印染污泥特性及其掺煤焚烧处置的环境影响研究

对佛山6家印染厂污泥的基本性质和重金属污染进行了分析研究。结果表明:印染污泥有机质含量较高;对照农用污泥污染物限值和城镇污水处理污泥处置混合填埋用泥质标准,Cr、Ni、Cu、Zn不同程度超标,说明印染污泥既不能农用,也不能混合填埋。污泥浸出液中重金属浓度远低于危险废物浸出毒性限值和城镇污水处理厂污泥单独焚烧用泥质的污染物限值。污泥与煤掺混焚烧烟道气中二恶英浓度在0.0125～0.022 ngTEQ/Nm3,远低于GB 18485—2001《生活垃圾焚烧污染控制标准》限值和GB/T 24602—2009《城镇污水处理厂污泥处置单独焚烧用泥质》限值。     

泥处理处置路径碳排放分析

根据联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)提供的核算准则,结合生命周期评价(LCA),对我国常见的污泥处理处置路径包括填埋、焚烧、热解、好氧堆肥、厌氧消化和湿式空气氧化进行了碳排放核算,并对敏感因子污泥有机质含量进行了影响分析.结果表明,对于有机质含量40%~50%的脱水污泥(含水率80%),净碳排放排序为填埋>焚烧>热解>厌氧消化>好氧堆肥>湿式空气氧化;而对于有机质含量60%~70%的脱水污泥,排序为填埋>焚烧>热解>好氧堆肥>湿式空气氧化>厌氧消化.对不同污泥处理处置组合路径进一步分析表明,独立焚烧相对于污泥水泥窑协同处置和燃煤电厂混烧碳排放更低.水解-厌氧消化-土地利用组合路径因提高有机质利用率而降低碳排放.1t脱水污泥处理处置全生命周期碳排放分析的结果表明,当污泥有机质含量低于60%时,上述路径都会产生2.07~494.45kg CO₂eq/t不等的碳排放;当污泥有机质含量达到60%时,热水解-厌氧消化-土地利用组合路径可以实现负碳排放,为-37.91kg CO₂eq/t,厌氧消化及湿式空气氧化路径接近于零碳排放;当有机质含量达到70%时,湿式空气氧化､厌氧消化及组合路径均可以实现负碳排放.     

印染污泥掺煤焚烧过程中重金属分配与归趋特性研究

掺煤焚烧是佛山地区印染污泥处置的一种常用方法。针对佛山金纺集团印染污泥掺煤焚烧处理工程,对污泥、燃煤、炉渣以及飞灰的重金属含量及浸出毒性进行了分析测定,对重金属在炉渣、飞灰中富集分配规律进行了研究。结果表明:金纺集团印染污泥中锌是最主要重金属污染物;经掺煤焚烧以后,炉渣中重金属的残留率顺序为镍铜铬锌,残留率越小,说明该重金属越容易富集到飞灰中。飞灰中重金属的富集率远高于炉渣,飞灰属于危险废弃物。因此印染污泥掺煤焚烧工程运行中,提高尾气除尘效率对避免重金属的二次污染至关重要,同时飞灰应作为危险废物妥善处置。     

不同污泥焚烧残渣的重金属稳定性

本文对污泥焚烧残渣中重金属总量、形态分布及浸出毒性进行了试验研究,对比分析了厌氧消化污泥与未消化污泥焚烧残渣中Cd、Pb、Cr、Zn的浸出稳定行为,结果表明:厌氧消化污泥焚烧残渣中重金属Cd、Pb、Cr、Zn的含量明显低于未消化污泥;污泥经焚烧处理后,重金属的存在形态总体上都是从不稳定态向稳定态转移,这一趋势厌氧消化污泥更为明显;在重金属浸出方面,只有未消化污泥在600℃焚烧5 min1、5 min的残渣中Cd的浸出浓度高于标准允许值1 mg/L,其余均低于标准值。     

印染污泥焚烧烟气污染控制案例分析

以广东省某两家印染厂的印染污泥焚烧项目为主要研究对象,从污泥处理技术路线、焚烧设备及烟气处理流程等各方面入手,对各厂印染污泥与煤混烧烟气中颗粒物、NOx、SO2、酸性气体(HF、HCl)和重金属等污染物的进行采样分析,并对各厂现有烟气污染物控制设施的运行效果进行调研,结果表明,布袋除尘的效果较为理想,除尘效率可达99%以上;使用印染废水作为吸收液的湿法脱硫技术对SO2及酸性气体的去除效果不理想;SNCR对NOx具有一定的去除效果,是一种较为经济、高效的脱硝技术;焚烧后,大部分重金属最终以飞灰的形式被除尘器去除,但仍有部分重金属如Hg在出口烟气中的浓度仍然很高,需要采取必要的措施控制烟气中的重金属. 此外,基于印染污泥焚烧实例分析,提出适于印染污泥与煤混烧烟气处理工艺流程.     

城镇污水处理厂污泥泥质监测及资源化风险评价

在城市固废管理中,污水处理厂污泥科学合理地处置利用问题越来越重要,阐明城镇污水处理厂污泥的污染状况和化学性质,评价城市污泥污染物的生态风险和危害,可以为污泥的资源化利用提供依据.对某市49家城镇污水处理厂污泥泥质（pH、含水率、Cd、Cr、Cu、Zn、Pb、As、Hg、Ni、矿物油、挥发酚、多环芳烃、有机质和氮磷钾）开展监测,分析其重金属和有机污染物状况、污染物含量频数分布以及污泥养分变化特征,并应用内梅罗指数法和Hakanson潜在生态危害指数评估污泥在农用过程中重金属的潜在生态风险和危害.结果表明,在污泥pH总体呈现中性、且高含水率的状况下,重金属含量高低为：Zn > Cu > Cr > Pb > Ni > As > Hg > Cd,其中,Cd、Pb、Hg、Ni和As为重金属来源第一主成分（生活清洁和医疗）的主要载荷因素;在所有样品中,8项重金属频数分布最集中的含量分别为：38.9~1380.0、62.6~182.7、63.6~181.3、0.0~97.8、19.3~68.4、0.8~29.2、0.3~8.7和0.01~0.96 mg·kg^-1;矿物油、挥发酚和多环芳烃含量最集中的频数分布占比分别为：87.0%、87.9%和77.6%;污泥养分含量高于我国平均水平,有机质含量为农家粪肥（猪粪、牛粪和鸡粪）的67.4%、75.9%和92.5%,氮磷钾含量与农家粪肥相差不大.内梅罗指数和Hakanson生态危害指数显示某市城镇污水处理厂污泥存在一定的生态风险;此外,在符合污泥农用标准的44家城镇污水处理厂中,共有4家污水处理厂污泥属于重度污染或强生态危害.综上所述,某市污水处理厂污泥农用存在一定的潜在生态风险,施用前需降低其重金属含量,在污泥符合农用标准的前提下,还需综合生态风险评价,合理选择污泥资源化方式.     

污泥特性研究及处置方法探讨

选取城市污泥和几种电镀污泥,研究其成分、组成、热特性以及所含不同重金属——Zn、Cr、Cd、Pb、Hg、Co、Ni、As在焚烧产物中的迁移规律。研究表明:城市污泥成分较接近黏土,热值也较高,可以替代黏土或者燃料入水泥窑;低温时污泥失重比较大,高温时失重趋于平缓;在焚烧灰渣中Zn和Ni属于容易富集的元素;Cr也容易残留在底灰中;Cu、As和Hg不易富集,易生成气态产物挥发到烟气中。最后根据污泥特性提出处置建议。     

我国沿海地区城镇污水处理厂污泥重金属污染状况及其处置分析

采用ICP-MS分析法测定了我国3个典型沿海城市广州、上海和大连共13个污水处理厂污泥的7种重金属含量,并与2006年和2001年的数据进行了对比,以了解我国沿海城市污水处理厂重金属污染状况、变化趋势和处置方案.结果表明,我国沿海城市污泥中重金属污染分布存在较大差异,7种重金属平均含量大小顺序为Cr>Zn>Cu>Pb>As>Hg>Cd,Cr、Cu和As的含量超出了《城镇污水处理厂污染物排放标准》,污染严重.相对于以前,我国沿海城市污泥中Zn的含量明显减少,Pb、Hg和Cd的含量与没有明显变化,但Cr、Cu、As均明显增加.各区域各类型污水处理厂城市污泥重金属含量分析表明,来源于工业废水的城市污泥中Zn、Cu和Hg的平均含量较生活污水为主的污泥高;广州污水处理厂城市污泥中Cr、Pb、As、Hg和Cd的含量均高于上海和大连.沿海城市污水处理厂中超出《城镇污水处理厂污染物排放标准》中污泥农用标准限值的占总调查污水处理厂的23%,我国沿海城市污泥大部分仍可采用污泥农用的有益处置方式进行处置.同时,本次调查数据也为我国沿海城市开展污水污泥海洋倾倒相关技术标准的制定提供了基础数据.     

杨凌生活垃圾处置方法的可行性分析

根据对杨凌城区不同功能区生活垃圾的现场采样,由垃圾的物理组成、含水率、低位热值全N、全P、全K含量以及垃圾中可堆腐物和筛下物中的重金属含量的测定结果,分析了应用填埋、焚烧和堆肥法对杨凌城区生活垃圾进行处置的可行性,对采用填埋、焚烧+填埋、堆肥+填埋处置生活垃圾的投资、社会等综合效益进行了分析。结果表明,焚烧+填埋的处置方式虽然在占用土地量、稳定化时间、减量化程度以及废物削减率等方面具有特殊的优势,但由于投资和处理费用过高,使这一方法在应用中受到限制。从技术、经济、政策等方面综合可虑,采用堆肥+简易填埋的处置方式是比较适合杨凌生活垃圾的特点。     

热电厂锅炉焚烧污水厂污泥试验研究

选用污水处理厂脱水污泥（含水率80％）直接送入热电厂循环流化床锅炉与煤进行混合焚烧;焚烧产生的烟气中重金属、二噁英指标达到国家排放标准。     

固体添加剂对污泥焚烧过程中重金属迁移行为的影响

利用高温固定管式炉研究了4种固体添加剂(CaO、Al2O3、粉煤灰和高岭土)对污泥焚烧过程中6种重金属(Pb、Cd、Cu、Cr、Ni、Zn)在底渣中的迁移行为与固化残留特征的影响.结果表明,污泥焚烧过程中4种固体添加剂(CaO、Al2O3、粉煤灰和高岭土)的加入有利于重金属固定并且残留在焚烧底渣中,并且随着固体添加剂添加比例的增多,重金属的残留率也逐渐增加.焚烧温度对固体添加剂吸附重金属的效果有很大影响,其中重金属自身熔点、沸点及重金属在污泥中的赋存形态是决定其挥发性的一个重要因素.不同固体添加剂对不同重金属迁移的抑制效果有很大差异,从控制重金属挥发角度来看,固体添加剂高岭土和CaO要优于其他固体添加剂.固体添加剂活性中心与重金属化合物分子的相互作用取决于这些活性位的分布及重金属的化学性质.     

广州市污水污泥中的重金属及其农用探讨

分析了广州市6种污水污泥中重金属(Zn,Cu,Pb,Cr,Mn和Ni)质量分数及其存在形态,并对污泥农业利用过程中施用的最大量进行了估算.结果表明:广州不同来源污水污泥中.(Cu),w(Zn),w(Mn)和,(Ni)较高,变幅较大,而w( Ph )和w( Cr)低.除一种污泥中w(Cu)超标外,其他重金属基本符合国家农用控制标准(G1318918-2002),但所有污泥中重金属质量分数都超过广州市农田土壤平均值.不同重金属以及同一重金属在不同污泥中的形态分布也不同,其中Zn,Mn和Ni的潜在迁移性强,Cu和Cr中的还原态占有很大的比例,污泥中Pb主要以还原态和残渣态存在.根据广州市主要旱地赤红色土壤静态环境容量和动态环境容量计算表明,污泥农用过程中Cu和Zn是主要监控污染元素,不同来源污泥的最大施用量有明显差异.为保证土壤环境的安全,建议将Cu和Zn作为控制城市污水污泥农用过程中最高施用量的计算参考指标.     

污泥中重金属和多环芳烃(PAHs)的存在特性及其相互关系

在深入研究9种不同污水处理厂污泥中重金属存在形态和15种PAHs含量水平的基础上,讨论了污泥中PAHs和重金属含量之间的相互关系.结果表明,生活污水污泥中Zn的含量最高,其次为Cu,而As和Cd含量较低;工业废水污泥中各重金属含量差异较大,制革污泥的Cr含量超过15000 mg·kg-1.污泥中As、Cr、Cu、Pb主要以可氧化态和残渣态存在;Ni和Zn的酸溶态及可还原态的比例较高;Cd在不同污泥中的形态分布变化较大.生活污水和工业废水污泥中∑PAHs的平均含量相差不大,分别为13.74 mg·kg-1和13.95 mg·kg-1.不同污泥中各PAHa呈现4环>3环>2环>5环>6环的分布特征,化石燃料不完全燃烧和石油类污染是污泥中PAHs的主要来源.污泥中低分子量(2环和3环)PAHs与Cd、Ni、Zn等重金属含量存在显著的相关关系,这种相关关系与重金属作用于污泥中的微生物并最终影响微生物对PAHs的降解有关.     

污泥干化使重金属形态变向稳定的原因分析

在模拟条件下对不同类型污泥进行连续干化,研究了不同干化温度下污泥重金属存在形态的分布特征.同时,通过测定污泥含水率、密度、温度和电导率等物性参数,分析了污泥干化过程重金属形态向稳定态转变的原因.结果表明,污泥中重金属存在形态的分布特征因污泥类型及来源不同而具有明显的差异;污泥干化过程可以使酸溶态、可还原态和可氧化态重金属向残渣态重金属转变;干化过程中污泥物性的改变和部分有机质和硫化物的分解是引起污泥重金属存在形态发生变化的主要原因.研究结果对于深入了解污泥中重金属的环境地球化学行为具有重要的理论意义,同时还可为污泥无害化、减量化和资源化的最终处理提供科学依据.     

城市污泥用于铅锌矿区重金属污染修复的试验研究

选取黔西北矿渣为研究对象,研究了城市污泥改良矿区重金属污染的可行性和存在的问题,同时在借鉴前人利用污泥的经验基础之上,通过盆栽试验,探讨了纯污泥和不同配比的粉煤灰钝化污泥对铅锌冶炼废渣中重金属有效性的影响,以及不同处理的栽培基质对玉米的生长发育、营养状况和植株中重金属累积的影响,并分析了粉煤灰钝化污泥在矿山土地复垦中的应用前景,以为粉煤灰和污泥的土地利用提供一定的依据,达到既能充分利用这些固体废弃物资源又不污染环境的目的。     

印染行业污泥资源化技术研究和工程示范

印染行业是传统的劳动密集型产业,也是耗水大户,江浙地区是我国印染行业的集中区域。从资源化利用和实用的角度出发,针对江苏无锡某工业园区的印染污泥进行了试验研究,并根据研究结果,以常规的板框压滤工艺为主体,建设了40 t/d的印染污泥高压板框压滤脱水的示范工程。运行表明:压滤后污泥含水率平均值低于60%,并满足其作为原料送给火电厂掺烧的热值要求,达到了污泥减量化和资源化的目的。按照此示范工程处理能力估算,污泥减排率≥90%,年减排折合标准煤850 t以上。同时,压滤产生的废水通过"混凝沉淀+三维电催化氧化"预处理后,纳管排入园区的污水处理厂,未出现二次污染。