污泥热解气化特性分析及试验研究文献综述
2020-06-11 22:20:43
一、研究背景及意义
随着经济的发展,人民物质水平的提高,我国城市化进程的加快, 污水处理率逐年提高, 污泥产量也随之急剧增加。我国现有城市污水处理厂60余座,每年产生的污泥量约500000以上(目前污泥处置的主要方法有填埋、焚烧和土地利用等方式,其中土地利用最具发展前景[1]。城市污水处理厂污泥是污水处理的产物, 富集了污水中大部分污染物质。我国污泥产生量大、处理处置率低. 污泥长期暴露在环境中, 污泥产生的气体会逐渐释放进入环境介质, 进而影响环境安全与人体健康[2]。而且污泥的成分很复杂,是由多种微生物形成的菌胶团与其吸附的有机物和无机物组成的集合体,除含有大量的水分外,还含有难降解的有机物、重金属和盐类,以及少量的病原微生物和寄生虫卵等,并且易腐败、有恶臭,含有毒物质以及大量有害病原物,必须即时处理[3-4]。人们和社会对生态环境保护意识的增强,环境法规中污水排放标准的迅速改进,工厂普遍设置符合标准的废水处理设施,各种工业污泥的产量日益增加。因此,寻找一条有效处理和利用污泥的技术,具有重要的现实意义[5]。妥善、科学地处理污泥已引起人们的极大关注,将其无害化和资源化处理必将成为国内外科技研究的重点[6],由于污泥组成复杂,不同来源污泥性质差异很大,且热解设备和条件对污泥热解过程有较大影响的原因[7],目前污泥热解的具体机理尚不明确,尤其是对污泥在不同的热解温度区间内热解产物的针对性检测和分析的研究鲜有报道。
二、污泥处理的利用现状
目前,常见的污泥有电镀污泥、炼钢炼铁污泥、炼氧化铝污泥(赤泥) 、建筑污泥、油田与炼油厂含油污泥、造纸污泥、印染污泥、制革污泥等,其处理与处置的目的主要有以下4 个方面:
(1) 减量化:减少污泥最终处置前的体积,以降低污泥处理及最终处置的费用。
(2) 稳定化:通过处理使污泥稳定化,最终处置后不再产生污泥的进一步降解,从而避免产生二次污染。
(3) 无害化:一般来说, 污泥要作土地处置必须经无毒无害化处理[8],达到污泥的无害化与卫生化,如除去重金属或固化等。
(4) 资源化:在处理污泥的同时达到变害为利、综合利用、保护环境的目的,如回收重金属等。
污泥处置是解决污泥最终归宿问题。常用的污泥处置方法包括填埋、焚烧、土地利用等。以下介绍了几种常用的农业处置方法:
1.农用:污泥中富含的氮、磷、钾、微量元素等是植物所需的营养成分,其中氮是最主要的考虑因素[9],农用具有良好的经济效益和社会效益。田间试验表明,污泥用于农田后可增加农作物产量,提高土地肥力。污泥农用过程必须注意以下问题:污泥中的重金属是否造成二次污染;污泥中的病原体是否对农作物造成影响;土壤中过剩的N、P 随水土流失造成水体污染;长期使用对土壤pH 值的影响,且使土壤出现板结现象。污泥在农用前,一定要对其进行无害化、稳定化处理。