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日本污泥处理技术应用
发布日期:2020-10-23 07:27   来源:未知   阅读:

  北极星水处理网讯:随着城镇污水处理规模的扩大,污泥作为副产物也大量产生。目前我国共有城镇污水处理厂4000余座,年均污泥产量5000余t。然而在我国仍然相对滞后,亟待发展。2016年,全国污泥处理率仅达到33%。十三五期间,我国将更加重视建设资源型及生态环保型社会,根据《“十三五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》的颁布规定,计划到2020年底前,我国地级及以上城市污泥无害化处理处置率应达到90%。污泥产业面临前所未有的机遇与挑战。日本污泥处理处置方面起步较早,经验较为丰富,可为我国污泥处理处置提供借鉴。

  目前,日本污泥处理的典型技术包括焚烧、熔融、碳化等,其中焚烧为主,碳化的利用率在逐年增大。日本不断尝试新技术,对污泥进行减量化、无害化、稳定化处理,并包括转化为沼气和固体燃料等能源,进行建材利用、制作肥料等资源化的利用,在提高能源利用、防止全球变暖方面做出贡献。以下为日本的主要污泥处理技术及应用情况。

  通过加温和加压释放污泥中的水分,同时最大限度地保留污泥中的碳质,碳化产物可以用于土壤改良剂、肥料、燃料添加物和炼钢加炭材料,从而实现资源化利用。目前该技术在日本的应用较为广泛。

  将污泥高温熔化,再冷却固化,这样处理后的污泥熔渣性质稳定,重金属和有毒物质不会溶出,属于污泥稳定化技术。

  利用热媒介油减压干化污泥。将脱水污泥和预先加热废食用油混合,在减压状态下进行加热干燥。该技术脱去水分的同时有效地将有机废弃物转化为饲料、肥料、辅助燃料等有机可再生资源。具有占地小、利用效率高的有点,但处理费用较高。

  利用发电机的烟气余热作为污泥干化的热源,同时利用污泥焚烧产生的蒸汽推动蒸汽发电机组发电,实现能源梯级利用,减少大气污染物的排放。干燥后污泥可以用作肥料。

  消化气体在在0.9 Mpa左右的中压环境下和循环水接触,消化气体中硫化氢被水吸收,形成纯度97%以上的甲烷气体,可作为城市天然气使用。该项技术在神户和上田等地已经建设投入使用。

  厌氧消化产生的污泥施加直流电压的同时压榨脱水,使含水率78%~ 82%的一次脱水污泥含水率下降到60%左右。

  差动旋转式高效螺旋压力机是将污泥和高分子混凝剂混合后,通过螺旋机进行脱水,螺旋机内筒和外筒差速旋转。

  表面固化污泥干燥装置是将脱水污泥成形到棒状,利用200℃左右的暖风,使污泥干燥到含水率25%以下的污泥干燥装置。本装置属于低温干燥,可有效控制挥发性有机物,同时降低粉尘发生量,抑制恶臭。

  污泥经过45天发酵干燥处理后与废旧塑料混合形成固体燃料的技术。目前该技术已在福井县应用。

  大阪舞洲污泥处理中心污泥中心由奥地利环保艺术家设计,外观像童话的城堡,每年都吸引众多的游客参观,成为大阪市的地标性建筑之一。污泥处理工艺:污泥浓缩→消化→脱水→熔化或碳化。消化气体中含有大量甲烷,可作为发电和加热的燃料。碳化形成固体燃料,并火力发电的燃料;熔融后形成黑色颗粒状熔渣,可用作混凝土骨料等建筑材料,也可作为筑路的填充材料。

  东京东部污泥厂处理污泥处理工艺:浓缩→脱水→焚烧或碳化,工厂内设置蒸汽发电设施,可以利用污泥焚烧炉的余热加热蒸汽发电进行区域供热和制冷。

  平野污水处理厂的污泥处理工艺为浓缩→消化→脱水→熔化或碳化。污泥固体燃料化设施采用200~350℃的低温碳化技术,制成的固体燃料具有发热量高、低臭气的特点。每天可处理脱水污泥150 t,制成的燃料送往火力发电站,与煤炭混合燃烧用于发电。

  污泥消化脱水的过程中产生高浓度氨氮的脱水分离液,平野污水厂采用厌氧氨氧化(Anammox)进行处理,可以有效除氮,同时降低电力成本和化学成本。

  福冈西部污水处理厂采用AO工艺,污泥处理工艺:浓缩→消化→脱水→焚烧,污泥的焚烧灰可以用作水泥原料、道路铺装材料、透水砖等,脱水液中添加镁形成MAP颗粒(30%的磷酸、5%的氮、15%的镁),可以作为化学肥料使用。

  日本非常重视技术的创新,在污泥处理处置行业研发和应用多项创新技术,例如东京都在排水系统方面先后制定了“经营计划2004”、“经营计划2010”和“经营计划2016”主要是进行技术创新研发。

  日本政府在循环可持续战略的指引下,推进资源节约和环境影响小的可持续性发展的措施,包括采用温室气体削减技术、可再生能源技术,在污泥处理处置方面重视能源的阶梯利用和资源的重复利用。东京都政府于2010年制定了防止全球变暖计划“地球计划2010”,计划要求在2030年要实现比2010年减少30%二氧化碳排放的目标;2014年东京都制定了基础能源计划“聪明计划2014”。

  为了实现更高效地业务运营,日本很多污泥处理厂采用了PFI(Private Finance Initiative),即私人主动融资,提高管理和技术能力。各部门合作推进困难中国污泥处理与处置困境的症结所在,不同部门间协作困难。而日本部分地区污泥处理处置是直接采取市长负责制,简化了部门间的合作管理。

  日本政府在环保宣传和普及方面投入很大精力,污泥处理厂厂区环境建设得非常怡人,通常设置对外开放的展示厅,加强对市民环保意识的宣传。

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