污泥再生利用研究与成套设备开发

1、污泥再生利用研究与成套设备开发1.污泥处置现状 城市生活污水处理后的污泥，一般含水率约80%，富含有机质等营养成分，又含有一定量的重金属和病毒、病原体、寄生虫卵等有害物质，污泥处置不当会造成严重的二次环境污染。目前国外污泥主要的处置方法是采用污泥的填埋、焚烧及填海，欧美各国主要是填埋和农田利用，日本填海造地的污泥占70%以上；我国污泥主要的处置方法是采用污泥的填埋及焚烧。其处置方法均不能实现对 污泥的综合利用，存在一定的社会及环境问题，不是污 泥处置的最佳出路。对我国这样一个发展 中国家而言， 综合利用尤其是农业利用无疑是较好的选择，实现污泥的有 效利用、变废为宝，使之资源化并产生经济效益，将

2、成为 污泥处置的发展方向。2污泥再利用的技术工艺路线在城市生活污水水处理的污泥中，一般含水率约80%,有机质成份含 量约45%55%.利用污泥制造有机复合肥过程是将污泥经800°c- 1000°c 高温烘干，杀灭病菌、虫卵，保存有机厉份不受破坏且除去有害菌（进行无害化处理），接入有益菌培养,消除污泥的臭味，增加污泥中的营养元素，再添加氮、磷、钾有效成分，增加污泥中的养分含量，经造粒、低温烘干等工艺，将污泥制成具有生物活性、全营养、无公害的有机复 合肥。从而为水处理后的污泥找到了很好的出路，并增加了 污水处理厂和设备生产厂家的经济效益、社会效益，使污泥 变废为宝，减少了环境污

3、泥，保护了人类赖以生存的自然环 境，同时又有利于生态农业的发展。此外，可根据实际情况, 在污泥高温烘干工艺前，增加污泥的晾晒或对派工艺，高湿 污泥经晾晒或堆派工艺可降低污泥含水率，有效节约烘干能 源，从而降低烘干成本；污泥也可直接进入烘干机烘干，减少晾晒或堆派的使用场地，从而节约占地面积。3 污泥臭味解决方案污泥未经处理直接造肥其臭味是一个突出的问题。产生臭味的原因是因为城市污水处理厂的污泥含有部分带有 臭味的物质，如硫化物、氨、腐胺类等，所以当将之加工成 肥料变成商品来储存和施用时，仍会向四周散发臭味，继续 污染环境。这样就大大降低了污泥肥料的商品价值，并将直 接 影响到肥料在市场的生存和发

4、展，因此必须予以解决。 目前，对于这种臭味的去除方法主要有：化学方法、物理除 臭法、生物除臭法。生物除臭是通过微生物的生理代谢将具 有臭味的物质分解转化，达到除臭的作用。前两种方法的优 点是较为简捷，其缺点是除臭效果不太好，且不是增加了污 泥的碱度就是增加了污泥的体积。生物除臭法的优点是：除 臭效果好；经过微生物除臭还可进一步降解污泥中各种大分 子元素，增加其利于植物吸收的营养成份；通过污泥除臭依 靠微生物发酵产生的生物热，可使污泥进一步干燥，降低污 泥烘干成本；这些具有除臭功能的微生物多是土壤中的有益 微生物菌群，它有改良土壤的团粒结构、改善土壤生态环境, 抵抗有害微生物的功能。缺点是：除臭

5、所需时间较长，占地 面积大。考虑到国内许多中小型污水处理厂没有消化工序， 产生的是生污泥，利用生物除臭的方法可以起到污泥消化工 序的作用，所以采用生物除臭法较好。试验表明，利用有益 微生物可清除污水处理厂中污泥的臭味，增加了其利于植物 吸收的营养成分(如：速效有机碳的含量)。同时通过污泥除 臭过程中微生物发酵产生的生物热，可使污泥得到进一步干 燥，降低污泥干化成本，增加污泥肥料的市场竞争力。4.污 泥烘干有机质损失试验分析 通过烘干试验，污泥经烘干机 高温烘干，烘干高的氮含量2. 7%,磷含量为2. 45%,钾含量为0.67%,有机质含量为43. 7%,烘干后，氮损失为9. 3%,有机质损失为

6、5.7%,其它营养成分变化不大，因此，污泥烘干 前后营养成分损失不大。物料造粒后的烘干，烘干后物料的 营养成份损失量粗蛋白减少量6%,氨基酸减少量2%,氮(n)减少量2%,磷减少量0. 5%,能够达到预期效果。5.污泥烘干烟气排放的分析测试污泥的高温烘干生产工艺采 用烟气炉作为干燥热源，破碎式烘干机作为烘干设备，除尘 采用湿式水膜除尘系统，污泥的含水率为80%左右，烘干后污 泥的含水率13%,因此烟气的主要成份为水蒸汽，又由于烟气 炉作为热源，以煤作为燃料，在烘干过程中，产生少量的污 泥粉尘，因此烟气中又含有少量的二氧化硫及粉尘。经过环 保监测，2t烟气炉排放污染物二氧化硫浓度342毫克/标，

7、烟 尘浓度140毫克/标m3,烟气黑度小于林格曼黑度一级，各项 结果均达到了锅炉大气污染物排放标准gwpb3-1999. 6.大 田试验通过污泥、有机复混肥、无机复混肥分别对玉米、小 麦、棉花的田间试验表明，以污泥为唯一肥源的玉米，穗粒 数增长5. 1%,千粒重增长4. 7%,亩产量增长10. 1%;以有机 复混肥使用效果最好，穗粒数增长115%,千粒重增长11. 6%,亩产增长20.75%.以污泥为唯一肥源的小麦穗粒数增长10.4%,千粒重增长2.15%,亩产量增长26.0%;以有机复混 肥使用效果最好，穗粒数增长22.32%,千粒重增长4. 3%,亩 产增长44.2%;以污泥为唯一肥源的棉

8、花，亩铃增长率5.1%, 铃重增长4.7%，亩产量增度10.1%;以有机复混肥与无机复 混肥为肥源棉花效果基本相同，但使用有机复混肥可以减少 使用无机化肥，从而减少化肥对土壤的毒害作用，且有机复 混肥具有有机肥的长效性，连年使用效果更佳。施用污泥后， 玉米、小麦、棉花中对人类有害的各项重金属符合粮食卫 生标准(gbb2715-81 ),其在籽粒中的含量也均符合国家粮 食卫生标准，试验表明：污泥作为肥料使用是安全的。因此， 污水处理厂经二级处理产生的生污泥经过高温杀菌干燥后, 可以用于农业生产。控制好使用量即不会在植物中造成重金 属富积。无论是单施、还是与无机肥料、菌肥混制成活性有 机复混肥施用

9、，对植物生长都有较显著的促进作用。其中以 与无机复混肥制成的活性有机复混肥效果最好。它具有无机 肥料、有机肥料及菌肥的综合优点，不但养分含量高、供肥 强度强、且养分全面、比例合适、肥效期长、对土壤和农作 物没有毒害作用，能够改善土壤微生态环境、提高地力。因 此，将含水率约80%、有机质成份含量约4055%的高湿污泥, 经晾晒、堆派然后烘干或经800°c 1000°c直接高温烘干，杀 灭病毒、虫卵，保存有机成份不受破坏且除去有害菌（进行 无害化处理），然后经生物除臭，再添加氮、磷、钾有效成份， 增加污泥中的养分含量，经造粒、低湿烘干等工艺，将污泥 制成具有生物活性、全营养、无

10、公害的有机复混肥是污泥处 置的最佳出路。同时，我们成功地进行了污泥制肥成套设备 的研究与开发。目前已制成一条年产5000吨有机复合肥 的生产线，并安装运行于保定市污水处理厂，它是一条利国 利民、保护人类赖以生存的自然生态环境、提高污水处理 厂的经济效益的有益途径。7.经济效益分析利用污泥开发 制造有机复混肥，可使城市污水处理厂省去污泥的卫生填埋 或焚烧费用，提高资源利用率（污泥填埋占用可耕地）。中科 院生态环境研究中心的研究表明：每平方米城市污水处理厂 污泥引起环境损失值为38元，这不包括其中的运输费用。保 定市污水处理厂年产污泥约为2. 7× 104立方米，每年引 起的环境

11、损失值为103万元，若将污泥加工成活性有机复混 肥，年产量为5000吨，年创利润为100多万元，因此，利用 污泥开发制造有机复混肥在经济上是可行的，具有显著的经 济效益。8.社会效益分析目前，我国拥有已建成及在建、 拟建的污水处理厂近千家，随着国家对环保要求的提高、人 们环保意识的增强以及城市化进程的加快，对污泥的处理与 利用成了一个迫切的需要解决的问题，污泥处理不好会造 成对环境的二次污染，造成一系列的社会问题。利用污泥制 造有机复合肥可使污泥化害为利，既减轻了国家对污泥处理 的经济负担，又对农业生产产生积极的推动作用，发展前 景广阔；同时，杜绝了污泥焚烧和填埋造成的二次污染。9. 工程应用 目前，