在污泥不能被農(nóng)用的情況下,污泥必須被填埋或焚燒。污泥填埋是歐洲,特別是希臘、德國(guó)、法國(guó)在前幾年中應(yīng)用得最廣的處置工藝。在將來的發(fā)展中填埋仍然是垃圾和污泥處置中不可避免的方法。對(duì)于不能資源化而須從使用循環(huán)中排出的廢物,填埋是目前唯一的最終處置途徑。污泥可與城市垃圾一起填埋或單一填埋。在現(xiàn)有的填埋場(chǎng)中填埋大量污泥在目前美國(guó)及德國(guó)中受到愈來愈大的阻力,這便增大了填理這一方法的可能性。因?yàn)閷?duì)于污泥的填埋在部分發(fā)達(dá)國(guó)家的城鎮(zhèn)垃圾技術(shù)規(guī)范中有相應(yīng)的規(guī)定值。其中對(duì)污泥填埋能力規(guī)定了兩類重要參數(shù):
??? 強(qiáng)度參數(shù):橫向剪切強(qiáng)度>25kN/m2
??? 單軸壓強(qiáng)>50kN/m2
??? 干固體中的有機(jī)物比例:
??? 灼燒減量<3%Ⅰ類填埋場(chǎng)(惰性廢物填埋場(chǎng))
??? 灼燒減量<5%Ⅱ類填埋場(chǎng)(生活垃圾填埋場(chǎng))
??? 上述以灼燒減量規(guī)定的有機(jī)物的百分比含量意味著,污泥不經(jīng)過熱處理(焚燒)是不滿足填埋要求。
??? 污泥焚燒處置的優(yōu)勢(shì)在于可以迅速和較大程度地使污泥達(dá)到減量化,近年來焚燒法由于采用了合適的,預(yù)處理工藝和焚燒手段,達(dá)到了污泥熱能的自持,并能滿足越來越嚴(yán)格的環(huán)境要求和充分地處理不適宜于資源化利用的部分污泥。由于其在惡劣的天氣條件下不需存儲(chǔ)設(shè)備。對(duì)于大城市因遠(yuǎn)離填埋場(chǎng)造成運(yùn)輸費(fèi)用高的場(chǎng)合,使用焚燒法處置可能是經(jīng)濟(jì)有效的。
??? 城市污泥中含有大量的有機(jī)物和一定量的纖維素木質(zhì)素。脫水后的污泥發(fā)熱量約836KJ/kg,摻入適量的引燃劑、催化劑、疏松劑和固硫劑等添加物配制成"合成燃料",可作工作爐窯或生活鍋爐的輔助燃料。這種處置方法有利也有弊,既解決了污泥的出路問題又充分地利用污泥中的能源,而且污泥不需要作滅病原菌的處理。但是,污泥中的重金屬卻隨著煙塵的擴(kuò)散而污染空氣。另一方面,污泥必須保證在比較低的含水率才能制作\"合成燃料\",因此污泥需要脫水。從目前的技術(shù)水平看,機(jī)械脫水成本比較高,自然脫水雖然成本低,但時(shí)間長(zhǎng)占地大,而且涼曬期間,污泥中的腐臭氣污染空氣。
??? 在歐盟,1992年污泥焚燒的比例為11%,美國(guó)為15%。1962年,德國(guó)建議并開始運(yùn)行了歐洲第一座污泥焚燒廠。過去20年中焚燒的污泥量大幅增加。需要焚燒的污泥中65%以上的污泥在流化床的焚燒爐中焚燒。
??? 在所有的污泥處理中,焚燒方法產(chǎn)生的剩余物最少,焚燒的另一個(gè)優(yōu)越性在于無異味。其缺點(diǎn)是高成本和可能產(chǎn)生的污染(廢氣、噪聲、震動(dòng)、熱和輻射)。焚燒的成本是其他工藝的2-4倍。
??? 因此焚燒主要在如下兩種情況中應(yīng)用:由于污泥的性質(zhì)或量大不能農(nóng)用;現(xiàn)有的填埋體積不足。
??? 單一污泥焚燒時(shí),待處理的新鮮和消化的污泥在流化床焚燒爐、多層焚燒爐和多層流化床焚燒爐中焚燒,其中用得最多的是流化床焚燒爐。多年的經(jīng)驗(yàn)表明,與多層焚燒爐和多層流化床焚燒爐相比,流化床焚燒爐有突出的優(yōu)點(diǎn)。最大的優(yōu)越性在于:流化床焚燒的過程中無活動(dòng)部件,持續(xù)和間歇運(yùn)行中結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,爐中的加熱和冷卻時(shí)間比多層流化床焚燒爐中短得多。此外流化床焚燒爐的耐火墻也簡(jiǎn)單得多,無需金屬部件(例如多層床焚燒爐和多層流化床焚燒爐的中心軸)的冷卻。
??? 污泥和垃圾混合焚燒是一種合理的處置途徑。在垃圾焚燒廠待焚燒的污泥應(yīng)預(yù)先脫水或先干燥?;旌戏贌闹饕獌?yōu)點(diǎn)在于:
??? (1)用費(fèi)用合理的工藝如離心機(jī)適度地預(yù)脫水即可;
??? (2)垃圾中蘊(yùn)藏的多余熱量可用于蒸發(fā)污泥水分,由此節(jié)約原能的消耗,在較大量的污泥處理中也是如此;
??? (3)蒸汽鍋爐、燃燒室及廢氣凈化設(shè)備同時(shí)使用于垃圾和污泥焚燒,可降低投資和運(yùn)行成本。
??? 由于污泥含有不同性質(zhì)的物質(zhì),必須使污泥在垃圾中盡可能均勻分配。如果在焚燒前將污泥和垃圾在一個(gè)大滾筒中幾小時(shí)均相比,就可達(dá)到這個(gè)要求。脫水的污泥也可在振蕩干燥器中用垃圾燃燒的高溫?zé)煔飧稍?,然后直接鼓進(jìn)燃燒室焚燒。燃燒溫度為800℃-1000℃。
??? 由于焚燒工藝能較大幅度地減少重要的有害物質(zhì)和縮小廢物體積,將會(huì)具有愈來愈重要的意義。但其價(jià)格昂貴,也嚴(yán)重影響了在我國(guó)的處置使用。
??? 污泥工業(yè)化利用有以下幾件:
??? (1)干污泥顆粒:發(fā)電廠燃料摻合料,污泥干餾提取焦油焦炭、燃料油和燃?xì)獾?br />
??? (2)污泥燃燒灰:水泥添加劑,污泥磚、污泥陶粒等建筑材料。
??? (3)污泥細(xì)菌蛋白:制造蛋白塑料,膠合生化纖維板等。
??? (4)污泥氣:燃料,動(dòng)力燃料,制造四氯化碳、氫氰酴、有機(jī)玻璃樹脂、甲醛等化工產(chǎn)品。