巢湖市城市污泥污水處理一體化設(shè)備安裝指導(dǎo)
污泥來自安徽省蕪湖市無為縣污水處理廠市政污泥，含水率98%左右，經(jīng)調(diào)理改性板框壓濾機(jī)脫水后含水率降至60%左右。
1.2 處理工藝
脫水污泥采用“混合式干化技術(shù)+污泥炭化技術(shù)+煙氣處理技術(shù)”集成工藝處理，處理量為50t/d。首先將含水率為60%的脫水污泥送至混合式干化爐內(nèi)，爐內(nèi)溫度120~200℃，停留時間30~40min，干化后含水率約30%;然后將干化污泥通過輸送螺旋機(jī)送至外熱式炭化爐，熱解炭化爐溫度控制在450~650℃左右，缺氧條件下炭化40min左右，炭化后含水率約5%。
1.3 測定指標(biāo)與方法
將脫水、干化和炭化污泥在自然條件下進(jìn)行風(fēng)干，再放進(jìn)烘箱在80℃條件下烘干至恒重，分別研磨過18、100目尼龍篩，密封保存用于測定理化性質(zhì)，本次測定的指標(biāo)主要包括有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀等營養(yǎng)物質(zhì)以及重金屬含量及其賦存形態(tài)。
1.4 數(shù)據(jù)分析
數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析采用EXCEL2010和ORINGIN。
2、結(jié)果與分析
2.1 污泥炭化產(chǎn)物的營養(yǎng)成分
污泥炭化產(chǎn)物的有機(jī)質(zhì)含量為252.37g/kg，總養(yǎng)分[總氮(以N計)+總磷(以P2O5計)+總鉀(以K2O計)]含量為131.61g/kg，符合《農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB4284—2018)、《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置土地改良用泥質(zhì)》(GB/T24600—2009)和《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置園林綠化用泥質(zhì)》(GB/T23486—2009)的要求。
污泥炭化過程中有機(jī)質(zhì)、全氮含量均隨處理溫度的增加而降低，全磷和全鉀含量隨溫度的增加而增加。溫度越
污泥炭化若資源化利用，則需考察原污泥的重金屬含量水平是否會因炭化含量提高而超過相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。本實驗中炭化污泥重金屬含量符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置園林綠化用泥質(zhì)》(GB/T23486—2009)、《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置土地改良用泥質(zhì)》(GB/T24600—2009)和《農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB4284—2018)標(biāo)準(zhǔn)要求。
2.3 污泥炭化產(chǎn)物的重金屬賦存形態(tài)
脫水污泥和炭化污泥中As、Cu、Pb、Zn、Cr、Cd各形態(tài)分布如圖1、2所示。從圖1中可以看出，脫水污泥中As、Cu、Pb、Cr主要以殘渣態(tài)和可氧化態(tài)形式存在，即化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，其中As穩(wěn)定態(tài)所占比例高達(dá)90.4%。而Zn、Cd則主要以酸可溶態(tài)和可還原態(tài)形式存在，化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定。從圖2可知，炭化污泥中鉻、鉛和砷以殘渣態(tài)為主，鎘和鋅的形態(tài)賦存含量為殘渣態(tài)>可氧化態(tài)>可還原態(tài)>酸可溶態(tài)，銅主要以可氧化態(tài)和殘渣態(tài)存在。由此可得污泥炭化可使重金屬形態(tài)從較活躍的酸可溶態(tài)和可還原態(tài)向較穩(wěn)定的可氧化態(tài)和殘渣態(tài)轉(zhuǎn)化，降低重金屬的浸出性和生物有效性，降低環(huán)境風(fēng)險。
3.1 污泥炭化產(chǎn)物的營養(yǎng)成分分析
巢湖市城市污泥污水處理一體化設(shè)備安裝指導(dǎo)炭化污泥中有機(jī)質(zhì)和全氮含量減少，而總磷和總鉀升高，主要原因可能是溫度升高有機(jī)碳不斷分解，從而有機(jī)質(zhì)含量降低;總氮一方面可能是污泥固體剩余物質(zhì)量不斷降低，另一方面是炭化過程中伴隨著脫氮反應(yīng)導(dǎo)致氮損失量較大。而磷元素非常穩(wěn)定，難以脫除，隨著熱解炭化反應(yīng)的進(jìn)行，固體剩余物質(zhì)量逐漸減少，則固體中磷被濃縮，質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸增大。
3.2 污泥炭化產(chǎn)物的重金屬分析
炭化污泥重金屬均不同程度地增加，但污泥炭化過程可使重金屬形態(tài)從較活躍的酸可溶態(tài)和可還原態(tài)向較穩(wěn)定的可氧化態(tài)和殘渣態(tài)轉(zhuǎn)化。
