07PanBoshouGIZSinoGermanSSTMTechoptionspa

October20-21,2011PöyryEnvironmentGmbH1TechnicalOptionsforSewageSludgeTreatmentinGermany德国污泥处理的技术方案Dr.-Ing.PANBoshou潘伯寿博士ProjectDirector项目总管PöyryEnvironmentGmbH贝利环境咨询公司MannheimGermany德国曼海姆Sino-GermanTrainingonSewageSludgeTreatmentandManagement中德合作培训污泥处理及管理October20-21,2011PöyryEnvironmentGmbH2TableofContents目录1.Introduction概况2.GenerationofSewageSludgefromtheWWTP污水处理厂污泥产量3.TechnicalOptionsforSewageSludgeTreatment污泥处理的技术选择GeneralTechnicalOptions通常的技术选择SludgeStabilization污泥稳定EnergyBalance能量平衡ImportanceofPrimarySedimentationinProcessofWWTP初沉池对污水处理厂处理工艺的影响AlternativeProcessestointensifythesludgestabilization强化污泥稳定的其它处理工艺MaterialRecycling物质回收TransportofSludgeandacentralSludgeTreatmentStation污泥运输和集中污泥处理站4.DevelopmentofSludgeDisposalinGermanyandEurope德国及欧洲污泥处置的发展过程5.Summary总结October20-21,2011PöyryEnvironmentGmbH3德国概况简介德国区域图人口:约8200万面积:约35.7万平方公里230人/平方公里1.IntroductionOctober20-21,2011PöyryEnvironmentGmbH4BasicSituationofWastewaterTreatmentinGermany德国污水处理的基本情况•Population人口approx.82.2Mio•Seweragecoveragerate下水道普及率approx.96.1%(2007)•Totallengthofurbansewer城市管网总长approx.0.54Miokm(6.54m/person)•Totallengthofprivatesewer私有下水道总长approx.1Miokm•Combinedsewersystem合流制下水道占有率approx.56.1%•NumberofWWTP污水处理厂个数ca.10000•Amongst≥100000p.e.其中大于十万人口当量的个数(相当于equiv.to20000m³/d)280•1p.e.=60gBOD5/p.e./d•1p.e=11gN/p.e./d•1p.e.=1.8gP/p.e./dOctober20-21,2011PöyryEnvironmentGmbH5GenerationofSewageSludgefromtheWWTP污水处理厂污泥产量•污水处理厂产生的污泥SludgeGenerationfromWWTP–初级污泥PrimarySludge–生物剩余污泥SecondarySludgeorExcessSludge–沉淀污泥ChemicalSludgeorTertiarySludgeOctober20-21,2011PöyryEnvironmentGmbH6初级污泥PrimarySludge初沉池中(经2小时静置后)可沉淀的物质SettableMaterial(after2h-sedimentation)inprimarysettlingtank–灰色、黏滑、有臭味grey,slimy,foulsmelling–PH~5.5－6.5–易分解物质在没有溶解氧的环境下被厌氧降解–Easilybio-degradablematerialcanbeanaerobiceliminatedundertheconditionwithoutDO2–生活污水产生的初级污泥Primarysludgefromdomesticwastewater:–~60－80%VSS(燃烧损失或灰份VSS)–DS:2.5－8%(通常usually:4－6%=40－60g/p.e./d)October20-21,2011PöyryEnvironmentGmbH7生物处理阶段的剩余污泥ExcessSludge二级污泥ExcessSludge–干物质浓度DS:4－15g/l(通常frequently6－8g/l)–褐色，气味中性mostlybrownish,neutralsmelling–PH~6.5－8.0–污泥贮存过程中易降解有机物将分解–Depositofthesludgeleadstodegradationoftheorganicsubstance–pH下降，气味decreasingpH-value,odor–好氧污泥泥龄超过20天的情况下污泥才会稳定thesludgecanbestabilizedatanaerobicsludgeageof20daysOctober20-21,2011PöyryEnvironmentGmbH8沉淀污泥ChemicalSludgeorTertiarySludge在除磷过程中产生generatedduringP-Elimination–FePO4或orAlPO4–无机污泥inorganicsludge–无需稳定notnecessaryforstabilization–在同步沉淀工艺中与生物剩余污泥相互混合后进行稳定处理however,mixedwithexcesssludgeinthesimultaneousP-precipitation,andthenbeingtreatedtogetherOctober20-21,2011PöyryEnvironmentGmbH9污泥产量specificsludgegenerationDS=干物质VSS=有机干物质量VSS=燃烧损失每人每天/p.e./dgDSgVSSVSS初级污泥PrimarySludge453065-70%剩余污泥ExcessSludge352260-65%利用铁盐化学沉淀除磷P-PrecipitationwithFesalt20--(生物除磷中)(bioP-elimination)(4－6)Σ1005252%October20-21,2011PöyryEnvironmentGmbH10污泥量SludgeAmount体积Volume:–初级污泥=0.9l/(人*d)(当50g/l时)PS=0.9l/p.e./d(at50g/l)–剩余污泥=5.0l/(人*d)(当7g/l时)ÜS=5.0l/p.e./d(at7g/l)–采用Fe时，磷沉淀=5.5l/(人*d)(当10g/l时)P-precipitationwithFe-salt=5.5l/p.e/d(at10g/l)比较Comparison:–污水150－200l/(人*d)Wastewater150－200l/p.e./d–Σ污泥6－7l/(人*d)ΣSludge6－7l/p.e./d–≈污水的3%≈3%oftheinletwastewateramountOctober20-21,2011PöyryEnvironmentGmbH11德国的污泥总量AmountofSludgeinGermany稳定后的污泥量Stabilizedsludgefordisposal:每年2–2.2百万吨干固体2–2.2milliontonDS/a平均每人每年约250kg干固体，呈下降趋势inaverage:approx.250kgDS/(inhabitant.a),tendencyindecreaseOctober20-21,2011PöyryEnvironmentGmbH12污泥的基本分析指标ParametersforSludgeAnalysis根据国内外污泥处置的标准和经验，归纳如下：•污泥基本指标：水份、有机质、灰分、酸碱度和电导率等；•营养物质和碱土元素：氮、磷、液态氨、钾、钠、钙、钡、锰等；•无机污染物：硼、氟、硫、氰、酚、氯等；•残余农药：六六六、DDT、敌特灵、氯丹等；•微生物指标：细菌总数、粪大肠均群菌值、蠕虫卵死亡率、大肠杆菌等；•重金属指标：汞、镉、钛、锑、砷、铅、总铬、钴、铜、锰、镍、钒、锡、锌等；•微量污染有机物：可吸附有机卤化物、阴离子表面活性剂、邻苯二甲酸-双(2-乙基己基)酯、壬基酚、苯并(a)芘、多氯联苯、二恶英、呋喃等；•污泥的元素分析：污泥中碳、氮、氢、氧的含量；•污泥热值分析October20-21,2011PöyryEnvironmentGmbH13污泥的一般特性及污泥排放的危害ProblemofSewageSludge污泥排放的危害：1）污泥对环境的影响尽管污泥含有丰富的养分，但是也不同程度地含有大量的病原菌、寄生虫、重金属、难降解的有毒有机物，这些物质对环境、动物以及人类的健康有可能造成较大的危害。2）氮磷等养分的污染由于污泥的随意弃置，氮、磷等养分就有可能随水流失而进入地表水体造成水体的富营养化，进入地下引起地下水的污染。3)有机物高聚物的污染城市污泥中也可能含有苯、氯酚等。西方发达国家对污泥中有机污染物的浓度进行了一定的限制，并对二噁英（PCDD）、呋喃（PCDF）等提出了一些限量建议。October20-21,2011PöyryEnvironmentGmbH14污泥的处理及处置原则和方法PrincipleandProcess•一般情况下，城市污水处理厂进行污泥处理处置应遵循以下原则：1.减量化2.无害化3.稳定化4.资源化减少污泥量的处理及处置方法包括：(a)浓缩（重力或机械浓缩）；(b)稳定化处理（好氧或厌氧）；(c)脱水（污泥干化床或机械化处理）；(d)干化（热过程）；(e)焚烧（热稳定）；(f)生物干化及堆肥。由于污泥中含有营养元素(N,P,K,Na等)、有机质和能量，因此应尽可能作为资源利用工艺过程(a),(c),(d)是为了减少污泥量，但却不会减少干固体物质量。工艺过程(b),(e),(f)降低了污泥中的有机质含量从而改变了污泥成分，使其稳定化，也改变了卫生学条件。October20-21,2011PöyryEnvironmentGmbH15污泥处理工艺ProcessforSludgeTreatment污泥:初级、二级、三级Sludge:primary,secondary,tertiary回流负荷Returnload初次浓缩Pre-thickening(卫生防疫)(Hygienic)污泥稳定Stabilization脱水Dewatering干化Drying焚烧Incineration农业Agriculture填埋Landfill沼气Biogas大气Atmosphere能量Energy能量Energyinput二次浓缩Post-thickening污水处理WastewaterTreatmentOctober20-21,2011PöyryEnvironmentGmbH16污泥含固率与容积的关系RelationshipbetweenDSandVofSludgeSludgeVolumeinm³forDSof1000kg1000公斤干固体的污泥容积(m³)024681012141618202224260102030405060708090100DrySolidContentin%含固率(%)fulldrying干化污泥thickenedsludge浓缩污泥dewateredsludge脱水污泥Semi-drying半干化污泥