污水处理厂的污泥是怎么处理的？

污泥处理与处置的目的主要有四个:一是稳定化,通过处理使污泥停止降解;二是无害化,杀灭寄生虫卵和病原微生物;三是减量化,减少污泥最终处置的体积,降低污泥处理及最终处置费用;四是资源化和最终处置,在处理污泥的同时实现化害为利、循环利用、保护环境的目的。

1 污泥稳定化处理的方法

来自污水处理厂初次沉淀池和二次沉淀池(剩余活性污泥或者生物滤池污泥)的混合污泥通常含有60%～80%的有机物,如碳水化合物、脂肪、蛋白质,而且还含有大量的多种微生物,这种污泥在堆放时极易自发地进行厌氧生物反应,产生异味并导致污泥脱水性质恶化。稳定化处理的目的就是充分利用污泥中的微生物降解污泥中的有机物质,进一步减少污泥含水量,杀灭污泥中的细菌、病原体等,消除臭味,使污泥中的各种成分处于相对稳定的状态。稳定化的方法主要有堆肥化、干燥、厌氧消化等。

1.1 堆肥化

堆肥是利用污泥微生物进行发酵的过程。在污泥中加入一定比例的膨松剂和调理剂(如秸杆、稻草、木屑或生活垃圾等),使微生物群落在潮湿环境下对多种有机物进行氧化分解并转化为类腐殖质。研究表明,经过堆肥的污泥质地疏松、阳离子(CEC)交换量显著增加、容重减少、可被植物利用的营养成分增加、病原菌和寄生虫卵几乎全部被杀灭。目前世界各国采用的堆肥方法有静态和动态两种,如自然堆肥法、圆柱形分格封闭堆肥法、滚筒堆肥法、竖式多层反应堆肥法等。污泥经堆肥化处理后,物理性状改善,质地疏松,易分散,含水率小于40%,根据使用目的不同可以进一步经制粒、干燥后装袋贮存。

1.2 干燥

干燥就是将已经脱水的污泥饼(含水率在75%左右)进一步降低其含水率,以利于贮存和运输,避免因微生物的作用而发霉发臭,使污泥处于稳定状态。干燥工艺除了最简单的日晒外,常用的是热干燥技术,干燥热源以蒸汽或导热油作介质,间接给热。热干燥过程相当于对污泥作了1～2h的灭菌处理(干燥温度≥95℃),完全可以达到杀灭病原菌的卫生要求。干燥后的污泥含水率在10%左右,可以使污泥处于稳定化状态。干燥使污泥性能完全改善,干燥后的污泥量仅是最初污泥量的4.5%,干燥污泥量热值提高,相当于劣质煤,可提高污泥的有效利用价值。

1.3 厌氧消化

厌氧消化主要是通过兼性厌氧细菌和厌氧细菌的作用使有机物分解,最终生成以甲烷为主的沼气,沼气可作为燃料和动力资源,还可作为重要的化工原料。厌氧消化一般是在密闭的消化槽内,在30℃下贮存30天左右。目前的污泥厌氧消化处理中,大约只有一半的有机物转化为甲烷气体,如何提高污泥消化整体水平、提高产气率与能源回收率,并尽量减少污泥体积,成为该领域的研究重点。目前的研究主要有利用各种前处理(碱处理、超声波处理等)来改善污泥的厌氧消化性能、探索高效可靠的新型污泥厌氧消化处理工艺。此外,利用生物技术(如酶催化技术)来进一步提高污泥的产气量也引起了研究者的重视。

2 污泥无害化处理的方法

污泥无害化处理往往包括在稳定处理之中,无害化处理的目的是去除、分解或者“固定”污泥中的有毒、有害物质(重金属、有机有害物质)及消毒灭菌,使处理后的污泥在污泥最终处置中不会对环境造成危害。主要灭菌的方法有加热巴氏灭菌、加石灰、长期贮存(20℃,60天)、堆肥(55℃,大于30天)、加氯或者加其它药品等。

3 污泥减量化的方法

污泥减量化分为质量的减少和体积的减少,前者包括稳定和焚烧,后者主要是指通过浓缩、脱水、干化使污泥的含水率降低。

污泥焚烧的优点是可以迅速和最大限度地实现减量化,它既解决了污泥的出路又充分利用了污泥中能源,且不必考虑病原菌的灭活处理。污泥焚烧的热能可回收利用,有毒污染物被氧化,灰烬中的重金属活性大大降低,焚烧灰可以作为建筑材料。缺点是高成本和可能产生污染(废气、噪声、震动、热和辐射)。

4 污泥资源化利用及处置方式

4.1 污泥资源化利用

城市污泥既是污染物又是一种资源,污泥经过减容、稳定和无害化处理后,可以作为资源综合利用,如土地利用和热能利用,污泥资源利用方案的选择应根据环境卫生、资源回收、资源投入产出比和收益影响比四个方面进行。4.2 污泥最终处置

污泥处置就是解决处理后污泥的最终出路,现在我国对污泥的处置已采用了填埋、农用和园林、花卉绿化等方式。

4.2.1 填埋

我国目前采取的污泥填埋一般是运至垃圾填埋场,与城市垃圾一起进行处置。这种填埋方式的问题是,污泥中的N、P和重金属在无防渗情况下污染地下水,同时污泥填埋需要投入运输和管理费用,并且填埋将占用大量土地,在目前我国城乡耕地越来越少的情况下,显然不符合社会持续发展的要求。

4.2.2 农用和园林、花卉绿化

污泥中含有丰富的各种微量元素,如Ca、Mg、Cu、Fe等,施用在土地上可以改善土壤的土质,促进农作物和苗木花卉的增长。另外,施用污泥可以减少化肥和农药的使用量,减少环境污染。

污水处理厂的污泥大致三种处理方法：1、干化焚烧　　污泥干化可使污泥含水率控制在10％～40％，减少了污泥的体积和重量，降低了运输费和填埋费，而且污泥的臭味大为减少。干化的装置可分直接干化和间接干化，其能量消耗与污泥成份和水分有关。间接干化(利用沼气通过热交换器)一般推荐用立式干化装置，并选用流化床工艺。干化与焚烧串联工艺中，干化的程度取决于污泥的热值和回收焚烧炉的热能，使干化的能量尽量平衡，不另外添加燃料。　　污泥焚烧的好处是，可以迅速和较大程度地使污泥减容，并且在恶劣的天气条件下不需存储设备，能够满足越来越严格的环境要求和充分地处理不适宜于资源化利用的部分污泥。污泥的焚烧处置不仅是一种有效降低污泥体积的方法，设计良好的焚烧炉不但能够自动运行，还能够提供多余的能量和电力，因此几乎所有的发达国家均期望通过焚烧处置污泥来解决日益增长的污泥量和以前通过填理处置的部分污泥。　　2、卫生填埋　　污泥卫生填埋起源于上世纪60年代，是在传统填埋的基础上从保护环境角度出发，经过科学选址和必要的场地防护处理，需要有严格的管理制度的和科学的工程操作方法。目前已经是一项比较成熟的污泥处置技术。基本方式是城市污泥经过简单的灭菌处理，直接倾倒于低地或谷地制造人工平原。它对前期的污泥处理技术要求较低，一般进行消化减容即可。如不进行消化处理，也可让其自然干化。因此它需要大面积的场地和量的运输费用，且地基需作防渗处理以免污染地下水，故近年来污泥填埋处置所占比例越来越小。但填埋并不能Z终避免环境污染，而只是延缓了产生时间。　　3、制复合肥　　按我国目前的经济条件，对多数污水厂(特别是大量小型污水厂)来说，污泥用于农田是比较可行和现实的方案。污泥中的氮、磷、钾和微量元素，对农作物有增产作用；污泥中的有机质、腐殖质是良好的土壤改良剂。污泥经适当浓缩、脱水后运至市郊或邻近省份作为农肥，是许多污水厂采用的方法。但农田施肥有季节性，不需要泥肥时，污水厂会泥满为患，影响正常运行。于是一些污水厂支付费用，让农民把污泥拉走，而不问其去向，这会造成二次污染。