城市污水厂污泥的处理处置与综合利用

4.7污泥的能源利用

4.7.1污泥低温制油技术

污泥低温制油技术是指在300℃～500℃,常压或者高压缺氧条件下,借助污泥中所含的重金属和硅酸铝,尤其是铜的催化作用将污泥中的蛋白质和脂类转变成碳氢化合物,最终产物为碳、油、非冷凝气体和反应水,是一种发展中的能源回收型的污泥热化学处理技术[3]。外国学者Bayer等提出了一种污泥低温热解油的技术,其工艺流程简单描述如图4。

4.7.2污泥沼气利用

污泥通过厌氧消化可产生以甲烷为主要成分的沼气。现代工艺是在电脑控制的反应容器内,根据处理物的各种不同条件随时对容器里的厌氧环境进行调节,使自然界普遍存在的微生物,充分参与有机物逐级发酵降解(水解、酸化、气化),最终实现甲烷化。发酵产物(沼气)中主要是甲烷和二氧化碳,将其收集后用作清洁燃料[3]。利用厌氧发酵制气的主要优点是资源化程度高,既产生高热值沼气同时也生产了有机肥料;生产环境好,臭气产生量极小;大气污染小,无酸性物、二噁英、粉尘产生。

4.7.3污泥燃料化利用

目前污泥燃料化包括了污泥能量回收系统和污泥燃料。污泥能量回收系统是将初沉池污泥和剩余活性污泥分别进行厌氧消化、混合消化,使污泥含水率至80%,加入轻溶剂油,变成流动性浆液,送入四效蒸发器,脱除轻油(含水率2.6%),含油污泥经机械脱水后,加入重油成流动性浆液,将该浆液送至四效蒸发器蒸发、脱油,制成含水率5%、含油率10%以下的污泥燃料[3]。污泥燃料可以用于发电,也可用于厂区水泥的生产,不仅节约了煤炭资源,燃烧的污泥灰还可以作为生产水泥的原料。污泥燃料还适合纸浆造纸厂应用,有利于降低造纸厂的能耗。污泥燃料热值较高,性质比较稳定,可以方便控制。

4.8污泥制作建筑材料

污泥生产建筑材料,不仅可以减少污泥填埋所占用的土地,减少自然资源消耗,而且可以使资源得到循环利用。既解决了污泥的出路,又解决建材面临的需求,有利于国家的可持续发展。

4.8.1污泥制沥青

沥青混合物的黏度、耐久性和稳定性的提高需要向其中添加细集料。经试验研究,加入了污泥灰的沥青混合物,其各方面性能与传统的材料制成的混合物相同。

4.8.2污泥制砖

污泥制砖的方法有两种。一种是用干化污泥直接制砖,另一种是用污泥灰渣制砖[2]。用干化污泥直接制砖时,应对污泥的成分作适当调整,使其成分与制砖粘土的化学成分相当。

4.8.3污泥制生化纤维板

污泥制生化纤维板主要是利用活性污泥中所含粗蛋白(有机物)与球蛋白(酶)能溶解于水及稀酸、稀碱、中性盐的水溶液这一性质,在碱性条件下加热干燥、加压后发生蛋白质的变性作用,从而制成活性污泥树脂(又称蛋白胶),使之与漂白、脱脂处理的废纤维压制成板材。其品质优于国家三级硬质纤维板的标准[2]。

4.8.4污泥制混凝土

污泥灰可替细填料污泥焚烧灰也可以作为混凝土的细填料,代替部分水泥和细砂。研究表明污泥灰可替代高达30%的混凝土的细填料[3],具有较高的经济价值。

4.8.5污泥制陶粒

污泥制成的陶粒具有质轻、高强、隔热、保温、耐久等特性,节能效果显著,用途广泛。

4.8.6污泥制生态水泥

利用城市污水处理厂产生的脱水污泥为原料制造水泥。这种类型的水泥的原材料约60%为废料,水泥烧成温度为1000℃～1200℃,因燃料用量和二氧化碳的排放量较低,所以该水泥被称之为“环保水泥”[3]。

4.9其它综合利用方法

此外,污泥处理处置还包括:污泥制蛋白塑料、污泥制动物饲料、污泥改性制吸附剂等方法。

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