污水处理厂污泥处理工艺

2016行业动态污泥处理处置技术知识分享研发部月刊•2月行业动态一、技术动态--城市生活污泥处理新技术及其资源化二、标杆企业--湖南华清泰污泥处理科技有限公司三、新技术新装备--智能高温好氧发酵设备四、推荐阅读--污泥处置的新途径一、技术动态--城市生活污泥处理新技术及其资源化随着我国社会经济和城市化的发展,城市污水处理规模逐渐变大,污水处理能力逐渐增加,污水处理所产生的污泥量也随之增加。由于污泥产量较大,性状粘稠,含有重金属和病原微生物等有害物质,如处理处置不当,会给环境带来严重的二次污染。据报道,2010年污泥产量达到3665万吨(以含水率80%计),用于对污泥处理投入达到350亿。我国目前污泥处置的现状是70%以上弃置,20%填埋,其次是不到10%的污泥进行堆肥农用,少量进行污泥干化焚烧。污泥作为一种固体废弃物,已经成为继城市垃圾污染的第二大固体废物污染源。传统的污泥的主要处置方式有填埋、焚烧、排海、农用等。但是传统的处理方法也存在一些弊端,无法对污泥进行资源化利用,因此对污泥处理资源化利用新技术的研发具有重要的现实意义。1传统污泥处理技术传统的污泥处理方法主要包括污泥堆肥、污泥干化、污泥焚烧和污泥填埋。但是,由于污泥组分复杂、重金属含量高、病原微生物含量多等特点,传统的污泥处理技术已经表现出其本身的局限性,随着国家对污泥处理处置技术的标准越来越高,传统技术已经不再适应社会发展的要求。其主要表现在以下几个方面。1.1污泥填埋污泥填埋指的是污泥经过长期的物理、化学和生物作用使其达到稳定状态。污泥填埋分为单独填埋和混合填埋,在欧洲脱水污泥与城市垃圾混合填埋比较多,而在美国多数采用单独填埋。在我国主要是以混合填埋为主。实践表明,污泥填埋具有以下的缺点:(1)对污泥土力学性质要求比较高;(2)需要占用大面积的场地;(3)地基需做防渗处理以免污染地下水;(4)不可资源化利用。填埋目前仍然是我国污泥处置的重要方法之一。但是从长远看,污泥填埋是一种不可循环的最终处置方式,其应用比例将会逐渐减少,应用前景存在局限。1.2污泥焚烧污泥焚烧指的是将污泥置入焚烧炉内,在过量空气加入的情况下进行完全焚烧,使有机物全部碳化,最大限度地减小了污泥体积使污泥最终处置极为便利。焚烧法有以下几个突出的优点:(1)可大幅度减少污泥的体积和重量,同时焚烧灰可制成有用的产品;（2）处理速度快,不需长期堆积和储存;(3)污泥可就地焚烧,不需长距运输,节约运费;(4)可以回收能量用于发电和供热。但是污泥焚烧有其致命的缺点:(1)焚烧炉投资巨大、设备运转费用高;(2)装置复杂;(3)焚烧过程不容易控制,产生二恶英类剧毒物质。由于焚烧过程产生的剧毒位置难以控制,需要对烟气进行特殊处理,因此限制了使用和发展。1.3污泥土地利用技术污泥土地利用主要是将污泥用于堆肥农用、用于园艺绿化施肥、用于废弃矿场等地的土地改良等。堆肥主要是利用微生物的作用将不稳定的有机质降解,转化为较稳定的有机质,并使挥发性物质含量降低,减少臭气的产生,污泥物理性状明显改善,便于储存、运输和使用。该技术主要考虑到污泥中含有丰富的的有机物和N、P等营养元素及植物所必须的各种微量元素Ca、Mg、Cu、Zn、Fe等,能够改良土壤结构,增加土壤肥力,促进作物的生长。但处理后的污泥产品含大量病原体、寄生虫、多氯联苯和二恶英,且产品的高含水率(30%～40%)可使病原体复活,同时污泥中也含有毒有害物质,直接应用于农业会造成土壤以及水体的二次污染。故堆肥法不足以保证安全性。针对污泥土地利用这种方式的不良后果,欧美各国根据各自具体情况制定了严格的无害化技术标准及污泥农用重金属浓度标准,我国制定了《农用污泥中污染物控制标准》(GB4284-84)。由于未解决好污泥土地利用可能带来的重金属污染问,所以污泥土地利用目前仍存在一定风险,在相关技术未成熟的情况下污泥土地利用还是有其局限性。2污泥处理处置新技术污泥所散发出的臭气、污泥所带病原菌、重金属、有毒物质等都严重威胁人类的健康。因此,迫切需要寻求新的、有效的污泥处置方法。现介绍几种新发展的污泥处置技术：2.1污泥低温热解制油技术污泥低温热解制油技术指的是在300～500℃、常压(或高压)和缺氧条件下,借助污泥中所含的硅酸铝和重金属(尤其是铜)的催化作用将污泥中的脂类和蛋白质转变成碳氢化合物,最终产物为油、碳、非冷凝气体和反应水。该技术的环境效益和资源化效益均是很可观的,主要表现在:(1)能有效控制重金属排放,特别是Hg、Ti,在灰烬和炭中来自污泥的重金属被钝化;(2)可回收易利用、易储藏的液体燃油,回收的液体燃油可提供700kW/t的净能量;(3)可破坏有机氯化物的生成，反应器中燃烧温度应维持尽可能低(<800℃),可减少蒸汽中金属的排放,气体净化简单而廉价;(4)占地面积小、运输费减少、运行成本较低。2.2污泥熔化技术针对污泥焚烧过程中存在的二次污染,科研工作者开发出了污泥熔化技术,该技术使污泥处于焚烧灰熔点温度(通常为1300～1800℃)上燃烧,不仅可完全分解污泥中的有机物、杀灭病菌,同时所形成熔渣密度比焚烧灰的高2/3,达到了灰渣大幅度减容的效果。污泥的重金属因被固定在玻璃态的熔渣中而具有不熔出的活性,所以泥熔化后的熔渣可用作建材。2.3污泥电弧等离子体处理技术所谓污泥电弧等离子技术指的是在一个密闭的空间里,通过强的电弧使空气电离产生等离子体,然后在另外一个缺氧密闭空间面对垃圾进行加热,其温度可到16000℃,在无氧的条件下,垃圾的无机物很快被玻璃化,最后产生的无害熔渣可作为建筑材料。泥中的有机物被高温分解。在有氧条件下,分解能产生大量的二氧化碳;若在无氧的条件下,固体废料中的有机物就会转化为氢气和一氧化碳的混和物,这种混合物,可以像天燃气一样作为一般汽轮引擎的能源,其中的氢气进一步纯化分离,则可以作为单独的燃料。对这种气体混合物作进一步的处理,降低其中污染物质的含量,氮化物和二氧(杂)芑等直接进入涡轮机或释放到大气层中。由于技术能把污泥转化为能源同时降低污染物的含量,因此有很大的发展前景。2.4污泥超声波处理技术超声波可以分解生物固体,改善膨胀活性污泥絮体沉降性,提高脱水能力。经过超声处理的污泥消化时间减少,比容积消化率提高，生物产气量增加，并且超声反应器可以与其它污泥处理工艺任意组合,具有广阔的应用前景。2.5污泥水解热干化技术污泥水解热干化技术通过将污泥加热,在一定温度和压力下使污泥中的粘性有机物水解,破坏污泥的胶体结构,可以同时改善脱水性能和厌氧消化性能。随水热反应温度和压力的增加,颗粒间的碰撞增大导致了胶体结构的破坏,使束缚水和固体颗粒分离。经过水热处理的污泥在不添加絮凝剂的情况下机械脱水的含水率大幅度降低。污泥的水解宏观上表现为挥发性悬浮固体浓度减少，COD、BOD以及氨氮等浓度增加。水解热干化技术采用浆化反应器,通过闪蒸蒸汽返混预热浆化、蒸汽与机械协同搅拌,提高了系统的处理效率;在水热反应器中,采用蒸汽逆向流直接混合加热的方式,强化了传质传热过程,可以避免局部过热结焦碳化;在连续闪蒸反应器中,实现了系统能量的有效回收。2.6污泥制活性炭技术活性炭是以含碳物质为原料,经过高温碳化活化后制成的。污泥具备制造活性炭的客观条件,制备活性炭的路径是先对污泥炭化,然后活化。所以污泥制活性炭的主要研究问题是最佳炭化、活化条件以及提高质量、降低成本等。目前,污泥炭化方式除了传统的高温炭化外,也有用工业废弃的硫酸来催化炭化的,污泥活化方式以高温水蒸气物理活化和ZnCl2化学活化为主。由于最佳碳化、活化条件难以控制,所制作出来的活性炭不如商品活性炭,但在一些消耗炭的气体净化场合,其应用比传统的活性炭更经济。而且,污泥活性炭如果不再生,可以考虑烧掉,同时可固化其中的重金属,因此有一定的应用前景。2.7超临界水氧化技术超临界水氧化(SupercriticalWaterOxidation,简称SCWO)技术是在水的温度和压力均高于其临界温度TC(374.3℃)和临界压力PC(22.05MPa)时,以超临界水作为反应介质与溶解于污泥中的有机物发生强烈的氧化反应,使有机物最后被氧化成无毒小分子化合物的过程。超临界水能与空气、氧气和有机物以任意比混溶形成均一相,即气液的相界面消失,也就消除了相间的传质阻力,反应速度不再受氧的传质控制,因此加快了反应速度而缩短了反应时间,大多数有机物在几分钟之内去除率可达99.99%,有些有机物在1min的时间内去除率就可达99.99%。由于超临界水氧化技术充分利用了超临界水所具有的特性,所以具有其他有机废水处理技术无可比拟的优越性：效率高、处理彻底、反应速度快、反应容器小、无二次污染,且当有机物含量大于2%时就可完全自热,不需外加热量。超临界水氧化技术虽然具有诸多优点,但是它的反应条件要求苛刻(高温、高压),投资大,且其反应机理、反应动力学等还有待于深入研究。3结语随着经济的不断发展,世界各国的污泥产生量快速增长,污泥处置也将成为全球关注的重大环境问题。污泥的处理处置应从环境污染、卫生安全和经济效益等多方面综合考虑。具备能源回收利用的污泥处理新技术在污泥处理处置中发挥着不可替代的作用。虽然这些技术目前还存在一些待解决的问题,但应用前景却十分光明。二、标杆企业--湖南华清泰污泥处理科技有限公司公司简介湖南华清泰污泥处理科技有限公司（原名长沙洁湘环保有限公司、长沙华清泰污泥处理科技有限公司）针对目前国内外棘手的污泥量大、成分复杂、难处理、易致二次污染等问题，与湖南大学、中南大学等多位教授和专家一起奋战多年，成功研发出污泥高效（effici-ently）杀菌、快速（fast）除臭、深度（indepth）脱水、有效去除重金属的处理技术，简称EFI污泥深度脱水技术。该技术采取“液态药剂化学调理+深度脱水+多元化利用”的工艺路线，对污泥的调理改性不添加强酸强碱及石灰、三氯化铁等强腐蚀性药剂，在污水处理厂内部“零距离、零污染、零排放”的无缝连接污泥浓缩池，直接对污泥实现深度脱水、高度杀菌、快速除臭、有效去除重金属的处理。EFI技术真正实现了污泥减量化、稳定化和无害化，为污泥综合利用和资源化提供了良好的基础条件，使污泥处理实质性地达到国家相关标准要求。华清泰公司从2008年开始研究污泥深度脱水技术，到2010年8月完成项目中试，2010年12月通过湖南省科技厅组织的专家鉴定获得国内领先的技术评价，2011年5月在广东东莞石碣镇沙腰污水处理厂建成一座日处理50吨的污泥处理示范基地，2012年7月在广东东莞市塘厦镇同舟污水处理厂建成日处理120吨污泥的示范站（以下简称示范站）并已投产运行，2014年初在山东烟台组建山东清泉环保科技有限公司，在清泉热电建成日处理200吨污泥深度脱水项目，集中处理处置，对市政及制药污泥深度脱水干化后热电焚烧，2015年初，在东莞清溪厦坭同川污水处理厂改建成功污泥深度脱水项目，日处理污泥30吨。历经多年，成功完成了从实验室成果到工业应用的全过程。公司在污泥处理领域现已获得多项国家发明专利和实用新型专利。其中应用EFI污泥处理技术的东莞塘厦示范站还创造了三个全国“第一”：第一个与污水处理厂“零距离”对接的污泥处理工程：厂房直接建在污泥浓缩池旁边对浓缩污泥进行处理，省去污水处理厂将浓缩污泥脱水至含水率80%的工艺环节；第一个直接将含水率98%的污泥直接脱水到50%以下的污泥处理工程，相对于污水处理厂将含水率98%的污泥脱水至含水率80%，可以减少2/3的污泥产量；第一个实现能快速除臭、全面杀菌、深度脱水、有效去除重金属，使处理后的干污泥无臭、无菌、无害、低含水率的污泥处理工程。与华清泰EFI技术配套的华清泰EFD污泥资源化技术，可将处理后的污泥进一步经微波烧结或热泵低温干燥后，将污泥制成高附加值的建材及燃料，最高效、最彻底、最具持续性和稳定性的污泥处置无害化、资源化途径进行推广。华清泰EFI污泥处理技术和EFD污泥处置技术的推广应用将创造巨大的社会效益和经济效益，能全面有效解决污泥处理的四大难题（难除臭、难深度脱水、难全面杀菌、难去除重金属），能彻底解除困扰人类的污泥处理处置难题实现污泥的“四化”目标，是一项利在当代、功在千秋的重大发明，在技术指标上远超同类其他技术工艺，在经济成本上也远优于同类技术，是污泥处理行业的重大科技创新。公司经过长时间不断地研发和升级原有技术，正式开始向全国进行技术推介，在广东东莞的污水处理厂内部深度脱水和山东烟台清泉污泥集中处理处置实际运营项目热诚欢迎您实地考察指导。污泥处理处置案例2014年5月8日，湖南华清泰在山东烟台清泉实业污泥深度脱水项目调试成功正式开始投入运营。该项目设计日处理80%含水率污泥200吨/天，主要对烟台地区污水处理厂污泥进行深度脱水的预处理，将含水率降低至50%左右之后进入清泉实业电厂与煤混合掺烧处置。2012年4月与东莞市同舟水务有限公司签订，投资建设东莞塘厦林村污水厂污泥处理工程。该工程于2012年5月3日正式开工建设，7月5日开始试运行。项目污泥处理规模为：120吨/日（按含水率80%折算）。华清泰东莞塘厦林村污泥处理工程成为与污水处理厂无缝连接，直接将含水率98%的原污泥通过管道进入华清泰污泥处理装置处理，一次性实现含水率50%以下无臭无菌的干污泥处理工程。2015年2月，在东莞清溪厦坭同川污水厂内，采用本公司的污泥调理方法，利用该厂原有设备对污泥进行深度脱水，污泥含水率由97%直接脱水至50%左右。项目污泥处理规模为：30吨/日（按含水率80%折算）。该厂原污泥脱水一直是采用隔膜直接压滤，去年由于大量的工业废水通过市政污水管网进入污水厂内，造成污泥深度脱水效果差。经我公司针对特有泥质对污泥进行调理后，污泥深度脱水效果很理想。在东莞塘厦和清溪两个污水厂内部利用无毒无腐蚀性非强酸非强碱的液态药剂对污泥进行化学改性调理后深度脱水，使污水厂污泥出厂前含水率降至50%左右。由于湖南华清泰采用不添加石灰、三氯化铁等药剂对污泥进行调理，污泥泥饼厚实,滤液清亮，真正在污水厂内部实现了污泥的彻底减量。三、新技术新装备--智能高温好氧发酵设备适用范围利用微生物的活性对废弃物中的有机质进行生物分解。设备详情智能高温好氧污泥处理设备主要是对畜禽粪便、厨余垃圾、生活污泥等废弃物进行高温好氧发酵，利用微生物的活性对废弃物中的有机质进行生物分解，使其达到无害化、稳定化、减量化、资源化利用的一体化污泥处理设备。智能高温好氧污泥处理设备工作原理为将废弃物(畜禽粪便、厨余垃圾、生活污泥等)、生物质(秸秆及锯末等)以及回流物料按照一定比例混合均匀，使含水率达到设计要求60-65%后进入立体好氧系统，通过调节原料的水分、氧气含量和温度变化，使物料进行充分的好氧发酵分解，分解过程中释放的热量能够使污泥自身温度升高，温度最高能够达到80℃，污泥中的水分随着温度的上升被蒸发，部分有机物被分解，从而使污泥堆体体积减小，到达污泥的减量化处理。智能高温好氧污泥处理设备通过通风、充氧、搅拌等作用控制温度在55~60℃之间，达到污泥发酵处理的最佳温度，在此温度时，能够使污泥堆体中的大量病原菌和寄生虫死亡，同时利用除臭系统对排放的气体进行生物臭味，达到污泥无害化处理的目的。污泥高温好氧发酵后得产品，可用于土壤改良、园林绿化、垃圾填埋覆盖土等。产品特点1、高温好氧发酵，利用高温生物菌技术，能耗低，运行成本低；2、设备占地面积小，自动化程度高，一人操控即可完成发酵处理过程；3、通过生物除臭设备实现气体达标排放，不产生二次污染；4、设备主体采用不锈钢特殊材质，减少腐蚀，寿命长；5、主体保温设计，辅助加热确保低温环境下设备正常运行；6、处理后的生活污泥、厨余垃圾、畜禽粪便用于加工有机肥，实现资源化利用。四、推荐阅读污泥处置的新途径——污泥碳化舒斌罗臻湖北博实城乡环境能源工程有限公司摘要：本文主要介绍了日本的污泥碳化技术，并对该技术与其它污泥处置技术进行了分析比较。认为污泥碳化技术具有减量彻底；碳化产物无害，且具有广泛的用途；处理时间短、占地面积小；充分利用污泥的热能，以节省辅助燃料；可实现全自动控制等特点。适合在中国进行推广应用。关键词：污泥;污泥处置;污泥碳化1、前言近十多年来，中国政府投入巨资在全国各大中城市建设了大量污水处理设施。城市污水污染问题虽然逐步得到缓解，但由此产生的大量污泥的处理和处置是国内一直没有很好解决的问题。随着污水处理设施的普及、处理率的提高和处理程度的深化，污水厂的污泥产生量将有较大的增长，目前全国每年污泥产生总量已达400万吨（干重），且仍在高速增长。污泥是污水处理过程的伴生物，它是以好氧微生物为主体，同时包括混入污水中的泥沙、纤维和动植物残体等固体物质，以及吸附的有机物、金属、病菌、虫卵等物质的综合体。未经稳定处理的污泥，因有机物含量高，极易腐败并产生恶臭，尤其是初沉池的污泥，含有大量病菌、寄生虫卵及病毒，易造成传染病的传播。目前，全国污水处理厂污泥的规范化处置率不到20%，而处置的方法主要是填埋。甚至有一些农户将污泥直接拉到田里做有机肥，随意大量施用污泥容易导致严重的环境和卫生风险。污泥处置问题已经成为制约整个污水处理行业健康发展的瓶颈问题。污泥处理处置技术的探讨已成为水处理行业的热门话题。由于污泥具有性质不稳定和含有大量有害物质的特性，决定了污泥处置的复杂性，不是哪一种技术能够解决所有问题的。我们经过考察、研究、对比发现：日本的污泥碳化技术是能够做到污泥减量化、无害化、稳定化、资源化的非常有效的处置方法。它作为较新的一项污泥处置技术，在日本已进行了十多年的研究，近几年来技术逐渐成熟，已开始得到广泛的应用。相信在中国肯定会有广泛的应用前景。2、污泥碳化技术2.1污泥碳化原理污泥在缺氧状态下被加热，首先污泥中的水份蒸发，接着污泥中含有碳、氢、氧以及氮元素等有机成份被干馏热分解，甲烷、乙烷以及乙烯等低分子物质，或像焦油和油类等高分子物质均被挥发了。由于水分的蒸发和分解气体的挥发,在表面和内部形成了众多的小孔。在进一步的升温后，有机成分持续减少，碳化慢慢地进行，最终形成富含固定碳的碳化产品。碳化温度达700℃，碳化时间为20分到60分钟。污泥碳化示意图：2.2日本巴工业株式会社的连续高速污泥碳化技术2.2.1工艺图2.2.2系统说明泥碳化系统由以下七个部分组成：污泥接收系统(污泥储存仓及输送器等)、污泥干燥系统（热风炉、干燥机）、污泥碳化系统(碳化炉、预热炉、再燃炉)、粉尘收集系统、热回收与交换系统、尾气处理(风机、脱臭炉、排气烟囱)以及碳化产品冷却和包装系统等组成。脱水污泥首先存放于脱水污泥储存仓中。储存仓设有顶盖以防止气味泄漏。储存仓底部设有输送器将污泥送入污泥干燥机，并可通过调节输送器的速度控制污泥的流量。干燥机是一个带内破碎装置的卧式旋转体，在整个碳化系统开始启动的时候，干燥机的热源是由热风炉来提供的。而在系统启动之后，干燥机以碳化炉及再燃炉燃烧后的热烟气作为热源进行干化，回收利用污泥的热能以节约能源。如热烟气中的热量不足以完全满足干燥机的需要，热风炉自动投入运行。在干燥机内经过加热、搅拌及翻转等一系列反应后，80%左右含水率的脱水污泥被干化至30%含水率。在干燥机被干化后的污泥(含水率30%)由输送器送到位于碳化炉上方的干化污泥储存仓中。干化污泥从储存仓进入碳化炉顶部。碳化炉是一个外热炉，炉内由4~6段的螺旋输送器上下贯通，螺旋输送器外面有一层设有小孔的外壳。干化污泥通过分段式的螺旋输送器依次被移送到上段、中段、下段。碳化炉下部的预热炉燃烧产生高温，从而将碳化炉螺旋输送器的壳体及其中的干化污泥加热。干化污泥在低氧状态下受热分解，产生大量由碳氢化合物组成的干馏气体。干馏气体从输送器壳体上部设有的气孔中逸出后，在高温及有氧的碳化炉中燃烧，作为碳化炉干馏的热源。干馏气体燃烧产生的热烟气进入再燃炉后再次燃烧以便完全分解二恶英。碳化炉、再燃炉产生的800℃以上高温热烟气被输送到干燥机作为加热脱水污泥的热源。粉尘收集系统由一系列的集尘器组成，用来分离燃烧废气中的粉尘。被分离出的粉尘与干化污泥混合后，进一步被输送到碳化炉进行碳化。尾气经过气体热交换器，在脱臭炉中燃烧去除恶臭后通过排烟塔排放到大气。经过碳化反应后的污泥通过制品冷却输送器冷却，然后通过碳化物输送器送入碳化物储存仓，最后进行包装。2.3污泥碳化产品的特性碳化产品与堆肥、燃烧灰、熔融渣等其他污泥形态相比，具有如下所示的多种特征。这些特征的灵活运用可以拓宽市政污泥的有效利用途径。a.量轻且无臭：碳化产品量轻、无臭、不易变质，处置方便可长期保存。b.吸附能力：微孔结构有吸臭、吸水性以及吸湿性，且多孔质特性的透水、透气性良好，可作为微生物的栖居地。c.热值：碳化产品与木炭相比，约有其1/3-1/2的热值。d.黑色度：黑色度等同于木炭。e.弱碱性：pH7～9为中性呈弱碱性。f.含有矿物无机成份：因以市政污泥为原料，碳化产品富含磷以及钾、钠、钙等多种矿物质。2.4污泥碳化产品的应用a.污泥脱水机的脱水助剂：碳化污泥添加到污泥脱水机内以后,即可发现,脱水滤饼含水率降低，并且具有滤液改善效果，增加SS回收。b.除臭剂：在污泥混合槽中添加碳化污泥,可以明显改善硫化氢等的除臭效果。c.燃料：碳化污泥含有热值约为3000千卡／公斤，可作为辅助燃料使用。d.融雪剂：碳化污泥的黑色度(扩散反射率=59.71)与当作融雪剂的木炭(扩散反射率=59.80)相比,碳化污泥具有与木炭同等的黑色度。e.有机肥料辅料：碳化污泥作为有机肥料副材料与锯末相比,可以发挥出同等或更好的效果。f.土壌改良剂：具有同时改善通气性和保水性的效果；此外，其化学性为碱性并含有丰富的磷酸盐，因此可以有效改善火山灰和酸性土壤。3、污泥碳化与其它污泥处置方法比较3.1污泥处理处置的流程图3.2污泥处置方法分析对污泥处置总的要求是稳定化、无害化和减量化，并鼓励资源化。由于国内绝大部分污水处理厂已做到了污泥脱水至80%含水率这一步，所以，这里主要针对污泥脱水之后的处置方法即上图虚线框内的方法进行分析比较。3.2.1堆肥处理工艺原理：污泥堆肥工艺分为好氧发酵和厌氧发酵两种工艺流程，厌氧发酵由于产生甲烷等代谢物会产生恶臭，同时设备投资高，运行管理复杂，要求严格。现代工艺大多采用好氧发酵，它具有有机物分解率高，堆肥周期短，气味较小的优点，设备投资及运行能耗均比厌氧发酵降低三分之一，是节能高效的制肥工艺，同时，设备少，运行管理简单。好氧发酵的主要反应是：通过微生物的降解作用使有机物稳定化，产生大量热量，维持3天左右的60℃以上高温杀死病原体，寄生虫卵，杂草种子，使污泥达到无害化处理的卫生标准。特点：堆肥处理不但可以达到稳定污泥的目的，同时制成肥料农业利用具有经济、简便、可资源化等优点。3.2.2加石灰处理工艺原理：采用连续混合的方式将污泥与添加剂（如氧化钙、飞灰或结合剂）按计量混合，同时实现污泥物理形态的改善。特点：经过加钙二级处理，可达到：①污泥的杀菌、无害化、稳定化；②固化、改善污泥性质，便于存储和运输；③半干化、增加硬度，提高热值；④根据不同的目的，可向污泥中添加其他填料和废料。3.2.3污泥焚烧污泥焚烧可分为：直接焚烧、干化+焚烧、混合焚烧。工艺原理：利用污泥中含有的热值进行高温燃烧，在燃烧热量不足以蒸发所含水分时，需添加辅助燃料以维持焚烧。特点：①稳定化、无害化和减量化最彻底；②污泥完全矿化，无臭气；③利用了污泥中的热值；④占地面积少。3.2.4污泥碳化工艺原理：在高温、缺氧状态下污泥中含有的碳、氢、氧以及氮元素等有机成份被干馏热分解，产生可燃烧的干馏气体，利用干馏气体燃烧产生的热量维持碳化反应温度并且提供污泥干燥所需热量。特点：①大量减少污泥体积和重量；②碳化产物无害，且具有广泛的用途；③处理时间短、占地面积小。④无有害气体排放，大量减少CO2气体排放，无飞灰污染。⑤充分利用污泥的热能，以节省辅助燃料。3.3污泥处置方法对比表4、结论污泥对于我们的生存环境来说，正在成为一个越来越大的威胁。一方面由于数量大且性质极不稳定，另一方面由于其中含有大量有毒，有害物质。日本巴工业的连续高速污泥碳化系统为污泥处置提供了一个既经济，又不会危害环境的解决。碳化系统可以在很短的时间内，大大减少污泥的体积和重量，使之变为原来的约十分之一。由于碳化炉采用立式多级设计并且碳化反应时间很短，因此整个碳化系统非常紧凑，占地面积很小。完善的尾气处理系统使得整个碳化系统排出的尾气不含有毒物质，安全又环保。污泥碳化后的产物被证明是安全无污染的有用原料，并得到日本农业部的认可作为普通肥料用于农业，有助于植物生长。此外，碳化物在其它工业中还有很多用途。与污泥焚烧不同，碳化反应可以保留污泥中大量碳元素于最终的碳化产品中，因此碳化产品具有很多用途而不像焚烧的最终产物为不可再利用的灰渣，并且对于处理相同的污泥来说，碳化系统比焚烧系统减排一半以上的CO2，从而减少大量温室气体排放，缓解全球变暖的现象。综合来看，污泥碳化是能够做到污泥减量化、无害化、稳定化、资源化的非常有效的处置方法。污泥碳化以其先进的理念和独到的技术一定能在中国找到用武之地。参考文献：[1]《碳化系统技术资料》日本下水道新技术推进机构[2]《连续高速污泥碳化系统技术说明》日本巴工业株式会社技术文件[3]《城市污泥资源利用与污水土地处理技术》主编：王绍文秦华THANKS污泥处理处置技术知识分享