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上海城市污泥處置途徑的選擇

2013-12-05 17:08  來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)  【  【打印】【我要糾錯(cuò)】

  上海城市污泥處置途徑的選擇

  3.1污泥特性

  上海東區(qū)污水廠的污泥性質(zhì)和曹楊等7個(gè)污水廠的污泥中重金屬含量見(jiàn)表2和表3.

  由上表可以看出,上海市污水廠污泥的有機(jī)物含量較高,達(dá)60%~70%,略低于國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的城市污泥(有機(jī)組分含量70%~80%);污水廠污泥的氮、磷、鉀以及有機(jī)質(zhì)含量都比較高,并且從長(zhǎng)遠(yuǎn)看,隨著脫氮除磷工藝的運(yùn)用,氮、磷含量將會(huì)有所增長(zhǎng);污泥含有較高的熱值,控制一定的含水率,具有自持燃燒(>4000kJ)及干污泥用作能源的可能性;由于污水中工業(yè)廢水比例較大,重金屬含量較高,廢水經(jīng)處理后有相當(dāng)一部分重金屬轉(zhuǎn)移到污泥中,致使污泥中重金屬的含量較高,部分含量接近或者超過(guò)我國(guó)《農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB4284—88)。

  3.2污泥處置途徑的選擇

  選擇有效的污泥處置方法,應(yīng)兼顧到環(huán)境生態(tài)效益與處置成本、經(jīng)濟(jì)效益之間的均衡。一種有效的、適合本地具體情況的污泥處置方法應(yīng)該是在環(huán)境上衛(wèi)生、社會(huì)上被接受及經(jīng)濟(jì)上有效的方法。無(wú)論從經(jīng)濟(jì)因素還是從肥效利用因素出發(fā),污泥的土地利用特別是污泥的農(nóng)用都是一種符合我國(guó)國(guó)情的處置方法,但上海市污水廠污泥中部分重金屬含量接近或者超過(guò)了農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn),這就部分限制了污水廠污泥的農(nóng)業(yè)應(yīng)用。

  根據(jù)控制標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)施用符合標(biāo)準(zhǔn)的污泥時(shí),一般用量不超過(guò)3kg/(㎡.a(chǎn))(以干污泥計(jì)),而美國(guó)的相似標(biāo)準(zhǔn)為0.2~7kg/(㎡.a(chǎn))。當(dāng)污泥中任何一項(xiàng)無(wú)機(jī)化合物含量接近標(biāo)準(zhǔn)時(shí),連續(xù)在同一塊土壤上施用不得超過(guò)20年。上海市預(yù)計(jì)在2010年污水處理量將會(huì)達(dá)到550×104m3/d,以上海市統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)1×104m3污水二級(jí)處理產(chǎn)生污泥干固體量為2.0t計(jì),日產(chǎn)污泥量為1100t,如全部考慮農(nóng)用,則每年所需土地面積為13383h㎡.

  因此,考慮到污泥的性質(zhì)、污泥農(nóng)用所需的土地面積、污水廠與農(nóng)用場(chǎng)地的距離、天氣的變化對(duì)農(nóng)用的影響、污泥量的增加趨勢(shì)以及污水廠處理的廢水組分趨向復(fù)雜等因素,在以農(nóng)用為首選處置途徑的同時(shí),必須尋找其他合適的污泥處置方法。

  3.3經(jīng)濟(jì)分析

  結(jié)合國(guó)內(nèi)外污水廠污泥的主要處置方式及處理流程,污泥衛(wèi)生填埋及焚燒處置的主要工藝流程為:

  原污泥——濃縮——消化——脫水——衛(wèi)生填埋

  原污泥——濃縮——消化——脫水——焚燒——焚燒灰衛(wèi)生填埋

  對(duì)于衛(wèi)生填埋處置工藝,污泥經(jīng)過(guò)消化處理,可以使之穩(wěn)定化和無(wú)害化,減小污泥填埋對(duì)環(huán)境造成危害的風(fēng)險(xiǎn),并且污泥經(jīng)消化處理后也達(dá)到了部分減量化,可以大大減少其運(yùn)輸、脫水及填埋費(fèi)用,甚至總運(yùn)行費(fèi)用也低于無(wú)消化處理的直接填埋工藝;對(duì)于焚燒處置工藝,為了避免消化后污泥熱值減少,因此可以不作消化處理。

  計(jì)算投資及運(yùn)行費(fèi)用的依據(jù)為:混合污泥量10000m3/d,含水率為99%,經(jīng)離心濃縮機(jī)濃縮(加絮凝劑量約為1kg/tDS,絮凝劑價(jià)格約為55000元/t)投加后含水率降為95%;污泥經(jīng)過(guò)厭氧消化后固體去除率假定為1/3。由于含水率低于80%的污泥適合于填埋,但含水率高于68%的污泥在填埋時(shí)須摻入填充料,則填埋工藝考慮兩種脫水方案,即:①污泥經(jīng)離心脫水后含水率降至80%,絮凝劑投加量約為2.5kg/tDS;②污泥經(jīng)高干度離心脫水后的含水率約為65%,絮凝劑投加量約為5kg/tDS.用焚燒工藝時(shí),污泥經(jīng)離心脫水后含水率降為80%,加絮凝劑量約為2.5kg/tDS,污泥經(jīng)焚燒后殘余灰分量約為污泥干重的1/3;焚燒煙氣處理消耗NaOH量約為37kg/tDS,NaOH價(jià)格約為3450元/t.污泥運(yùn)輸費(fèi)用約為0.75元/(t.km),以運(yùn)輸距離為40km計(jì),運(yùn)輸費(fèi)用為30元/t.填埋費(fèi)用參照城市垃圾填埋運(yùn)行費(fèi)用(約15元/t)。各處理流程的耗電量約為:濃縮25kW.h/tDS,脫水75kW.h/tDS,消化150kW.h/tDS,焚燒200kW.h/tDS,電費(fèi)約為0.7元/(kW.h)。

  兩種工藝污泥處理、處置工程建設(shè)費(fèi)用比較見(jiàn)表4.

  假定均采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備,其運(yùn)行費(fèi)用計(jì)算見(jiàn)表5.

  將投資費(fèi)用按每年折舊5%及人工福利、利率等5%計(jì)入成本,上述工藝1t污泥干固體處理總成本見(jiàn)表6.

  根據(jù)上述計(jì)算,污泥干固體處理總成本約為800元/t,以1×104t污水產(chǎn)生2.0tDS計(jì),1t污水的污泥處理成本約為0.16元,與國(guó)內(nèi)大型污水處理廠污水處理部分成本0.3~0.45元/t相比,約占成本的35%~50%,與發(fā)達(dá)國(guó)家的測(cè)算大致相當(dāng)。

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