時(shí)間: 2018-12-23 09:52
來(lái)源: 亞洲環(huán)保網(wǎng)
作者: 宋超
(2)瓶頸:重金屬、持久性有機(jī)物。
污水處理過(guò)程超過(guò)一半的重金屬轉(zhuǎn)移到污泥中,含有較高重金屬的污泥進(jìn)行農(nóng)用時(shí),不僅增加作物體內(nèi)的重金屬含量,還引起土壤重金屬污染;污泥含有持久性有機(jī)物,增加了未來(lái)污泥的資源化利用的風(fēng)險(xiǎn)。
3、污泥含水率高是污泥處理的瓶頸
污泥濃縮:含水率從99%下降到95%,體積將減少200公斤;
污泥脫水:含水率從95%下降到80%,體積將減少到50公斤;
污泥深度脫水:可將含水率降低到60%,體積減少到25公斤;
污泥干化:含水率降至40%以下體積降至17公斤;
污泥焚燒:分解有機(jī)物,灰渣。
核心:污泥減量與改性。
4、污泥處理處置費(fèi)用
投資費(fèi)用:按每噸(80%)50萬(wàn),總投資300-400億元;
核心是:重視不夠,理念觀念認(rèn)識(shí)不足。
5、科技創(chuàng)新必要性
污泥中富含有機(jī)物和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),隨著污水資源化研究的深入,污泥資源化領(lǐng)域的研究已成為全球研究熱點(diǎn)。
我國(guó)城市污泥量大,質(zhì)差,在世界范圍內(nèi)十分罕見(jiàn);國(guó)外既有污泥處理處置理論和技術(shù)無(wú)法切實(shí)解決當(dāng)前面臨的特殊困境,迫切需要通過(guò)科技創(chuàng)新,形成我國(guó)污泥綠色低碳安全的理論體系和系統(tǒng)性解決方案。
污泥的資源化
能源、資源短缺、全球氣候變化、糧食安全、土壤礦化,全球磷資源的短缺等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,污泥資源化也越來(lái)越受到重視,污泥資源化能源化符合目前科技發(fā)展水平。
國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家成功經(jīng)驗(yàn),回收污水運(yùn)行能耗50-60%、污泥氮、磷回收,可替代一部分氮、磷肥需求,污泥有機(jī)質(zhì)土壤改良。
4前 景
未來(lái),污泥資源化是重點(diǎn)發(fā)展方向
城市污水高效處理與再生利用、城市污泥中C、N、P高效資源化回收
1、污泥穩(wěn)定化與減量化技術(shù)與發(fā)展方向
污泥厭氧消化是污泥處理技術(shù),是較經(jīng)濟(jì)的污泥減量化穩(wěn)定化資源化技術(shù),與末端污泥焚燒是互補(bǔ)關(guān)系。
2、污泥厭氧消化技術(shù)研究熱點(diǎn)
?有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化效率較低(max. 50%)、停留時(shí)間較長(zhǎng)(18d)、沼氣產(chǎn)率0.8-1.0、甲烷含量65%;
?微生物定向調(diào)控機(jī)制?微量污染物的賦存形態(tài)及遷移轉(zhuǎn)化?
?沼渣(原污泥量的20-50%)的最終出路?
?沼液?jiǎn)为?dú)處理達(dá)標(biāo)排放成本較高?植物激素?富里酸生成機(jī)制與調(diào)控?
3、污泥/有機(jī)質(zhì)高效協(xié)同厭氧消化
協(xié)同消化優(yōu)勢(shì)的機(jī)理:平衡對(duì)于厭氧消化比較重要的物料參數(shù),如常量微量元素、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、C/N、pH、可降解有機(jī)質(zhì)比例、抑制性物質(zhì)、甲烷含量的調(diào)控、傳質(zhì)影響機(jī)理等。
生物質(zhì)廢棄物協(xié)同厭氧消化技術(shù)
4、污泥及生物質(zhì)廢棄物資源化研究熱點(diǎn)
(1)能源和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)回收
?作為污水除磷脫氮的補(bǔ)充碳源:總氮和磷去除率平均提高約30%(Xiang Li et al., 2011);
?產(chǎn)甲烷:1g COD~0.35m3甲烷,即12530kJ/g COD (Daigger, 2009);
?產(chǎn)氫:最大能達(dá)到0.27 l H2/g COD (Prasertsan et al., 2008);
?制PHA:轉(zhuǎn)換效率高達(dá)36.9% mg C/mg C (Takabatake et al., 2002; Yan et al. 2006);
?微生物燃料電池(MFC):理論上1kg COD能轉(zhuǎn)化成4 kWh電能 (Halim, 2012);
?生物柴油:美國(guó)污水廠每年可產(chǎn)生大約1.4×106m3的生物柴油,相當(dāng)于全美柴油需求量的1% (Dufreche et al., 2007);
?熱解/水熱制生物碳土:碳減排12% (Woolf et al., 2010);
?提取蛋白:蛋白最大化回收80-90% (Chishti et al., 1992; Hwang et al., 2008);
編輯: 趙凡
同濟(jì)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院院長(zhǎng), 城市污染控制國(guó)家工程研究中心主任