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文檔簡介
1、城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置污染防治最佳可行技術(shù)指南(試行)環(huán)境保護(hù)部公告2010年 第26號(hào)關(guān)于發(fā)布城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置污染防治最佳可行技術(shù)指南(試行)的公告為貫徹執(zhí)行中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法等法律法規(guī),加快建設(shè)環(huán)境技術(shù)管理體系,推動(dòng)城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置污染防治技術(shù)進(jìn)步,增強(qiáng)環(huán)境管理決策的科學(xué)性,引導(dǎo)環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展,我部組織制訂了城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置污染防治最佳可行技術(shù)指南(試行)。現(xiàn)予以發(fā)布,請(qǐng)參照?qǐng)?zhí)行。附件:城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置污染防治最佳可行技術(shù)指南(試行) 環(huán)境保護(hù)部 二一年三月一日附件: hj-bat-002城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置污染防治最佳可行技術(shù)指南(試
2、行)前言 為貫徹執(zhí)行中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法,加快建設(shè)環(huán)境技術(shù)管理體系,確保環(huán)境管理目標(biāo)的技術(shù)可達(dá)性,增強(qiáng)環(huán)境管理決策的科學(xué)性,提供環(huán)境管理政策制定和實(shí)施的技術(shù)依據(jù),引導(dǎo)污染防治技術(shù)進(jìn)步和環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展,根據(jù)國家環(huán)境技術(shù)管理體系建設(shè)規(guī)劃,環(huán)境保護(hù)部組織制定污染防治技術(shù)政策、污染防治最佳可行技術(shù)指南、環(huán)境工程技術(shù)規(guī)范等技術(shù)指導(dǎo)文件。 本指南可作為城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)、工程設(shè)計(jì)、工程驗(yàn)收以及運(yùn)營管理等環(huán)節(jié)的技術(shù)依據(jù),是供各級(jí)環(huán)境保護(hù)部門、設(shè)計(jì)單位以及用戶使用的指導(dǎo)性技術(shù)文件。 本指南為首次發(fā)布,將根據(jù)環(huán)境管理要求及技術(shù)發(fā)展情況適時(shí)修訂。 本指南由環(huán)境保護(hù)部科技標(biāo)準(zhǔn)司組織制訂。
3、本指南起草單位:北京市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院、清華大學(xué)、機(jī)科發(fā)展科技股份有限公司、山西沃土生物有限公司、杭州環(huán)興機(jī)械設(shè)備有限公司。 本指南由環(huán)境保護(hù)部解釋。 1 總則 1.1適用范圍 本指南中污泥是指在城鎮(zhèn)污水處理過程中產(chǎn)生的初沉池污泥和二沉池污泥,不包括格柵柵渣、浮渣和沉砂池沉砂。與城鎮(zhèn)污水性質(zhì)類似的污水在處理過程中產(chǎn)生的污泥,其處理處置可參照?qǐng)?zhí)行。列入國家危險(xiǎn)廢物名錄或根據(jù)國家規(guī)定的危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)和方法認(rèn)定的具有危險(xiǎn)特性的污泥,應(yīng)嚴(yán)格按照危險(xiǎn)廢物進(jìn)行管理,不適用本指南。 1.2術(shù)語和定義 1.2.1最佳可行技術(shù) 是針對(duì)生活、生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各種環(huán)境問題,為減少污染物排放,從整體上實(shí)現(xiàn)高水平環(huán)
4、境保護(hù)所采用的與某一時(shí)期技術(shù)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和環(huán)境管理要求相適應(yīng)、在公共基礎(chǔ)設(shè)施和工業(yè)部門得到應(yīng)用的、適用于不同應(yīng)用條件的一項(xiàng)或多項(xiàng)先進(jìn)、可行的污染防治工藝和技術(shù)。 1.2.2最佳環(huán)境管理實(shí)踐 是指運(yùn)用行政、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等手段,為減少生活、生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)環(huán)境造成的潛在污染和危害,確保實(shí)現(xiàn)最佳污染防治效果,從整體上達(dá)到高水平環(huán)境保護(hù)所采用的管理活動(dòng)。 2 城市污水污泥 2.1污泥的特性及危害 城鎮(zhèn)污水處理廠產(chǎn)生的污泥含水率高(75%99%),有機(jī)物含量高,易腐爛。 污泥中含有具有潛在利用價(jià)值的有機(jī)質(zhì),氮、磷、鉀和各種微量元素,寄生蟲卵、病原微生物等致病物質(zhì),銅、鋅、鉻等重金屬,以及多氯聯(lián)苯、二噁英等難降
5、解有毒有害物質(zhì),如不妥善處理,易造成二次污染。 2.2污泥處理處置技術(shù) 2.2.1污泥處理技術(shù) 城鎮(zhèn)污水處理廠污泥減容、減量、穩(wěn)定以及無害化的過程稱為污泥處理。本指南中污泥處理技術(shù)指污泥厭氧消化和污泥好氧發(fā)酵。由于污泥厭氧消化前需濃縮,污泥好氧發(fā)酵前需脫水,本指南將污泥濃縮、脫水列為污泥預(yù)處理技術(shù)。 2.2.2污泥處置技術(shù) 經(jīng)處理后的污泥或污泥產(chǎn)品在環(huán)境中或利用過程中達(dá)到長期穩(wěn)定,并對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境不產(chǎn)生有害影響的最終消納方式稱為污泥處置。本指南中的污泥處置技術(shù)指污泥土地利用和污泥焚燒。 3 污泥預(yù)處理及輔助設(shè)施 3.1工藝原理 城鎮(zhèn)污水處理廠污泥預(yù)處理是指采用重力、氣浮或機(jī)械等方法提高污
6、泥含固率,減少污泥體積,以利于后續(xù)處理與處置。污泥預(yù)處理及輔助設(shè)施主要包括污水處理系統(tǒng)中初沉池和二沉池的污泥存儲(chǔ)、濃縮、脫水、輸送和計(jì)量等環(huán)節(jié)的設(shè)備、構(gòu)筑物和相關(guān)輔助設(shè)施。 3.2工藝流程及產(chǎn)污環(huán)節(jié) 污水處理系統(tǒng)產(chǎn)生的初沉污泥和剩余污泥排入集泥池,經(jīng)提升至污泥濃縮池或濃縮設(shè)備。通常規(guī)模較大的城鎮(zhèn)污水處理廠產(chǎn)生的污泥在濃縮后進(jìn)入消化池。經(jīng)濃縮或消化后的污泥機(jī)械脫水后存儲(chǔ)在堆放間,外運(yùn)處理或處置。污泥預(yù)處理工藝流程及主要產(chǎn)污環(huán)節(jié)見圖1。 圖1 污泥預(yù)處理工藝流程及產(chǎn)污環(huán)節(jié)(略)污泥預(yù)處理過程中主要污染物為惡臭、污泥濃縮和脫水過程排放的上清液和濾液。 3.3污泥產(chǎn)生量及計(jì)量 城鎮(zhèn)污水處理廠污泥產(chǎn)生量
7、的計(jì)量是污泥處理處置污染防治的基礎(chǔ),本指南對(duì)污泥產(chǎn)生量和計(jì)量方法做出規(guī)定。城鎮(zhèn)污水處理廠應(yīng)在污泥產(chǎn)生、貯存和處理的各單元設(shè)置計(jì)量裝置。 3.3.1污泥產(chǎn)生量 各類型污水處理工藝及相關(guān)處理單元污泥產(chǎn)生量的計(jì)算參見附錄a。 3.3.2污泥計(jì)量 3.3.2.1初次沉淀池污泥計(jì)量 初沉池不接收剩余活性污泥時(shí),污泥理論產(chǎn)生量參照附錄a中公式(a-1)計(jì)算。當(dāng)初沉池間歇排泥時(shí),采用容積法計(jì)量污泥產(chǎn)生量,排泥量參照附錄a中公式(a-8)計(jì)算。 3.3.2.2剩余活性污泥計(jì)量 設(shè)有初沉池的城鎮(zhèn)污水處理廠剩余活性污泥理論產(chǎn)生量參照附錄a中公式(a-2)計(jì)算。剩余活性污泥連續(xù)排放時(shí),設(shè)置流量計(jì)計(jì)量污泥產(chǎn)生量;生物
8、膜法中二沉池間歇排泥時(shí),采用容積法計(jì)量,排泥量參照附錄a中公式(a-8)計(jì)算。 不設(shè)初沉池的城鎮(zhèn)污水處理廠剩余活性污泥理論產(chǎn)生量參照附錄a中公式(a-4)計(jì)算。 3.3.2.3消化池污泥計(jì)量 設(shè)置計(jì)量裝置計(jì)量厭氧消化池進(jìn)、出泥量和沼氣產(chǎn)量。進(jìn)泥量為初沉污泥和剩余活性污泥之和,參照附錄a中公式(a-5)進(jìn)行計(jì)算。連續(xù)進(jìn)出泥時(shí),采用流量計(jì)計(jì)量污泥產(chǎn)生量,并記錄累計(jì)流量。采用投配池間歇進(jìn)泥時(shí),采用容積法計(jì)量,并記錄每次投泥前后投配池中污泥液位高度和每日進(jìn)泥次數(shù)。 計(jì)量污泥消化池產(chǎn)生沼氣的計(jì)量裝置或儀表宜安裝在消化池出氣管道上,沼氣計(jì)量裝置應(yīng)具有讀取瞬時(shí)流量和累計(jì)流量的功能。 3.3.2.4污泥的出廠
9、計(jì)量和報(bào)告 城鎮(zhèn)污水處理廠出廠污泥可采用地衡進(jìn)行計(jì)量。城鎮(zhèn)污水處理廠應(yīng)為出廠污泥計(jì)量建立完善的記錄、存檔和報(bào)告制度。污泥在采用好氧發(fā)酵、土地利用及焚燒等處理處置方式時(shí),城鎮(zhèn)污水處理廠應(yīng)采用運(yùn)營記錄簿(即臺(tái)賬)制度,并將記錄結(jié)果提交相關(guān)環(huán)境保護(hù)管理部門和污泥最終處置單位。 3.4污泥預(yù)處理工藝類型 3.4.1污泥濃縮 污泥濃縮常采用重力濃縮和機(jī)械濃縮兩種方法。機(jī)械濃縮包括離心濃縮、重力濃縮等方式。 3.4.2污泥脫水 污泥脫水包括自然干化脫水、熱干化脫水和機(jī)械脫水,本指南中特指機(jī)械脫水。常用的污泥機(jī)械脫水方式有壓濾式和離心式,其中壓濾式主要指板框式和帶式。 3.5消耗及污染物排放 3.5.1預(yù)處
10、理過程中藥劑及能源消耗 3.5.1.1藥劑消耗 污泥預(yù)處理過程中藥劑消耗主要為調(diào)理劑,常用的調(diào)理劑包括無機(jī)混凝劑和有機(jī)絮凝劑兩大類。無機(jī)混凝劑適用于板框式壓濾,有機(jī)絮凝劑適用于帶式壓濾和離心式機(jī)械脫水。無機(jī)混凝劑用量通常為污泥干固體重量的5%20%。有機(jī)絮凝劑,如陽離子型聚丙烯酰胺(pam)和陰離子型聚丙烯酰胺(pam),用量通常為污泥干固體重量的0.1%0.5%。 3.5.1.2能源消耗 離心濃縮比能耗最高。重力濃縮的比能耗通常在10 kwh/tds以下,僅為離心濃縮的1。 污泥脫水階段主要能源消耗來自脫水機(jī)械主機(jī)設(shè)備以及沖洗水、藥劑添加等驅(qū)動(dòng)力的消耗。板框壓濾機(jī)、帶式壓濾機(jī)和離心脫水機(jī)的比
11、能耗分別為1540 kwh/tds、520 kwh/tds和3060 kwh/tds。 3.5.2預(yù)處理污染物排放 3.5.2.1惡臭氣體 污泥濃縮池硫化氫和氨氣排放濃度分別為150mg/ m3和220mg/ m3,臭氣濃度(無量綱)通常為1060。 污泥脫水機(jī)房硫化氫和氨氣排放濃度通常均為140mg/m3,臭氣濃度(無量綱)通常為10200。 3.5.1.2上清液和濾液 污泥濃縮脫水過程中產(chǎn)生的上清液和濾液(包括沖洗水)等廢水中氮磷濃度較高,氨氮濃度約為300 mg/l,總磷最大濃度約為100 mg/l。 3.6污泥脫水新技術(shù) 3.6.1高壓和滾壓式污泥脫水機(jī) 污泥脫水新設(shè)備主要有高壓污泥脫
12、水機(jī)和滾壓式脫水機(jī)。 高壓脫水機(jī)的工作原理是將濕污泥(含水率87%左右)投入由高壓和低壓系統(tǒng)組成的機(jī)械擠壓系統(tǒng)中,經(jīng)過多級(jí)連續(xù)擠壓,脫水污泥含水率降至30%50%。該類型脫水機(jī)單位能耗約為125 kwh/tds。 滾壓式脫水機(jī)的工作原理是將濕污泥(含水率85%99.5%)投入圓形污泥通道,通道前端為濃縮區(qū),后端為脫水區(qū)。濃縮污泥在脫水區(qū)經(jīng)深度擠壓后由出口閘門排出,濾液由通道兩側(cè)柵格的出水孔排出,并由脫水機(jī)下的污水槽收集。脫水后污泥含水率降至60%75.5%。 3.6.2水熱預(yù)處理+機(jī)械脫水 水熱預(yù)處理機(jī)械脫水指利用過熱飽和高溫水蒸汽對(duì)污泥進(jìn)行預(yù)處理后進(jìn)行機(jī)械脫水,水蒸汽使污泥中生物體的細(xì)胞壁破
13、碎,釋放結(jié)合水,并降低污泥粘滯性。脫水后污泥含水率降至50%左右。 4 污泥厭氧消化技術(shù) 4.1工藝原理 污泥厭氧消化是指在厭氧條件下,通過微生物作用將污泥中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為沼氣,從而使污泥中有機(jī)物礦化穩(wěn)定的過程。厭氧消化可降低污泥中有機(jī)物的含量,減少污泥體積,提高污泥的脫水性能。 4.2工藝流程及產(chǎn)污環(huán)節(jié) 污泥經(jīng)過濃縮池濃縮后,利用泵提升進(jìn)入熱交換器,然后進(jìn)入?yún)捬跸?,在微生物作用下污泥中有機(jī)物得到降解。厭氧消化過程產(chǎn)生的沼氣經(jīng)脫水、脫硫后可作為燃料利用。消化穩(wěn)定后的污泥經(jīng)脫水形成泥餅外運(yùn)處置。污泥厭氧消化工藝流程及產(chǎn)污環(huán)節(jié)見圖2。 圖2 污泥厭氧消化工藝流程及產(chǎn)污環(huán)節(jié)(略)污泥厭氧消化產(chǎn)生
14、的主要污染物包括消化液、沼氣利用時(shí)排放的尾氣以及設(shè)備噪聲。 4.3污泥厭氧消化工藝類型 4.3.1高溫厭氧消化 經(jīng)過濃縮、均質(zhì)后的污泥(含水率94%97%)進(jìn)入高溫(532oc)厭氧消化池進(jìn)行厭氧消化,有機(jī)物降解率可達(dá)40%50%,對(duì)寄生蟲(卵)的殺滅率可達(dá)99%,消化時(shí)間為1015d。高溫厭氧消化池投配率以7%10%為宜。 該工藝的特點(diǎn)是微生物生長活躍,有機(jī)物分解速度快,產(chǎn)氣率高,停留時(shí)間短,但需要維持消化池的高溫運(yùn)行,能量消耗較大,系統(tǒng)穩(wěn)定性較差。 4.3.2中溫厭氧消化 經(jīng)過濃縮、均質(zhì)后的污泥(含水率94%97%)進(jìn)入中溫(352)厭氧消化池進(jìn)行厭氧消化。中溫厭氧消化分為一級(jí)中溫厭氧消化
15、(停留時(shí)間約20 d)和二級(jí)中溫厭氧消化(停留時(shí)間約10 d)。中溫厭氧消化池投配率以5%8%為宜。 該工藝的特點(diǎn)是消化速率較慢,產(chǎn)氣率低,但維持中溫厭氧的能耗較少,沼氣產(chǎn)能能夠維持在較高水平。 4.4消耗及污染物排放 4.4.1厭氧消化能源消耗 污泥厭氧消化的能耗主要用于維持厭氧反應(yīng)溫度及維持污泥泵、污水泵(進(jìn)出料系統(tǒng))、攪拌設(shè)備和沼氣壓縮機(jī)等設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)。能耗水平取決于厭氧消化攪拌方式,攪拌強(qiáng)度通常為35w/ m3。 污泥厭氧消化的電耗占城鎮(zhèn)污水處理廠全廠用電的15%25%;污泥加熱的熱耗占全廠熱耗的80%以上。如污泥消化產(chǎn)生的沼氣全部用于發(fā)電,可解決整個(gè)城鎮(zhèn)污水處理廠內(nèi)20%30%的用電量。
16、 4.4.2厭氧消化污染物排放 4.4.2.1沼氣利用排放的尾氣 沼氣中甲烷含量為60%65%,二氧化碳(co2)含量為30%35%,硫化氫(h2s)含量為0%0.3%。 沼氣燃燒或發(fā)電會(huì)產(chǎn)生尾氣,尾氣中主要污染物為氮氧化物(nox)、二氧化硫(so2)和一氧化碳(co)。 4.4.2.2消化液 消化液中化學(xué)需氧量(codcr)濃度為3001500 mg/l;懸浮物(ss)濃度為2001000 mg/l;氨氮(nh3-n)濃度為1002000 mg/l;總磷(tp)濃度為10200 mg/l。 4.4.2.3噪聲 污泥厭氧消化過程中噪聲的主要來源為發(fā)電機(jī)。在未加隔聲罩的情況下,國產(chǎn)發(fā)電機(jī)距機(jī)體
17、1 m處噪聲約110db(a)。 4.5污泥厭氧消化前處理新技術(shù) 污泥厭氧消化前經(jīng)過前處理,能夠減少污泥消化的停留時(shí)間,提高產(chǎn)氣量。污泥水熱干化技術(shù)和超聲波處理技術(shù)是污泥厭氧消化前處理技術(shù)中研究較成熟的兩種技術(shù)。 污泥水熱干化技術(shù)是指在一定溫度和壓力下使加熱后污泥中的微生物細(xì)胞破碎,釋放胞內(nèi)大分子有機(jī)物,同時(shí)水解大分子有機(jī)物,進(jìn)而破壞污泥膠體結(jié)構(gòu),從而改善污泥的脫水性能和厭氧消化性能。 超聲波處理技術(shù)是指利用極短時(shí)間內(nèi)超聲空化作用形成的局部高溫、高壓條件,伴隨強(qiáng)烈的沖擊波和微射流,轟擊微生物細(xì)胞,使污泥中微生物細(xì)胞壁破裂,進(jìn)而減少消化的停留時(shí)間,提高產(chǎn)氣量。 5 污泥好氧發(fā)酵技術(shù) 5.1工藝原
18、理 污泥好氧發(fā)酵是指在有氧條件下,污泥中的有機(jī)物在好氧發(fā)酵微生物的作用下降解,同時(shí)好氧反應(yīng)釋放的熱量形成高溫(55)殺死病原微生物,從而實(shí)現(xiàn)污泥減量化、穩(wěn)定化和無害化的過程。 5.2工藝流程及產(chǎn)污環(huán)節(jié) 污泥好氧發(fā)酵通常包括前處理、好氧發(fā)酵、后處理和貯存等過程。前處理包括破碎、混合、含水率和碳氮比的調(diào)整;好氧發(fā)酵階段通常采用一次發(fā)酵方式;后處理主要包括破碎和篩分,有時(shí)需要干燥和造粒。污泥好氧發(fā)酵工藝流程及產(chǎn)污環(huán)節(jié)見圖3。 圖3 污泥好氧發(fā)酵工藝流程及產(chǎn)污環(huán)節(jié)(略)污泥好氧發(fā)酵過程中產(chǎn)生的主要污染物是惡臭氣體、粉塵及濾液。 5.3污泥好氧發(fā)酵工藝類型 5.3.1條垛式好氧發(fā)酵 條垛式好氧發(fā)酵通常采
19、用露天強(qiáng)制通風(fēng)的發(fā)酵方式,經(jīng)前處理工段處理后的混合物料被堆置在經(jīng)防滲處理后的地面上,形成梯形斷面的長條形條垛。條垛式好氧發(fā)酵分為靜態(tài)和間歇?jiǎng)討B(tài)兩種工藝。 靜態(tài)好氧發(fā)酵是指在污泥混合物料所堆放的地面上鋪設(shè)供風(fēng)管道系統(tǒng),通過強(qiáng)制通風(fēng)或抽氣的方式為好氧發(fā)酵過程提供所需氧氣。 間歇?jiǎng)討B(tài)好氧發(fā)酵是指采用輪式或履帶式等翻(拋)堆設(shè)備,定期翻堆,使混合物料與空氣充分接觸,保持好氧發(fā)酵過程所需氧氣。 目前通常采用靜態(tài)強(qiáng)制通風(fēng)與定期翻堆相結(jié)合的條垛式好氧發(fā)酵工藝。 5.3.2發(fā)酵槽(池)式好氧發(fā)酵 發(fā)酵槽(池)式好氧發(fā)酵是指在廠房中設(shè)置若干發(fā)酵槽,槽底設(shè)供風(fēng)管道和排水管道,槽壁頂部設(shè)軌道,供翻堆機(jī)械移轉(zhuǎn),定期翻
20、堆。發(fā)酵槽(池)式好氧發(fā)酵的典型工藝為陽光棚發(fā)酵槽。 陽光棚發(fā)酵槽是指利用陽光棚的透光和保溫性能,提高發(fā)酵槽內(nèi)溫度。發(fā)酵槽底部安裝通風(fēng)管道系統(tǒng),通過強(qiáng)制通風(fēng)來保證好氧發(fā)酵過程所需氧氣。 5.4消耗及污染物排放 5.4.1好氧發(fā)酵消耗 條垛式好氧發(fā)酵能耗為17 kwh/m3發(fā)酵產(chǎn)品。發(fā)酵槽(池)式好氧發(fā)酵能耗為515 kwh/ m3發(fā)酵產(chǎn)品。 5.4.2好氧發(fā)酵污染物排放 5.4.2.1大氣污染物 污泥好氧發(fā)酵微生物對(duì)有機(jī)質(zhì)進(jìn)行分解時(shí)產(chǎn)生惡臭氣體,主要包括氨、硫化氫、醇醚類以及烷烴類氣體。 污泥好氧發(fā)酵的翻堆和通風(fēng)過程中會(huì)產(chǎn)生粉塵。 5.4.2.2水污染物 污泥好氧發(fā)酵過程產(chǎn)生的濾液中化學(xué)需氧量
21、(codcr)濃度為20006000 mg/l,五日生化需氧量(bod5)濃度為604500 mg/l。 條垛式污泥好氧發(fā)酵采用露天方式時(shí)需考慮場地雨水。 5.4.2.3噪聲 污泥好氧發(fā)酵過程中的噪聲主要來源于前處理設(shè)備、翻堆設(shè)備和通風(fēng)設(shè)備等,噪聲水平為7085db(a)。 6 污泥土地利用技術(shù) 6.1工藝原理 污泥土地利用是指將經(jīng)穩(wěn)定化和無害化處理后的污泥通過深耕、播撒等方式施用于土壤中或土壤表面的一種污泥處置方式。污泥中豐富的有機(jī)質(zhì)和氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素以及植物生長必需的各種微量元素可改良土壤結(jié)構(gòu),增加土壤肥力,促進(jìn)植物的生長。本指南中的污泥土地利用不包括污泥農(nóng)用。 6.2工藝流程及產(chǎn)污環(huán)
22、節(jié) 污泥土地利用工藝流程及產(chǎn)污環(huán)節(jié)見圖4。 圖4 污泥土地利用工藝流程及產(chǎn)污環(huán)節(jié)(略)污泥土地利用過程排放的主要污染物是惡臭氣體和粉塵。污泥中重金屬、病原體等也會(huì)造成環(huán)境問題。 6.3污泥土地利用工藝類型 6.3.1園林綠化 污泥用于園林綠化是指將污泥用作景觀林、花卉和草坪等的肥料、基質(zhì)和營養(yǎng)土。污泥中礦化的有機(jī)質(zhì)和營養(yǎng)物質(zhì)提供豐富的腐殖質(zhì)和可利用度高的營養(yǎng)物質(zhì),可改善土壤結(jié)構(gòu)和組成,并使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)更易為植物吸收。 污泥用于園林綠化時(shí),須根據(jù)樹木種類采用不同的污泥施用量。 6.3.2林地利用 污泥用于林地利用是指將污泥施用于密集生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)林,如薪材林或人工楊樹林等。 將污泥施于幼林時(shí),會(huì)出現(xiàn)與其
23、他植物種類進(jìn)行競爭的情況,從而降低幼樹對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)和微量元素的攝入量,并增強(qiáng)雜草生長能力。 6.3.3土壤修復(fù)及改良 土壤修復(fù)及改良是指將污泥用作受到嚴(yán)重?cái)_動(dòng)土地的修復(fù)和改良土,從而恢復(fù)廢棄土地或保護(hù)土壤免受侵蝕。污泥可用在采煤場、取土坑、露天礦坑和垃圾填埋場等。 該方法的具體操作方式和環(huán)境影響取決于所施用場地的原有用途。 當(dāng)目標(biāo)是改善土壤質(zhì)量時(shí),可采用污泥直接施用或與其它肥料混合施用的方式。 6.4消耗及污染物排放 6.4.1土地利用物料消耗 污泥運(yùn)輸車輛和施用機(jī)械消耗燃料或電能,其消耗水平與施用量以及施用場地位置、大小和利用情況等有關(guān)。 6.4.2土地利用污染物排放 6.4.2.1大氣污染物
24、 污泥貯存、運(yùn)輸及施用到土壤中后,污泥中的有機(jī)組分會(huì)持續(xù)揮發(fā)或降解,產(chǎn)生惡臭物質(zhì),以氨、硫化氫和烷烴類氣體等形式排放。 污泥原料的貯存、運(yùn)輸、裝卸以及污泥土地利用等過程會(huì)排放粉塵。 6.4.2.2水污染物 污泥土地利用時(shí)的運(yùn)輸和存儲(chǔ)過程有濾液產(chǎn)生。 6.4.2.3有機(jī)污染物 經(jīng)穩(wěn)定化工藝(厭氧消化和好氧發(fā)酵等)處理后的污泥中仍含有未降解有機(jī)物,且含有少量難降解有機(jī)化合物,如苯并(a)芘、二噁英、可吸附有機(jī)鹵化物和多氯聯(lián)苯等。 6.4.2.4重金屬及其化合物 污泥中主要含有銅、鋅、鎳、鉻、鎘、汞和鉛等重金屬,多以離子化合物形態(tài)存在,在土地利用過程中,應(yīng)特別關(guān)注銅、鋅和鎘造成的環(huán)境問題。 6.4.
25、2.5病原菌 經(jīng)無害化處理后的污泥中蠕蟲卵死亡率通常大于95,糞大腸菌群菌值大于0.01。 6.4.2.6營養(yǎng)元素(氮、磷、鉀等) 土地利用過程中,污泥中的氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素會(huì)隨徑流以淋失的方式進(jìn)入地表水,以滲透的方式進(jìn)入地下水體。 7 污泥焚燒技術(shù) 7.1工藝原理 污泥焚燒是指在一定溫度和有氧條件下,污泥分別經(jīng)蒸發(fā)、熱解、氣化和燃燒等階段,其有機(jī)組分發(fā)生氧化(燃燒)反應(yīng)生成co2和h2o等氣相物質(zhì),無機(jī)組分形成爐灰/渣等固相惰性物質(zhì)的過程。 7.2工藝流程及產(chǎn)污環(huán)節(jié) 污泥焚燒系統(tǒng)主要由污泥接收、貯存及給料系統(tǒng)、熱干化系統(tǒng)、焚燒系統(tǒng)(包括輔助燃料添加系統(tǒng))、熱能回收和利用系統(tǒng)、煙氣凈化系統(tǒng)、
26、灰/渣收集和處理系統(tǒng)、自動(dòng)監(jiān)測和控制系統(tǒng)及其他公共系統(tǒng)等組成。污泥干化焚燒工藝流程及產(chǎn)污環(huán)節(jié)見圖5。 圖5 污泥干化焚燒工藝流程及產(chǎn)污環(huán)節(jié)(略)污泥焚燒過程排放的主要污染物有惡臭氣體、煙氣、灰渣、飛灰和廢水。 7.3污泥焚燒工藝類型 7.3.1前處理技術(shù) 污泥焚燒前處理技術(shù)通常指脫水或熱干化等工藝,以提高污泥熱值,降低運(yùn)輸和貯存成本,減少燃料和其他物料的消耗。 熱干化工藝有半干化(含固率達(dá)到6080)和全干化(含固率達(dá)到8090)兩種。熱干化工藝一般僅用于處理脫水污泥,主要技術(shù)性能指標(biāo)(以單機(jī)升水蒸發(fā)量計(jì))為:熱能消耗 29404200kj/kgh2o;電能消耗 0.040.90kw/kgh2
27、o。 污泥含固率在3545%時(shí),熱值為4.86.5mj/kg,可自持燃燒,通常后面直接接焚燒工藝。用作土壤改良劑、肥料,或作為水泥窯、發(fā)電廠和焚燒爐燃料時(shí),須將污泥含固率提高至80%95%。 7.3.2單獨(dú)焚燒 單獨(dú)焚燒是指在專用污泥焚燒爐內(nèi)單獨(dú)處置污泥。 流化床焚燒爐是目前單獨(dú)焚燒技術(shù)中應(yīng)用最多的焚燒裝置,主要有鼓泡式和循環(huán)式兩種,其中尤以鼓泡流化床焚燒爐應(yīng)用較多。 污泥單獨(dú)焚燒時(shí),在焚燒爐啟動(dòng)階段,可通過安裝啟動(dòng)燃燒器或向焚燒爐膛內(nèi)添加輔助燃料等方式將爐膛溫度預(yù)熱至850c以上,然后向焚燒爐爐膛內(nèi)供給污泥。 7.3.3混合焚燒技術(shù) 7.3.3.1污泥與生活垃圾混燒 在生活垃圾焚燒廠的機(jī)械爐
28、排爐、流化床爐、回轉(zhuǎn)窯等焚燒設(shè)備中,污泥可以以直接進(jìn)料或混合進(jìn)料的方式與生活垃圾混合焚燒。 污泥與生活垃圾直接混合焚燒時(shí)會(huì)增加煙氣和飛灰產(chǎn)生量,降低灰渣燃燼率,增加煙氣凈化系統(tǒng)的投資和運(yùn)行成本,降低生活垃圾發(fā)電廠的發(fā)電效率和垃圾處理能力。 7.3.3.2污泥的水泥窯協(xié)同處置 經(jīng)水泥窯產(chǎn)生的高溫?zé)煔飧苫蟮奈勰噙M(jìn)入水泥窯煅燒可替代部分黏土作為水泥原料,達(dá)到協(xié)同處置污泥的目的。干化后的污泥可在窯尾煙室(塊狀燃料)或上升煙道、預(yù)分解爐、分解爐喂料管(適用于塊狀燃料)等處喂料。 利用水泥窯系統(tǒng)處置污泥時(shí)須控制污泥中硫、氯和堿等有害元素含量,折合入窯生料其硫堿元素的當(dāng)量比s/r應(yīng)控制為0.61.0,氯元
29、素應(yīng)控制為0.030.04%。 利用水泥窯焚燒污泥的直接運(yùn)行成本為60100元/t(80濕污泥)。 7.3.3.3污泥的燃煤電廠協(xié)同處置 可利用燃煤電廠的循環(huán)流化床鍋爐、煤粉鍋爐和鏈條爐等焚燒爐將污泥與煤混合焚燒。為提高污泥處置的經(jīng)濟(jì)性,優(yōu)先考慮利用電廠余熱干化污泥后進(jìn)行混燒。 直接摻燒污泥會(huì)降低焚燒爐內(nèi)溫度和焚燒灰的軟化點(diǎn),增加飛灰產(chǎn)生量,增加除塵和煙氣凈化負(fù)荷,降低系統(tǒng)熱效率34,并引起低溫腐蝕等問題。 利用火電廠焚燒污泥的單位運(yùn)行成本為100120元/t(80濕污泥),系統(tǒng)改造成本約為15萬元/t(80%濕污泥)。 7.4消耗及污染物排放 7.4.1焚燒物料消耗 污泥焚燒消耗的物料主要是
30、燃料、水、堿性試劑和吸附劑(如活性炭)等。 為加熱和輔助燃燒,需添加輔助燃料。將重油作為輔助燃料時(shí),其消耗為0.030.06 m3/t干污泥;將天然氣作為輔助燃料時(shí),其消耗4.520 m3/t干污泥。 污泥焚燒主要用水單元是煙氣凈化系統(tǒng),水耗均值約為15.5 m3/t干污泥。其中,干式煙氣凈化系統(tǒng)基本不消耗水,濕式系統(tǒng)耗水量最高,半濕式系統(tǒng)居于兩者之間。 堿性試劑如氫氧化鈉消耗為7.533 kg/t干污泥,熟石灰乳消耗為622 kg/t干污泥。 7.4.2焚燒能量消耗 污泥焚燒廠主要消耗熱能和電能。熱能產(chǎn)出量與污泥低位熱值高低密切相關(guān),經(jīng)由煙氣處理和排放造成的熱量損失約占污泥焚燒輸出熱量的13
31、16。 污泥焚燒廠消耗電能的主要工藝單元是機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn),電耗通常為60100kwh/t(80%濕污泥)。 7.4.3污泥焚燒的污染物排放 7.4.3.1大氣污染物 由于國內(nèi)污泥焚燒大氣污染物排放數(shù)據(jù)較少,根據(jù)對(duì)國外污泥焚燒廠大氣污染物排放統(tǒng)計(jì),污泥焚燒產(chǎn)生的煙氣經(jīng)凈化處理后,通常煙塵排放濃度為0.630 mg/ m3;二氧化硫排放濃度為50 mg/m3以下;氮氧化物(以no2計(jì))排放濃度為50200 mg/m3;二噁英排放濃度在0.1ngteq/nm3以下;重金屬鎘排放濃度為0.00060.05 mg/m3,汞排放濃度為0.00150.05 mg/m3。 7.4.3.2廢水 濕式煙氣凈化系統(tǒng)
32、會(huì)產(chǎn)生工藝廢水。 灰渣收集、處理和貯存廢水:采用濕式撈渣機(jī)收集灰渣時(shí),會(huì)產(chǎn)生灰渣廢水;污泥露天貯存時(shí),雨水進(jìn)入產(chǎn)生廢水。 熱干化過程中產(chǎn)生冷凝水,其化學(xué)需氧量(codcr)含量高(約為2000 mg/l),氮也較高(約為6002000 mg/l),還含有一定量的重金屬。 7.4.3.3固體殘留物 污泥焚燒產(chǎn)生的飛灰約占焚燒固體殘留物總量的90%(流化床);灰渣和煙氣凈化固體殘留物合計(jì)約占焚燒固體殘留物總量的10%(流化床)。 7.5污泥焚燒新技術(shù) 噴霧干燥回轉(zhuǎn)式焚燒爐技術(shù)是利用噴霧干燥塔的霧化噴嘴將經(jīng)預(yù)處理的脫水污泥霧化,干燥熱源主要為焚燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔猓苫蟮奈勰啾恢苯铀腿牖剞D(zhuǎn)式焚燒爐焚燒
33、。尾氣采用旋風(fēng)除塵器噴淋塔生物除臭填料噴淋塔處理。處理每噸含水率為80%的脫水污泥,平均燃煤消耗量為3050 kg/t(煤熱值21000 kj/kg),電耗為5060 kwh/t;單位投資成本為10萬20萬元/t,單位直接運(yùn)行成本為80100元/t。 8 污泥處理處置污染防治最佳可行技術(shù) 8.1污泥處理處置污染防治最佳可行技術(shù)概述 本指南選擇污泥中溫厭氧消化和污泥好氧發(fā)酵為污泥處理污染防治最佳可行技術(shù),污泥土地利用和污泥干化焚燒為污泥處置污染防治最佳可行技術(shù)。污泥處理處置前采用濃縮、脫水等預(yù)處理方式。 對(duì)于實(shí)際污水處理規(guī)模大于5萬m3/d的城鎮(zhèn)二級(jí)污水處理廠,其產(chǎn)生的污泥宜通過中溫厭氧消化進(jìn)行
34、減量化、穩(wěn)定化處理,同時(shí)進(jìn)行沼氣綜合利用。 對(duì)于園林和綠地等土地資源豐富的中小型城市的中小型城鎮(zhèn)污水處理廠,可考慮采用污泥好氧發(fā)酵技術(shù)處理污泥,并采用土地利用方式消納污泥。廠址遠(yuǎn)離環(huán)境敏感點(diǎn)和敏感區(qū)域時(shí),宜選用條垛式好氧發(fā)酵工藝;廠址附近有環(huán)境敏感點(diǎn)和敏感區(qū)域時(shí),可選用封閉發(fā)酵槽式(池)好氧發(fā)酵工藝。 對(duì)于大中型城市且經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū)、大型城鎮(zhèn)污水處理廠或部分污泥中有毒有害物質(zhì)含量較高的城鎮(zhèn)污水處理廠,可采用污泥干化焚燒組合工藝處置污泥。應(yīng)充分利用焚燒污泥產(chǎn)生的熱量和附近穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)的熱源干化污泥。污泥干化焚燒廠的選址應(yīng)采取就近原則,避免遠(yuǎn)距離輸送。 污泥干化技術(shù)應(yīng)和焚燒以及余熱利用相結(jié)合,不鼓勵(lì)對(duì)
35、污泥進(jìn)行單獨(dú)熱干化。 8.2污泥預(yù)處理污染防治最佳可行技術(shù) 8.2.1最佳可行工藝流程 污泥預(yù)處理污染防治最佳可行技術(shù)系統(tǒng)包括收集系統(tǒng)、濃縮系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、脫水系統(tǒng)、存儲(chǔ)與輸送系統(tǒng)、計(jì)量系統(tǒng)及相關(guān)輔助設(shè)施等。污泥預(yù)處理污染防治最佳可行技術(shù)工藝流程見圖6。 圖6 污泥預(yù)處理污染防治最佳可行技術(shù)工藝流程(略)8.2.2最佳可行工藝參數(shù) 污泥預(yù)處理構(gòu)筑物個(gè)數(shù)采用至少兩個(gè)系列設(shè)計(jì)。 初沉污泥采用重力濃縮時(shí),污泥固體負(fù)荷為80120 kg/ m2.d,停留時(shí)間宜為68h。 混合污泥采用重力濃縮時(shí),污泥固體負(fù)荷為5075 kg/ m2.d,停留時(shí)間宜為1012h。 進(jìn)入脫水機(jī)前的污泥通常含水率大于96%,
36、經(jīng)脫水后的污泥含水率要求小于80%。 8.2.3污染物削減及污染防治措施 城鎮(zhèn)污水處理廠污泥預(yù)處理階段的集泥池和濃縮池等構(gòu)筑物采取加蓋密閉并保持微負(fù)壓,產(chǎn)生的惡臭氣體可集中收集后進(jìn)行生物除臭。脫水機(jī)房、泵房和堆放間等建筑物應(yīng)采用微負(fù)壓設(shè)計(jì),建筑物頂部應(yīng)設(shè)多個(gè)吸風(fēng)口,經(jīng)由風(fēng)機(jī)和風(fēng)管收集至集中處理設(shè)施進(jìn)行處理后,使其連續(xù)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)運(yùn)行。 污泥濃縮的上清液及污泥脫水和設(shè)備清洗過程產(chǎn)生廢水集中收集,單獨(dú)處理后回流至污水處理廠。 離心脫水設(shè)備產(chǎn)生的噪聲采取消聲、隔聲、減震等措施進(jìn)行防治。 8.2.4技術(shù)經(jīng)濟(jì)適用性 機(jī)械脫水適用于大、中型城鎮(zhèn)污水處理廠。 間歇式重力濃縮適用于小型城鎮(zhèn)污水處理廠;連續(xù)式重力濃
37、縮適用于大、中型城鎮(zhèn)污水處理廠。 有脫氮除磷要求的城鎮(zhèn)污水處理廠宜采用機(jī)械濃縮。 對(duì)采用生物除磷污水處理工藝產(chǎn)生的污泥,宜采用濃縮脫水一體機(jī)等設(shè)備進(jìn)行處理。 8.2.5最佳環(huán)境管理實(shí)踐 城鎮(zhèn)污水處理廠附近有環(huán)境敏感點(diǎn)或敏感區(qū)域時(shí),關(guān)鍵構(gòu)筑物和建筑物保持微負(fù)壓設(shè)計(jì)。 污泥經(jīng)預(yù)處理后及時(shí)密閉運(yùn)輸或連接后續(xù)處理。 8.3污泥厭氧消化污染防治最佳可行技術(shù) 8.3.1最佳可行工藝流程 污泥中溫厭氧消化污染防治最佳可行技術(shù)包括污泥預(yù)處理系統(tǒng)、污泥中溫厭氧消化系統(tǒng)、沼氣綜合利用及凈化系統(tǒng)、污染物控制系統(tǒng)。污泥濃縮后進(jìn)入污泥厭氧消化系統(tǒng),厭氧消化系統(tǒng)包括厭氧消化池、進(jìn)出料和攪拌系統(tǒng)、加溫系統(tǒng)、沼氣收集凈化和利
38、用系統(tǒng)。 污泥中溫厭氧消化污染防治最佳可行技術(shù)工藝流程見圖7。 8.3.2最佳可行工藝參數(shù) 污泥中溫厭氧消化污染防治最佳可行技術(shù)的工藝參數(shù)見表1。 表1 污泥中溫厭氧消化污染防治最佳可行技術(shù)的工藝參數(shù)項(xiàng)目工藝參數(shù)中溫厭氧消化運(yùn)行溫度最佳溫度為352 一級(jí)消化時(shí)間1520 d二級(jí)消化時(shí)間 10 dph77.5 消化池投配率 以5%8%為宜 產(chǎn)氣率 不小于0.400.50m3/kgvs 攪拌 采用機(jī)械攪拌或沼氣攪拌。當(dāng)池內(nèi)各處污泥溫度的變化范圍不超過1時(shí),即認(rèn)為攪拌均勻。 沼氣綜合利用脫硫要求 采用干法脫硫時(shí),沼氣以0.40.6m/min的速度通過脫硫劑,接觸時(shí)間通常為23min;采用濕法脫硫時(shí),
39、采用2%3%的碳酸鈉溶液從脫硫塔頂噴淋,沼氣與吸收劑逆流接觸,然后從頂部排出。 硫化氫排放 采用脫硫工藝后h2s小于20 mg/nm3 熱電效率 沼氣發(fā)電機(jī)組電效率應(yīng)大于33%,熱回收效率應(yīng)大于35%,大型機(jī)組總效率應(yīng)大于80%。8.3.3污染物削減及污染防治措施 經(jīng)中溫厭氧消化后的污泥有機(jī)物降解率不小于40%,蠕蟲卵死亡率大于95%。 沼氣利用前采用脫水、脫硫等措施進(jìn)行凈化。 厭氧消化產(chǎn)生的消化液單獨(dú)收集,集中處理,可采用脫氮工藝、化學(xué)除磷及鳥糞石結(jié)晶等方法處理。 沼氣發(fā)電機(jī)組設(shè)備產(chǎn)生的噪聲采用消聲、隔聲、減振等措施進(jìn)行防治。室外設(shè)備須加裝隔聲罩。 8.3.4技術(shù)經(jīng)濟(jì)適用性 城鎮(zhèn)二級(jí)污水處理
40、廠可采取中溫厭氧消化進(jìn)行減量化、穩(wěn)定化處理,同時(shí)進(jìn)行沼氣綜合利用。 通常情況下,污泥厭氧消化系統(tǒng)的工程投資占城鎮(zhèn)污水處理廠總投資的20%30%。厭氧消化直接運(yùn)行成本約為0.050.10元/噸污水(不包括固定資產(chǎn)折舊)??紤]沼氣發(fā)電回收電量后,采用厭氧消化可降低城鎮(zhèn)污水處理廠20%30%的電耗。 8.3.5最佳環(huán)境管理實(shí)踐 消化、脫水后的污泥進(jìn)行臨時(shí)堆放或存儲(chǔ)時(shí),采取防滲和防臭等措施。集泥池、濃縮池、污泥脫水機(jī)房和污泥堆放間等建(構(gòu))筑物在環(huán)境敏感點(diǎn)或敏感區(qū)域采取微負(fù)壓設(shè)計(jì)。 沼氣利用時(shí)制定安全管理制度。在消化池、儲(chǔ)氣柜、脫硫間周邊劃定重點(diǎn)防火區(qū),并配備消防安全設(shè)施;非工作人員未經(jīng)許可不得進(jìn)入?yún)?/p>
41、氧消化管理區(qū)內(nèi);在可能的泄漏點(diǎn)設(shè)置甲烷濃度超標(biāo)及氧虧報(bào)警裝置。 在沼氣貯氣柜的運(yùn)行維護(hù)中保證壓力安全閥處于正常工作狀態(tài);保證冬季氣柜內(nèi)水封不結(jié)冰,必要時(shí)在氣柜迎風(fēng)面設(shè)移動(dòng)式風(fēng)障,防止大風(fēng)對(duì)氣柜浮蓋升降造成影響。 圖7 污泥中溫厭氧消化污染防治最佳可行技術(shù)工藝流程(略)8.4污泥好氧發(fā)酵污染防治最佳可行技術(shù) 8.4.1最佳可行工藝流程 污泥好氧發(fā)酵污染防治最佳可行技術(shù)包括前處理、好氧發(fā)酵、后處理及臭氣污染控制。 污泥好氧發(fā)酵污染防治最佳可行技術(shù)工藝流程見圖8。 8.4.2最佳可行工藝參數(shù) 好氧發(fā)酵前,污泥混合物料含水率調(diào)到5565,碳氮比(c/n)為25:135:1,有機(jī)質(zhì)含量通常不小于50%,
42、ph值68。 采用條垛式好氧發(fā)酵時(shí),無通風(fēng)典型動(dòng)態(tài)發(fā)酵周期約20 d;加設(shè)通風(fēng)系統(tǒng)后發(fā)酵周期約15 d,溫度55以上持續(xù)57 d。 采用發(fā)酵槽(池)式好氧發(fā)酵時(shí),陽光棚發(fā)酵槽每隔12 d翻堆一次,溫度55以上持續(xù)57 d,發(fā)酵周期約20 d。 好氧發(fā)酵堆體上部鋪設(shè)510cm的覆蓋物料吸附惡臭氣體。 發(fā)酵時(shí),靜態(tài)好氧發(fā)酵強(qiáng)制通風(fēng),每1m3物料通風(fēng)量0.050.2 m3/min,非連續(xù)通風(fēng);間歇?jiǎng)討B(tài)好氧發(fā)酵可參考靜態(tài)工藝并依生產(chǎn)試驗(yàn)的結(jié)果確定通風(fēng)量,保證好氧發(fā)酵在最適宜條件下進(jìn)行。 8.4.3污染物削減及污染防治措施 經(jīng)好氧發(fā)酵處理后的污泥含水率小于40%,有機(jī)物降解率大于40%,蠕蟲卵死亡率大于
43、95%,糞大腸菌群菌值大于0.01,種子發(fā)芽指數(shù)不小于70%。 污泥好氧發(fā)酵過程中產(chǎn)生的惡臭氣體宜集中收集后進(jìn)行生物除臭。 粉塵集中收集后采用除塵器進(jìn)行處理。 污泥好氧發(fā)酵場產(chǎn)生的濾液以及露天發(fā)酵場的雨水集中收集,部分回噴至混合物料堆體,補(bǔ)充發(fā)酵過程中的水分要求,其余回流到城鎮(zhèn)污水處理廠或自建的處理裝置。 對(duì)于污泥好氧發(fā)酵設(shè)備產(chǎn)生的噪聲采取消聲、隔振、減噪等措施進(jìn)行防治。 8.4.4技術(shù)經(jīng)濟(jì)適用性 在園林和綠地資源豐富的中小城市的中小型城鎮(zhèn)污水處理廠,宜選用高溫好氧發(fā)酵方式集中建設(shè)污泥發(fā)酵場處理污泥。 廠址遠(yuǎn)離環(huán)境敏感點(diǎn)和敏感區(qū)域時(shí),可采用條垛式好氧發(fā)酵工藝;廠址附近有環(huán)境敏感點(diǎn)或敏感區(qū)域時(shí),
44、宜采用封閉發(fā)酵槽(池)式好氧發(fā)酵工藝。 在中、小規(guī)模的條垛宜使用斗式裝載機(jī)或推土機(jī);在大規(guī)模的條垛宜使用垮式翻堆機(jī)或側(cè)式翻堆機(jī)。 設(shè)計(jì)完整的污泥好氧發(fā)酵系統(tǒng)的投資為3050萬元/t(80%含水率),經(jīng)營成本約為80150元/噸脫水污泥。 8.4.5最佳環(huán)境管理實(shí)踐 設(shè)置完善的污泥產(chǎn)品監(jiān)測系統(tǒng),嚴(yán)格控制污泥堆肥產(chǎn)品質(zhì)量。僅允許符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的污泥好氧發(fā)酵產(chǎn)品出廠、銷售或施用。 定期對(duì)污泥堆體溫度、氧氣濃度、含水率、揮發(fā)性有機(jī)物含量及腐熟度等進(jìn)行監(jiān)測。污泥好氧發(fā)酵車間可在線監(jiān)測硫化氫、氨氣濃度。 單獨(dú)建設(shè)發(fā)酵場或在城鎮(zhèn)污水處理廠內(nèi)建設(shè)的污泥發(fā)酵場不能滿足衛(wèi)生防護(hù)距離時(shí),采用完全封閉的發(fā)酵工藝
45、,廠房采用微負(fù)壓設(shè)計(jì)。 圖8 污泥好氧發(fā)酵污染防治最佳可行技術(shù)工藝流程(略)在好氧發(fā)酵車間布設(shè)氣體收集系統(tǒng),通過引風(fēng)機(jī)將車間內(nèi)的惡臭氣體送入除臭裝置,保證車間及場區(qū)內(nèi)的環(huán)境安全和操作人員的健康。 污泥好氧發(fā)酵場不在城鎮(zhèn)污水處理廠內(nèi)時(shí),應(yīng)獲得有關(guān)部門的許可。采用密封良好的運(yùn)輸車輛或船舶按相關(guān)規(guī)定輸送污泥,并建立應(yīng)急管理制度。 8.5污泥土地利用污染防治最佳可行技術(shù) 8.5.1最佳可行工藝流程 污泥土地利用污染防治最佳可行技術(shù)主要是將經(jīng)穩(wěn)定化和無害化處理后的污泥或污泥產(chǎn)品進(jìn)行園林綠化、林地利用或土壤修復(fù)及改良等綜合利用。 污泥土地利用污染防治最佳可行技術(shù)工藝流程見圖9。 圖9 污泥土地利用污染防治
46、最佳可行技術(shù)工藝流程(略)8.5.2最佳可行工藝參數(shù) 采用土地利用方式處置的污泥應(yīng)滿足表2中的要求。 表2 污泥土地利用污染防治最佳可行技術(shù)施用污泥的指標(biāo)要求項(xiàng)目相關(guān)參數(shù)要求無害化指標(biāo)臭度95種子發(fā)芽指數(shù) 70%ph 5.58.5含水率 45%穩(wěn)定化指標(biāo)有機(jī)物降解率 40%其它樣品在20繼續(xù)消化30d,揮發(fā)份組分的減量須少于15%;或比好氧呼吸速率小于1.5mgo2/hg污泥(干重)污泥污染物限值 (最高最高容許含量mg/kg)鎘及其化合物(以cd計(jì)) 20汞及其化合物(以hg計(jì)) 15鉛及其化合物(以pb計(jì)) 1000鉻及其化合物(以cr計(jì)) 1000砷及其化合物(以as計(jì)) 75硼及其化合
47、物(以b計(jì)) 150礦物油 3000苯并(a)芘3銅及其化合物(以cu計(jì)) 500鋅及其化合物(以zn計(jì)) 1000鎳及其化合物(以ni計(jì))200污泥施用避開降水期和夏季炎熱高溫氣候,施用前將污泥或污泥與土壤的混合物堆置大于5d。 污泥用作園林綠化草坪或花卉種植介質(zhì)土?xí)r,單位施用量為612kgds/ m2;用作小灌木栽培介質(zhì)土?xí)r,單位施用量為1224kgds/m2;用作喬木栽培介質(zhì)土?xí)r,單位施用量為1080kgds/ m2。 施用場地的坡度宜大于6%,并采取防止雨水沖刷、徑流等措施。 污泥林地利用時(shí),在施用污泥期間及施用后3個(gè)月內(nèi),限制人以及與人接觸密切的動(dòng)物進(jìn)入林地;施用污泥時(shí),氮含量每年每
48、公頃用量不超過250kg(以n計(jì)),磷含量每年每公頃用量不超過100kg(以p2o5計(jì))。 8.5.3污染物削減及污染防治措施 污泥堆放、貯存設(shè)施和場所進(jìn)行防滲、防溢流和加蓋等措施防止濾液及臭氣污染;滲濾液集中收集和處理。 有效控制污泥的施用頻率和施用量,同時(shí)加強(qiáng)對(duì)施用場地的監(jiān)測。 8.5.4技術(shù)經(jīng)濟(jì)適用性 在土地資源豐富的地區(qū)可考慮污泥土地利用的方式消納污泥,處置前應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定化和無害化處理。 污泥土地利用的成本與效益情況因污泥用途而異。利用污泥替代有機(jī)肥、常規(guī)基質(zhì)和客土修復(fù)材料時(shí),可節(jié)省相應(yīng)的開支。 8.5.5最佳環(huán)境管理實(shí)踐 采用密閉車輛運(yùn)輸污泥,設(shè)置專用污泥堆存、存儲(chǔ)設(shè)施和場所。 污泥土
49、地利用前,應(yīng)進(jìn)行場地環(huán)境影響評(píng)價(jià)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià);委托有資質(zhì)的監(jiān)測單位對(duì)施用場地的土壤、地下水和大氣環(huán)境中各項(xiàng)污染物指標(biāo)背景值進(jìn)行監(jiān)測,并定期對(duì)施用前的污泥、施用污泥后的土壤和土壤上種植的各種植物等進(jìn)行取樣監(jiān)測和分析,且保存監(jiān)測和分析記錄5年以上。 加強(qiáng)對(duì)污泥土地利用的有效管理,確保有效的徑流控制,阻止污泥流入地表水域。禁止在敏感水體附近的草坪、森林、沙地、濕地或開墾地施用污泥。 加強(qiáng)對(duì)污泥質(zhì)量和施用污泥后場地的監(jiān)測,監(jiān)測項(xiàng)目主要包括重金屬(鉻、銅、鉛、汞、鋅等)、總氮、硝態(tài)氮、病原菌、蚊蠅密度和細(xì)菌總數(shù)等。大面積施用污泥前需進(jìn)行穩(wěn)定程度測試和重金屬含量分析,不合格產(chǎn)品不能直接施用。 污泥林地利用可
50、選擇在樹木砍伐后的林地、處于樹苗期的林地或成樹期的林地施用。施用方式可采用穴施、翻土作壟和犁溝等形式。雨季和冰凍期禁止施用污泥。 8.6污泥焚燒污染防治最佳可行技術(shù) 8.6.1最佳可行工藝流程 污泥焚燒污染防治最佳可行技術(shù)主要包括污泥接收、貯存及給料系統(tǒng),干化系統(tǒng),焚燒系統(tǒng),余熱回收及熱源補(bǔ)充系統(tǒng),煙氣處理系統(tǒng),臭氣收集及處理系統(tǒng),給排水系統(tǒng),壓縮空氣系統(tǒng),通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng),電氣系統(tǒng)和自控系統(tǒng)等。 污泥干化焚燒污染防治最佳可行技術(shù)工藝流程見圖10。 8.6.2最佳可行工藝參數(shù) 污泥焚燒高溫?zé)煔庠?50以上的停留時(shí)間大于2秒,灰渣熱灼減率不大于5%或總有機(jī)碳(toc)不大于3%。 循環(huán)流化床焚燒爐
51、流化速度通常為3.69 m/s,鼓泡流化床焚燒爐流化速度通常為0.62 m/s。 圖10 污泥干化焚燒污染防治最佳可行技術(shù)工藝流程(略)污泥與生活垃圾混合焚燒時(shí),污泥與生活垃圾的質(zhì)量之比不超過14;利用水泥窯爐混燒的污泥汞含量小于3 mg/kgds,最大進(jìn)料比例不超過混合物料總量的5%。 采用半干法煙氣凈化處理工藝時(shí),煙氣停留時(shí)間1015s,堿性吸附劑過量系數(shù)1.52.5,脫酸效率98%。為防止布袋除塵器發(fā)生露點(diǎn)腐蝕,入口氣體溫度應(yīng)為130140。 8.6.3污染物削減及污染防治措施 預(yù)除塵半干法是最佳煙氣凈化組合系統(tǒng)之一。預(yù)除塵可選用旋風(fēng)除塵器,半干法可選用噴霧洗滌器與袋式除塵器的組合。添加
52、堿性吸附劑后的脫酸效率可達(dá)90%以上,可去除0.0520m的粉塵,除塵效率可達(dá)99%以上。在布袋除塵器后采用選擇性非催化還原法(sncr),可達(dá)到30%70%的脫硝效率。 在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,干煙氣含氧量以6計(jì),煙塵排放濃度不大于30 mg/ m3,二氧化硫不大于350 mg/ m3,氮氧化物不大于450 mg/ m3。 為避免二噁英的生成及其前驅(qū)物的合成,應(yīng)通過優(yōu)化爐膛設(shè)計(jì)、優(yōu)化過量空氣系數(shù)、優(yōu)化一次風(fēng)和二次風(fēng)的供給和分配、優(yōu)化燃燒區(qū)域內(nèi)煙氣停留時(shí)間、溫度、湍流度和氧濃度等設(shè)計(jì)和運(yùn)行控制方式;避免或加快(1s)在250400的溫度范圍內(nèi)去除粉塵。在除塵器之前的煙氣流中噴射含碳物質(zhì)、活性炭或焦炭等吸
53、附劑,可降低二噁英排放。 污泥焚燒系統(tǒng)產(chǎn)生的廢水集中收集處理。 污泥焚燒過程產(chǎn)生的灰渣以及煙氣凈化產(chǎn)生的飛灰分別收集和儲(chǔ)存?;以惺占幹?,飛灰經(jīng)鑒別屬于危險(xiǎn)廢物的,按危險(xiǎn)廢物進(jìn)行處置。 8.6.4技術(shù)經(jīng)濟(jì)適用性 在大中型城市且經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū)、大型城鎮(zhèn)污水處理廠或部分污泥中有毒有害物質(zhì)含量較高的城鎮(zhèn)污水處理廠,可采用污泥干化焚燒技術(shù)處置污泥。 污泥焚燒以流化床焚燒爐應(yīng)用最為普遍。流化床焚燒爐通常適合污泥大規(guī)模集中處置。鼓泡流化床適用于焚燒熱值較低的污泥,循環(huán)式流化床適用于焚燒熱值較高的污泥。 若干化和焚燒系統(tǒng)均采用國產(chǎn)設(shè)備,干化焚燒項(xiàng)目的投資成本為3035萬/噸脫水污泥(含水率以80%計(jì));
54、若全部采用進(jìn)口設(shè)備,干化焚燒項(xiàng)目的投資成本為4050萬/噸脫水污泥(含水率以80%計(jì))。 污泥干化焚燒的直接運(yùn)行成本約為100-150元/噸脫水污泥(含水率以80%計(jì),不包括固定資產(chǎn)折舊)。 8.6.5最佳環(huán)境管理實(shí)踐 污泥干化焚燒廠的選址遵循就近原則,優(yōu)先考慮充分利用污泥焚燒產(chǎn)生的熱量和附近穩(wěn)定的熱源對(duì)污泥進(jìn)行干化后再焚燒處置。 建立入廠污泥質(zhì)量控制系統(tǒng),并定期對(duì)污泥中砷、鎘、鉻、鉛和鎳等重金屬進(jìn)行監(jiān)測。 安裝自動(dòng)輔助燃燒器,使焚燒爐啟動(dòng)和運(yùn)行期間燃燒室保持850以上的燃燒溫度。連續(xù)在線監(jiān)測和調(diào)控爐膛溫度、氧氣含量、壓力、煙氣出口溫度和水蒸氣含量等工藝運(yùn)行參數(shù)。 安裝大氣污染物連續(xù)在線監(jiān)測裝置,監(jiān)測粉塵、氯化氫、二氧化硫、一氧化碳、碳?xì)浠?/p>
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