废污泥的综合利用论文_韦善留、姚明

废污泥的综合利用论文_韦善留、姚明

摘要:废污泥就是对污水进行处理时,所产生的液态和固态以及半固态的废弃物,既含有氮、磷等营养物和有机物以及重金属等,又含有病原菌和致病菌等,若不进行有效地处理,任意地投弃和排放,就会严重地污染环境。

关键词:废污泥;污泥焚烧;农田利用;转炉炼钢利用

前言:随着科学技术的快速发展,处理污水的设施也在不断地提升和普及,既提升了处理率,又深化了处理的程度,同时,也增长了污泥的产生量。怎样将废污泥妥善地进行处置,将废污泥作为资源进行有效地利用,变废为宝,对于全球而言,都是共同关注的重要问题。

一、污泥焚烧产物的利用

有机成分在废污泥中含有一部分,废污泥脱水干燥以后,可以利用焚烧进行处理。焚烧处理在日本占处理废污泥的60%,欧盟占10%以上。在焚烧废污泥的过程中,为了防止二嗯英等相关的有毒气体产生,焚烧废污泥的温度必须要达到850摄氏度以上。焚烧废污泥所生的灰,既有凝固性,又有吸水性,可以用于筑路和土壤改良等,还可以做陶瓷和砖瓦等相关的原料,此外,混凝土混料可以用废污泥灰做细填料。把废污泥做成颗粒状的燃料进行燃烧,热值相当于褐煤,燃烧所释放的有害气体比直接焚烧废污泥低,残余物还可以用在建筑工业上[1]。

从焚烧废污泥的废气中,可以将剩余的能量获得,用剩余能量进行发电。废污泥脱水以后,将催化剂、燃剂、固硫剂以及疏松剂等相关的添加剂加入,制成合成的燃料,该合成燃料可以在生活锅炉和工业上应用,燃烧相对比较稳定,无论是环境保护测试,还是热工测试,都比较良好,对于有效利用废污泥是很好的途径。

二、农田林地的利用

从当前来看,国内有些处理污水厂,正在对废污泥脱水以后堆成肥的农用,进行开发和研究,废污泥中含有植物生长需要的微量元素和肥分以及土壤的改良剂[2]。在各种污泥中,含有很多种的肥分,因此,最佳的处置方法,就是将废污泥在农田林地中进行利用,但是,在废污泥中,不但含有对土壤和植物有害的寄生虫卵和病菌以及重金属离子等,一些致癌的物质废污泥中也含有。肥分流失也会污染地下水和地表水。所以,农田林地在利用废污泥以前,应该处理堆肥,将寄生虫卵和病菌杀死,还应该将有害的物质去除。

检测的手段没有跟上要求,是当前处理废污泥普遍存在的问题,处理的成本与经济效益不能相平衡,普遍应用化肥导致销售市场很难进行开发等,这些相关的因素致使这种处置的方式没有普遍地进行推广。在我国的污水处理厂工业废水的量比较大,在污水中,有50%以上的重金属离子,转移到了污泥中,重金属离子在污泥中的含量通常都比较高。

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三、废污泥在转炉炼钢的利用

国内的有些钢铁厂利用废污泥与转炉除尘灰混合配比后压制出的一种铺助原料,有的企业叫做转炉除尘细灰球!将这些小球在转炉炼钢上使用,实用性非常好,他们主要含有氧化铁,转炉炼钢时加入可以作为冷却剂使用起到增加渣中氧化铁促进化渣的作用,同时可以回收一定量的铁,减少喷溅,吹炼平稳,钢铁料消耗降低。

在转炉炼钢的过程中,通过添加适量的转炉除尘细灰球,既能够将产品质量和生产工艺的要求得以满足,又有利于脱磷和初期化渣,能够每小时节约氧耗2.23立方米,每吨钢石灰消耗能够降低1.31千克,每吨钢水金属料耗降低5.91千克。可以说,不仅节能环保,而且能循环利用,具有非常可观的经济效益。

四、低温热解制取可燃物

化学处理废污泥热,减量化和无害化都比较彻底,地位也在不断地增强。废污泥的低温热解,是回收能量型化学处理废污泥的技术[3]。干燥废污泥在催化剂的作用下,达到一定的温度,温度小于500摄氏度,在热和馏的分解作用下,致使污泥转变为反应水、油、炭以及不凝性气体等相关的可燃性产物,催化剂种类和废污泥的组成决定最大的转化率,正常情况下,每吨干泥能产生200~300升油,油的性质相当于柴油。

五、建筑材料的利用

废污泥可以制成纤维板材和制砖。

1.制成生化纤维板

利用活性废污泥中的酶和有机物能够在水中溶解,稀碱和稀酸以及中性盐水溶液的性质,在碱性的条件下,进行干燥和加热以及加压以后,蛋白质发生变性的作用,将活性的废污泥的蛋白胶制成,利用蛋白胶与脱脂和漂白的废纤维制成板材。这种板材的质量非常好,比国家三级硬质的纤维板标准还要高[4]。

2.废污泥制砖

其一,干化废污泥直接制砖。干化废污泥在制砖的过程中,应该适当地调整废污泥的成分,致使废污泥制砖的成分相当于黏土的化学成分。污泥与黏土的配料按重量比为1:10,废污泥砖的强度能够达到普通红砖的强度。

其二,废污泥灰渣制砖。 焚烧废污泥灰渣制砖的过程中,废污泥灰渣的化学成分基本相当于制砖黏土的化学成分,在制坯时,只要将适量的硅砂和黏土添加上就可以。(灰渣)100:(黏土):50:(硅砂)15~20的配料重量比较适宜。

总结:

综上所述,将废污泥综合利用进行有效地处置,是处理废污泥的必须趋势。从我国的具体情况来看,废污泥农用和焚烧,是既现实又可行的处理方式;对钢铁企业,利用废污泥与转炉除尘灰配制成的转炉除尘细灰球,作为铺助原料添加到转炉炼钢中,既节能环保,又做到循环利用。其他的一些处理方式,因为占地比较多,不但渗滤液对地下水有污染,潜在生物的可利用率也比较低,而且后续处理的管理费用也比较高,都不可取。科学科术发展很快,有效地应用废污泥的利用率和方式都会进一步地加强。

参考文献:

[1]朱泽华.污水处理厂污泥最终处置方式及资源化利用[J].中国资源综合利用,2015,(11):33-35.

[2]王伟,周志杰,叶丛.温州市区利用污泥灰制砖可行性分析及应用前景[J].墙材革新与建筑节能,2015,(01):39-42.

[3]杨杰,王欢,龚伟.某含铬污泥综合利用项目铬的职业健康危害风险评估[J].中国工业医学杂志,2015,(06):471-473.

[4]易庆国,伍淳明,尹贤军,刘涌.一种城镇污泥处理处置资源化综合利用新技术[J].中国给水排水,2014,(18):71-73.

论文作者:韦善留、姚明

论文发表刊物:《科技中国》2017年7期

论文发表时间:2017/10/25

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