污泥资源化利用的进展

1污泥资源化利用的进展摘要：本文分析了传统污泥处fi方式存在的一些问M,介绍了污泥资源化利用在农业、材料、能額等方面的应用，同时探讨了我0污泥处置的发展趋势。关键词：城市污泥；处置；资源化利用污泥是污水处理厂对污水进行处理过程中产生的沉淀，以及污水表面灌出的浮沫所得的残渣，在成分上是一种介于无机与有机之间的半固体废弃物。随者工业生产的发展和城市人口的迅速增加，工业废水与生活污水的排放量日益増多，污泥的产量迅速増加。大量积累的污泥，不仅将占用大量土地，而且其中的有害成分如重金属、病原菌、寄生虫卵、有机污染物及臭气将成为影响城市环境卫生的一大公害。如何妥善科学地处置污泥是全球共同关注的课程，当今的共识是将污泥视为一种资源加以有效的利用，在冶理污染的同时变废为宝。传统的污泥处置方法有卫生填埋、水体消纳、焚烧处理、土地利用等，这些方法都没有有效地利甩污泥资源，为了解决传统处置方式存在的问题，真正做到污泥的资源化利用、变废为宝，各国研究者积极探索污泥在农业、材料、能源方面的运用，并取得了很大的进展。一、农业利用1.堆肥污泥中合有大量的有机质、氮、磷、钾等椬物要的养分和有机腐殖质(初次沉淀污泥含33%、消化污泥含35%、腐殖污泥含47%)，能够起到农家肥的作用，并且能够改良土壤的结构，但是污泥中含有大*的病原菌、寄生虫卵，因此必须对它进行无公害化，目前主要是通过堆肥进行处理。污泥堆肥根据处理过程起作用的微生物对氧气费求不同可分为好氧法和厌氧法*好铒法是在通气条件下通过好氧性微生物活动，使污泥中的有机废物得到降解稳定的过程，此过程速度快，堆肥温度高（一般为50〜60。C：,极限可达80〜90。C),厌堆肥实际是通过微生物的固体发酵对有机物进行降解和稳定化，该过程速度较馒，堆肥时间是好氧法的3〜4倍通过污泥堆肥，可生化有机物得到进一步降解，污泥体积减少1/4左右，挥发性成分减少，臭味减低，重金属有效态的含里也降低，速养分量有所增加，病原两、寄生虫卵、杂草种子等基本被杀死。22.生产复混肥污泥堆肥产品可与市场销售的无机氮、磷、押化肥配合生产有机•无机复混肥•这种复混肥在向农作物提供速效肥源的同时，还能向农作物根系引植有益微生物，充分利用土壤潜在肥力，并提高化肥利用率。3.生产动物饲料污泥中含有大量有价值的物质，各种氨基酸之间相对平衡，因此是一种很好的饵料蛋白加工原料*研究者用活性污泥生产的饲料来喂养家禽，经过1年多的实验表明对动物没有毒害或副作用,用这种饲料和一般饲料混合(混合比例为9:1)来饲养鸡与完全由一般饲料来飼养鸡进行对比，鸡体重有所增加，产蛋率也有提高。二、材料化利用1.制砖污泥制砖有两种方法，一种是用干污泥直接制砖；另一种是用污泥焚烧灰渣制砖*用干污泥寅接制砖需要在成分上进行适当的调整，使其成分与制砖黏七的化学成分相当，一般可掺入煤渣、石粉、粉煤灰、黏土成水泥。当污泥与黏土按质量比1:10配料时，污泥砖与抒通红砖的强度基本上一样用污泥焚烧灰制砖时，因污泥的性成不同焚烧灰成分相差很大，要注意加以区别。在黏土中加入10%的污泥和碳黑厂废弃混合物进行制砖，试验发现加入10%的混合物能够增加砖胚的湿度和空气收缩率，烧制的具有良好的多孔性和更高的缘性。2.生产水泥污泥中的可燃物在煅烧时产生的热量可以在煅烧水泥熟料时得到充分利丨13;污泥灰烬的成分与水泥原料相近，可作为生产水泥的原料加以利用；污泥中的重金属在熟料烧成过程中参与矿物的形成反应被结合进了熟料品格中。因此用污泥作为股料生产水泥，一方而可以实現资源、能海的充分利用，另一方面可将污泥中的有毒有害物质吸收掉，使危寄降低到域小，近年来受到广泛关注。3.制轻质陶粒污泥扣除烧失量后其化学成分与黏土相近，因此可以代替黏土生产轻质陶粒。污泥制轻质陶粒的方法按原料不同分为两种：一是用生污泥或厌氧发酵污泥的焚烧灰制粒后烧结，此种方法箝单独建焚烧炉，并且污泥中的有机成分得3不到充分利用；二是直接用脱水污泥制陶粒的新技术•王中平等以苏州河底泥替代酋通粘土烧制陶粒已取得初步成功，污泥中的重金属污染物经高温焙烧后被岡熔于陶粒中，在替通水中浸泡无任何析出，不会对环境造成新的污染。、4.制生化纤维板污泥中含有的有机成分如粗蛋白（约占30〜40%)与供等能溶于水及稀酸、稀碱、中性盐的水溶液。球蚩白在碱性条件下加热、干嫌、加压后会发生一系列的物理、化学性质的改变。利用球蛋白的这种变性作用可以将污泥中的有机成分制成活性污泥树脂，与纤维胶合起来压制成生化纤维板&活性污泥变性酋先是碱处理，即在污泥中加入NaOH,这样蛋白质可在其稀溶液中生成水溶性蛋白质钠盐；其次是加入少量甲醛进行脱臭处理，甲醛可与蛋白质生成氰次甲基化合物。上海电房地屌住宅建筑研究所利用石油化工、印染等工业废水的剩余活性污泥试制生化纤维板，其物理力学性能可达H家三级硬质纤维板的标准，能用来作注筑材料或制造家具。三、能源化利用1.消化制沼气污泥中含有的大fi有机物，在厌氧条件下经厌氣菌的分解产生一种淸沾能源一沼气。此过程可分为液化、产酸、产甲烷三个阶段，前网个阶段不产生甲烷，笫三个阶段产生甲烷污泥厌氣消化的影响因索主要有温度、污泥投配率、背养与碳氮比、搅拌、pH值和酸碱度等。2.燃烧发电传统的污泥焚烧只是单纯地将污泥进行减设化、无公害化,焚烧的能fi没有得另有效利用，近年来国内研究者在焚烧炉的设计和操作方面进行了一些革新，可以从废气中获得《余能S用来发电&美国Hyder环保公司提出了一种将污泥(己经机械脱水过)首先进行热干燥，然后再在渰腾炉中燃烧产生髙压蒸汽，推动蒸汽机发电的综合系统，和焚烧系统相比，全年处理9.5万t干污泥，可节省资金60%〃'意大利已建成一座以造纸厂污泥为原料的垃圾发电站，日处理S达140U可发电3.5MW，预计在四年内可收回投资3.低温热解制油污泥低温热解制油是目前正在发展的一种新的热能利用技术即在300〜4500^0、常压(或葙压)和缺氧条件下，借助污泥中所含的硅酸铝和重金K(尤其是铜)的催化作用将污泥中的脂类和蛋白质转变成碳氢化合物，最终产物为燃料油、气和碳。热解前的污泥干燥可利用这些低级燃料（燃料1、碳）的燃烧来提供能量，实现能源循环；热解生成的油(质量类似于中号燃料油)可以用来发电*该技术上要有两种方法，一种是热化，液化法，即在300。C、10MPa左右的条件下对脱水污泥进行热化学液化，使污泥反应成油状物。进入21世纪，科技的高速发展带动了工业空前的发敁，资瀛利用也R趋紧张，如何利用有限的资皤来发M经济是每个国家急黹要解决的问题，因此，污泥的资拟化利用将是未来污泥处理的一大发展趋势。日前，污泥的资源化利用主要是在农业、材料、能源方面的应用，这些方法在技术上是可行的，佴是大多由于成本较商，工艺还不是很成熟，因此在实际处理过程中应用于工业处理还是较少，如何降低成本，完善工艺结各国研究者们面临的一大问题，也是今后研究的重点。就我国而言，今后工作重点应放在污泥的农业利用上，污泥堆肥符合我国国情的一种低成本、商效的资源化利用方式，在农村具有广阔的应用空间。在污泥的材料化和能源化利用方面，我们在白己研究的同时要充分借鉴国外的先进技术，力争有所突破，少走弯路。参考文献[]]徐惠忠，王德义，赵鸣，污泥资源化化技术.北京：化学工业出版社，2004;[2]马鑤，陈玲，熊飞.我M城市污泥的处*与利用.生态环境，2003.12(1)：92-95,【3】黄李季，李闻学.污泥处理与资源化科用现状分析.科学学报t2003,22(6):765-768.