多種污泥固化劑固化效果的研究分析*

張美蘭

（上海老港廢棄物處置有限公司，上海 201302）

多種污泥固化劑固化效果的研究分析*

張美蘭

（上海老港廢棄物處置有限公司，上海 201302）

通過6種配方的污泥固化劑的處理效果的比較分析，得出固化劑的利用能夠使污泥處理效果：晴朗天氣條件下，污泥固化后經過4 d的養護，含水率可由80%降至30%，保持低堿度（pH＜10），氨氣釋放量200 mg/L以下，顏色由黑色轉變為淡黃色（接近泥土顏色）。

固化劑；固化效果；污泥含水率

1 老港生活垃圾衛生填埋場污泥處置概況

自2007年起，老港生活垃圾衛生填埋場1～3期開始承擔市政污泥處置任務，現行污泥處置技術路線為“固化預處理+養護+衛生填埋”，即向污泥中投加10%～12%的固化劑，經攪拌混勻后，車運至養護場地，進行5～7 d的攤鋪養護。固化劑種類不同，固化過程中臭氣的產生情況也不同。因此，固化劑的固化效果如何，臭氣產生量高低直接影響污泥處置的產量及質量。本次試驗采用6種固化劑開展污泥固化預處理，并對其固化效果進行了比較分析。

2 試驗過程

2.1 試驗材料和測試指標

為優化污泥處置生產路線，提高污泥產量，本試驗擬采用6種固化劑同時進行污泥固化效果比較（試驗同時進行，避免氣象、地形等因素影響試驗）。固化劑分別為4所高校提供的研究配方及老港生活垃圾衛生填埋場現行的2種固化劑配方，即：A浙江大學、B上海交通大學、C哈爾濱工業大學、D同濟大學、E泰歷盟公司，F鳴鋒公司（下稱A、B、C、D、E、F）。

比較試驗的測試指標包括污泥含水率、pH、臭氣（以氨氣為主）釋放濃度。其中，含水率及pH委托上海市環境工程設計科學研究院進行測試，氨氣濃度由試驗人員現場檢測。

2.2 試驗步驟

2.2.1 試驗安排

試驗選址于老港生活垃圾衛生填埋場1～3期55#單元。污泥與固化劑的混合攪拌在專門挖制的攪拌池內完成。

本試驗為期5 d，9月6—10日。其中，6日及7日上午完成6種固化劑與原生污泥的混合攪拌，每半天完成2種。試驗先后順序為：A-B-CD（9月6日）、E-F（9月7日）。

設備配置：挖機2臺。

2.2.2 污泥固化養護程序

將原生污泥經污泥車運至污泥攪拌池內。袋裝固化劑經挖機起吊后，移至攪拌池上方，劃破其底部，使固化劑均勻地散落到污泥表面。由2臺挖機同時對污泥和固化劑進行攪拌30～40 min后，運至養護區，經挖掘機攤鋪（攤鋪厚度約30 cm）養護。6種固化劑固化過程中相關參數見表1。

2.2.3 污泥養護及采樣

天氣狀況：試驗期間，9月6—9日，天氣晴朗，10日下雨。

污泥養護：養護第2天開始，每天早上翻拋1次。

采樣：①氨氣的測量：根據風向在下風口測定。采樣工具為手動采樣器，檢測管量程選用1～30 mg/m3和10～300 mg/m3。②污泥取樣：第1個樣品為固化劑與原生污泥混合均勻后，運至養護場地后取樣。之后，每天6組統一取樣。

表1 污泥固化養護參數

試驗過程中，現場觀察原生污泥含水率較高。由于原生污泥取樣過程中使用了固化劑包裝，無法測得正常的氨指數，故取F組試驗時的原生污泥樣本作為代表。

3 結果與討論

3.1 固化劑對污泥含水率的影響

污泥與固化劑及調理劑混合后，經翻拋養護后含水率變化情況見圖1。

試驗結果顯示：試驗所采用的原生污泥含水率為72%，固化劑和調理劑與污泥攪拌混合運至養護區后，前3 d污泥含水率呈直線下降，第4天趨于穩定。第1天污泥固化攪拌后，含水率均可降至50%～60%。經過4 d養護后，含水率可降至28%～42%。

如圖2所示，養護第1天，6組試驗中含水率均明顯下降，D效果較其他略差。經過3 d的養護，A、B、C、E 4組含水率降低程度相似，均降至約30%，D、F 2組效果較差。根據試驗數據，養護第4天污泥含水率有所回升，估計為樣品放置時間長短所致（樣品為每天采樣，試驗結束后統一測量，第4天的樣品最為新鮮）。

3.2 固化劑對污泥pH的影響

由于污泥堿度的強弱直接影響污泥臭氣的產生量，故污泥固化后酸堿度的變化也是衡量固化效果的因素之一。6種固化劑與污泥混合后，對其酸堿度的影響見圖3。

從圖3可以看出，原生污泥為中性，pH為6.5，加入固化劑后pH均呈堿性。A、B、F 3組中污泥pH升至12以上，堿性較強；C、D、E 3組中污泥pH保持在9左右，屬低堿度固化劑。

3.3 固化劑對污泥氨氣產生量的影響

污泥與固化劑混合的過程中，會釋放大量的臭氣，其中氨氣含量較高。此次試驗對污泥進行的臭氣監測持續了5 d，監測數據見表2。

表2 固化劑對污泥氨氣產生量的影響 mg/L

表2中數據顯示，原生污泥氨氣釋放量微乎其微，僅4 mg/L，而添加固化劑后，氨氣產生量急劇增加，除A、C 2組外，其余均達到300 mg/L以上。綜合5 d養護過程中氨氣的產生量，可得出A、B、C、D 4組明顯優于其余2組。而且，C組試驗中氨氣產生量始終控制在100 mg/L以下，效果最佳；F組試驗中氨氣產生量均在100 mg/L以上，效果最差。

3.4 固化劑對污泥顏色的影響

試驗中發現，污泥與固化劑及調理劑攪拌混合后，養護前3 d，D和E組仍為黑色，其他組為淡黃色。養護至第4天，E組污泥轉為淡黑色，D仍為黑色，其他組保持淡黃色。

4 結論

1）固化劑可較大程度上降低污泥含水率，且A、B、C、E 4組污泥含水率下降較大，均降至約30%。

2） 固化劑可使污泥的堿度明顯上升，而C、D、E 3組中污泥pH保持在9左右，屬低堿度固化劑。

3） 固化劑與污泥混合后，A、B、C、D 4組氨氣產生量明顯低于其余2組，且C組效果最佳。

4） A、B、C、F 4組中，固化劑添加后可使污泥由黑色轉變為淡黃色。

5）污泥固化劑的選用應考慮達到以下標準：晴朗天氣條件下，污泥固化后保持低堿度（pH＜10），氨氣釋放量200 mg/L以下，經過4 d的養護，含水率可降低至30%，顏色由黑色轉變為淡黃色（接近泥土顏色）。

5 問題與建議

1）試驗中發現，污泥與固化劑攪拌過程中產生大量的氨氣，下風口無法站人。建議生產作業中施行封閉作業（現行污泥生產線已實現），并設置氨氣等臭氣的集中處置設施。

2）堿性穩定化工藝決定了污泥在養護過程中會有大量的氨氣及其他異味釋放，建議開展專題研究，以改善目前的狀況。

3）由于試驗條件的限制，導致測量數據有所偏差，建議污泥試驗中樣品采集時合理布點，若條件允許，可取3個樣品測量取平均值，并增加污泥受壓剪力的測定。

Curing Effects of Varied Curing Agents for Sludge

Zhang Meilan
（Shanghai Laogang Waste Treatment Co.,Ltd,Shanghai 201302）

Treatment effects of six formulas of curing agents for sludge were compared and analyzed.The results showed that using the curing agents in conditions of fine days,the moisture content of sludge was reduced to 30%from 80%after 4 days’natural drying,the sludge maintained low alkalinity (pH ＜10),released less ammonia than 200 mg/L,and the color of sludge changed from black to light yellow (close to the color of soil).

curing agent；curing effect；moisture content of sludge

X705

A

1005－8206（2012） 01－0026－03

上海市重大專項（超大型固廢處置基地污染減排和資源利用關鍵技術集成與示范）

2011-09-22

張美蘭（1984—），碩士。主要從事垃圾滲瀝液、市政污泥的處理處置、垃圾填埋場臭氣污染控制等技術和工程應用研究。

E-mail：mlzhang1984@yahoo.cn。

（責任編輯：蘇媛）