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    首頁處置利用技術

    一、立項必要性與前期基礎
        污水處理量的持續增長和污水排放標準的提高導致我國污泥產量每年以大約10%的速度增加。由于技術和經濟等因素的制約,我國污泥處理資源化技術遠遠落后于國際先進水平,大量未經穩定化的污泥沒有正常出路。污水污泥體積龐大、成分復雜,不僅含有大量有機質、營養物及腐殖質等,而且含有大量病原菌、寄生蟲(卵),重金屬以及其他難降解有毒有害物質,容易發酵和腐敗,導致地表水和地下水污染,已成為國家迫切需要解決的重大環境問題。

    剩余污泥含水率高、體積龐大,為后續處理處置帶來極大困難,因此有效脫水是污泥處理的關鍵。剩余污泥作為一種高塑性流體,可壓縮性極差;特殊的污水特征和工業廢水的進入使得我國城市污泥脫水性能很差,必須通過調理改進其脫水性能。污泥調理通過改善污泥脫水性能、促進污泥脫水等作用,為污泥后續處理和利用奠定基礎。因此,針對我國污泥特性,開發安全、高效、經濟的新型污泥強化調理技術非常重要。

    城市污泥中含有大量植物必需的養分、有機質和有效礦物成份。污泥堆肥可以顯著提高土壤肥力,改善土壤性能。我國的林地資源面積大、分布廣,對城市污泥堆肥的需求量大,林業應用為城市污泥處置找到了一條理想的途徑。城市污泥堆肥大量重金屬、高含量營養鹽、有機污染物以及病原微生物等環境污染因子可能富集于土壤和農產品當中,對環境和人類健康產生威脅。污泥堆肥長期施用后,重金屬、營養鹽、有毒有機污染物和病原微生物等對生態環境的潛在環境生態風險需要明確,并提出相應的環境風險控制對策。

    《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020年)》明確提出:需要大力強化廢棄物減量化、資源化利用與安全處置,開發非常規污染物控制技術,廢棄物等資源化利用技術。開展城市污泥減量化和資源化關鍵技術的研發具有明顯的經濟和社會效益,具有重大的科學意義和現實意義。

    項目申請單位前期在污泥破解、污泥厭氧消化、污泥脫水以及污泥堆肥林業利用方面進行了大量的研究,對改項目的開展和濕式提供了游離的技術支撐。


    二、課題目標

    開發低成本的、具有生物降解性能的污泥調理劑和具有骨架作用的污泥調理助劑,并據此對板框壓濾高壓脫水工藝進行優化,實現剩余污泥含水率60%以下,污泥脫水成本不高于傳統工藝。開發高效污泥好氧堆肥工藝,實現堆肥過程減少能量消耗10%,大幅度降低臭味。對深度脫水后污泥好氧堆肥、和園地施用單元的安全性進行評價,構建污泥深度脫水為核心單元的污泥資源化技術路線,降低污泥處理處置綜合成本5-10%。


    三、研究內容

    1、低成本環境友好污泥調理藥劑和助劑的開發

    開發具有生物降解性能的污泥調理劑和具有骨架作用的污泥調理助劑;研究污泥調理劑和調理助劑改善污泥脫水性能的特征及機理。

    2、污泥板框壓濾高干脫水工藝優化

    依次從小試、中試層次對新型污泥脫水調理劑及調理助劑應用于隔膜式板框壓濾高干脫水工藝的操作條件進行優化,污泥含水率降低至60%以下。從污泥脫水程度、和脫水工藝及后續單元的整體運行經濟成本兩個角度對板框壓濾高干脫水工藝進行綜合優化。

    3、污泥高效好氧堆肥(制培養土)技術及與普通堆肥的對比評價

    開發覆膜式高效節能好氧堆肥過程的工藝,研究污泥調理藥劑、助劑對污泥好氧堆肥工藝的改善特征;評價高效污泥堆肥工藝過程中的臭氣控制效果及作用機制。通過對比高效好氧堆肥與普通堆肥的效果,研究高效深度脫水工藝對堆肥工藝的影響途徑及機理。

    4、污泥堆肥(培養土)林業(園藝)利用研究

    確定研究污泥堆肥(培養土)的品質特征,研究含新型調理藥劑和助劑的污泥,在林業(園藝)利用的可行性及其營養和改良土壤的效能;評價污泥堆肥(培養土)林業(園藝)應用的風險。


    四、預期成果與經濟效益
        通過該項目的研究,污水污泥的處理將從傳統的污泥處理過度到污泥的資源化利用,思路的轉變將使污泥處理在經濟方面逐步自給自足、甚至產生經濟效益(目前為巨額政府補貼),污泥的處理處置將具有更強的可操作性和可實現性。通過污泥的減量化和資源化,可以控制污泥對周圍環境和人類健康的二次污染、減少污染風險。改項目的研究和實施,有助于全面消除水污染,促進人與環境的和諧。

    主要預期成果如下:

    (1)新開發的低成本環境友好污泥調理藥劑和助劑;

    (2)一套經過工藝參數優化的污泥板框壓濾高干脫水裝置;

    (3)一套污泥好氧堆肥制備林業培養土的工藝路線。


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