污泥资源化利用现状-郭冠超

我国城市污泥资源化利用途径及方法汇报人：郭冠超2023年3月15日1、我国城市污泥情况简介3、城市污泥资源化利用方法2、传统的城市污泥处理处置方法4、总结与展望目录城市污泥定义及成分一种由细菌菌体、无机颗粒、有机残片、胶体等组成的极其复杂的非均质体城市污泥是指城市污水处理过程中产生的絮状体污泥中易降解的有机物:水溶物(7.45%),半纤维素(20%),粗蛋白质(18.44%)难降解的有机物:粗脂肪(12.24%),纤维素(1.31%),木质素(23.75%)总氮总磷总钾平均含量为3.03%、1.52%、0.69%，还含有少量Ca、Mg、Zn等元素有害物质种类多，成分复杂，例如重金属、氰化物、多环芳烃、难降解有机物、病菌寄生虫等我国城市污泥特点和排放现状全国污水处理场已经超过2000座，处理能力达到500亿t，相应地，污泥产量在500~1500万t左右，并且逐年增加。污泥排放量日益增加010203污泥有效利用率低目前我国城市污泥资源化利用率缺乏10%，大多采取传统填埋等方法处理，既浪费资源，又给环境带来很大压力。成分复杂危害较大含有各种污染物或潜在污染物、重金属、细菌病原体等，成分十分复杂，假设不加以良好处理和合理利用，会造成很大危害。传统的城市污泥处理处置方法污泥填埋污泥填海污泥焚烧

传统的污泥处理处置方法，主要包括污泥填埋、污泥焚烧和污泥填海等方法，这些方法虽然能够解决城市污泥的处理处置问题，但是每一种方法均具有其明显的优缺点，技术较为简单，尚未符合环境保护和可持续发展的原则。污泥填埋污泥填埋简介优点缺点污泥填埋是指将城市污泥进行脱水、干燥等处理之后通过填埋的方式进行处置的方法。污泥填埋是目前最常用的一种方法，技术简单，处理时间短，成本较低，操作方便。但是其具有非常明显的弊端：1.需要大面积的土地；2.污泥中含有的营养物质使大量病原菌繁衍，导致污泥霉变，污染环境，其降解、无害化的过程会释放出甲烷气体，若收集不当，既污染大气，又可能成为安全隐患；3.填埋过程中产生的有害浸出液，可能会通过雨水夹带和渗漏作用污染地下水环境，污染土壤，使土地毒化、酸化、碱化。污泥填海污泥填海是指一些沿海国家或者城市，将城市污泥进行简单处理之后，倾倒入海洋之中。在一些沿海国家和沿海城市，以前普遍采用海洋倾倒的方法对污泥进行处理，这种方法操作相当简单，但是会引起严重的海洋污染，目前已经遭到世界各国的强烈反对，其中美国等西方国家已经从法律上进行了规定，严禁将污泥向海洋中倾倒。污泥燃烧污泥的焚烧处理法是比较彻底的方法，是将污泥脱水焚烧或脱水干化后再焚烧。焚烧处置可以很大程度上使污泥减量化，还能达到杀灭病菌的目的。我国目前污泥焚烧所采用的工艺技术为干化焚烧、与生活垃圾混合进行焚烧、利用水泥炉窑掺烧、利用燃煤热电厂掺烧等。但是污泥焚烧处理的成本高,基础设施投资和运行费用高昂,能耗大，目前仅适用于大城市及土地资源紧张的地区。污泥焚烧产生的尾气如SO2、NOX、HCl、HF以及金属盐类的气溶胶,重金属蒸气、二噁英类物质等会造成二次污染。城市污泥资源化利用方法传统方法容易造成二次污染高成本、能耗，占地大不符合可持续发展科学高效变废为宝城市污泥资源化利用方法污泥建材化利用污泥堆肥农业资源化其他综合利用方式污泥能源化污泥资源化污泥经堆肥化后，病原菌、寄生虫卵等几乎全部被杀死，重金属有效态的含量也会降低，营养成分有所增加，污泥的稳定性和可利用性大大增加，并且由于污泥中富含氮磷钾等农作物生长必须的

元素，因此具有很高的利用价值。污泥堆肥堆肥是利用污泥中的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（如秸秆、稻草、木屑或生活垃圾等），利用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稳定性较高的类腐殖质。城市污泥资源化利用方法污泥堆肥除可施用于农田、园林绿化、草坪、废弃地等外，还可用作林木、花卉育苗基质，能降低育苗本钱，有较好的经济效益、环境效益和社会效益。相比传统污泥处理处置方法，污泥堆肥具有其明显的优势和先进性，但同时，污泥堆肥过程也涉及到人力物力本钱，易受到污泥成分影响，如果能够克服其弊端，将取得更好的效果。城市污泥资源化利用方法

好氧堆肥

厌氧堆肥其他新型堆肥技术在有氧条件下，好氧菌对废物进行吸收、氧化、分解。微生物通过自身的生命活动，把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物，同时释放出可供微生物生长活动所需的能量，而另一部分有机物则被合成新的细胞质，使微生物不断生长繁殖，产生出更多生物体的过程。工艺流程主要是：前处理～主发酵～后发酵～后处理～贮存。目前世界各国普遍采用的堆肥工艺有静态和动态堆肥两种，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以及条形静态通风等堆肥工艺，还有人采用“污泥－风干脱水－高温脱水灭菌－化学脱水－投配无机肥－破碎筛选－造粒－烘干－冷却筛选－成品”工艺流程研发生产的污泥－化肥复合肥，具有显著优越性厌氧堆肥是在无氧条件下有机物料的分解，厌氧分解最后的产物是甲烷、二氧化碳和许多低分子量的中间产物，如有机酸等。厌氧堆肥于好氧堆肥相比较，单位质量的有机质降解产生的能量较少，而且厌氧堆肥通常容易发出臭气。由于这些原因，几乎所有的堆肥工程系统都采用好氧堆肥。城市污泥资源化利用方法污泥用作饲料由于污泥中含有大量的粗蛋白、纤维素、脂肪酸等有机质。污泥当中的粗蛋白主要以氨基酸的状态存在，并且这些氨基酸都是家畜必需的。当污水来源是生活污水和工厂的有机废水时，剩余污泥中含有大量细菌类和原生动物，能作为鱼、蟹、家禽类等的饲料。污泥经过灭菌等过程，制成饲料，将成为养殖业的丰富的饲料来源。将污泥制作成动物饲料，是一件切实可行的事情。这样一方面可以大量消化污泥，同时还可以节省大量的资金。污泥农业资源化利用城市污泥资源化利用方法生态水泥污泥粘土其他建材污泥中含有的硅、铝、铁、钙等无机物与许多建筑材料常用的原料成分相近，可作为替代原料制造建筑材料。利用城市污泥、工业污泥和粉煤灰作为原料，生产玻璃态集料、轻集料、陶等技术也得到相应研究，获得合格的生产成品。黏土是烧结砖的传统原料，研究结果显示，生活污泥与黏土的组成根本接近，对污泥燃烧产物作适当调整，混合必要的添加剂，便可生产出质量完全符合标准的建筑用砖。有人将含水率为15%的污泥粉代替局部水泥研发得到混凝土，日本利用下水道污泥燃烧灰制造陶瓷透水砖等等。日本从1994年起就开始了以污泥、垃圾燃烧灰作为原料生产“生态水泥〞的研究，2001年在千叶县建成世界上第一条生态水泥生产线。近年来上海新型建材研究开发中心分别在湿法回转窑和四级预热器回转窑水泥厂进行了屡次工业试验，将污泥从窑尾、窑头、窑中参加进行比较，共处理污泥500多t，生产水泥4000多t。城市污泥资源化利用方法热解制油合成燃料制取氢气制取沼气污泥能源化技术城市污泥资源化利用方法在无氧或低于理论氧气量的条件下，将污泥加热到一定温度（600~1000℃），利用温度驱动污泥有机质热裂解和热化学转化反应，使固体物质分解为油、不凝性气体和炭3种可燃物，部分产物作为前置干燥与热解的能源，其余当能源回收。污泥热解制油技术0102污泥合成燃料技术在污泥中含大量有机物，热值较高，将污泥按一定比例与煤粉和其它添加剂混合制成污泥型煤，既可以作为型煤的粘结剂，又可以充分利用污泥的热值。城市污泥资源化利用方法产氢产酸是污泥厌氧消化过程中的一个中间阶段，在污泥厌氧消化过程中，通过条件控制，从污泥中可获取碳源和氢。将污泥添加到超临界水氧化反应器中，在650℃25MPa的条件下反应，生成以H2和CO2为主的气体。通过设在反应器内的H2分离器将生成的H2分离并输出收集。污泥制取氢气0304污泥制取沼气污泥中含有大量的厌氧菌群，可以在无氧环境下将污泥进行消化分解并最终生产沼气，同时还可以杀死各种病原菌以及寄生虫卵。我国北京市的高碑店污水处理厂等就是采用比较完善的污泥厌氧消化处理系统，产生的沼气用于消化池搅拌和发电，实现了热电联供和资源的综合利用城市污泥资源化利用方法转化为吸附剂制备活性炭提取到聚羟基烷酸（PHA）污泥材料化技术合成多种复合多孔、优质的新型材料城市污泥资源化利用方法污泥经过适当处理，可以加工生产为多种复合材料。污泥热解产生的衍生物具有吸附性，控制一定的热解条件和经过化学处理，可以把污泥转化为有用的吸附剂。任爱玲等以天津市东郊污水处理厂污泥为研究对象探讨了城市污泥制备活性炭的综合利用新技术，并对其制备原理、影响因素、活性炭表征以及活性炭用于水处理等进行了研究。活性污泥是富含微生物与有机物的聚集体，可以从活性污泥中提取到聚羟基烷酸（PHA），PHA是具有良好加工性能和广泛应用前景的新型热塑材料。张召述等以污泥和改性后的废塑料为基体材料，研发出聚合物复合材料及多孔材料。这种材料表现出混凝土的刚度和聚合物的韧性，具有木材的很多性能，是一种使污泥高附加值利用的有效方法。王慧萍等利用粉煤灰和污泥为原材料，生产出了堆积密度为800级、筒压强度达到7．10MPa、吸水率为7％的高强优质轻集料。城市污泥资源化利用方法各类环保材料树脂、纤维板作为碳源等营养源蛋白质泡沫灭火器其他资源化途径总结与展望城市污泥既是污染物又是一种资源，污泥的处理、处置与资源化利用相结合才是其最好的出路。污泥在利用前需稳定或去除其中的有害物质，或在资源化利用过程中到达消除污泥中有害物质对环境的二次污染，才能最