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简述垃圾填埋场处理生活污泥的可行性研究

2013-10-14 中国环保技术网 我要评论(0) 字号:T | T
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常见污泥处理处置方法有污泥脱水、污泥热干化、土地利用、建材利用、能源利用、污泥焚烧、污泥填埋等。目前广州市只有一座污泥

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  常见污泥处理处置方法有污泥脱水、污泥热干化、土地利用、建材利用、能源利用、污泥焚烧、污泥填埋等。目前广州市只有一座污泥处理厂-津生污泥处理厂,而实际产生污泥量远远超出该厂的处置能力。大量污泥亟待处理,否则将会造成严重的二次污染问题。
  
  1生活污泥处理的必要性
  
  1.1生活污泥量剧增
  
  根据上海市政工程设计研究总院提出的《广州市污水治理总体规划修编(2007-2020)》(以下简称“污水规划”)介绍,广州市市域范围共67个污水处理系统,总服务面积3266.2km2,2013年规划服务人口1225万,污水处理规模484.4万m3/d,2020年规划服务人口1670万,污水处理规模1035.1万m3/d。按照1.2tDS/万m3污水,和湿污泥含水率80%计,预计到2013年,湿污泥产量约为2906t/d,2020年约为6210t/d。
  
  1.2常见的生活污泥处理方法
  
  常见污泥处理处置方法有污泥脱水、污泥热干化、土地利用、建材利用、能源利用、污泥焚烧、污泥填埋等。目前广州市只有一座污泥处理厂-津生污泥处理厂,而实际产生污泥量远远超出该厂的处置能力。大量污泥亟待处理,否则将会造成严重的二次污染问题。
  
  1.3基于垃圾填埋场处理污泥
  
  某地填埋场即将开工,且具备污泥填埋的条件,因此,在此主要讨论基于垃圾填埋场处理污泥的的可行性。在填埋场内,污泥处理可以考虑以下三条途径:覆盖土添加料,直接填埋以及用作路基。
  
  2基于作为覆盖土的技术可行性研究
  
  2.1覆盖土准入指标
  
  垃圾填埋场需要覆盖土,作为垃圾层的中间覆盖。现行国家标准《城镇污水处理厂污泥处置,混合填埋用泥质(GB/T23485-2009)》中,提出以下要求,见表1所示。
  
  表1垃圾填埋场需要覆盖土[1]
  
  在《上海市污水污泥处置技术指南》中,污泥作为日覆盖土进入填埋场必须符合表2的要求:
  
  表2污水污泥作为垃圾填埋场日覆盖土的准入条件[2]-[3]
  
  2.2生活污泥改性技术
  
  生活污泥含水率高达80%,且渗透系数高,需对污泥进行固化等改性处理后,方可作为垃圾填埋场的日覆盖土,在污泥中按照一定比例掺入改性固化剂、石料等,混合均匀并在常温条件下养护7天以上,使固化稳定后的污泥具有一定的抗压强度,并消除其持水性能,可完全满足垃圾填埋场日覆盖土的准入条件。
  
  2.3中间覆盖土的作业规范
  
  中间覆盖土的作业管理要求如下:
  
  1)日覆盖应实行单元作业,其面积应与垃圾填埋场当日填埋面积相当,用合乎要求的改性污泥进行覆盖。
  
  2)改性污泥应进行定点倾卸、摊铺、压实,覆盖层在经过压实后厚度应不小于20cm,压实密度应大于1000kg/m3。
  
  3)在污泥中掺入泥土或矿化垃圾时应保证混合充分,堆置时间不小于4天,以保证混合后污泥的承载能力大于50kPa。
  
  3生活污泥直接填埋的技术可行性
  
  通过掺入一定量的改性固化剂和骨料等进行固化改性后,改性后的生活污泥含固率>60%,具有一定的抗压强度和承载能力,且渗透系数低于标准要求值[3],可以进入专用填埋场中进行填埋。
  
  3.1准入指标
  
  根据《上海市污水污泥处置技术指南》,初步改性后的污泥应至少满足表4中的建议值:
  
  表4污泥在专用填埋场中填埋的准入条件(建议值)[2]
  
  3.2污泥填埋作业规范
  
  按照《城镇污水处理厂污泥处置》(GB/T23485-2009)的规范要求[1]:
  
  (1)污泥填埋应充分混合、单元作业、定点倾卸、均匀摊铺、反复压实和及时覆盖。
  
  (2)污泥的压实密度不小于1.0kg/m3,且每层污泥压实后,需采用粘土或人工衬层材料进行日覆盖,粘土覆盖层厚度应为20~30cm。
  
  对于专用的污泥填埋场,还需要选用合适的设备,以保障其顺利运行并尽可能降低运行费用,同时与填埋规范要求相一致,它主要包括三个方面:①填埋作业,对污泥而言主要是混合、倾卸、推铺、压实;②对土方工程而言,是每个单元填埋前的设施准备,包括覆盖土准备和覆盖作业,场地挖掘和土方平衡等工程;③对填埋后的再利用,主要是指堆肥和有机肥制作。可用于完成这些工作的设备包括搅拌机、履带拖拉机、推土机、压实机、挖土机、破碎机和吊车抓土机等。
  
  4用于填埋场的其它途径
  
  填埋场区道路系统包括进场道路和中央主干道、辅助道路以及作业道路(半永久性道路、临时道路、封场道路)等,可以考虑利用改性后的生活污泥作为道路路基,需在以后进行进一步分析。
  
  5填埋场对于生活污泥的处理规模分析
  
  该填埋场处理规模拟确定为3000t/d。填埋库区总占地面积约为46.34×104m2,总库容约2300×104m3。填埋场的服务年限为20年。
  
  5.1覆盖土
  
  5.1.1作为覆盖土的污泥处理规范
  
  《生活垃圾填埋场污染控制标准(GB16889-2008)》9.2.4和9.2.5中,提到每一单元的垃圾高度宜为2-4m,最高不得超过6m。中间覆盖的土层厚度宜大于30cm。《三废处理工程技术手册-固体废物卷》(聂永丰主编)P620中,提到日覆盖层15-30cm,中间覆盖层更厚。“日覆盖 中间覆盖”体积之和,与填埋物的体积比为1:4到1:10。
  
  5.1.2作为覆盖土的污泥处理能力
  
  有效库容指已扣除日覆盖与中间覆盖仅用于容纳垃圾的净库容,按0.92计,因此用作覆盖的容积占库区总容积的8%。各单元开始准备垃圾填埋时,对摊铺于防渗系统上的第一层垃圾,厚度至少为3m.当平面上堆体每升高5m时,进行中间覆盖,覆盖土料厚度至少30cm。因此,覆盖土的容积占库区总容积的5.4%
  
  取中间值6.7%,由填埋库区总占地面积和总库容,计算得到填埋区平均高度50m。因此,根据处理规模3000t/d,垃圾比重1.1t/m3,污泥比重1.0t/m3,得到183t/d
  
  5.2直接填埋
  
  根据《城镇污水处理厂污泥处置,混合填埋用泥质(GB/T23485-2009)》,污泥与生活垃圾混合填埋时,污泥与垃圾的质量比应不大于8%。
  
  填埋场处理规模为3000t/d,因此按照8%计算,日处理污泥240t/d。
  
  综上所述,生活污泥作为生活垃圾填埋场的覆盖土、路基以及直接填埋是可行的。
  
  6参考文献
  
  [1]城镇污水处理厂污泥处置,混合填埋用泥质(GB/T23485-2009);
  
  [2]上海市污水污泥处置技术指南与管理政策研究,张善发等,2010;
  
  [3]重庆市污水厂污泥改性作生活垃圾填埋场日覆盖材料研究,焦艳琴,《重庆大学硕士论文》,2007

 


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