A. 污泥的處理方法
污泥處理 污泥濃縮後含水率可降為95%~97%,近似糊狀。濃縮可以達到污泥的減量化。重力濃縮法用於污泥處理是廣泛採用的一種方法,已有50多年歷史。機械濃縮方法出現在20世紀30年代的美國,此方法佔地面積小,造價低,但運行費用與機械維修費用較高。氣浮濃縮於1957年出現在美國。此法固液分離效果較好,應用已越來越廣泛。
污泥濃縮的方法主要有重力濃縮法、氣浮濃縮法、帶式重力濃縮法和離心濃縮法,還有微孔濃縮法、隔膜濃縮法和生物浮選濃縮法等。 利用重力作用的自然沉降分離方式,不需要外加能量,是一種最節能的污泥濃縮方法。重力濃縮只是一種沉降分離工藝,它是通過在沉澱中形成高濃度污泥層達到濃縮污泥的目的,是污泥濃縮方法的主體。單獨的重力濃縮是在獨立的重力濃縮池中完成,工藝簡單有效,但停留時間較長時可能產生臭味,而且並非適用於所有的污泥;如果應用於生物除磷剩餘污泥濃縮時,會出現磷的大量釋放,其上清液需要採用化學法進行除磷處理。重力濃縮法適用於初沉污泥、化學污泥和生物膜污泥。
污泥處理 :離心濃縮法的原理是利用污泥中固、液比重不同而具有的不同的離心力進行濃縮。離心濃縮法的特點是自成系統,效果好,操作簡便;但投資較高,動力費用較高,維護復雜;適用於大中型污水處理廠的生物和化學污泥。
2) 污泥處理
穩定處理的目的就是降解污泥中的有機物質,進一步減少污泥含水量,殺滅污泥中的細菌、病原體等,消除臭味,這是污泥能否資源化有效利用的關鍵步驟。污泥穩定化的方法主要有堆肥化、乾燥、厭氧消化等。厭氧消化:在污泥處理工藝中,厭氧消化是較普遍採用的穩定化技術。污泥厭氧消化也稱為污泥厭氧生物穩定,它的主要目的是減少原污泥中以碳水化合物、蛋白質、脂肪形式存在的高能量物質,也就是通過降解將高分子物質轉變為低分子物質氧化物。厭氧消化是在無氧條件下依靠各種兼性菌和厭氧菌的共同作用,使污泥中有機物分解的厭氧生化反應,是一個極其復雜的過程。 :好氧消化污泥出現於20世紀50年代,與活性污泥法極為相似。當外來養料被消耗完以後,微生物靠消耗自己的機體來產生能量以維持生命活動。這就是微生物的內源代謝階段。細胞組織在好氧條件下的內源代謝產物為CO2、NH3、H2O,而NH3會在有氧條件下進一步氧化為硝酸鹽。污泥好氧消化的反應可以用下面的方程式表達:
C6H7NO2+7O2→5CO2+NO3-+3H2O+H+
上式中C6H7NO2為細胞組織的元素組成。
此法降解程度高,無臭穩定,易脫水,肥份高,運行管理簡單,基建費用低。但運行費用高,消化污泥量少,降解程度隨溫度波動大。 :堆肥技術探討始於1920年,堆肥系統可分為三類:條形堆肥系統、靜態好氧堆肥系統和裝置式堆肥系統。城市污水處理廠的污泥中含有大量促進植物和農作物生長的氮、磷、鉀等營養成分,肥效較好,經過堆肥處理可以達到穩定化、無害化及資源化的目的。堆肥是一個由嗜溫菌、嗜熱菌對有機物進行好氧分解的穩定過程,其特點是自身可以產生一定的熱量,並且高溫持續時間長,不需外加熱源,即可達到無害化。堆肥的一般工藝流程主要分為前處理,一次發酵,二次發酵和後處理四個過程。經過堆肥化處理後,污泥的性狀改善,含水率降低(小於40%),成為疏鬆、分散、細粒狀,可殺滅病原菌和寄生蟲(卵),便於貯藏、運輸和使用。
石灰穩定技術石灰穩定技術始於20世紀50年代,在投加石灰的條件下,保持一定pH值及一定時間,可以殺滅傳染病菌,並防腐與抑制臭氣的產生。該技術操作簡單、成本較低,處理後較容易脫水。污泥最終處置可採用農用或者衛生填埋。
將污泥發酵成有機肥,如再加入部分牛糞等,就會發酵成優質的有機肥,具體操作方法如下:1、加菌。1公斤金寶貝肥料發酵劑可發酵4噸左右污泥+牛糞。需按重量比加30-50%左右的牛糞,或秸稈粉、蘑菇渣、花生殼粉、或稻殼、鋸末等有機物料以便調節通氣性。其中如果加入的是稻殼、鋸末,因其纖維素木質素較高,應延長發酵時間。菌種稀釋:每公斤發酵劑加5-10公斤米糠(或麩皮、玉米粉等替代物)拌勻稀釋後再均勻撒入物料堆,使用效果會更佳。2、建堆:備料後邊撒菌邊建堆,堆高與體積不能太矮太小,要求:堆高1.5-2米,寬2米,長度2-4米2、拌勻通氣。金寶貝肥料發酵劑是需要好(耗)氧發酵,故應加大供氧措施,做到拌勻、勤翻、通氣為宜。否則會導致厭氧發酵而產生臭味,影響效果。4、水分。發酵物料的水分應控制在60~65%。水分判斷:手緊抓一把物料,指縫見水印但不滴水,落地即散為宜。水少發酵慢,水多通氣差,還會導致「腐敗菌」工作而產生臭味。5、溫度。啟動溫度應在15℃以上較好(四季可作業,不受季節影響,冬天盡量在室內或大棚內發酵),發酵升溫控制在70-75℃以下為宜。6、完成。第2-3天溫度達65℃以上時應翻倒,一般一周內可發酵完成,物料呈黑褐色,溫度開始降至常溫,表明發酵完成。如鋸末、木屑、稻殼類輔料過多時,應延長發酵時間,待充分腐熟。發酵好的有機肥,肥效好,使用安全方便,抗病促長,還可培肥地力等。 污泥脫水是整個污泥處理工藝的一個重要的環節,其目的是使固體富集,減少污泥體積,為污泥的最終處置創造條件。為使污泥液相和固相分離,必須克服它們之間的結合力,所以污泥脫水所遇到的主要問題是能量問題。針對結合力的不同形式,有目的採用不同的外界措施可以取得不同的脫水效果。污泥脫水與干化包括自然脫水、機械脫水和熱處理干化。
污泥經濃縮、消化後,尚有95%~97%含水率,且易腐敗發臭,需對污泥作干化與脫水處理。常用脫水方法有自然乾燥和機械脫水兩種。利用蘆葦等沼生植物也可以進行較好的脫水。 該技術創新採用污泥洗滌工藝,首先洗出污泥中有機物質,分離無機物質污泥土,再將有機污泥濃縮進行高溫厭氧消化處理。沉澱污泥經過洗滌洗出污泥中一半固體無機污泥土,減少了一半生物處理量,節省工程投資和處理費用;單獨處理有機污泥,去除了無機污泥土在反應器中的沉澱,減少了設備磨損和反應器的維護;沉澱污泥經過洗滌洗出污泥中大部分容易沉澱的重金屬和無機污泥土,提高了有機肥的品質;洗滌出的污泥土還可生產路面彩磚、透水磚。其他創新工藝:超高溫厭氧消化、多級厭氧消化、沼渣漂浮等,污泥生物處理速度提高了幾倍和沼氣產量提高20%以上。
沉澱污泥生物處理系統,工程設計創新採用地埋式、緊密型、多級消化反應器設計,幾個獨立的厭氧消化反應器你中有我我中有你渾然一體,節省建築材料,採用混凝土結構造價低廉。國內外現有的厭氧消化反應器普遍採用地上式結構,地上式結構能使配備設備便於維護和有利沼渣排放預防沼渣沉澱。該生物處理系統工程設計很好地解決了配套設備的維護和沼渣沉澱,系統配備設備少,只需要幾台水泵,就是水泵壞了更換一台用不完20分鍾,保證設備檢修不停產;沉澱污泥經過洗滌去除了容易沉澱的無機污泥土,有機污泥經吹浮系統作用全部漂浮不會沉澱。地埋式厭氧消化反應器不僅投資少、不佔用土地,而且還能防地震、防雷擊和使用壽命長、減少消化系統的熱量損失。
以設計一個日處理600噸含水量80%的沉澱污泥洗滌、生物處理廠 為例,處理能力、污泥含水量與大連夏家河污泥處理廠(2010年全國示範工程第一名)完全相同,與其相比僅需要20%投資。處理廠日常運營費用較低,處理污泥產生的副產品沼氣發電創收,沼渣製成有機肥料創收,污泥土生產路面彩磚、透水磚創收,生物處理沉澱污泥不要政府補貼資金和污水處理廠支出污泥濃縮費、運輸費,還能獲得可觀的經濟效益。處理廠日常營運費用與大連夏家河污泥處理廠相比,處理一噸含水量80%的沉澱污泥節省政府補貼資金135元(全國最低價)和污水處理廠支出的污泥濃縮費、運輸費總計在200元以上。沉澱污泥洗滌、生物處理廠佔用土地面積少,籌建在污水處理廠中,適合各種規模的污水處理廠,較小規模的污水處理廠可添加當地餐廚垃圾、化糞池垃圾、市政下水道污泥及周邊企業、村鎮小型污水廠污泥一起處理,增大處理規模實現盈利。國內外現有污泥處理技術還沒有能夠達到免費處理、處置污泥的水平。 (wetairoxidation簡稱WAO)
污泥處理技術
濕式氧化法是在高溫(125℃~320℃)和高壓(0.5~20MPa)條件下,以空氣中的氧作為氧化劑,在液相中將有機物分解為二氧化碳、水等無機物或小分子有機物的化學過程。由於剩餘污泥在物質結構上與高濃度有機廢水十分相似,因此這種方法也可用於處理剩餘污泥。剩餘污泥的濕式氧化法處理是濕式氧化法最成功的應用領域,有50%以上的濕式氧化裝置應用於剩餘污泥的處理。 這一工藝是由日本的H·Yasui等學者提出的。此工藝中,剩餘污泥的消化與污水處理在同一個曝氣池中同時進行。工藝分成兩個過程,一個是臭氧氧化過程,另一個是生物降解過程。
從二沉池中沉下來的污泥,一部分直接迴流到曝氣池中,另一部分則是先進行臭氧處理然後再迴流到曝氣池。污泥經過臭氧處理後,能夠提高其生物降解性,在曝氣池中與污水同時進行生物處理。而且在經臭氧處理後,將有一部分污泥(1/3)被無機化。因此,只要操作適當,可以使污水處理過程中凈增污泥量與無機化污泥量相等,從而可以達到無剩餘污泥的目的。 高速生物反應器技術是在利用土壤處理污泥的基礎上發展起來的。利用土壤中的微生物處理污泥,由於系統是開放的,因而會受到氣溫和土壤濕度的影響,使土壤利用的時間和區域受到一定的限制。
美國SWEC公司在80年代開始研製開發高速生物反應器,該技術將污泥的脫水、消化和干化相結合,將土壤處理的整個過程放置在室內一個封閉的循環系統中進行。Texaco經過近20年的研究開發,使高速生物反應器技術成熟並得以推廣。整個操作系統的核心部分是生物反應器,它由二個區域組成:上半部分是污泥與土壤相混合的區域,使污泥負荷達到均一化,污泥的有機部分在這一區域中被生物降解;下半部分是氣、液分離區,使液體不滯留於土壤中,以增加氧的傳遞率。高負荷率的污泥通過該系統的處理,污泥中的有機組分將降解70%~80%,懸浮固體濃度去除率達到45%~60%。從沉澱池排出濃度為5000~30000mg/L的污泥都可以直接進入該系統中,而不需要任何的預處理。相比於其它生物處理技術,該系統所需能量較少,可以連續運行,並能保持最佳溫度以利於微生物的降解,特別適合於受自然條件限制或土壤濕度大的污泥處理過程中。
B. 生物質能的開發利用有哪兩個方面
世界上生物質能源的開發利用技術,長期以來主要是採用直接燃燒,盡管經過不斷的技術改造,利用效率仍很低。為了提高效率、方便運輸、貯存如多功能使用生物質能源,減少直接燃燒造成的環境污染,近幾十年來,不少國家,尤其是經濟發達國家,大力研究、開發利用生物質轉型優化的能源技術,也就是將低品位的生物質能源轉變成液體、氣體、固化、電力等形式的優質新能源的技術以及高效節能技術,並開發種植「石油」植物,增加生物質能源的資源儲備。
一、生物質熱解綜合技術
該項技術是生物質在反應器中完全缺氧或只提供有限氧和不加催化劑條件下,高溫分解為生物炭、生物油和可燃氣的熱化學反應過程。可熱解的生物質非常廣泛,農業、林業和加工時廢棄的有機物,都可以作為熱解的原料。生物質熱解後,其能量的80%-90%轉化為較高品位的燃料,有很高的商業價值。農業、林業廢棄生物質熱解產生的固體和液體燃料燃燒時不冒黑煙,廢氣中含硫量低,燃燒殘余物很少,減少了對環境的污染。分選後的城市垃圾和廢水處理生成的污泥經熱解後,體積大為縮小,臭味、化學污染和病原菌被除去在消除公害的同時,獲得了能源。
熱裂解工藝有以下3種類型。
1、慢速熱解(燒炭法):主要用於燒木炭業。將木材放在種型式的窯內,在隔絕空氣的情況下,加熱燒成木炭。一個操作期一般要幾天,可得到原料重量30%-35%的木炭,燒木炭法也稱木材幹餾或碳化。低溫干餾的加熱溫度為50 0-580℃,中溫干餾溫度為660-750℃,高溫干餾溫度為900-1100℃。
2、常規熱解:是將生物質原料通過常規熱解的裝置,一般要經過幾個小時的熱解,可得到原料重量20%-25%的生物炭、10%-20%的生物油。
3、快速熱解:是將磨細的生物質原料在快速熱解裝置中進行,過程經歷的時間很短,只有幾秒鍾,熱解產物中生物油的比率明顯提高,一般可以達到原料重量的40%-60%,快速熱解過程需要的熱量以熱解產生的部分氣體為熱源供應。
另外,國內外正在研究「閃激加熱」熱解氣化技術,加熱速率越高,熱解所獲得的氣態和液態的燃料產品率越高。
熱解所用原料和工藝不同,所得生物炭、生物油和燃料氣3種產品的比率及其熱值也有差異。
二、生物質液化技術
該技術是以生物質為原料,製取液體燃料的工藝。將生物質轉化為液體燃料使用,是有效利用生物質能的最佳途徑。其轉換方法可分為熱化法、生化法、機械法和化學法。生物質液化的主要產品是醇類和生物柴油。
醇類是含氧的碳氫化合物,其分子式為R-OH,其中R表示烷基。常用是甲醇和乙醇。甲醇可用木質纖維素經蒸餾獲得,亦可將生物質氣化產物一氧化碳與氫經催化反應合成。生產甲醇的原料比較便宜,但設備投資較大。乙醇可由生物質熱解產物乙炔與乙烯合成製取,但能耗太高,採用生物質經糖化發酵製取方法較經濟可行。一般情況下,乙醇生產成本的60%以上為原料所佔。因此選用廉價原料對降低乙醇成本很重要。製取乙醇的原料主要有兩類,一類是本質纖維原料,另一類是含糖豐富的植物原料,也可選用農業廢棄物,如高梁秸、玉米秸、製糖廢渣等。
乙醇作為燃料使用已有很久的歷史,1900年英國就出現了以乙醇為燃料的內燃機。70年代以來的能源危機使乙醇燃料又得到發展,據統計,世界上有上千萬輛汽車用汽油混合乙醇為燃料。
生物柴油是動植物油脂加定量的醇,在催化劑作用下經化學反應,生成性質近似柴油的酯化燃料。生物柴油可代替柴油直接用於柴油發動機上,也可與柴油摻混使用。生物質液體燃料的可再生性和低污染性使期成為良好的替代能源,作為動力燃料和發電能源有持久的生命力,但目前仍受到石油市場的左右。
巴西利用甘蔗大規模生產乙醇作汽車燃料,以替代進口石油,節約外匯。僵已建有480多家加工廠,年產乙醇127億升,乙醇汽車累計量達530多萬輛。美國利用玉米、馬鈴薯等生產乙醇,以1:10的比例滲入汽油作汽車燃料,1993年有39個工廠,年產11億加侖乙醇,每噸玉米可產40加侖乙醇。
三、生物質氣化技術
世界上研究應用生物質氣化技術發展較快,主要有熱解氣化技術和厭氧發酵生產沼氣技術等。
1、熱解氣化技術。國外以不同種類的生物質為原料,大都採用壓力燃燒氣化技術以驅動燃氣輪機,還有發生爐煤氣甲烷化,流化床氣化爐或固定床氣化爐熱解氣化等技術。美國、日本、加拿大、瑞典等國的氣化技術已能大規模生產水煤氣。
2、厭氧發酵生產沼氣,是有機物在厭氧條件下被微生物分解發酵生成一種可燃性氣體——沼氣,又稱生物氣。其主要成分是甲烷,含量佔60%左右。每立方米沼氣的熱值相當於1公斤煤的熱量。
沼氣是1776年由義大利物理學家A??沃爾塔在沼澤發現的。1781年法國人L?穆拉根據沼氣產生的原理,將簡易沉澱池改造成世界上第一個沼氣發生器。但是,資本主義國家在發展工業化、城市化過程中,走了一條「先污染後治理」的路子,對沼氣並未引起重視,直至20世紀七八十年代,才越來越引起世界各國的重視。不論是研究、開發、利用厭氧消化技術和大型沼氣工程處理城市、工業污泥和垃圾,既治理了污染,又獲得了能源。
四、生物質發電技術
1、生物質發電。對於以生物質資源為原料進行發電,工業發達國家已有成熟的技術設備,並形成一定的生產規模。美國採用這種生物質能轉型優化方式有三種技術的支持:一是能源林生產技術,包括種子選型、培育和種植。美國利用退耕或輪作的土地種植能源作物,包括樹和草,因為這類土地種樹或草只需要很少的化肥、農葯和管理費用,有利於改良土壤結構,保護水土資源,改善生態環境。二是有專用的加工設備,包括秸稈打捆機、粉碎機、木材削片、整樹粉碎等設備和專用的運輸工具等。三是生產設備,主要是燃燒爐、蒸汽發電裝置等。而模里西斯、哥斯大黎加等國則大量使用蔗渣發電。
1998年12月英國首座利用特殊培育的柳樹為燃料的發電廠在西約克郡奠基。這座新型發電廠使用的主要燃料是生長速度很快的矮柳。該柳樹3-4年便可成材。柳樹的種植和採伐將使用輪作方式,採伐後立即種植,保證電廠能獲得持續的燃料供應。除了柳樹外,電廠還可使用農業和漁業廢物作為燃料。
2、垃圾發電。隨著城市化和食品、醫葯等工業的發展,城市垃圾迅速增加,許多城市面臨著垃圾圍城的困擾,大量垃圾堆放佔用土地、污染環境。而衛生掩埋、焚化、就也燃燒、堆肥、填低窪地及任意傾棄,衍生出二次污染,危害生態環境和人們的健忘。隨著科學技術進步,現代垃圾中被認定為可回收的成分越來越多,因而發達國家,加強了利用垃圾發電的技術研究、開發與應用。
C. 小型污水處理廠的污泥該怎樣處理
污泥的處理和處置
通常把污水廠污泥的穩定和脫水(一般脫水至含水率達70%~80%)稱作污泥的處理;將污泥的堆肥、填埋、干化和加熱處理及最終利用,稱為污泥的處置。如脫水污泥中有毒有害物質超過農用標准,就要考慮衛生填埋和污泥干化焚燒技術。從國外污泥處理的發展來看,無論在歐洲、日本或美中梁國對污泥用於農田控制越來越嚴,而對污泥進行干化和加熱處理的比例正逐年增加。
1.污泥的處理
污泥穩定處理有好氧穩定和厭氧穩定,好氧穩定有很多優點,但能耗很高,只有當污泥量較少時才採用。污泥厭氧穩定處理通常採用中溫(35℃)厭氧消化方法。國內已有十幾座大型污水處理廠採用此方法,污泥經消化後,有機物含量減少,性能穩定,總體積減少,污泥消化過程中還產生大量沼氣(消化降解1kgCOD可產生350L沼氣)可以回收利用。
但由於消化裝置工藝復雜,一次性投資大,運行有難度。污泥厭氧消化和沼氣利用裝置費用,約占污水處理廠投資和運行費的30%左右,而且大多需進口技術和設備。從調查已建消化池的實際運行看,只有少數達到預期的效果。有管理、設計問題,亦有沼氣利用的經濟性和安全性問題。比較好的如扮賣天津市東郊污水處理廠,該廠設計規模為處理城市污水40萬m3/d,污泥日產2460m3(含水率96%),產生沼氣13300m3,供4台248kW發電機發電,日可發電27000度,並與市電並網。
污泥的穩定問題,除了採取污泥厭氧消化外,還應結合污水處理工藝中考慮少產生污泥和穩定泥質的方案。例如污水處理工藝設計中採用延長污水曝氣時間,減少污泥的產量;設計參數中增加污泥泥齡(如泥齡20天以上),盡量使污泥趨向穩定的污水處理工藝。對中小型污水處理廠來說,採用帶有延時曝氣功能處理工藝(如氧化溝等處理工藝)是可取的。有的污水處理工藝投資低(如AB法的A段),而污泥量較多,增加了污泥的處理成本。故應當把污水處理和污泥處理統一考慮,一並計算投資和運行費用。
污泥的穩定並不等於污泥無害,用於農田還需要符合國家標准中關於污泥農用時污染物控制標准限值。見下表。其中對鎘、汞、砷、苯並芘、多氯聯苯的要求是比較高的,應該通過嚴格控制工業廢水源頭的排放,來控制污泥的性質。
國外在污泥穩定方面,除了用生物法(包括中溫消化、高溫消化及利用微生物和某些添加劑)外,還採用了化學法,有的將脫水後的污泥加鹽酸調pH值至2~3,反應60分鍾再加硝酸鈉;有的對脫水污泥添加石灰。後者在歐洲應用較多。
2.污泥的處置
(1)制復合肥
按我國目前的經濟條件,對多數污水廠(特別是大量小型污水廠)來說,污泥用於農田是比較可行和現實的方案。污泥中的氮、磷、鉀和微量元素,對農作物有增產作用;污泥中的有機質、腐殖質是良好的土壤改良劑。污泥經適當濃縮、脫水後運至市郊或鄰近省份作為農肥,是許多污水廠採用的方法。但農田施肥有季節性,不需要泥肥時,污水廠會泥滿為患,影響正常運行。於是一些污水廠支付費用,讓農民把污泥拉走,而不賣缺運問其去向,這會造成二次污染。同時可以查看中國污水處理工程網更多技術文檔。
北京市環境科學研究院和北京市農業科學院合作,對北京市密雲縣污水處理廠的污泥,通過堆肥加工成復合肥,進行了用於農田的試驗。該廠每天處理15000m3城鎮污水,污泥產量5~6t/d(含水率80%),由於採用酸化—好氧污水處理工藝,污泥質量不錯。添加一定數量的N、P、K做成復合肥(N、P、K的比為1∶09∶04),並直接造粒為污泥顆粒肥。通過在北京市大興縣龐各庄冬小麥田試驗以及在溫室內進行的油菜和玉米苗期盆栽施肥試驗,均取得可喜的結果。由於是製成顆粒狀污泥肥料,便於運輸和貯存。
(2)衛生填埋
上海市對污水廠的污泥處置提出「處理一點,填埋一點,利用一點」的原則,上海市水務局組織對污泥處理、處置和利用的專題研究,提出污泥用作農田、衛生填埋和污泥焚燒點的布局和具體的分期實施方案,防止產生二次污染。這無疑是正確的舉措。
上海白龍港大型污水廠,按衛生填埋要求建設污泥填埋場,根據污泥性質、含水率及力學特性等因素進行設計。填埋廠使用期為七年,填埋場底部設有盲管將滲濾液再回到污水廠處理。此法佔地大,運行工作量大,遇雨季污泥更難以壓實,到使用期限後仍需另選場址。對大型污水廠採用污泥衛生填埋,是不得已的權宜之計。衛生填埋場的造價不低,國外對衛生填埋場還要有沼氣安全收集系統,對分層復蓋的泥土和排水、綠化有專門的要求。鑒於地價上升和填埋場有臭味,近幾年來,無論歐盟國家或美國、日本,污泥衛生填埋的比例越來越小,美國已有的填埋場還將逐步關閉。
有些城市(如成都市)擬將污水廠污泥運至城市垃圾填埋場一並處置,這存在兩個實際問題:一是管理體制上的問題。垃圾的中轉站和填埋場的布點、設計和投資,屬環衛局管理,而污水廠的污泥屬市政系統管理,設計垃圾填埋場使用年限和布點距離未考慮接納污水廠污泥;二是脫水污泥含水率過高。運往垃圾填埋場的污泥,要求含水率不大於30%,而目前污水廠的脫水污泥含水率在70%~80%,這類污泥不易碾壓填埋,除非將污泥作適當干化或加石灰、絮凝劑處理。無論作何種填埋,污泥宜採取高幹度脫水方案。
(3)干化、焚燒
國內近幾年在一些大城市已建和正建一批城市垃圾焚燒場。但污水廠的污泥作焚燒處置,只有上海市石洞口污水處理廠(設計規模為40萬m3/d)設有污泥焚燒爐裝置,計劃今年年底投產。焚燒爐採用國外技術在國內製造,污泥的干化和焚燒設備總投資為人民幣8000萬元,費用並不算高。
由於污泥干化和污泥焚燒相結合比單污泥焚燒一次性投資少,處理成本低,故污泥干化往往是焚燒的前處理。北京市清河污水廠二期工程和天津市咸陽路污水廠,擬先建污泥干化裝置。污泥干化可使污泥含水率控制在10%~40%,減少了污泥的體積和重量,降低了運輸費和填埋費,而且污泥的臭味大為減少。
干化裝置分直接干化和間接干化,其能量消耗與污泥成份和水分有關。間接干化(利用沼氣通過熱交換器)一般推薦用立式干化裝置,並選用流化床工藝。干化與焚燒串聯工藝中,干化的程度取決於污泥的熱值和回收焚燒爐的熱能,使干化的能量盡量平衡,不另外添加燃料。上海石洞口設計污泥的干化和焚燒,污泥熱值高,能源平衡有餘。污泥流化床焚燒爐,溫度在800℃以上,爐內有砂粒循環使用,外排氣體要適當處理。污泥焚燒爐遠比垃圾焚燒爐的工藝簡單得多,且污泥焚燒不會產生二惡英。下圖是法國巴黎塞納河旁Colombes污水處理廠的污泥焚燒爐和焚燒灰的除塵裝置。
如脫水污泥與垃圾一並焚燒,國外的經驗是每噸垃圾添加15%~20%含水率為30%的污泥。污泥的干化和焚燒,可能將是一些大城市大型污水處理廠的發展方向。當然,由於國外對焚燒爐排塵有嚴格的要求,除了採用電除塵,還要降溫加溫,加酸加鹼,達到無煙塵的排放。
(4)填埋與焚燒的比較
上海和浙江一些單位作過污泥衛生填埋及焚燒處置的方案比較。其主要工藝流程為:
原污泥→濃縮→消化→脫水→衛生填埋
原污泥→濃縮→(消化)→脫水→焚燒→焚燒灰填埋
對於焚燒處理工藝,為了避免消化後污泥熱值減少,也可以不作污泥消化處置。上述兩個工藝的經濟性比較結果,無論採用國產設備或進口設備,二者的處置工程費用基本相同。按國產設備對污泥進行處置,運行費用折成污泥干固體,處理總成本約為800元/t。以10000m3/d污水廠產生2噸DS計,每噸污泥處理成本約為016元,與國內大型污水處理廠污水處理成本(不計折舊和還貸利息)03~045元/m3相比,需增加成本35%~50%,這與國外的實例相當。
既然污泥的衛生填埋與污泥的焚燒其工程費和運行成本大致相當,那麼,從污泥無害化和減量化看,焚燒方案有明顯的優點。這亦是國外(特別是西歐和日本)污泥焚燒發展較快的原因。荷蘭的污泥是100%採用焚燒處置的。焚燒後少量的泥灰可用於混凝土、磚瓦製品、路基路面的骨料和工程建設的回填土。
D. 實驗室的廢氣有幾種處理方法
要看什麼樣的廢氣了,要廢氣性質溶不溶於水,能不能被活性炭吸附,廢氣濃度高不高。濃度不高能吸附就吸附,濃度高不能吸附就燃燒。一般我們以前做的實驗室廢氣有機的先水洗加葯劑,然後活性炭吸附,實驗室的濃度一般都不高。
實驗室廢氣粉塵處理裝置大多集中在長三角地帶。比較有名如:鑫藍環保廠家。是專門生產環保裝置的,這樣可以減少你們很多的時間成本,而且可以給您提供免費的解決方案
印刷廠產生的廢氣成分比較復雜,異味很重,又是汪賀孝屬於易燃易爆氣體,而且廢氣如果不經過凈化直接排到大氣中的話對周邊環境造成的影響很大,希望以下的五種印刷廠廢氣處理方法對您處理印刷廠的廢氣方面有所幫助。
1、植物液氣相反應:將植物液高壓霧化,形成霧狀氣相分散的植物液分子與液體分子相比具有極大的表面積和表面能,在凈化裝置內氣相的植物液分子與廢氣分子形成氣相快速吸收環境;
2、植物液吸收法:植物液分子是一種無毒無害的大分子高活性長鏈物質,霧化分散後能快速吸收廢氣分子,這種凈化方式也被稱為接合聚合反應法。廢氣污染物成份被植物液大分子吸收凈化後,變成無毒、無味分子達標排放。該凈化方式節能環保、穩定高效;
3、吸收法:該方法是一種成熟的化工單元操作過程,適合於大氣量、中等濃度的含VOC廢氣的處理;
4、催化燃燒法:該方法是利用VOC易燃燒性質進行處理的一種方法。VOC進入燃燒室,在足夠高的溫度、過量的空氣、高溫湍流條件下,完全燃燒生成CO2、H2O後排出。通常採用的燃燒方式有直接燃燒法、催化燃燒法等。根據不同的情況在進行詳細的設計選用更合適的處理方法;
5、催化氧化法:利用特種紫外線波段(C波段),在特種催化氧化劑的作用下,將廢氣分子破碎並進一步氧化還原的一種特殊處理方式。廢氣分子先經過特殊波段高能紫外光波破碎有機分子,打斷其分子鏈;同時,通過分解空氣中的氧和水,得到高濃度臭氧,臭氧進一步吸收能量,形成氧化效能更高的自由羥基,氧化廢氣分子。同時根據不同的廢氣成分配置多拍陸種復合惰性催化劑,大大提高廢氣處理的速度和效率,從而達到對廢氣進行凈化的目的。
以上介紹的五種印刷廠廢氣處困稿理方法,只是比較常用的,對於印刷廠的廢氣,需要根據現場進行方案的設計,需要根據油墨產生量、廢氣排放量、廢氣濃度以及其他引數。
1.實驗方法 實驗方法是整個實驗設計的精髓,是做好實驗設計的關鍵所在.現將與中學實驗有關的一些最常見的經典的實驗方法匯總如下: (1)化學物質的檢測方法: ①澱粉——碘液 ②還原糖——斐林試劑、班氏試劑 ③CO2——Ca(OH)2溶液或酸鹼指示劑 ④乳酸——pH。
化學實驗室室內空氣污染物的種類很多,成分復雜,排放具間歇性,主要空氣污染物包括有機氣體和無機氣體兩大類。有機氣體包括四氯化碳、甲烷、乙醚、乙硫醇、苯、醛類等。無機氣體包括一氧化氮、二氧化氮、鹵化氫、硫化氫、二氧化硫等。希望對你有點幫助,往採納吧。
共有三種
1、銨鹽與鹼加熱製取氨氣,常用NH4Cl與Ca(OH)2反應,固體與固體反應,試管要向下傾斜.
2、在濃氨水中加鹼或生石灰,因為氨水中存在下列平衡:
NH3+H2O NH3·H2O NH4++OH-加入鹼平衡左移,同時放出大量的熱促進氨水的揮發.
3、加熱濃氨水,加快氨水揮發.
實驗室內廢氣的空氣污染物的種類很多,成分復雜,排放具間歇性,主要空氣污染物包括有機氣體和無機氣體兩大類。有機氣體包括四氯化碳、甲烷、乙醚、乙硫醇、苯、醛類等。無機氣體包括一氧化氮、二氧化氮、鹵化氫、硫化氫、二氧化硫等。這些氣體直接排放到大氣中,會加劇酸雨的形成,構成嚴重的社會公害,人如果吸入較多會造成直接傷害。我們現在的大中小學實驗室一般都是通風廚管道直接外排,對實驗室內實驗員形成保護,但是對環境造成不利影響。
也有通風廚內直接裝吸附裝置,吸附有害物,但是過濾器必須定時更換(屬於干法處理)。
現在流行的有溼法,干法兩大類處理方式:
1、溼法處理是在實驗室外加裝吸收塔噴淋,根據廢氣種類合理選擇吸收液,從吸收塔頂部霧化噴淋,從吸收塔底部加壓進廢氣。
2、干法廢氣處理是指氣體混合物與多孔性固體接觸時,利用固體表面存在的未平衡的分子引力或者化學鍵力,把混合物中某一組分或某些組分吸附在固體表面上的過程。具有吸附作用的固體稱為吸附劑,該方法的優點是裝置簡單,操作方便,易於實現自動控制。但是因吸附劑的物化效能不同,具有較強的針對性,所以處理含不同有害物質的廢氣須配置不同理化效能的吸附劑,才能起到良好的氣體凈化作用;如果廢氣通過吸附劑的時間較短,廢氣中有害物質的含量過高,廢氣凈化的效果就會不理想;在廢氣通過吸附介質時,由於氣流受固體介質的阻擋作用,須增加風機的功率才能保證通風系統的正常風速。吸附劑需要定期更換或作再生處理才能保證吸收裝置的正常執行。所以該方法在實際應用中需要投入一定的費用和人力,此種方法一般用於廢氣中有害物質的種類相對穩定且含量較低的廢氣處理,這樣便於採用一種有針對性的吸附劑。干法廢氣處理一般採用有機氣體活性炭吸附裝置,其原理是活性炭具有很多微孔及很大的比表面積,依靠分子引力和毛細管作用,能使溶劑蒸汽和揮發性物質吸附於其表面,又根據不同物質的沸點,用蒸汽將吸附物質析出。當採用蒸汽為解除吸介質時,析出的有機溶劑蒸汽與水蒸汽一起通過冷凝器凝結,進入分離桶經分離後回收有機溶劑。
無水醋酸鈉與鹼石灰混合加熱制甲烷
無水醋酸鈉是由普通醋酸鈉晶體(CH3COONa·3H2O)加熱脫水而成
鹼石灰是氫氧化鈉和生石灰的混合物,呈顆粒狀。如果沒有鹼石灰可用下法製得:在鐵或瓷蒸發皿中放置兩份煅燒好磨碎的生石灰,然後加入一份飽和的氫氧化鈉溶液,把混合物蒸干、煅燒、磨碎即得。
CH3COONa+NaOH==CH4+Na2CO3
基本上是三種主要的處理方法
1.填埋處理
填埋是大量消納城市生活垃圾的有效方法,也是所有垃圾處理工藝剩餘物的最終處理方法,目前,我國普遍採用直接填埋法。
所謂直接填埋法是將垃圾填入已預備好的坑中蓋上壓實,使其發生生物、物理、化學變化,分解有機物,達到減量化和無害化的目的。
天津市在水上公園南側用垃圾堆山,營造人工環境,變害為利,工程佔地近80萬平方米,以垃圾與工程廢土按1:1配合後作為堆山土源,對於滲濾液和發酵產生的沼氣和山坡的穩定性等,都採取了必要的措施。
美國堪薩斯城(Kansas City)是一個不大的城市,人口不多,城市周圍是廣闊的鄉村,在遠離城市的一塊丘陵山地的低窪處選建填埋場,為了防止二次污染,採取如下措施:
(1)在底部和周圍鋪有防滲層;
(2)分層鋪放,即堆放一層垃圾,而後蓋土壓實,根據介紹,有些垃圾堆放層還安裝導氣和導水管道,並利用產生的沼氣。
日本東京都江東區有一片樹林濃密,花草繁茂的土地,人們稱之為「夢島」,夢島全部都是用垃圾填海造成的。
但是,我國許多城市的垃圾仍有大多採取露天堆放,沒有任何防護措施。每一個垃圾堆放場都成了一個污染源,蚊蠅孽生,老鼠成災,臭氣漫天,大量垃圾污水由地表滲入地下,對城市環境和地下水源造成嚴重污染。沈陽市曾經對35處填埋場中的10處進行鑽探取樣,分析垃圾斷層樣品和地下水質,分析結果發現:
1、地下水質惡化,污染嚴重,水混濁發臭,水中均檢出厭氧大腸桿菌;
2、垃圾斷層樣品均檢出有毒有害物質。上海市每天有萬噸垃圾運往郊區海邊堆放,一座座高達二三十米的垃圾山拔地而起,造成周圍環境的嚴重污染。
填埋處理方法是一種最通用的垃圾處理方法,它的最大特點是處理費用低,方法簡單,但容易造成地下水資源的二次污染。隨著城市垃圾量的增加,靠近城市的適用的填埋場地愈來愈少,開辟遠距離填埋場地又大大提高了垃圾排放費用,這樣高昂的費用甚至無法承受。
2.焚燒處理
焚燒法是將垃圾置於高溫爐中,使其中可燃成分充分氧化的一種方法,產生的熱量用於發電和供暖。美國西屋公司和奧康諾公司聯合研製的垃圾轉化能源系統已獲成功。該系統的焚燒爐在燃燒垃圾時可將溼度達7%的垃圾變成乾燥的固體進行焚燒,焚燒效率達95%以上,同時,焚燒爐表面的高溫能將熱能轉化為蒸汽,可用於暖氣、空調裝置及蒸汽渦輪發電等方面,美國部分焚燒廠的主要技術指標列於表1。
我國石家莊市建造了焚化站、沈陽市環境科學研究所引進日本垃圾焚燒裝置對醫院等單位的特殊垃圾進行無害化處理,焚燒過程中產生的殘灰約占焚燒前生物垃圾重量的5%,一般為優質磷肥。近幾年我國對垃圾焚燒發電產生再生能源技術越來越給予重視。
焚燒處理的優點是減量效果好(焚燒後的殘渣體積減少90%以上,重量減少80%以上),處理徹底。但是,根據美國的報道焚燒廠的建設和生產費用極為昂貴。在多數情況下,這些裝備所產生的電能價值遠遠低於預期的銷售額給當地 *** 留下鉅額經濟虧損。由於垃圾含有某些金屬,焚燒具有很高的毒性,產生二次環境危害。焚燒處理要求垃圾的熱值大於3.35MJ/kg,否則,必須新增助燃劑,這將使執行費用增高到一般城市難以承受的地步。
3.堆肥處理
將生活垃圾堆積成堆,保溫至70℃儲存、發酵,藉助垃圾中微生物分解的能力,將有機物分解成無機養分。經過堆肥處理後,生活垃圾變成衛生的、無味的腐殖質。既解決垃圾的出路,又可達到再資源化的目的,但是生活垃圾堆肥量大,養分含量低,長期使用易造成土壤板結和地下水質變壞,所以,堆肥的規模不易太大。
不論城市生活垃圾的填埋、焚燒或堆肥處理,都必須要有預處理。