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.     

污泥产品行业税收优惠经济政策研究

我国污泥产量大且无害化处置率低,处理设施尚不健全,在处理处置过程中易造成环境污染.将污泥通过好氧堆肥及厌氧消化制成污泥有机肥产品进行林地利用或土地改良是解决污泥出路的有效途径.本文采用市场调研法,根据现有污泥产品生产工艺,将其划分为好氧堆肥污泥产品和厌氧堆肥污泥产品,测算两种生产工艺在征税且不享受税收优惠政策和征税但享...     

国内外污泥处理处置技术研究与应用现状

随着城市化进程的不断加快,污泥产量大大增加,污泥问题迫在眉睫。分析了国内污泥处理处置存在的问题,介绍了污泥高干脱水、焚烧、好氧堆肥、厌氧消化及建材利用等技术国内外研究与应用现状。     

变废为宝的污泥资源化技术

污水处理的实质是将水中的污染物变成不可溶的污泥或无害的气体,从而达到净化水的目的。但污水产生的污泥如果处理不当,也会对环境造成污染。因此,污泥处理、处置也是必不可少的。污泥的资源化,主要途径有农业利用、建材利用和其他利用。农业利用堆肥污泥中含有大量有机质、氮、磷、钾等植物需要的养分,能够起到农家肥的作用,并且能够改良土壤结构。但由于污泥中含有有害成分,必须在利用前进行无害化处理,如好氧与厌氧消化、堆肥化等,其中堆肥化处理技术采用较多。堆肥化处理是利用微生物将污泥中不稳定的有机质降解和转化成较稳定的有机质,…     

去除城市生活污泥中有机络合态金属强化其厌氧生物制气

为提高城市生活污泥厌氧消化沼气产率,本文考察了通过金属络合剂EDTA预处理污泥,以去除城市生活污泥中有机络合态金属,强化其厌氧生物制气的效果.结果表明,经EDTA预处理去除金属后的污泥(实验组)较未预处理的污泥(对照组)的有机络合态金属含量减少[(5.09±0.57)%~(1.37±0.20)%,以TS计],溶解性有机质显著提高(SCOD提升627%),暗示该预处理方法能够极大地去除有机络合态金属并强化污泥有机质的溶出.通过测定污泥有机质溶出表观活化能发现,实验组污泥有机质溶出表观活化能比对照组降低36%,表明预处理能够有效降低有机质溶出反应的能量壁垒.污泥厌氧发酵研究发现,在16d的污泥厌氧产酸实验中,实验组VFAs浓度高于对照组,较对照组最大提升42%;在22 d的污泥厌氧产甲烷测试实验(BMP)中,实验组单位有机质累积甲烷产量比对照组增加48%,表明EDTA预处理对提高污泥厌氧消化产沼气具有重要的作用.通过进一步产沼气动力学研究发现,实验组的产沼气限速步骤在产甲烷阶段,而对照组限制于水解阶段,表明经EDTA预处理能有效地破除城市生活污泥厌氧消化过程的水解限速.     

中美典型污泥处理处置工程能耗和碳排放比较分析

中美两国污水处理规模大、碳排放基数高,污泥的处理与处置是污水处理厂碳排放的重要组成部分,合理的污泥管理策略是未来污水厂碳减排的关键。实地调研了中美6个大型典型污水处理厂的污泥处理设施和污泥处置路径,分析了中美两国不同典型的污泥处理处置工艺能量回收和碳排放的表现特征。结果表明:在不考虑碳补偿的情况下,中美6个污水处理厂中,华东A(中温厌氧消化+脱水+填埋/土地利用)、华东B(脱水+填埋/焚烧)、华东C(脱水+焚烧)、Hyperion(高温厌氧消化+脱水+农用)、OCSD(中温厌氧消化+脱水+农用)和Blue plains(热水解+中温厌氧消化+脱水+农用)的污泥处理处置路线的碳足迹分别为1410,1881,1914,471,402,405 kgCO₂/t DS。考虑能源回收和资源化利用产生的碳补偿效果,中美6厂污泥处理处置的净碳排放分别为984,1681,1941,-183,-240,-315 kgCO₂/t DS。中美6个污水厂碳补偿率分别为30.2%、10.6%、0%、138.9%、159.7%和177.9%。污泥厌氧消化和产物土地资源化利用是碳减排的关键,提升污泥有机质含量能够强化碳补偿效应,该研究结果可为我国污水处理厂低碳转型、污泥处理处置的无害化、减量化和低碳化提供参考。     

超声波对污泥蚯蚓堆肥有机质和重金属的影响

联合超声波破解技术、好氧堆肥技术及蚯蚓处理技术,对污水处理厂剩余污泥进行处理,探讨超声波预处理对污泥蚯蚓堆肥有机质降解和重金属的影响.结果表明：超声波预处理技术对污泥腐殖化程度表现出协同效应,最优TOC反应动力学常数为0.0084d-1,是对照组的2.1倍;胡敏酸和HA/FA平均增长率分别为97.4%和191.5%,是对照组的1.26倍和1.37倍;可轻度减少污泥堆体重金属含量,同时对蚯蚓处理阶段重金属富集存在缓减效应,但对各阶段重金属形态影响不显著;蚯蚓处理可明显降低重金属生物有效性,至处理结束Zn、Cu、Pb、Ni、Cd、Cr、Hg、As非稳定态平均占比较好氧堆肥结束时下降28.3%、29.5%、29.1%、35.2%、3.3%、25.3%、36.4%、21.9%.     

污泥厌氧消化研究动态探讨

通过对污泥厌氧消化预处理、污泥与其它有机物混合消化及污泥消化新工艺的研究和探讨，得出结论认为：将污泥消化与现有成熟污水处理工艺整合，进行综合处理，有利于实现废物的资源化处置，并可降低处理费用。     

污泥蛋白质和多糖成分分析与结构解析研究进展

随着污泥产量的逐年增加,污泥资源化受到了越来越多的关注,其中厌氧消化是当下应用最广泛的技术之一.目前,针对强化污泥厌氧消化效果的研究较多,而涉及污泥有机质对厌氧消化影响的机理研究仍在发展.本文从污泥中占比最高的有机质——蛋白质和多糖入手,讨论了其对厌氧消化过程的影响,并从成分和结构两个角度归纳了对蛋白质和多糖的主要解析技术,其中对于污泥中蛋白质与多糖高级结构的解析方法仍处于起步阶段,这也是限制污泥厌氧消化过程中有机质转化机制研究的因素之一,在未来需要更深入地探索.     

国外厌氧生物法处理污水的技术进展

一、厌氧生物处理污水的特征当今,污水处理改进的方向是:1.节能、省资;2.减少污泥产量;3.设备紧凑;4.简化操作管理。厌氧生物法正是实现上述要求的良好办法。压氧生物法污水处理,是在缺氧环境下利用厌氧微生物使有机物降解,最后生成甲烷和 CO_2。图1所示为有机物厌氧降解过程。在产酸过程中,高分子有机物加水降解     

污泥厌氧消化的强化处理技术

污泥固体的生物可降解性低 ,影响了污泥的厌氧消化 ,提高厌氧消化效率的一个主要途径是促进污泥细胞的分解 ,增强生物可降解性 ,本文综述了强化污泥厌氧消化的几种预处理技术 ,包括热解、碱处理、臭氧氧化和超声处理     

Effect of manganese oxide-modified biochar addition on methane production and heavy metal speciation during the anaerobic digestion of sewage sludge

Low organic matter content and high heavy metal levels severely inhibit the anaerobic digestion (AD) of sewage sludge. In this study, the effect of added manganese oxide-modified biochar composite (MBC) on methane production and heavy metal fractionation during sewage sludge AD was examined. The MBC could increase the buffering capacity, enhance the methane production and degradation of intermediate acids, buffer the pH of the culture, and stabilize the sewage sludge AD process. The application of MBC positively impacted methane production and the cumulative methane yield increased up to 121.97%, as compared with the control. The MBC addition can improve metal stabilization in the digestate. An optimum MBC dose of 2.36?g was recommended, which would produce up to 121.1?L/kg volatile solids of methane. After the AD process, even though most of the metals accumulated in the residual solids, they could be transformation from the bio-available fractions to a more stable fraction. The total organic- and sulfide-bound and residual fraction content at a 3?g dose of MBC that is 0.12?g/g dry matter were 51.06% and 35.11% higher than the control, respectively. The results indicated that the application of MBC could improve the performance of AD and promote stabilization of heavy metals in sewage sludge post the AD process.     

基于群决策和层次分析法的长江中游地区农村污水处理技术评价及优选

长江流域农村污水治理是实现长江大保护的重要环节,但现有处理技术存在工艺多样、难以选择和缺少评价等问题.因此,调研收集了长江中游地区农村污水处理工程案例资料,分析了不同收集方式和排放标准下各处理技术的应用情况,构建了农村污水处理技术评价指标体系,并基于群决策和层次分析法对各处理技术进行了分类评价.结果表明,长江中游地区农村污水的收集方式以单村或小规模联村收集为主,处理规模主要集中在200 m³·d^-1以下,处理技术以厌氧+生态工艺应用最多(28.05%),一体化设备的应用也较为广泛(22.47%).评价指标体系准则层中技术性能权重最大(0.503 9),其次分别为经济效益(0.247 4)、运行管理(0.155 9)和环境影响(0.092 8),指标层中TP去除率、吨水运行成本、氨氮去除率和维护管理难易的权重较高.评价和优选结果表明,强化生态及厌氧+生态处理技术适于在长江中游农村地区推广和应用.研究结果可为长江中游地区农村污水处理技术的评估选择提供科学依据和参考.     

城市污泥处理过程中有机成分的变化

有机成分是城市污泥处理处置中需要重点关注的对象,对于污泥处理技术路线的选择十分重要。介绍了我国城市污泥有机成分含量的2种测量方法和有机成分的分类研究,阐述了好氧堆肥、厌氧消化、干化、焚烧、水热处理等污泥处理过程中有机成分的变化,包括有机成分的反应机理,产物中有机成分的组成及性质等。     

城市污水处理厂剩余污泥堆肥的实验研究

污泥由于产量大且成分比较复杂,如何对它进行无害化,稳定化处理,使其成为替代资源已经越来越受到人们的关注。基于好氧堆肥装置系统,以徐州市某污水处理厂的剩余污泥为研究对象,研究了污泥处理过程中温度、含水率、有机质、有机碳以及pH值和重金属等指标的变化规律。研究结果表明：采用污泥与稻草的体积比为1：2的比例堆肥,控制初始含水率为70％左右,可顺利实现升温。堆肥15d后,物料含水率、有机质、有机碳都有了明显的降低;总氮、总磷以及水溶性钾的含量都有了不同程度的增加;重金属含量有了一定程度的降低,符合堆肥的要求。     

Changes of Cu, Zn, and Cd speciation in sewage sludge during composting

The potential toxicity risks from heavy metals depend on their chemical speciation. The four stages of the Tessier sequential extraction method were employed to investigate changes in heavy metal speciation （Cu, Zn, and Cd） of sewage sludge during forced aeration composting, and then to identify whether the composting process would reduce or enhance their toxicities. Throughout the composting process, the exchangeable, carbonate-bound, Fe-Mn oxide-bound, and organic matter-bound fractions of Cu were converted to the residual Cu fraction. The organic matter-bound Cu fraction greatly contributed to this transformation. Residual Zn fraction was transformed to the Fe-Mn oxide-bound and organic matter-bound fractions after composting. The residual Zn fraction was a major contributor to the organic matter-bound Zn fraction. The availability of Cu and Zn was reduced by composting such that the risk of heavy metal toxicity decreased with prolonged treatment times. Additionally, attention should be paid to the increased availability of Cd in sewage sludge after composting treatment.     

中温厌氧消化与高温厌氧消化对污泥重金属风险及稳定性的影响

通过分析中温厌氧消化+机械脱水以及热水解预处理+高温厌氧消化工艺过程中重金属含量与形态的变化,研究了中温厌氧消化与高温厌氧消化工艺对污泥重金属风险、形态及稳定性的影响.结果表明,中温厌氧消化工艺增加了污泥中Cd、Cr、Cu、Ni和Zn的含量,重金属污染等级和潜在生态风险增强.高温厌氧消化工艺降低了污泥Cd和Cr的含量,重金属污染等级和潜在生态风险降低.其中,N厂污泥主要致污染金属为Cd和Zn,S厂污泥主要致污染金属为Cd;Cd是6种重金属风险系数最高的,是污泥潜在生态危害的最大贡献者.中温厌氧消化后,污泥中Cd、Ni、Pb和Zn的可还原态和可氧化态所占质量分数之和降低;Cd、Cr、Cu和Ni的残渣态所占质量分数降低.可见,中温厌氧消化后,污泥重金属的潜在毒性和稳定态向直接毒性转化.高温厌氧消化后,污泥Cd、Cr、Cu、Pb和Zn的可交换态所占质量分数降低;Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn的残渣态所占质量分数亦降低,可见,高温厌氧消化后,重金属的直接毒性和稳定态向潜在毒性转化.     

中国餐厨垃圾资源化利用系统建设现状研究

中国餐厨垃圾具有高油、高盐、含水率高、高有机质的特点,具备废物和资源两重性,将其单独回收利用十分必要。在分析餐厨垃圾回收利用、政策法规体系建设以及资源化技术现状的基础上,指出了资源化处理能力存在较大的缺口、缺乏国家层面统一立法、监管主体混乱等问题。基于现有的厌氧制沼、好氧制肥、生物转化以及综合集成技术的特点分析,得出协同厌氧处置、生物转化蛋白饲料、构建多元化技术体系以及产业联动集中布局是餐厨垃圾资源化技术的发展趋势。     

大庆市城市污泥土地利用与环境影响研究

统计了大庆市生活污水处理厂污泥泥质重金属含量和本地区土壤环境重金属现状监测值,结果表明:大庆地区土壤属于天然低背景,污泥中重金属含量符合《城镇污水处理厂污泥处置农用泥质》(CJ/T 309-2009)标准的要求.结合本地区土壤的理化性质和污水厂污泥泥质特性,分析堆肥后污泥土地利用前景与环境影响,建议城市污泥处置应遵循源头削减和全过程控制原则,为大庆污泥处理厂的运行和管理提供合理化建议.