城市污水厂污泥减量化稳定化及资源化研究进展

城市污水厂污泥减量化、稳定化及资源化研究进展作者：王月红，杨雪丽，章嫣，WANGYue-hong，YANGXue-li，ZHANGYan作者单位：王月红,杨雪丽,WANGYue-hong,YANGXue-li(杭州市固体废弃物处理有限公司,浙江,杭州,310022)，章嫣,ZHANGYan(杭州市环境卫生科学研究所,浙江,杭州,310013)刊名：江苏环境科技英文刊名：JIANGSUENVIRONMENTALSCIENCEANDTECHNOLOGY年，卷(期)：2007，20(z2)引用次数：0次参考文献(17条)1.王宝贞水污染控制工程19942.周立祥.胡霭堂.戈乃玢.胡忠明城市污泥土地利用研究[期刊论文]-生态学报1999(2)3.顾国维永污染治理技术研究19974.陈健.刘俊碱性蚀刻废液的回收处理[期刊论文]-印制电路信息2002(9)5.温炎燊.陈昌铭.陈志传利用含铜蚀刻废液生产碱式碳酸铜[期刊论文]-化工环保2004(2)6.王琳.王宝贞分散式污水处理与回用20037.YasuiH.NakamuraK.SakumaSAfull-scaleoperationofanovelactivatedsludgeprocesswithoutexcesssludgeproduction1996(324)8.LimHN.ChoiH.HwangTMAnactivatedsludgeprocesswithoutexcesssludgeproduction2002(11)9.KamiyaT.HirotsujiJNewcombinedsystemofbiologicalprocessandintermittentozonationforadvancedwastewatertreatment1998(38)10.Sakai.FukaseT.YasuiHAnactivatedsludgeprocesswithoutexcesssludgeproduction1997(1)11.SabyS.DjaferM.ChenG.HFeasiblityofusingachlorinationsteptoreduceexcesssludgeinactivatedsludgeprocess2002(3)12.RocherM.GomaG.BegueATowardsareductioninexcesssludgeproductioninactivatedsludgeprocess:biomassphysiccochemicaltreatmentandbiodegradation1999(51)13.RocherM.Roux.GomaGExcesssludgereductioninactivatedsludgeprocessbyintegratingbiomassalkalineheattreatment2001(44)14.梁鹏.黄霞.钱易.丁国际污泥减量化技术的研究进展[期刊论文]-环境污染治理技术与设备2003(1)15.牛樱.陈季华剩余污泥处理技术进展[期刊论文]-工业用水与废水2000(5)16.杨晓奕.蒋展鹏湿式氧化处理剩余污泥的研究2003(7)17.李淑展.施周.谢敏污水厂污泥制备垃圾填埋场防渗衬层材料研究[期刊论文]-中国给水排水2006(23)相似文献(10条)1.期刊论文石吉.邵青.米晓城市污水污泥的处理利用及发展-中国资源综合利用2004(2)根据处理城市污水污泥的目的和要求,从污泥的减容化、无害化、稳定化及资源化四个方面阐述了常规处理方法及发展新方向.并介绍了从污泥的产生过程中控制减少污泥产生量的方法,即污泥减量化.2.学位论文高标城市污水污泥热解特性与热解气化实验研究2007城市污水污泥问题是目前困扰城市健康迅速发展的一个严重而紧迫的问题，世界各国都在寻求污泥处理的理想途径。过去污水污泥被视作废物，现在人们己经发现污水污泥是一种资源，一旦被合理运用，污水污泥处置的前景便更加明确和具有现实意义。本文通过对南昌市青山湖污水处理厂污水污泥进行的热解特性及热解气化实验，对污泥的热解特性进行了较为详细的分析，并针对不同的热解温度进行了热解气化实验研究。本研究的开展对实现南昌污水污泥的稳定化、无害化、减量化与资源化具有重要的理论与实际意义。1.城市污水污泥热解特性的实验研究主要包括四部分：工业分析、元素分析、热值的测定以及热失重分析。（1）城市污水污泥的工业分析主要包括了收到基污水污泥的含水率、干燥基污泥的挥发分、干燥基污泥的灰分以及固定碳四项。分别为80.772％、31.258％、63.680％和5.062％，由以上数据我们可以知道青山湖污水处理厂污泥具有一般污水污泥的典型特点，即：高含水率、高干燥基挥发分和低干燥基固定碳的特点。（2）通过城市污水污泥的元素分析可以得到：N含量为2.429％、C含量为15.96％、S含量为0.89％、H含量为5.47％。（3）通过自动热量计测定得到城市污水污泥的热值为7107.55J/g。（4）从城市污水污泥的热失重分析可以知道，城市污水污泥在氮气气氛下热解存在三个明显的阶段：水分析出阶段、挥发分析出阶段和无机物分解阶段，而且前两个阶段都存在两个失重峰，无机物分解阶段失重峰不明显；加热速率在10K/min、20K/min和40K/min的情况下，最大失重速率分别出现在329.128℃、339.208℃和352.814℃。2.污水污泥热解动力学方程以及动力学参数的求解用Malek法将实验曲线与20种常用的固态反应动力学模型的标准线进行对比来选择最可几的机理函数(MLF)，然后用LiChung-Hsiung法对选择产生的最可几机理函数进行拟合。结果表明可以用模型函数()Ga=1(1)1a---来较好的描述，其反应机理方程为2()(1)faa=-，并根据模拟结果求出不同升温速率下的活化能E和指前因子A。升温速率为10K/min，E=27.0895KJ/mol，A=7.0678×104min-1；升温速率为20K/min，E=30.5332KJ/mol，A=9.2333×104min-1；升温速率为40K/min，E=26.1633KJ/mol，A=45.0278×104min-1；3.城市污水污泥热解气化实验对不同热解温度下的气体成分、气体热值进行了分析，结果表明：污泥热解气体主要由CO2、CO、H2、CH4、C2H4和C2H6组成，热解温度在低温阶段时，污泥热解气体成分以CO2为主，但含量随温度的升高而降低，600℃以后H2的含量超过CO2成为热解气体的最主要的成份，CO的含量在750℃超过CO2，CO和H2的含量一直随温度升高而升高。3.期刊论文乔玮.王伟.黎攀.荀锐.QIAOWei.WANGWei.LIPan.XUNRui城市污水污泥微波热水解特性研究-环境科学2008,29(1)在80～170℃进行1～30min的城市污水污泥微波热水解,微波频率2450MHz,最大输出功率1kW,考察挥发性悬浮固体(VSS)和悬浮固体(SS)溶解率,污泥上清液COD和TOC浓度、污泥粒径、形态变化和碳氢氮含量等污泥热水解特征,分析污泥离心脱水性能的改善和减量化效果.结果表明,微波加热使污泥有机物水解反应快速发生,水解过程受温度影响显著.热水解5min时,150℃和170℃的VSS溶解率为15.8%和29.4%;10min时COD溶解率达到19.07%和25.75%,COD和TOC浓度在170℃分别为9860.0mg/L和2949.70mg/L.超过5～10min,VSS和COD水解率增加缓慢.通过扫描电镜(SEM)观察到污泥热水解后菌体细胞破裂.与碳和氢相比,污泥中氮的水解率更高,170℃微波热水解5min氮的水解率达到67%.150℃和170℃热水解10min离心脱水污泥含水率降低到73.1%和65.5%,脱水性能改善,相应减量化率为33.9%和51.7%.4.期刊论文许效天.杨跃伟.孟俊峰.XuXiaotian.YangYuewei.MengJunfeng城市污水污泥堆肥控制因素和腐熟度评价-环境科学与管理2008,33(10)堆肥化处理是城市污水污泥减量化、无害化和资源化的一种较为理想的处理方法,通过有效控制通风量、初始含水率、温度、C/N比、pH值和辅料的选择等影响因素,可以最终解决污泥的处置和利用问题,因此合理调整控制因素是污泥堆肥化处理的关键.国内外的腐熟度评价指标和方法很多,但目前仍未形成一种公认的腐熟度指标,国内以李承强等的堆肥腐熟度指标应用最为普遍,它把堆肥腐熟度指标划分为物理学指标、化学指标和生物学指标,腐熟度评价方法的正确选择和评价指标的合理确定将为污泥堆肥产品的农田利用提供强有力的技术支持.5.学位论文邵敬爱城市污水污泥热解试验与模型研究2008污泥是城市污水处理厂的主要副产物之一，随着城市化的发展和环保要求的提高，污泥的产量急剧增加。如何处置日益增长的污泥以尽量消除其所产生的危害是人类面临的严峻挑战之一。热解因其经济性好、二次污染小、热解产物利用价值高等优点而被认为是实现污泥减量化、稳定化、无害化和资源化目标的极具潜力的热化学处理技术之一。本文依托华中科技大学煤燃烧国家重点实验室和新加坡南洋理工大学环境科学工程研究院的国际合作项目“城市污水污泥的资源化利用”对香港城市污水污泥的热解特性展开了全面的研究，所做的工作主要有以下几个方面：利用热重分析仪(TG)对一种初沉污泥和两种剩余污泥的热解特性进行了系统研究，对比分析了污泥在热失重曲线中体现出的不同规律，并利用Coats-Redfern积分法分别计算了各自的动力学参数；研究了样品量、样品粒径和升温速率对污泥热解特性的影响；采用热重与红外联用的方法，对热解气进行了连续扫描分析；鉴于污泥具有灰含量高的特点，研究了无机矿物质(Al2O3、CaO、Fe2O3、TiO2和ZnO)对污泥热解的影响，发现TiO2对热解起促进作用，CaO、Fe2O3和ZnO的抑制作用占主导，Al2O3对热解的影响较小，脱除矿物质灰分有益于污泥的热解。采用固定床热解装置对污泥进行热解实验，结合气相色谱仪、色谱质谱联用分析仪、扫描电镜和比表面积及孔径分析仪等分析技术对热解产物特性进行了详细研究。结果表明，随着热解温度的提高，焦炭的产率下降，热解气的产率增加，生物油产率在600℃时有最大值。随着温度的提高，焦炭的挥发分含量降低，灰分含量升高，热值降低；利用扫描电镜和比表面积及孔径分析仪分析发现焦炭存在较连续、完整的孔系统，而且孔隙结构随着热解温度的提高而变得发达，表面分形维数增加，焦炭的表面变得更加粗糙和不规则，比表面积和总孔容积增大，有助于污泥的热解。随着热解温度的升高，生物油中含氧化合物组分减少，芳香化合物的组分增加，热解温度的升高促进了化学键的断裂，形成更多的H2和CO等。三种污泥在600℃时热解生物油的组分主要含有乙酸、异亚丙基丙酮、二丙酮醇和苯酚等。热解气主要以CO、CO2、H2和CH4为主，还有少量的C2H4和C2H6等。随着热解温度的升高，CO2的产量逐渐减少，H2和CO的产量增加，CH4产量增加不明显。热解气的热值随温度的升高而增加，900℃时，初沉污泥的热值达到约14MJ/Nm3，而剩余污泥的热值分别约为10MJ/Nm3和7MJ/Nm3。三种污泥的最佳热解温度分别为900℃、800℃和600℃，此时可以得到利用价值较高的热解产物。全面分析热解产物的特性，对深入了解污泥的热解机理和热解产物的资源化利用具有重要的现实意义。污泥资源化利用的瓶颈之一是二次污染问题，而硫化氢（H2S）和重金属的排放受到研究者的广泛关注。本文重点对污泥热解过程中H2S和重金属的释放特性进行了研究，同时对热解焦炭中重金属的浸出特性进行了分析。随着热解温度的提高，H2S的析出呈现先增加后降低的趋势，在350℃左右达到最大值，H2S的释放特性与硫元素在污泥中的存在形态密切相关。污泥在热解过程中，除大部分Cr和Co释放到气相中外，其他重金属(Cu、Mn、Ni、V和Zn等)主要被固定在焦炭中。通