镇江市新区第二污水处理厂污泥处置方式选择 3页

第1期（总第164期）No.1(SerialNo.164)2013年2月CHINAMUNICIPALENGINEERINGFeb.2013DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2013.01.010镇江市新区第二污水处理厂污泥处置方式选择王申，赵宝康，许立群，张有仓（镇江市水业总公司，江苏镇江212001）摘要：污泥处置的目的是以减量化、资源化、无害化为原则的。目前在世界各国，填埋、农用、干化和焚烧是污泥处置的几种主要方法。近年来，污泥焚烧技术成为处理污泥的主流。通过对镇江市新区第二污水处理厂的污泥进行鉴定分析，并对污泥焚烧方式和污泥焚烧的基本条件加以分析，可知该厂污泥不属于危险固废，混合焚烧是该厂污泥合理的处置途径。关键词：污水处理厂；污泥焚烧；热值分析中图分类号：X703文献标志码：A文章编号：1004-4655（2013）01-0029-03污泥是污水处理后的附属品，由有机残片、无的土地资源，对于人口众多、资源紧缺的江苏省来机颗粒、胶体等极其复杂的非均质体组成。污泥中说填埋并不是好的选择。本项目主要是通过对污泥含有大量的有害物质，包括重金属、细菌、病原体有关的参数进行检测，根据检测结果分析污泥是否［1］等，如处理不当，可能会对环境造成较大的影响。属于危险固废，以选择合理的污泥处置方式。我国的污泥处理近几年才刚刚起步，大部分地方2污泥鉴定分析污水处理过程中产生的污泥没有得到充分有效的控危险固废鉴别标准：GB5085.1—2007《危险制，多数污水处理厂只是将污泥送往垃圾场填埋或废物鉴别标准：腐蚀性鉴别》；GB5085.3—2007《危直接暴露在旷野中，不仅造成二次污染，而且危及险废物鉴别标准：浸出毒性鉴别》；GB5085.7—当代及后代人的身体健康。2007《危险废物鉴别标准：通则》。1项目背景根据《国家危险废物名录》，其中属于危险废镇江市新区第二污水处理厂（以下简称二污厂）物的污泥主要有33种。新区第二污水处理厂采用位于镇江市大港化工园区北山路西侧，服务对象以的工艺为生化处理工艺，产生的污泥主要是生化污镇江市新区国际化工园区内的化工企业为主，服务泥。该污泥不属于危险废物物化处理过程中产生的2面积为10.8km，污水处理厂进水中＞90％为工废水处理污泥，不属于离子交换装置再生过程产生业废水，处理后的出水，就近排入北山河并最终流的污泥，不属于使用砷或有机砷化合物生产兽药过入长江。二污厂于2008年底开工建设，2010年程中产生的废水处理污泥。因此，该厂污泥不属于4月建成并投入试运行。该厂生化处理产生的剩余《国家危险废物名录》规定中的危险固废。污泥由泵抽至污泥贮泥池，经浓缩脱水后，80%左2.1污泥检测项目3右含水率的污泥产生量为186m/月，污泥送至垃根据鉴定目的，确定污泥检测项目如下。圾处理厂进行填埋处理。1）腐蚀性监测项目。按照GB/T15555.12—污泥填埋虽然形式上解决了地表面环境中的乱1995《固体废物：腐蚀性测定：玻璃电极法》制备堆放及恶臭等问题，但随时间推移填坑中含有的各的浸出液pH。种有毒有害物经雨水的浸蚀和渗漏作用污染地下环2）浸出毒性鉴别。监测项目：铜、锌、镉、铅、［2］境，造成安全隐患。同时，污泥填埋占用大量总铬、六价铬、有机汞、汞、镍、砷、无机氟化物和总氰化物。收稿日期：2012-09-283）全元素分析。监测项目：全水分、水分、灰分、第一作者简介：王申（1982—），男，河南南阳人，工程师，硕士，从事污水厂运行管理和科技研究方面的工作。挥发分、固定碳、硫含量、氢含量和高位发热量。29\n王申，赵宝康，许立群，等：镇江市新区第二污水处理厂污泥处置方式选择2013年第1期2.2分析方法由表1和表2可知，该厂污泥样品制备的浸出1）腐蚀性监测项目。腐蚀性（pH）：液pH为7.02，按照GB/T15555.12—1995标准，GB/T15555.12—1995（玻璃电极法）。当制备的浸出液pH≥12.5或pH≤2.0，即属于2）浸出毒性鉴别。铜、锌、镉、铅：危险废物，因此，从pH指标来看，二污厂的污泥GB/T15555.2—1995（原子吸收分光光度法）；总没有腐蚀性，不属于危险固废。按照HJ/T299—铬：GB/T15555.6—1995（直接吸入火焰原子吸2007（硫酸硝酸法）制备的固体废物浸出液中任何收分光光度法）；六价铬：GB/T15555.4—1995一种危害成分含量超过标准中所列浓度限制，则判（二苯碳酰二肼分光光度法）；甲基汞、乙基汞：定该固体废物是具有浸出毒性特征的危险废物。根GB/T17132—1997（气相色谱法）；汞：《水和废水据污泥浸出毒性检测结果，二污厂污泥没有检测出监测分析方法》（第4版）（固体废物浸出液原子荧毒性，不属于危险废物。同时，根据危险废物鉴别光法）；镍：GB/T15555.9—1995（直接吸入火焰标准，上述污泥没有易燃性、反应性和应急毒性，原子吸收分光光度法）；砷：GB/T15555.3—1995虽然污泥可能会含有毒性物质，但是毒性物质的含（二乙基二硫代安基甲酸银分光光度法）；氟化物量不会＞0.1%。综上所述，该厂污泥不属于危险GB/T15555.11—1995（离子选择性电极法）；总氰固废，可以按照一般固体废物进行处置。化物：HJ484—2009《容量法和分光光度法》。3污泥处置方式选择3）全元素分析。全水分、水分：GB/T211—2007妥善处置污泥是指将污泥经过处理和再利用《煤中全水分的测定方法》；灰分、挥发分：后，在自然环境中能够达到长期稳定并对生态环境GB/T212—2008《煤的工业分析方法》；固定炭、无不良环境影响的最终消纳方式。氢含量：GB/T476—2008《煤中碳和氢的测定方法》；3.1当前污泥处置方法硫含量：GB/T214—2007《煤中全硫的测定方法》；1）污泥直接填埋。该方法技术简单，实施方便，高位发热量：GB/T213—2008《煤的发热量测定方法》。一般在有垃圾填埋场的地方，都可以进行。但这类2.3监测结果与分析污泥本身难分解，会造成污染严重（尤其对地下水监测结果分别如表1和表2所示。资源），且填埋会占用大量土地，所以最终将被淘表1腐蚀性监测项目、浸出毒性鉴别监测结果汰。监测项目数值危险废物鉴别标准2）污泥堆肥农用。根据污泥本身成分的分析，腐蚀性（pH）7.02pH≥12.5或pH≤2.0富含大量微量元素，对于土地有一定的肥沃作用，-1铜／mg·L0.003L100但含有有害元素，能否完全消除还有待研究和探-1锌／mg·L0.008100-1讨，所以这种处置方式渐被边缘化。镉／mg·L0.0081-13）污泥干化。污泥经机械脱水后，再进一铅／mg·L0.01L5-1总铬／mg·L0.003L15步干燥，可使含水量从80%的状态，脱水到-1六价铬／mg·L0.004L510%~50%，便于运输、利用。但处理成本和技术-1甲基汞／ng·L0.15L10乙基汞／ng·L-10.15L20要求高，干化后污泥依然存在出路问题。-1汞／mg·L0.000070.14）污泥焚烧。利用污泥有机成分较高、具有-1镍／mg·L0.003L5一定热值的特点来处置污泥。焚烧可以使生物污泥-1砷／mg·L0.01665-1的体积减少到最小化，剩下的少量焚烧灰，还可以氟化物／mg·L0.5753100-1制作建筑材料，焚烧的化学能量，可用于污泥自身总氰化物／mg·L0.004L5注：未检出均用检出限L表示。的干化或者供热发电。可以看出，污泥焚烧处理节表2全元素分析的监测结果约了污泥填埋占用的土地资源，避免填埋产生的二监测项目数值监测项目数值次污染，又真正实现污泥减量化、无害化和资源化全水分／%80.3固定碳／%3.4处理，是当前国际上污泥处理的主流方向，也是国水分／%11.5硫含量／%0.54灰分／%56.9氢含量／%3.6内目前发展的主要方向。二污厂拟选用焚烧方式对-1挥发分／%28.2高位发热量／MJ·kg6.53污泥进行处理。30\n王申，赵宝康，许立群，等：镇江市新区第二污水处理厂污泥处置方式选择2013年第1期3.2污泥焚烧方式为20900kJ/kg，从热值上考虑，污泥掺混质量分3.2.1污泥直接焚烧数为20%时，热电厂的泥煤混合物实现焚烧是有污泥直接焚烧的前提条件是污泥中的含水率较保证的。其主要工艺过程和垃圾焚烧发电相似，而低，热值较高，污泥添加少量的辅助燃料后可直接且燃料成分更为稳定，运行管理得当能够确保稳定入炉进行焚烧。运行。1）预处理主要包括脱水、粉碎、预热等，使3.3.2污泥含水率分析污泥能够达到自燃，保障燃烧充分；预热可进一步由污泥自身的热平衡计算可知，污泥含水率降低含水率，进而降低焚烧时所耗能源。75%时自身可以实现热平衡。根据污泥焚烧发电2）污泥焚烧是整个工艺的核心，目前大多采项目在发达国家实际运行经验，污泥脱水干燥后在用循环流化床焚烧技术，废物从塔侧或塔顶加入，含水率＜70%情况下可以顺利燃烧，但是燃烧效在流化床内进行干燥、粉碎、气化等过程后，迅速率及产生的热量较低；干燥后含水率＜50%，完燃烧。全能够满足焚烧条件。考虑到费用效益比和实际操3）后处理主要是处理焚烧时产生的烟气和固作运行，选用污泥含水率40%~50%，泥煤比15%体残渣。目前烟气处理主要采用高性能静电除尘器进行实际生产是较为合理的。与湿式洗涤设备和脱硝设备相组合的处理方法，固二污厂污泥含水率在80%左右，污泥混入未体残渣可作为烧砖或水泥的原料，或采用土地填埋磨干的煤里，煤泥混合物一起干化，使其含水量降方法予以处置。至45%左右，再进行焚烧。经过发电厂焚烧污泥3.2.2污泥混合焚烧研究证明，污泥占耗煤总量的10%~15%以内，对由于污泥中含有丰富的有机物，本身就有一定于尾气净化以及发电厂的正常运转没有不利影响。的热值，因此将污泥与煤混合进行燃烧用于发电是4结语污泥焚烧研究的一个热点。刘亮、李录平等人采用根据污泥检测结果，二污厂污泥不属于危险固热重法对污泥和煤混烧特性进行了分析，结果表废，可以按照一般固体废物进行处置。污泥焚烧能明：混合试样和煤相比，其着火温度有所上升，综够实现污泥减量化、无害化和资源化处理，是一种合燃烧性能有所下降，在混燃过程中煤和污泥基本比较安全有效的污泥处置方式。通过对污泥热值上保持了各自的特性，在掺混比例较小时（污泥质和含水率的分析，二污厂污泥和煤的掺烧比例为［3］量分数为20%）对煤的活性几乎没有什么影响。10%~15%以内，完全满足热值条件，泥煤混合后，目前对煤和污泥混合燃烧特性的研究，验证了先干化，使污泥含水量降至45%左右，再进行焚烧，发电厂掺污泥用于发电的可能性，通过克服污泥运是比较经济合理的选择。输、储备、干化以及燃烧废气污染等方面的难题，污泥混合焚烧将成为污泥处置的一个很好的途径。参考文献：3.3污泥焚烧的基本条件分析［1］杨小元，周宇翔．污水处理厂的污泥处置技术探讨［J］．污染3.3.1热值分析防治技术，2009，22(6)：14-16．通常垃圾焚烧发电项目，热值达到8500kJ/kg［2］鲁建新，赵铭，刘媛媛，等．城市污水处理厂污泥焚烧处理的左右即可顺利燃烧发电。二污厂的污泥热值为探讨［J］．环境科学导刊，2010，29(2)：60-62．6530kJ/kg（城市污泥含水率为40%~50%），在燃［3］刘亮，李录平，周孑民，等．污泥和煤混烧特性的热重分析法烧过程中还要吸收一定量的炉膛热量，原煤的热值研究［J］．环境科学学报，2006，26(5)：835-839．31