污泥安全处理及资源化.ppt
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1、,2011 10,污泥安全处理与资源化,课题单位:四川金海环保工程股份有限公司,项目负责人:唐 烈,报告目录:,一、项目提出,二、市场状况,三、处理技术,四、公司优势,五、项目建设,六、运行收益,污泥,作为污水处理附属产物,乃是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质物质。我国污泥中残留的重金属、病原体和有害物质,将成为对土壤、水源、空气严重危害的二次污染源,正在不同程度侵害人类生存环境。污泥的安全处理和资源化,业已成为我国社会发展迫切需要解决的重大课题。解决十三亿中国人吃饭问题,关键抓好三大事:一是育种,二是水源,三是土壤肥力。污泥中含有大量的 N、P、K、Ca及有机
2、质,且以有机形态为主,污泥中富含植物所必须的氨基酸和微量元素,可以缓慢释放,并具有长效性,实属有用的生物资源,是上等的土壤改良剂和有机肥源。如若不能有效利用,将是对资源的极大浪费。城镇污泥处理与资源化,乃是与社会进步、人类生存,和国家生态环境安全休戚相关的大事。体现的是国家节能、减排和资源化利用的战略意识与具体实践。城镇污水/污泥的治理与资源化处置,已上升为国家持续发展的战略高度,亦列为国家“十二五”战略规划科技发展的第一重点。,一、项目提出,重金属(离子状铜、锌、铝、铬、铅、镉、砷、汞),病原体、细菌、寄生虫(卵),盐类、多氯联苯、二噁英、放射性核素等有毒有害物,N、P、K、Ca、有机质,污
3、 泥,氨基酸、微量元素,有益物质,有害物质,污泥成份构成,污泥危害(未安全化处理),国家对污泥农用品质规定,宗旨:保护土壤和生态环境,合理解决污泥资源化出路问题 级差管理:食物链(污泥农用A标)、非食物链(污泥农用B标)调整限量指标类型:金属元素:有益的-适当放宽,危害环境的-严格限制有机污染物:增加多环芳烃(PAHs)卫生学指标:蛔虫卵死亡率、粪大肠菌值物理性质:水分、粒径、杂物生物稳定性:腐熟度肥力指标:要求最低的养分和有机质含量 污泥农用六大关注检测指标:重金属;有机污染物;物理性质;养分和有机质指标;卫生学指标;稳定性指标,污泥农用分类,饲料作物,棉、麻纤维作物,污泥无害化处理(安全处
4、理),城市污泥,油料/能源作物,据重金属等含量分类,粮食、大田作物,瓜果、蔬菜作物,果树、牧草,A标,B标,食物链用途,非食物链用途,污泥安全处理污染物允许量(新国标),1、国家环境治理战略的实施,加快了城镇污水/污泥处理建设的步伐。截至2010年末,国内已有2800多座污水处理厂陆续建成并投入运行,日处理污水能力已达1.25亿m3。伴随而生的全国污泥年产量,亦将突破3000万吨,其权重比例已超出生活垃圾的产出量。污泥导致的二次污染,业已成为城镇环境治理、人类生存环境保护的一项重大课题。2、我国多数城市都相继建设了污水处理厂,其污水厂实现污泥处理且资源化,其手段主要采取“填埋、堆肥、焚烧、建材
5、添加剂”等四种方式,该类技术在国内尚处于个别实验,和引进吸收消化国外技术的阶段。据统计,采用焚烧、堆肥、建材添加剂等手段处理的污泥,其比例约占14%,而绝大多数含水率80%的污泥,未经处理直接予以填埋,其污泥中含有的重金属、恶臭物质、病原体、持久性污染物,将对土壤、水源和大气造成二次污染,径直危害人类的生存环境。,3、国内现有的污泥处理设施中,多半为减量化(脱水)处置装备,能实现污泥稳定化处理的设施不到总体规模的 1/4,而处理工艺和配套设备较为完善的不到总体规模的1/10,能够正常运行且实现无害化处理的设施,更是为数不多。尽管脱水、填埋、堆肥、焚烧等处理技术,在一定时期符合我国污泥处理政策的
6、要求,但终因技术手段的局限性未能去除污泥中的“重金属”,真真实现污泥的“无害化”处理,使得污泥仍然当作废弃物加以填埋,造成有益资源的极大浪费。4、我国污泥的有机质平均含量为37.18%,总氮、总磷、总钾平均含量分别为3.03%、1.52%、0.69%,均超过国家堆肥需要的养分标准,污泥中也富含植物所必须的氨基酸和微量元素,是良好的有机肥源和土壤改良剂。故此,对污泥实施无害化处理,使其重金属含量达到国家农用标准,并予以资源化利用,乃是“环境保护,变废为宝,循环经济”战略的本质特征。,5、国家环保战略规划,就城镇污泥安全处理事宜,予以规范:(1)2009年2月,国家住房城乡建设部、环保部和科技部联
7、合发布城镇污水处理厂污水污泥处理处置及污染防治技术政策,制定污泥处置行业技术规范和行政责任细则。(2)2010年11月,国家环保部下发关于加强城镇污水处理厂污泥污染防治工作的通知,文件要求:污泥处理处置应遵循减量化、稳定化、无害化、资源化的原则;污水处理厂新建、改建和扩建时,污泥处理设施应当与污水处理设施同时规划、同时建设、同时投入运行;不具备污泥处理能力的现有污水处理厂,应在二年内完成污泥处理设施的建设并投入运行;(3)城镇污水/污泥治理的规范与标准提升,明确规定污水处理排放标准,由原来的国家一类B标,提升为国家一类A标;污泥处理“重金属”未达标的,不得用于填埋、堆肥和焚烧处置。,污泥处理“
8、四化”原则(新国标),无害化,资源化,减量化,稳定化,农用有机肥土壤改良剂,无害化,初级目标,终级目标,6、受“重水轻泥”意识的影响,国内现行产业普遍存在污泥处理设计能力落后,污泥处理稳定化、无害化程度低,污泥处置状况较为混乱等问题。现行的污泥处理技术,尚不能有效去除污泥处理中残留的“重金属”和“有害化物质”,难以达到国家环境治理对污泥处理终级规范的要求。我国城镇污水处理厂经处理的污泥,依然不同程度的存在重金属超标的问题,未能真真实现污泥的“无害化”。从而限制了污泥作为宝贵资源用于农作物的路径。7、从二十世纪七十年代起,我国就着手污泥处理技术的研究,并逐步引进和消化国外成熟技术在国内进行试点建
9、设,皆不能有效处理污泥中残留的“重金属”。迄今为止,除金海环保研发的“MM-物理化学法污泥处理技术”能达到国家规范的“四化”全部标准外,尚未有适宜我国污泥状况,且有自主知识产权和成熟的能真真实现污泥“无害化”处理的技术,可供大规模工业化应用。,1、污水处理厂的相继建成和投入运行,日处理污水能力超出1.25亿m3,伴随而生的是全国年污泥总产水量已临近3000万吨(含水率80%)。受制于国内污泥处理技术的匮乏,我国污泥处理仍然存在“重金属”超标和“有害物质”残留的问题,污泥处理事务未能伴随污水处理产业一道同步发展。含有重金属的污泥经焚烧或填埋,将对大气、土壤和水源造成二次污染,径直关系到人类生存环
10、境和国家环保事务的安全。2、国家产业发展规划纲要已明确,将污水/污泥处理处置列为“十二五”战略规划科技发展的第一重点,加大政策倾斜和资本投入。“十二五”期间,我国污水治理累计投入将达1.06万亿,其中:新增污水处理规模9000万吨,技改污水处理规模5000万吨;污泥处理处置投资将达600亿。故此,研发适合我国国情、节能减排,并达到污泥安全处理与资源化要求的新技术和新装备,以适应环保产业的发展,就显得十分必要。,二、市场状况,3、国内污泥处理技术的发展,存在严重的“重水轻泥”现象,大多数污水处理厂在项目设计兴建时,仅考虑污泥脱水、干燥工序,尚未考虑处理后污泥的稳定化、无害化处置要求,在产业建设上
11、所完成的只是污泥处置最基础的减量化要求,且通过填埋等方式予以随意处置。随着国家新的业态规范,多数污水处理厂面临新建、技改、配套等工程需求。4、截至目前,国内污水处理厂污泥处理处置达到安全化的比例,尚不足20%,大约14%比例的污泥用于焚烧,而80%比例的污泥则集中填埋,污泥中残留的重金属、恶臭物质、病原体、持久性有机物等污染物从污泥转移到陆地,对环境造成二次污染。污泥处理处置问题日显棘手,已列为国家“十二五”战略规划科技发展第一重点。5、污水/污泥处理标准的提升,和“重水轻泥”格局的改变,污水处理技改需求,配套污泥处理装备需求,和新建污水处理厂“水泥联动”建设需求,构成污泥产业发展巨大的刚性市
12、场。伴随经济的发展,国内还将建设大批中小城镇和工业园区污水处理厂,由此产生的污泥还将显著增加。未来十年,乃是我国污水/污泥处理产业发展的“黄金时代”。,刚性需求市场构成,污泥处理配套装备,污水+污泥新建项目,污水处理技改工程,定位:1、达到污水排放国家一类A标,2、污泥处理配套装备,达到国家规范的“四化”终极标准,国家对含有“重金属”污泥的处置规范:不允许焚烧、填埋、堆肥、制作建材添加剂。一种有效解决污泥处理中“重金属”和“有害物质”技术的提供与使用,乃是当务之急。金海环保作为国内唯一拥有世界领先的“MM-生化物化污泥处理与资源化处置”技术、装备的企业(获得二项国家发明专利),可供大规模工业化
13、应用。,1、国内现行的污泥处理技术,主要有:污泥减量化技术_物理法、化学法、生化法;污泥浓缩脱水技术_重力浓缩、气浮浓缩、离心浓缩、带式浓缩机浓缩、转鼓机械浓缩。经脱水后体积减至浓缩前的1/10,脱水前的1/5;污泥干化技术_厌氧消化法、生物处理法、好氧消化法;污泥堆肥化技术_利用污泥中的好氧微生物进行好氧发酵,使有机物转化为类腐殖质。经上列方法处理的污泥,未能真真实现污泥的“稳定化、无害化”处理,仍然存有“重金属”和“有害物质”,且达不到国家规范标准,如若实施焚烧、填埋、堆肥、制作建筑材料添加剂,其中重金属、盐类和二噁英等有害物,将成为新的污染源,对环境造成二次污染。,三、处理技术,2、国家
14、污泥处理技术“四化”规范:减量化:通过降低污泥含水量,使污泥体积减少,达到减量化处理之目的。国家规范要求污泥脱水后含水率最低不得高于60%,若污泥含水率可降低至45%20%,则可满足焚烧要求_初级目标 稳定化:污泥中有机物含量很高,极易腐败并产生恶臭。经以消化处理以后,易腐败的部分有机物被分解转化,恶臭大为降低,便于运输及处置_基本目标 无害化:污泥无害化处理,一则杀灭虫卵、病原菌和病毒,提高卫生指标;二是减少铜、锌、铝、铬、镉、汞等重金属(离子态)。使其重金属含量能满足污泥综合利用的要求_规范目标 资源化:污泥中还含有丰富的氮、磷、钾、钙等元素及有机质,如若污泥中重金属含量达到国家农用污泥A
15、级标准,可满足农作物(大田作物、经济作物、蔬菜、水果)使用需要,用于有机肥和土壤改良剂;将污泥中有机物转化成沼气,热值在1000015000kJ/kg(干泥)之间,高于煤和焦炭,高度脱水后可满足焚烧发电和作为建材添加剂需要_终极目标,填埋处置技术,污泥焚烧处置技术,厌氧消化污泥处置技术,MM-物理化学法污泥处置技术,污泥堆肥处置技术,污泥干化处置技术,污泥安全处理与资源化程度,3、污泥处理与处置技术比较,填埋处置技术 乃是污泥处理最为简易的处置方法。通过压机、离心、烘烤或化学等方式,实现污泥脱水(含水量降到60%以下),并进行填埋。存在的问题:只对污泥实行减量、脱水处理,未能去除污泥中残留的重
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