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关键词: 污泥 减量化 无害化 污泥处理 污泥处置 方法探究
引言
目前,我国污水处理厂每年排放的污泥量(干重)约 140 万吨,且以每年10%以上的速度增长。污泥产生的环境污染问题日益突出,已造成极大的安全隐患、环境压力和经济负担。由于污泥中含有大量的重金属物质、病原菌等有毒有害物质,如果这些污泥得不到安全、环保处理处置,就会对环境造成较大危害。因此,采用切实可行的对污泥处理处置技术,按照污泥处理、处置工艺 “减量化、稳定化、无害化”原则,加强污泥处理处置的全过程管理,并在坚持“安全、环保”的原则下,实现污泥的综合利用,回收和利用污泥中的能源、氮磷等资源物质,从而达到节能减排和循环经济的目的。
1.城市污水处理厂的污泥
1.1 污泥的特性
一般污水处理厂产生的污泥为含水量在75~99%不等的固体或流体状物质。其中的固体成分主要由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体及絮凝所用药剂等组成,是一种以有机成分为主,组分复杂的混合物,其中包含有潜在利用价值的有机质、氮(N)、磷(P)、钾(K)和各种微量元素。
⑴ 物理特性
污泥组成为水中悬浮固体经不同方式胶结凝聚而成,结构松散,形状不规则,比表面积与孔隙率极高(孔隙率常大于99%),含水量高,脱水性差。外观上具有类似绒毛的分支与网状结构。
⑵ 化学特性
生物污泥以微生物为主体,同时包括混入生活污水泥沙、纤维、动植物残体等固体颗粒以及可能吸附的有机物、金属、病菌、虫卵等物质。污泥中也含有植物生长发育所需的氮、磷、钾及维持植物正常生长发育的多种微量元素和能改良土壤结构的有机质。
⑶ 污泥中水分的存在形式及其性质
污泥中的水分有四种形态:表面吸附水、间隙水、毛细结合水和内部结合水。表面张力作用吸附的水分为表面吸附水。间隙水一般要占污泥中总含水量的65%~85%,这部分水是污泥浓缩的主要对象。毛细结合水:浓缩作用不能将毛细结合水分离, 分离毛细结合水需要有较高的机械作用力和能量,如真空过滤、压力过滤、离心分离和挤压可去除这部分水分。各类毛细结合水约占污泥中总含水量的 15%~25%。内部结合水:指包含在污泥中微生物细胞体内的水分,含量多少与污泥中微生物细胞体所占的比例有关。去除这部分水分必须破坏细胞膜,使细胞液渗出,由内部结合水变为外部液体。内部结合水一般只占污泥中总含水量的10%左右。
1.2 污泥对环境的危害
污泥有机物含量高、易腐烂,有强烈的臭味,并且含有寄生虫卵、病原微生物和铜、锌、铬、汞等重金属以及盐类、多氯联苯、二英、放射性核素等难降解的有毒有害物质,如不加以妥善处理,任意排放,将会造成二次污染;污泥对环境的二次污染还包括污泥盐份的污染和氮、磷等养分的污染。污泥盐分含盐量较高,会明显提高土壤电导率,破坏植物养分平衡,抑制植物对养分的吸收,甚至 对植物根系造成直接的伤害;在降雨量较大地区且土质疏松土地上大量施用富含氮、磷等的污泥之后,当有机物的分解速度大于植物对氮、磷的吸收速度时,氮、磷等养分就 有可能随水流失而进入地表水体造成水体的富营养化,进入地下引起地下水的污染。
2.城市污水处理厂的污泥处理
2.1污泥处理
根据污泥所在处理单元不同,采用的不同的方法达到污泥减量化的目的。在污水处理单元操作过程中产生的污泥通过减容、减量、稳定以及无害化的过程称为污泥处理。污泥处理工艺单元主要包括污泥浓缩、脱水、消化(厌氧消化和好氧消化)、堆肥、干化等工艺过程。
2.1.1城市污泥处理的减量化方法
2.1.1.1调整污水处理工艺实现污泥减量化
在污水处理过程中,可以通过调整污水处理工艺,增设污泥浓缩池或适当增加污泥浓度和延长污泥龄,使污泥自身氧化分解的能力增强,减少微生物的数量,达到污泥减量化的目的。
2.1.1.2利用膜处理装置化技术实现污泥减量化
污水处理中的活性污泥微生物一般由细菌(菌胶团)、真菌、原生动物和后生动物等组成,其中以细菌为主,且种类繁多。微型动物中以固着类纤毛虫为主,如钟虫、盖纤虫、累枝虫等原生动物,以细菌为食料;后生动物如纤毛虫、线虫、轮虫等,以细菌、原生动物为食料。采用填料装置化设施,在氧化沟、二沉池中设置利于原生动物和后生动物寄生的生物膜,利用生物接触氧化法技术,减少污泥的产量。通过膜装置化技术在氧化沟、二沉池中的应用,使活性污泥中的微生物通过系统内部的生物链的物质循环,消化部分污泥,达到污泥减量化的目的。
2.1.1.3利用臭氧技术或超声波实现污泥减量化
利用紫外线高级氧化功能而发展起来的光化学氧化和光催化氧化都是近年来新兴的水处理技术。光化学氧化法是在光的作用下进行化学反应,采用臭氧或过氧化氢作为氧化剂,在紫外线的照射下使污染物氧化分解,从而达到水中污染物质的高效降解。臭氧是一种强氧化剂,能破坏存在于空气中或水中的微生物的细胞壁,使微生物立刻死亡。通过在回流污泥中,利用臭氧发生器加入一定量的臭氧或紫外线照射,可使部分污泥分解再利用,达到污泥减量化的目的。超声波使得污泥中的部分细胞体受热膨胀而破裂,释放出蛋白质和胶质、矿物质以及细胞膜碎片,使部分污泥分解再利用,从而达到污泥减量化的目的。
2.1.1.4采用污泥干化处理、污泥消化、污泥发酵技术实现污泥减量化
脱水后剩余污泥污泥的干化处理,一是通过晾晒蒸发水分,是最简单的减量方法,但所需场地大,且受天气的影响太大,不适合大规模的处理污泥;二是在污泥产生量比较大,且难以有效利用其它热源的情况下,采用干化焚烧方式可称为可行技术。污水污泥干化,最好是利用回收的焚烧热量,在装置正常运行工况条件下,通常不需要添加辅助燃料(如:在此情况下,除开机、停机和偶尔使用辅助燃料维持燃烧温度)。
通过污泥的消化降解,建设污泥厌氧发酵池,由于建设费用高,运行不安全,运行费用高,再则厌氧后的污泥还需进一步处理,以达到进一步减量化和稳定化的目的。因此,大、中型城镇污水处理厂应优先选用厌氧消化工艺处理污泥,产生的沼气宜优先考虑综合利用;有条件进行土地园林利用的小型城镇污水处理厂可优先考虑选用好氧堆肥处理工艺。
通过污泥的好氧发酵,建阳光大棚发酵池、静态发酵池或使用立式发酵器、卧式发酵器,可以把含水率60%左右含量的污泥降到20%-30%,很好的达到减量的目的,且通过高温发酵,分解内部的高分子有机物、纤维素、木质素,增加有机质含量,对污泥中的细菌、病毒、蛔虫卵进行了高效灭活,起到了污泥稳定化、无害化的处置目的。
2.1.1.5通过污泥焚烧实现其减量化、无害化的目的
另外,通过污泥焚烧,也可实现其减量化、无害化的目的。建设专门的污泥焚烧厂,对产生的城市污泥进行高温焚烧,废渣可用来制砖或填路;也可对现有的热电厂、火电厂进行改造,把污泥当做添加料进行焚烧,可节约大部分投资。因此,污泥热干化工艺宜选在就近可持续稳定获得余热热源的地方,如:污泥消化池、生活垃圾焚烧发电厂、火力发电厂、水泥厂等,利用其废热、烟气余热作为干化热源。不宜单独设置污泥干化设施,也不宜选用优质一次能源作为热源。由于污泥燃烧产生Hg、二英等,影响镇内生活空气质量,不宜采用自然干化技术。
2.1.1.6污泥处理从污泥的稳定化、无害化着手。
2.1.1.6.1污泥处理稳定化原理概述.
好氧发酵是在有氧条件下,好氧微生物对废弃物进行分解、转化并生产出发酵产品的过程。微生物通过自身的生命活动,把一部分被吸收的有机物分解成简单的无机物,同时释放出可供微生物生长活动所需的能量,而另一部分有机物则被合成新的细胞质,使微生物不断生长繁殖,产生出更多的生物体的过程。在有机物生化降解的同时,伴有热量产生,因发酵工艺中该热能不会全部散发到环境中,就必然造成发酵物料的温度升高,这样就会使一些不耐高温的病原菌及虫卵死亡,而达到无害化的目的。
2.1.1.6.2城市污泥处理的好氧发酵工艺应达到的技术指标
好氧发酵后污泥的含水率 35~45%;
污泥的有机物降解率>50%;
蠕虫卵死亡率>95%;
粪大肠菌群菌值>0.01;
种子发芽指数≥75%。
在污泥处理工艺选择上应遵循“减量化、稳定化、无害化”原则,遵循源头削减和全过程控制,并加强有毒有害物质的源头控制。根据污泥最终安全处置要求和污泥特性,选择适宜的污水和污泥处理工艺,在安全、环保的前提下实现污泥的妥善处置。
只要污泥中的重金属不超标,利用好氧发酵堆肥法处置污泥,无论从污泥的减量化、稳定化、无害化、资源化哪方面考虑,无异议是一种优良的污泥处置方式。
2.2.最佳工艺技术路线的选择
在污泥处理工艺选择上应遵循“减量化、稳定化、无害化”原则,遵循源头削减和全过程控制,并加强有毒有害物质的源头控制。根据污泥最终安全处置要求和污泥特性,选择适宜的污水和污泥处理工艺,在安全、环保的前提下实现污泥的妥善处置。同时,国家鼓励回收和利用污泥中的能源和资源,达到节能减排和循环经济的目的。
统一技术路线,因地制宜确定污泥处置方式,以往,由于污泥处理处置技术路线的不统一造成了很多建设运营方面的混乱,明确对污泥处置的技术路线,就是综合考虑污泥泥质特征、地理位置、环境条件和经济社会发展水平等因素,因地制宜地确定污泥处置方式。鼓励采用土地利用方式处置符合标准的污泥。污泥土地利用主要包括园林绿化、土地改良、农用等,泥质不但应符合相关标准,还需进行场地环境影响评价和环境风险评估。
3.城市污水处理厂的污泥处置
污泥处置以自然或人工方式使经处理后的污泥或污泥产品污泥能够达到长期稳定综合利用的方式来处置和消纳污泥,并对生态环境无不良影响的最终消纳方式是污泥处置的过程。污泥处置主要包括土地利用、污泥农用、填埋和焚烧以及综合利用(建材利用)等。
3.1 污泥处理处置工艺
一般而言,在污水处理厂内污泥经过预处理(浓缩、脱水及相关辅助设施)后,在厂内(或厂外)根据后续处置的不同,采用不同的处理方式,主要处置污泥的方式有土地利用、焚烧等。
3.1.1污泥土地利用方式
污泥土地利用的方式主要包括城市园林绿化、苗圃、林地利用以及土壤修复及改良。污泥城市园林绿化指处理后的污泥用于行道树、灌木、花卉、草坪等栽培过程中作为肥料、基质和营养土。
苗圃及林地利用是将处理后的污泥用于为城市绿化提供幼树、苗、草坪、花卉的生产基地的介质土以及大片的林地等。
土壤修复及改良堆肥处理后的污泥用于严重扰动土地的改良,包括采煤场,各种采矿业开采场(金属矿、粘土矿、砂子的采掘场等)、矸石场、露天矿坑、尾矿堆、取土坑、城市垃圾填埋场等。粉煤灰堆积场以及森林采伐地,森林火灾毁坏地,滑坡和其它天然灾害需要恢复植被的土地等。
3.1.2污泥的焚烧
污泥焚烧最佳可行技术主要技术关键内容为“干化+焚烧”技术,同时包含污泥预处理过程、烟气处理、烟气余热利用、废水收集处理以及灰渣、飞灰收集处理环境管理实践等相关内容。
污泥焚烧关键技术包含:干燥器、干污泥贮存仓、焚烧炉、烟气处理系统、烟气再循环系统、废水收集处理系统、灰渣、飞灰收集处理系统等。
4. 结论
污水处理厂通过脱水后的剩余污泥,含水率在80%左右,长期放置不但占用大量的土地,而且会厌氧消化,产生的废水影响地下水质,散发的气味影响空气质量,同时,又造成细菌在空气中的传播。严重的可能会造成二次污染,与我们的环境治理背道而驰。所以,污泥的稳定化、无害化处理和处置非常重要,不能简单的一埋了事,2004年发生的“SARS”事件应在我们环保人耳边警钟长鸣!因此,对污水处理厂污泥的稳定化、无害化处置,连同污泥的减量化处置一并考虑,找到最适合本身污水厂污泥处置的最佳技术路线和途径,结合资源化的目的,以达到共赢的效果。
[关键词]含油污泥;处理方法;进展
中图分类号:X74 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)06-0185-01
1、引言
含油污泥是是石油化工工业的主要污染物之一,同时也属于《国家危险废物名录》中的危险废物。随着我国石油产量的不断提高,含油污泥的产生量也不断增高,如果不对其进行处理或处理不当,不仅会对环境产生严重危害,而且会浪费大量的石油资源。近年来我国对含油污泥处理的研究工作随着经济体制的改革,以及我国政府对环境污染问题的高度重视,普遍而快速地开展了起来。
2、处理方法
2.1 固化法
含油污泥固化处理是指在含油污泥中加入一定量的固化剂(其他固体废弃物、粘土、改性剂、水泥等),使其发生一系列稳定的不可逆的物理化学反应,将含油污泥中的部分水分和有毒物质等固定或锁定在一定致密的基质中,使其形成具有一定强度的固态物质,便于后续的堆放、运输等处理。
战玉柱等采用固化剂和促凝剂处理辽河油田欢采水厂含油污泥,固化后的产物具有一定的抗压强度;其浸出液中Cu、Pb、cr、As.Ni、Cd等重金属的含量和COD值均大幅下降,且重金属含量大大低于国家标准。冯吉利等人以水泥作为固化剂对中原油田文一污的含油污泥进行了固化处理,固化物达到了建筑用砖的强度,可以用作一般建筑材料,此法进一步拓宽了含油污泥固化物的应用领域。
2.2 焚烧法
焚烧法处理含油污泥是指将含油污泥进行适当的预处理后,通过焚烧使其中可燃的成分在高温下充分燃烧,形成稳定的灰和渣,大大减少含油污泥的体积和重量,并且可以将灰和渣用于路基材料、建筑材料等,利用燃烧产生的热量供热或发电。
延长石油集团采用离心机对含油污泥进行三相分离后,将泥饼与煤、生石灰混合,投入链条锅炉中焚烧,结合脱硫除尘设备,废气各项指标达到了国标要求_引。河南油田采油二厂与胜利油田某公司将含油污泥与固化剂混合后,投入锅炉内燃烧,节约大量锅炉燃煤。燃烧后的灰能作为调剖剂主剂注入热采井,采收率得到提高,废气中的硫化物含量远低于国家标准。
由于常用炉型体积大,运维费用高,焚烧不充分,研究人员开始考虑用新型焚烧炉处理含油污泥。张俊林发明了带有两个焚烧室的层燃螺旋炉排焚烧炉。含油污泥在一燃室干燥,热解段产生的可燃物进入二燃室充分燃烧。剩余物料在燃烧段充分燃烧,为干燥段和热解段提供能量。残渣在燃烬段继续燃烧,冷却后经螺旋炉排挤压破碎后排出。该炉型焚烧彻底、处理效率高、无二次污染,适于推广使用。
2.3 调质-分离法
调质―分离法通常是对含油污泥进行洗涤、加药、热处理或冷冻熔融后,经干化、脱水等方式使油从固相表面脱附或聚集分离。该法提高污泥的脱水陛能,有利于油份去除,既使油泥无害排放,节省污泥存放、排污等费用,无需占用土地,同时也回收了原油,具有较高的经济和环保价值。
张一舸等采用破乳剂、表面活性剂和助活性剂等复配而成的可循环使用的水性油泥水洗分离剂,使含油污泥的残油率低至0.5%左右。李明采用复配洗涤剂和超临界水氧化处理,油泥的残油率可低于O.3%。
热水洗涤法比较成熟,可以回收大部分的油,实用性强。但该法处理后的泥要达到农用污泥排放标准要求,仍需要进一步处理。
2.4 生物处理法
含油污泥的生物处理主要是利用微生物对其中的烃类进行降解,最终转化为CO2和H2O等无机物。目前较常用的生物降解技术包括地耕法、堆肥法和生物反应器法。
关月明等采用地耕法处理含油污泥,120d后两种油泥的石油烃降解率分别为65.6%和60.8%,长链烷烃分别减少39.8%和42.2%。该法处理过程慢,不适于冬季长的地区,而且高分子蜡、沥青质等易残留,占地面积大,对湿度、温度等要求严格。由于可能污染土壤和地下水,某些发达国家已停止使用此法。
王新新等在堆肥试验中发现含油污泥经过90d堆肥处理,石油烃降解53.3%±9.5%。为缩短处理周期,近年有研究者向堆肥中添加微生物和营养物来进行强化处理。欧阳威等发现微生物强化处理的油泥56d石油烃去除率达到47%;强化堆制单元石油烃去除率达到31%。
李晔等采用生物反应器法,由表面活性剂促进有机物的解吸、溶解,保持100:6:1的c、N、P含量比,残留物中芘、蒽、苯并芘等有毒有害物质含量均低于国家标准。此法处理含油污泥效果良好,但由于工艺复杂,成本高,在国内尚处于实验室研究阶段,实际应用报道较少。
含油污泥的生物处理能耗低、成本低、无二次污染、处理彻底、可就地进行从而避免污染物多次转移。但自然环境中石油烃降解非缓慢,相关微生物的筛选和培养比较困难,含油率高的油泥处理效果不佳。
关键词:污水处理厂;污泥处理处置技术;发展方向
中图分类号:U664文献标识码: A
引言
我国污水污泥处理与利用技术远远落后于污水处理技术的发展,成为制约我国生态环境发展的前沿问题。污水污泥作为污水处理过程中的污染产物,是一种潜在的危险物质,其中富含有机物、重金属、致病微生物等有害物质,带来日益严重的环境污染问题。如何将产量巨大、成分复杂的污泥进行妥善安全地处理处置,使其减量化、无害化、资源化,已成为环境界深为关注的重大课题。
一、目前城市污水处理现状
虽然我国经济实现了较快的发展,但是我们必须看到我国的总体社会水平还处于一个比较落后的状况,各种生产技术还相对滞后,导致了我国的城市化发展进程比较缓慢。这种情况下,有关部门必须要加强对我国城市基础建设的重视,其中污水的处理也是一项不可忽略的重要工作,因为城市的污水如果处理不当,将会严重的影响我国的城市化进程和其他生产领域的发展。因为污水处理不仅关系到城市的环境,城市居民的健康,还关系到城市的规划和建设问题。目前我国的基础设施的建设相对于各种建筑工程来说还处于一个比较滞后的状况,也就是说虽然我国的城市建筑项目很多,工艺革新很快,但是我国的城市基础设施的建设还远没有同其相适应,而是制约了我国城市的发展,所以,有关部门为了更好的推动城市的全面发展,必须重视基础设施的建设。就城市的污水处理来说,我国的六百个城市中,大约有五分之一的城市具有较为完善合理的城市污水处理设备和系统,也就是说大部分的城市是没有相应的污水处理的设备和系统的,无法有效的对城市生产和生活过程中产生的各种污水进行有效管理,导致了资源的浪费和环境的破坏[1]。
二、各种污泥处置技术的应用情况与方案比较
国际污水处理行业对污泥的处置已有 60 多年的历史,大多数国家的污泥处置较多采用焚烧、填埋、堆肥农用和投海等实用性方法。据美国环保署估计,在其 15300 个城市污水处理厂中,年产干固体污泥约 769104 t,其中 45% 用于农、林业,21% 进行填埋,30% 投弃海洋 (现已禁止);焚烧法由于能耗高,所以只占3% 。在日本,55% 的污泥进行焚烧,35% 的污泥进行填埋,约 9% 的污泥进行农田利用。在大多数发展中国家,土地利用和填埋仍是污泥处置的主要途径,而随着可填埋范围的日益减少,土地利用将是一个主要的发展方向。
三种主要污泥处置方法比较表
我国是一个发展中国家,又是一个农业大国,城市污水厂污泥的土地利用应是一个重要的途径每一种污泥处置方法都有其不足的一面,如填埋易造成二次污染,而且随着泥量的增长,填埋场地越来越有限;焚烧工艺能较大幅度地减少有害物质和缩小废物体积,但其缺点是高成本和可能产生的污染(废气、噪声、震动、热和辐射),严重影响了在我国的处置使用;而堆肥农用又由于污泥中可能含有的一些致癌物质和重金属化合物,人、动物、植物长期接触后会造成慢性中毒,去除这些有害物质往往需要很高的成本,这使得此种处置方式尚未得到普遍的推广[2]。
三、城市污水处理厂污泥处理技术
1、污泥浓缩
污水处理厂和工业污废水初次沉淀池产生的污泥含水率在 97% 左右,生物处理二次沉淀池产生的污泥含水率在 99.5% 左右,污泥体积很大,比重接近于水,首先应进行污泥浓缩处理,以减小污泥体积,减轻后续处理构筑物体积,减少投资。浓缩处理后污泥体积可减少一半,含水率降低 98% 左右。污泥浓缩技术有污泥的重力浓缩、机械浓缩。重力浓缩有间歇式处理和连续式处理,小型污水处理采用间歇处理,大型污水处理厂一般采用连续式污泥浓缩池。机械浓缩有离心浓缩技术、气浮浓缩技术。重力浓缩特点为运行成本较低,运行维护简单。机械浓缩相反,运行维护要求较高,投资成本大。
2、污泥厌氧消化
污泥经浓缩处理后需进行消化处理,使污泥稳定化、减少污泥中有机物含量。国家规定大型污水处理厂需配套污泥消化处理工艺。污泥厌氧消化采用封闭式构筑物进行污泥处理,消化处理后产生可燃气沼气,可用于锅炉燃料,电厂发电等。
3、污泥的好氧消化
污泥好氧消化是在提供空气或氧气的条件下进行污泥稳定处理的工艺,相比较与污泥厌氧消化,主要特点是耗能大,不产生可利用的沼气,非密闭条件对周围环境空气影响较大,一般情况下很少采用此项工艺。
4、污泥脱水
经浓缩消化处理过的污泥含水率还在 90% 以上,不利用最终处置,应进行污泥的脱水处理,脱水后污泥含水率降为 75% 左右,为半固体状态,方便运输。污泥脱水常采用机械脱水,采用设备有带式压滤机、板框 (厢式) 压滤机及离心脱水机。带式压滤机特点是工作连续,产泥量大,适合水量较大的处理厂;板框压滤机间歇工作,产量较小,适合水量较小的场合;离心脱水机投资成本较高,运行成本及维护相对于前两种设备都较大,适用场合受到限制。一般污水处理厂采用的都是带式压滤机。污泥自然干化处理为采用自然蒸发及渗透工艺进行脱水,一般考虑在有较大利用的土地地方使用,同时受到当地自然环境影响,使用场合较少[3]。
5、污泥填埋
污泥经脱水处理后,含水率达到填埋要求后,可进行卫生填满,与生活垃圾一起进行最终填埋处置。
6、污泥堆肥
污泥中含有 N、P、K 等微量元素,经堆肥处理后可用于农田肥料,达到污泥资源化利用。污泥堆肥处理在堆肥处理厂进行,在添加其它物质进行一系列的调理后进行堆肥处理,堆肥后污泥中的细菌病毒在高温下被杀死,有机物达到稳定,再经过后处理即可包装上市。
7、污泥焚烧
焚烧工艺对污泥处理较为彻底,焚烧后产生残渣量少,有机物分解完全。污泥焚烧可与其它垃圾混合燃烧,也可自持燃烧。污泥焚烧后炉渣按一般工业固体物进行处理,烟气经收尘处理后的飞灰按危险废物进行处理。
四、隧道式好氧堆肥技术的应用
隧道式好氧堆肥是在有氧条件下,好氧细菌对废物进行吸收、氧化、分解。微生物通过自身的生命活动,把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物,同时释放出可供微生物生长活动所需的能量,而另一部分有机物则被合成新的细胞质,使微生物不断生长繁忙殖,产生出更多的生物体的过程。在有机物生化降解的同时,伴有热量产生,因堆肥工艺中该热能不会全部散发到环境中,就必然造成堆肥物料的温度升高,这样就会使一些不耐高温的微生物死亡,耐高温的细菌快速繁殖。生态动力学表明,好氧分解中发挥主要作用的是菌体硕大、性能活泼的嗜热细菌群。该菌群在大量氧分子存在下将有机物氧化分解,同时释放出大量的能量。据此好氧堆肥过程应伴随着两次升温,将其分成三个阶段:起始阶段、高温阶段和熟化阶段。
1.1 起始阶段
不耐高温的细菌分解有机物中易降解的碳水化合物、脂肪等,同时放出热量使温度上升,温度可达 15~40℃。
1.2 高温阶段
耐高温细菌迅速繁殖,在有氧条件下,大部分较难降解的蛋白质、纤维等继续被氧化分解,同时放出大量热能,使温度上升至60~70℃。当有机物基本降解完,嗜热菌因缺乏养料而停止生长,产热随之停止。堆肥的温度逐渐下降,当温度稳定在 40℃,堆肥基本达到稳定,形成腐植质。
1.3 熟化阶段
冷却后的堆肥,一些新的微生物借助残余有机物(包括死后的细菌残体)而生长,将堆肥过程最终完成。
五、城市污水处理厂污泥处理处置的新方向
污泥处理单元工艺有污泥浓缩、消化、脱水及堆肥、填埋、焚烧等,在进行污泥处理时,几种单元工艺共同使用,才能达到最终较好的结果,才能符合污泥减量化、无害化、资源化的基本原则。小型污水处理厂污泥处理工艺是污泥浓缩、污泥调质脱水、污泥外运处理;大型污水处理厂增加污泥消化环节,一方面污泥处理较彻底,另一方面可回收大量沼气。2012 年国家先进污泥处理技术有:
1、微生物法源头减量 + 调质深度脱水 + 资源化焚烧处理处置技术;特点是采用特种菌群在水处理中将污泥减量化,后经脱水后干化焚烧。污泥减量 95% 以上,无二次污染,适用于市政及工业污泥处理处置;污泥高压隔膜压滤脱水,此项技术采用的是隔膜式压滤机,较一般压滤机出泥含水率大大降低,能达到 60% 左右,目前市场上有此项技术的设备;
2、污泥热解法稳定化处理技术;技术特点采用水热处理技术,将难脱的细胞水转化为自由水,后经重力浓缩及机械脱水,含水率降至 50% ,最后采用厌氧发酵处理脱水废液回收沼气。污泥减容率大于 90% ,适用于城市污水处理厂污泥;污泥加钙处理技术,通过在脱水污泥中投加石灰混合,放出热量杀灭细菌,降低含水率,钝化重金属。污泥处理后可用于填埋场覆土材料,建筑材料;
3、分级厌氧消化技术;技术采用与餐厨垃圾混合厌氧发酵的工艺,回收沼气,有机物降解 70% 。适用于市政,工业污泥,餐厨垃圾和粪便的有机固体综合处理螺旋回转式干化机,可将污泥含水率从 80% 干化至 50% 以下,后经焚烧处理;
4、水蚯蚓原位消解污泥技术。采用的是污泥联合处理技术,该技术采用生态学食物链的延伸工艺,投放水蚯蚓捕食水中污泥,实现减量化,减量达到 50% ~80% ,适用于城镇生活污水处理。其它污泥处理处置技术。污泥自动化堆肥技术,通过对堆肥过程的自动化控制,实现工业自动化生产,主要着重在控制技术上。
结束语
污泥处理在污水处理厂投资比重较大,相比污水处理投资要大,很多污水处理厂只重视污水处理,弱化了污泥处理,但随着污水处理厂建设数量增多,污泥的高产量已经成为一个无法避免的问题,现如今污泥大部分还是通过简单填埋处置,在资源化方面做得还比较少。国家鼓励污泥在堆肥、焚烧等技术方面的研发及实施。
参考文献
[1]. 黄会斐;周佳恒.杭州城镇污水处理厂污泥处置对策[J].环境保护.2010(12):123-123.
关键词:城市污泥;处理处置;资源化利用
Abstract: city sludge is the inevitable product of city sewage treatment, how to achieve a good balance is a major issue between sludge disposal and environmental protection. City sludge is a solid pollutants commonly, but if the reasonable processing, it will be a useful resource. At present, it is an important research topic of deepening and utilization mode of disposal of sludge, which is of positive significance to protect environment. To avoid excessive waste of resources and rational use of sludge science, it has very important practical significance and economic value to society. In addition, the reform of the existing industry sustainable development strategy in China will be promoted the research of the technology and the resources of sludge treatment and disposal. This article mainly elaborated the city sludge treatment and disposal method for reuse, effectively promoted the process of the environmental protection of city sludge treatment.
Key words: city sludge; treatment and disposal; resource utilization
中图分类号:F29文献标识码:A文章编号:
引言
污泥是污水处理后的副产品,是一种有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体,它的主要特性是含水率高,有机物含量高,容易腐化发臭,并且颗粒较细,比重较小,呈胶状液态。它是介于液体和固体之间的浓稠物,可以用泵运输,但它很难通过沉降进行固液分离。污泥量通常占污水量的0.3%~0.5% (体积); 如果属于深度处理,污泥量会增加0.5~1倍。污水处理效率的提高,必然导致污泥数量的增加;目前我国污水处理量和处理率虽然不高,但城市污水处理厂每年排放干污泥大约3×104t(3×104),而且还以每年大约10% 的速度增长。
传统城市污泥处理方式并没有一定的规范化的污泥处理工艺以及科学化的污泥治理制度。但是污泥堆积不仅会影响城市的面貌也会不利于环保工程的建设。为此,我国推出了一系列的污泥处理处置措施、法规及标准,本文综合讲述了污泥的预处理措施及资源再利用的方式,为污泥处置研究提供了有力的依据。
1、污泥对环境的影响
尽管污泥含丰富的养分,但也含有大量病原菌、寄生虫、铜、铬、汞等重金属,盐类以及多氯联苯、二恶英、放射性核素等难降解的有毒有害物,这些物质对环境和人类以及动物健康有可能造成较大的危害。
1.1污泥盐分污染。污泥含盐量较高,会明显提高土壤电导率、破坏植物养分平衡、抑制植物对养分的吸收,甚至对植物根系造成直接的伤害,而且离子间的拮抗作用会加速有效养分的淋失。
1.2病原微生物。污水中的病原体经过处理还会进入污泥。新鲜污泥中检测得到的病原体多达千种,其中危害较大的是寄生虫。污泥中病原体对人类或动物的污染途径大致有四条: 直接与污泥接触;通过食物链与污泥直接接触而感染;水源被病原体污染;病原体首先污染了土壤,然后污染水体。
1.3氮磷等养分的污染。在降雨量较大地区的土质疏松土地上大量施用富含N、P等的污泥之后,当有机物分解速度大于植物对N、P的吸收速度时,N、P等养分就有可能随水流失而进入地表体造成水体的富营养化;进入地下引起地下水的污染。
1.4有机物高聚物污染。城市污泥中含有苯、氯酚等,目前国内外对城市污泥中的有机污染物的研究不多。
1.5重金属污染。在污水处理过程中,70%~90%的重金属元素通过吸附或沉淀而转移到污泥中。这些重金属主要来源于工业排放的废水及家庭生活的管道系统。重金属是限制污泥大规模土地利用的重要因素,因为污泥施用于土壤后,重金属将积累于地表层。另外,重金属一般溶解度很小,性质较稳定、难去除,所以其潜在毒性易于在植物、动物以及人类中积累。
2、污泥的预处理
污泥主要来源于污水处理厂, 刚排出的污泥中含有诸多的有害成为,且体积庞大,如果直接处理会有一定的难度,因此在对污泥进行环保化处理之前会对其进行预处理, 污泥的预处理方法主要包括污泥的稳定化、消化、热处理、脱水等处置方式,最终达到降低污泥中微生物含量、杀菌减量化的目的。此外,经过预处理的污泥的成分、性质发生改变,有利于后续能源和资源的再利用。
2.1污泥的稳定化
常用的3种污泥稳定的方法有:消化法、碱性稳定化和热处理法。
2.1.1 污泥的消化
污泥的消化是指在人工控制下, 利用好氧或厌氧微生物的代谢作用将污泥中的有机物质分解为气体和残余稳定物,主要包括好氧消化和厌氧消化。好氧消化法的降解程度高,易脱水,运行管理简单,但运行费用高,消化污泥量少,随温度波动污泥的降解程度的波动较大,故相较之下厌氧消化较常用,该方法可以显著减少污泥体积,消除恶臭,较易脱水,污泥性质稳定,更宜作肥料。
2.1.2 碱性稳定法
碱性稳定法最主要的目的就是控制污泥的酸碱度,当污泥的PH值调节到11.0~12.0 是,可以直接作为农田中的肥料。具体的处理方法为:向城市污泥中加入一定量得强碱物质,如石灰、水泥窑灰等。另外,这种处理方法也能够杀灭污泥中所包含的病原体,抑制微生物的活性,降低恶臭和钝化重金属。
2.1.3 污泥的热处理
热处理方法能够是污泥趋于稳定化,污泥中含有大量的水分,通过热处理工艺的完成能够是污泥固化,破坏污泥中结合水的结构,对污泥的热处理的方式包括常压下30~75℃和75~190℃两个处置阶段。此外,污泥经过热处理工艺后,可以杀灭其中的微生物和寄生虫,且能够除去臭味。经过热处理后的污泥能够达到减量的目的。但是经该方法处理后,部分可溶性有机物质、有毒重金属及NH3-N 易溶出回流到原污水中,从而造成处理出水水质下降。
2.2 污泥的浓缩和脱水
为了便于对污泥的运输管理,必须对污泥进行必要的浓缩和脱水处理。污泥的浓缩技术主要包括重力压缩、气浮浓缩、离心浓缩、转鼓机械浓缩、带式浓缩机浓缩等,经过浓缩后污泥的含水率可达到95%~97%,经过浓缩处理后的污泥大大降低了自身的质量。经过浓缩处理后的污泥,污泥大部分的质量源于其中所含的水分,因此脱水处理时污泥减量化的最佳途径。具体的脱水措施主要包括两种:自然干化和机械脱水。自然干化需基于气候干燥的条件下才能够发挥作用。事实上,机械脱水是一种常见的污泥脱水处理方式,相对于自然干化,机械脱水的处理效率较高。
3、污泥的处理处置方法
污泥处置是根据污泥的最终去向,将污泥进行利用或无害化处理,传统上大多采用填埋、投海和弃置堆放、焚烧方式,虽然简单易行,但是会带来占用土地、污染地下水或海洋环境、填埋场渗水等问题,并未从根本上解决环境问题,给生态环境埋下安全隐患,这些方法也逐渐被环境法案和国际公约等制约。为避免污泥对环境的二次污染,人们已认识到污泥处理的优先顺序是减容、利用、废弃,污泥的利用和资源化成为研究主流。污泥的有效利用可分为土地利用和热能利用,具体方法主要包括污泥堆肥、焚烧、生物沥浸等。以下我们以污泥焚烧为例做简要说明。
4、污泥的资源化利用方案
从传统的意义上讲,污泥是一种废弃物,但是清洁生产的理论中没有废物的概念,所谓废物实际是放错了位置的资源。如果对污泥进行合理的处理利用,污泥也可以成为其他过程的原材料,即污泥的根本出路是化害为利、实现资源化污泥处理方案时需要因地制宜。目前污泥的资源化利用方式主要包括土地利用、建材利用、环保材料、热能利用等。
4.1 土地利用
污泥的土地利用是一种积极、安全有效的污泥资源化处置方式,主要有农田利用和城市园林绿化或林地利用。
4.2 建材利用
污泥是一种黏土质资源,同时含有大量的Si,Al,Ca,Fe 等成分,将其干化、磨细后与黏土或粉煤灰按一定比例掺和,在高温下烘焙烧结可使污泥稳定化,并用于制成建筑材料。该法可达到处置污泥和创造经济效益的双重目的。以污泥制砖为例,其原理是利用污泥焚烧灰的成分与黏土的化学成分相似。目前,国内外比较常见的城市污泥制砖技术主要有两种,一种是城市污泥焚烧灰添加适量辅料成型烧结制砖;另一种方法是直接将城市污泥干燥、利用方式主要包括土地利用、建材利用、环保材料、破碎后与黏土或粉煤灰等辅料以一定比例混合,烧结制砖,同时还可利用污泥的潜在热值,节约制砖成本。
4.3 环保材料
4.3.1 污泥制吸附剂
对于含碳较多的生化污泥,在一定高温下,以污泥为原料通过化学途径将其制成含碳吸附剂,为生化污泥的处置和利用提供了一条新途径。制得的吸附剂可用于去除污水中的悬浮物和有机物,COD 去除率高,是一种性能良好的有机废水吸附凝聚剂。吸附饱和的吸附剂若不能再生,还可以在一定条件下用作燃料进行燃烧,污泥中有害成分被彻底氧化分解。如日本以脱水污泥滤饼为原料,经过高温碳化脱水,酸洗去杂质, 碱活化后制成了高性能的活性炭,其细孔比常规活性炭比表面积大,吸附能力强。也有研究者利用石化污泥成功制备用于吸附溢油的吸附剂,经过碳化和活化处理后,去油率可达99.6%。
4.3.2 污泥制絮凝剂
从剩余活性污泥中提取一些可絮凝的微生物菌种,通过微生物技术对其进行发酵、抽取、精制,合成一种生物高分子化合物,此种高分子絮凝剂能够将城市污水处理厂的剩余活性污泥消化掉,此种物质不仅能够容易加工处理,而且具有很好的经济性。
5、结论
污泥经过处理处置后,可以根据不同的情况进行资源化利用。上述的几种污泥处理与资源化方法基本上囊括了现今主流的资源化利用处理方法,涵盖面广,对各种不同组分组成的污泥具有很强的适应性。此外污泥的处理还应兼顾环境生态、社会和经济效益平衡,尽可能地提高污泥处理与资源化利用的效率。所以今后在开发污泥处理处置与资源化方法的同时应考虑环境的承载能力、工程施工的可能性和经济上的可行性,尽可能使污泥被资源化利用。
参考文献
[1]李兵,尹庆美,张华等.污泥的处理处置方法与资源化[J].安全与环境工程, 2004,11(4):52-56.
[2]谭江月,龙炳清,朱明等.城市污水处理厂污泥的处理处置及有效利用[J].新疆
关键词:污水处理站;污泥;污泥农用;资源化
前言
随着城市建设的不断进步,公众对环境问题的敏感度越来越高,作为城市生态系统分解者的污水处理厂,近年来处理率大大提高。这一方面为建设美好城市做出巨大贡献,但同时也产生了越来越多的污泥,据统计[1],2004年我国城市污泥产量在255万吨以上,预计到2015年,我国城市污水处理率将达到80% 以上[2]。
目前常用的污泥处理方法有焚烧法、卫生填埋法、堆肥、农用绿化、直接排放等,各国根据其污泥的组成及自身特色,采取的污泥处理方式比例有所不同,如美国污泥的主要处置方法是土地利用, 而污泥填埋的比例正逐渐下降, 美国许多地区甚至已经禁止污泥地方填埋;而日本因为人口密度高、境内多山地等原因,在污泥处置与利用方面焚烧所占比例高达55%;英国将经过厌氧消化、化学或热处理、长时间堆放等处理后的污泥回用于农田,是其污泥处置的发展方向[3]。由于我国是一个农业大国,污泥中丰富的有机质和氮磷钾等营养成分是植物生长所必须的,且污泥中还含有多种微量元素,有助于提高土壤肥力,改良土壤结构,因此污泥农用在我国成为最环保、最符合国情的资源化方式[4]。
我国自1961才开始将污泥施用于农田,目前污泥处理工艺还不成熟,据统计,现有的污水处理厂中有污泥稳定处理设施的还不到1/4,处理工艺和配套设施较为完善的还不到1/10[5],并且有资料显示,60%以上的污泥未经任何处理直接农用,不符合污泥农用地卫生标准,将造重金属污染等严重的环境问题。如何妥善处理污泥,使其减量化、无害化、资源化已成为全球关注的课题[6]。
1. 污泥的成分
城市污水处理厂所收纳的污水来源混杂,污泥中含有大量的有机质、氮磷钾和多种微量元素等植物生长所必须的微量元素等营养成分,还含有大量病原菌、寄生虫(卵)、铜、锌、铬、汞等重金属,盐类以及多氯联苯、二英、放射性核素等难降解的有毒有害物质。因此,直接农用存在很大风险,必须对污泥泥质进行相应的综合分析,严格遵循国家污泥农用地标准,控制有害成分污染农田。
城市污水处理厂污泥中含氮量为0.8%-0.9%,含磷量为0.3%-0.4%,含钾量为0.2%-0.3%,有机质含量为16%-20%[7],下表为我国8个典型城市污水处理厂污泥中各类物质含量范围[8-10]。
从表1可以看出,污泥中营养物质的含量已基本达到《城镇污水处理厂污泥处置 农用泥质》(CJ /T 309-2009)标准的要求,但重金属离子的量常有超标,如果直接施用于供食用的蔬菜、水果、粮食等作物,有可能通过食物链进入人体,造成严重的后果。另外,活性污泥中含有大量的病原菌和蛔虫卵,直接施用不但污染农田,而且臭度太高污染空气。因此为保障食品安全,在施用于农田之前,必须对污泥进行预处理。
2. 污泥农用预处理途径
2.1 污泥浓缩
污泥浓缩主要是降低污泥中的孔隙水,通常采用的是物理法,主要包括重力浓缩法、气浮浓缩法、离心浓缩法等,其处理性能如表2 所示。
表2 几种浓缩方法的比能耗和含固浓度
浓缩方法 污泥类型 浓缩后含水率% 比能耗
干固体[kwh/t] 脱除水[kwh/t]
重力浓缩 初沉污泥 90-95 1.75 0.20
重力浓缩 剩余活性污泥 97-98 8.81 0.09
气浮浓缩 剩余活性污泥 95-97 131 2.18
框式离心浓缩 剩余活性污泥 91-92 211 2.29
无孔转鼓离心浓缩 剩余活性污泥 92-95 117 1.23
由表2可以看出,重力浓缩法作为一种最经济有效的处理初沉污泥的方法,对于剩余污泥,采用重力浓缩的效果不好,目前推行将剩余污泥送回初沉池与初沉污泥共同沉淀的重力浓缩工艺,利用活性污泥的絮凝性能,提高初沉池的沉淀效果,同时使剩余污泥得到浓缩。
2.2 污泥稳定化
所谓的污泥稳定化处理是指降低污泥中有机物的含量, 使污泥在后续处理与处置过程中不致发生腐败或变化。主要的稳定化技术包括:污泥的厌氧消化技术、污泥的好氧消化技术等。其机理是促使活性污泥进入内源呼吸阶段, 通过自身氧化降低污泥中的有机物的含量,使污泥达到稳定化。其反应方程式如下:
C 5H 7N O 2 5 C O2+ N O 3-+ 3 H2O + H+
(1)污泥的好氧消化技术
利用污泥中的好氧微生物菌(本身含有的或者掺入的均可)对污泥进行好氧发酵从而对有机质进行降解,从而转化为植物容易吸收的物质。其完成了节约了能源并对土壤的肥化起到了一定作用。
(2)污泥的厌氧消化技术
污泥厌氧消化是指污泥在无氧条件下,由兼性菌和厌氧细菌将污泥中的可生物降解的有机物分解成二氧化碳、甲烷和水等,使污泥得到稳定的过程。污泥厌氧消化是一个多阶段的复杂过程,完成整个消化过程,需要经过三个阶段(目前公认的),即水解、酸化阶段,乙酸化阶段,甲烷化阶段。各阶段之间既相互联系又相互影响,各个阶段都有各自特色微生物群体。
2.3 污泥脱水
污泥经浓缩、稳定化后含水率尚为95 %~97 % ,体积仍然很大。这样庞大体积的污泥如果不经过干化脱水处理,不但会造成环境污染,也将为运输及后续处置带来许多不便。我国现有的污泥脱水措施主要是机械脱水,而干化场由于受到地区条件的限制很少被采用。目前,我国城市污水处理厂中,仍有48.65%的污泥未经过脱水处理,这是造成污泥难以实现减容的主要原因。
2.4 污泥去除重金属技术
由于污泥中含有重金属,限制了污泥的资源化利用。很多学者致力于如何有效的去处污泥中的重金属污染物的研究主要的重金属去除方法有如下几种:
(1)动电技术
动电技术的基本原理是在固体-液相系统中插入电极,通过施加微弱直流电形成电场,利用直流电场产生的各种电动力学效应,使重金属离子发生迁移,并富集于阴极区而将污染物去除。
(2)生物沥滤法
生物沥滤法是指在有氧及含硫条件下,利用污泥中的某些微生物的静电吸附、共价吸附、络合、螯合、离子交换和无机微沉淀等作用,使污泥固相中处于吸附、化合状态的不溶性重金属得以释放、转移到液相中变为可溶态形式,而达到从污泥固相中去除重金属的目的。
(3)植物提取法
植物提取法是利用专性植物的根系超量吸收一种或几种污染物,特别是有毒重金属,并将其转移到植物茎叶,异地处理的一种方法。
(4)化学方法
化学法处理污泥中重金属通常是用硫酸、盐酸或硝酸将污泥的酸度降低,通过溶解作用,使难溶态的金属化合物形成可溶解的金属离子,或者用EDTA、柠檬酸等络合剂通过氯化作用、离子交换作用、酸化作用、螯合剂和表面活性剂的络合作用,将其中的重金属分离出来,达到减少污泥中重金属总量的目的。
3. 污泥农用展望
经过稳定化、无害化处理后的污泥在施用于农田的过程中,需要根据植物的类别、生长期选择是否适宜施用、施用时间及施用量等。污泥堆肥除可施用于农田、园林绿化、草坪、废弃地等外,还可用作林木、花卉育苗基质,降低了育苗成本。
传统的污泥土地处理不仅可利用土壤的自净能力对污泥作进一步无害化处理,而且污泥中的有机质、腐殖质可改善土壤结构,也可回收利用有机质,促进植物生长,污泥土地利用使生产费用降低。无论从经济因素还是从肥效利用出发,污泥的土地利用特别是污泥农用都是一种符合我国国情的处置方法。研究更经济有效的污泥无害化、稳定化技术,是解决当前问题的重要途径。同时推进污水的分类排放分类治理工程,将工业污水、餐厨污水、冲厕污水、洗浴污水分开排放,从源头上减少污泥中的重金属离子、病原菌污染。
参考文献:
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[2] 刘红梅, 熊文美. 城市污水处理厂污泥资源化利用途径探讨[J] . 环境保护科学, 2007, 33( 4) : 81- 83.
[3] 唐小辉, 赵 力. 污泥处置国内外进展[ J] . 环境科学与管理. 2005, 30( 3) : 68- 70.
[4] 胡玖坤,许景钢,张丹,等. 污泥的处理方法和农用资源化展望[J]. 东北农业大学学报, 2005, 36 (6) : 820 - 824.
[5] 赵文甲,司金星,丁莉等. 我国污泥利用现状及若干创新利用污泥方法[J]. 教学实践与管理
[6] 尹军, 谭学军. 污水污泥处理处置与资源化利用[M ]. 北京: 化学工业出版社, 2005: 1 - 203.
关键词:城市污泥;处理处置;资源化利用
中图分类号:F291.1 文献标识码:A 文章编号:
1引言
城市污泥是指城市污水厂在处理污水的过程中所产生的固态废弃物。污泥的含水量高,易腐烂,成分复杂,不仅含有大量有机质、N、P、K等营养元素,而且含有大量的病原菌、细菌、寄生虫卵,并伴有强烈恶臭。若污泥不经处理随意堆放,经过雨水的侵蚀和渗漏作用,极易对地下水、土壤等造成二次污染,直接危害环境安全和人类身体健康。近年来,随着我国城镇化、工业化进程加快,工业废水和生活污水的超量排放问题随之而来。据统计,截至2008年年底,全国污水排放总量572亿t,全国投入运行的城镇污水处理设施总设计处理能力9 092万m3/d,实际平均处理能力6693万m3/d。2009年2月统计,我国每天产生含水率80%的湿污泥近10万t。因此如何有效、经济地处理处置剩余污泥和实现污泥资源化成为我国面临的一个无法回避的问题。
早期的污水处理厂由于没有严格的污泥排放制度,为了节约成本,大都简化甚至忽略了污泥处理的步骤,但随着污泥的堆积引发的问题逐步引起全世界的重视,我国近年来也连续出台了一系列有关污泥处理处置的措施、法规及标准,主要有环境法、环境行政法规及城市污水污泥处置相关标准等。本文综述了目前污泥的预处理方法、污泥的处理处置及资源再利用的方法,为今后的污泥处理处置研究提供参考。
2污泥的预处理
污泥从污水处理厂排出时,体积庞大,成分复杂,给污泥的后续处理带来一定的困难,所以首先要对其进行预处理。污泥的预处理是通过污泥的稳定、消化、热处理和脱水工艺达到降低固体有机物含量、杀菌及污泥脱水的目的。此外,经过预处理的污泥的成分、性质发生改变,有利于后续能源和资源的再利用。
2.1污泥的稳定化
常用的3种污泥稳定的方法有:消化法、碱性稳定化和热处理法。
2.1.1污泥的消化
污泥的消化是指在人工控制下,利用好氧或厌氧微生物的代谢作用将污泥中的有机物质分解为气体和残余稳定物,主要包括好氧消化和厌氧消化。好氧消化法的降解程度高,易脱水,运行管理简单,但运行费用高,消化污泥量少,随温度波动污泥的降解程度的波动较大,故相较之下厌氧消化较常用,该方法可以显著减少污泥体积,消除恶臭,较易脱水,污泥性质稳定,更宜作肥料。
2.1.2碱性稳定法
碱性稳定法是通过向污泥中投加石灰、水泥窑灰等强碱性物质一方面提高污泥的pH值,另一方面可利用强碱性物质释放出的大量热能杀灭病原体,抑制微生物的活性,降低恶臭和钝化重金属,当污泥pH值达到11.0~12.0时,趋于稳定,处理后污泥可直接施用于农田。
2.1.3污泥的热处理
热处理法也可以使污泥达到稳定化的目的。它是通过加热使潮湿污泥中的水分蒸发,达到烘干的效果,一般包括常压下30~75℃和75~190℃两个阶段,热处理能使污泥固化,胶体结构破坏,减少污泥中的结合水。污泥通过热处理可以杀灭其中的微生物和寄生虫卵,并达到防霉、除臭的目的,处理后污泥的体积可达到原来的20%~25%。但是经该方法处理后,部分可溶性有机物质、有毒重金属及NH3-N易溶出回流到原污水中,从而造成处理出水水质下降。
2.2污泥的浓缩和脱水
为便于污泥的处理和运输管理,污泥的浓缩和脱水是污泥处理的必不可少的前处理工序。污泥浓缩技术主要包括重力浓缩、气浮浓缩、离心浓缩、转鼓机械浓缩、带式浓缩机浓缩等,经过浓缩后污泥的含水率可达到95%~97%,在很大程度上实现了污泥的减量化。在整个污泥处理系统中,脱水处理是污泥最重要的减量化途径,可减到原体积的10%~20%。一般采用自然干化和机械脱水两种方式。污泥的自然干化是一种简便经济的脱水方法,它是利用自然力量将污泥脱水,适用于气候比较干燥、用地不紧张以及环境卫生条件允许的地区。但相比之下,更多使用的是机械脱水,其处理效率较高,不受条件限制。目前主要使用的脱水机械有转筒离心脱水机和带式污泥脱水机等。随着污泥处理技术的发展需要,污泥的浓缩和脱水逐步一体化。
3污泥的处理处置方法
污泥处置是根据污泥的最终去向,将污泥进行利用或无害化处理,传统上大多采用填埋、投海和弃置堆放、焚烧方式,虽然简单易行,但是会带来占用土地、污染地下水或海洋环境、填埋场渗水等问题,并未从根本上解决环境问题,给生态环境埋下安全隐患,这些方法也逐渐被环境法案和国际公约等制约。为避免污泥对环境的二次污染,人们已认识到污泥处理的优先顺序是减容、利用、废弃,污泥的利用和资源化成为研究主流。污泥的有效利用可分为土地利用和热能利用,具体方法主要包括污泥堆肥、焚烧、生物沥浸等。
3.1污泥堆肥
污泥的堆肥是在有控制的条件下,利用污泥中的微生物(主要是细菌)进行发酵,对多种有机物氧化分解并转化为腐殖质,使有机物稳定化。研究表明,通过堆肥处理的污泥物理性质得到大幅度改善,其结构蓬松,容重减小;同时可一定程度上消除恶臭;病原菌和寄生虫几乎全被杀灭,有毒有害物质显著降解,消除了二次污染,堆肥产品还可作为有机肥料被植物利用,具有明显的社会效益和环境效益。
目前全世界有各种各样的污泥堆肥方法,其中按堆肥堆制方式可分为开放式堆肥和封闭式堆肥;按发酵历程可分为一次发酵和二次发酵;按微生物对氧的需求可分为好氧堆肥和厌氧堆肥;按所处状态可分为发酵仓式堆肥和无发酵仓式堆肥;按堆肥过程中物料运动形式可分为静态堆肥和动态堆肥。
3.2污泥焚烧
污泥焚烧是一种在有氧条件下高温热处理的技术,由于城市污泥中含有大量的有机物和纤维木质素,脱水后可以燃烧。通过焚烧可使污泥迅速和最大程度上减容,缩短了处理时间,体积可达到原来的3%~20%,焚烧过程中所有的细菌被彻底杀灭,有机残余物被氧化分解,且焚烧产生的热能可回收利用,若在污泥中掺入适量的引燃剂、催化剂等,还可制成“合成燃料”,作为炉窑或锅炉的辅助燃料。目前应用最广的焚烧方式流化床式焚烧,其焚烧设备结构简单,操作运行方便,能够使燃烧彻底,有机物的破坏去除率高。而且焚烧处理的占地面积小,产生的灰渣稳定不腐败,无害化程度高,能量和灰渣可回收利用,操作条件不受天气的限制,但焚烧的成本较高,是其他工艺的2~4倍,热能利用受到规模的制约,会产生有毒有害气体,污染大气环境;而且难以处理量大面广的城市污水处理厂的污泥。
关键词:污泥处理;填埋;焚烧;土地利用;干馏
中图分类号:S141文献标识码: A
根据《中国污泥处理处置市场分析报告,2013版》,截止2013 年三季度末,全国城镇污水处理量达到1.47 亿m3/d。预计到2015 年末,污水处理厂湿污泥(含水率80%)全年产生量将达到3359 万t,即日产污泥9.2 万t。鉴于污泥中含有大量的有害成分如有机污染物、重金属、病原菌、寄生虫等,如此巨量的城市污泥,如果得不到妥善处置,将会对土地资源、水环境和城市卫生环境等带来巨大的威胁。科学地处理处置污泥已成为一个亟待解决的环境问题。根据调查分析,我国污泥处理处置的主要方法中,土地利用占44.8%、填埋占31%、其他处置占10.5%、还有13.7%的污泥没有得到任何处置[1]。传统的污泥处理与处置方法各有利弊,需要权衡使用。安全可靠、经济合理的污泥处置方式是污泥产业必然的发展方向,具有重大的环境意义。
一、 填埋的现状及优缺点
污泥的卫生填埋始于20 世纪60 年代,是一项比较成熟的污泥处置技术。填埋的优点是处理容量大、见效快。但它也存在一些突出的问题。一是占用大量的土地资源,不少城市已经很难找到合适的场地建设新的填埋场;二是填埋污泥可能造成填埋场渗滤系统的堵塞,大大缩短了填埋场的寿命;三是填埋污泥产生大量的渗滤液,有害成分的渗漏可能对附近的土地和地下水造成污染;四是对填埋气进行资源化利用的填埋场较少,填埋气体不但污染大气而且对附近居民的健康造成隐患;五是由于污泥的流动性和不稳定性,容易发生坍塌事故。调查还表明,建设完全规范的无害化污泥单独填埋场,投资远不如想象的节省。一个日填埋量1000t 的污泥单独填埋场(20 年的使用期),需投资0.5~2 亿元。每吨污泥的处理成本(含投资成本)达15~30 元,而且对污泥填埋的后续环境管理与处理成本还未考虑在内。填埋法处置污泥过去在发达国家采用的较多,但目前可供填埋的场地越来越少,因此其所占比例
也越来越小。但是在发展中国家,由于监管要求松、技术门槛低、初期投资少,这种方式目前仍然是主要的处置方式。
二、土地施用的现状及优缺点
目前我国的污泥农用比例约44.8%,是主要的处理方式之一。我国污泥农用起于1961 年北京高碑店污水处理厂的污泥农用项目。在国外污泥处置方式中,农用的比例也在逐年攀升。污泥农用可以改善土壤结构,提供植物需要的氮、磷、钾等营养成分。但在我国污泥农用仍然存在着隐患和风险。一是我国关于污泥农用风险的研究体系尚不健全,对于污泥处置的风险研究可用数据不充分,而且这些数据通常是基于短期(1~3a)的实验获得,长期(10a 以上)的田间实验数据较为缺乏。多数研究表明,污泥的有害成分进入土壤后,其不利影响一般不会立刻表现出来,但若长期大量使用,其负面效应就会明显地表现出来[4];二是许多发达国家已对污泥的处置制定了详细的法律法规,对污泥的标准、施用地点的选择、水源的保护、病原菌的控制、重金属的允许施入量、运输等都作了相应规定,而我国相关规定远不及国外的细致周全。目前比较有指导意义的标准仅有一个2008 年制定的《城镇污水处理厂污泥处置农用泥质》;三是污泥土地利用,涉及到农业、园林、市政、卫生等多个部门资源分配、利益分配和管理权限分配,使得本来复杂的问题更加复杂,实施后问题也比较多。
三、焚烧的现状及优缺点
污泥焚烧可以达到95%左右的减量率,是一种一劳永逸的方法。而其它的处理方法如土地利用、填埋、建材利用等后续问题比较多,如果在监管和污染控制方面存在漏洞,将会造成更加严重的二次污染[5]。虽然在价格上污泥焚烧成本是其他工艺的2~4 倍,但如果综合计算所有成本,将后续监测与管理等其它隐性费用计算在内,污泥焚烧的费用就不一定是
最高的了。但是初期投资成本过高成为制约污泥焚烧的一个重要因素。虽然焚烧法具有比较突出的优点,但是也要注意几个问题。一是焚烧废气的控制。焚烧可能产生二f英、氮氧化物、硫氢化物、稠环碳氢化合物等污染物。可以通过控制焚烧炉温、利用烟气净化系统等方法做到焚烧废气达标排放[6]。二是焚烧飞灰和底渣的管理。污泥焚烧的飞灰属于危险废物,需要按照危险废物进行处置。焚烧底渣需要按照相关规定进行鉴别,如果属于危险废物,按照危险废物的标准进行处理。不属于危险废物的,可按一般固体废物处置或者综合利用。
四、水泥窑协同处置
污泥的再利用技术中比较成熟的是利用污泥制造水泥。利用水泥回转窑处理城市污泥,不仅能实现污泥的减容和减量,而且燃烧后的残渣成为水泥熟料的一部分,不需要对焚烧灰进行处理,是一种两全其美的水泥生产途径。但是作为建材,污泥添加量过大会造成水泥品质的降低,形成新的资源浪费。因此这种方法能够处理污泥的量是有限的,很难满足工业化污水处理规模需求的处理量,不能作为一种主要的处理方法。
五、污泥处置的新技术
污泥处置的其他方法如制造纤维板、生产陶粒、涡流熔炉处理污泥等均有一定的研究,但是商业化应用还未成熟。目前商业化应用比较成熟的一项污泥处置新技术是干馏法处理污泥。干馏是在密封、无氧、非燃烧、高温状态下进行的化学反应过程。将燃料的燃烧与污泥的干馏分别在两个独立的空间进行。通过气体燃烧室的阶段性升温,将污泥中的水分蒸发,使有机物转化可利用的冷凝水、可燃气体和生物碳,同时来自污泥的重金属被钝化并固定在灰分中。干馏法具有突出的优点:一是干馏处理污泥的过程是碳的还原过程,将有机碳元素转变为无机碳元素,干馏法处理污泥产生的副产品即生物碳具有很高的附加值,其化学性能稳定,能够长期保存,通常作为土壤改良剂用于园林、花卉、草原、农业等;二是干馏处理污泥全过程是在密封、无氧、非燃烧、高温状态下进行,避免了产生二f英、氮氧化物和硫氧化物等有害物质;三是干馏处理污泥过程中产生的混合气(水蒸汽、不凝可燃气)经过净化、分离处理后可以再利用;四是污泥在污水处理厂只要新建一个污泥干馏处理车间就能处理自身产生的污泥,摆脱了污水处理厂在进行污泥处理时,所受到的外部条件制约;五是干馏法将污水处理厂产生的污泥直接输送到干馏机组内进行处理,避免了污泥在存放过程产生臭气,污染大气环境的问题。综上所述,干馏法处置污泥投资相对节省、占地少、污染小、能实现资源的回收利用,具有传统处置方法不可比拟的优势。随着技术的进一步成熟,必将得到更广泛的应用。
六、 展望
中国的污泥产量大、成分杂乱,不是任何单一技能就可以处理的。从久远的视点来看,污泥的处理技能应当与污水处理的工业化、规模化过程相匹配。把污水―――污泥处置作为一条流水线上的两个环节,污泥到达终端处置耗费的时刻应当大体与污水处理速度适当。不然,水处理的高效率会形成污泥处置的迟滞,带来一系列的二次污染问题。污泥是个社会问题,涉及到环保部分、建设部分、农业部分、疆土部分以及发改委等多个部分,一个部分无法单独处理问题,各个部分要和谐管理。从完善的政策法规到科学有用的监管,形成全体的管理链,污泥处理处置才能得到疾速的开展。
结语
综上所述,我国对于污泥的处理处置的技术在不断的完善和发展。其中最重要的两种方式是对系统产生的污泥进行相应的尾部处理,另一种是对其原位进行减量的处理。促使污泥的量减少,使其没有公害,具有一定的资源化以及稳定化。所以,将这两种的污泥处理方法结合在一起,就会减少污泥的产生,进而徐进我国污泥处理处置技术的发展。
参考文献
[1]程芳,亓恒振. 污泥处理与处置技术研究进展[J]. 环境研究与监测,2014,(03).
[2]胡少华,潘移峰,陈涛. 污泥处理处置技术的现状与探讨[J]. 环境工程,2014,(1).
关键词:污水污泥处置 分析 办法
污泥是指污水处理过程当中产生的固态、半固态与液态废弃物,含有大量的有机物,氮、磷等营养物,重金属以及致病菌和病原菌。城市污泥主要来源于排水系统、污水处理厂排水管道和泵站,其中以污水处理厂污泥为主。污泥是带有大量污染物的污水处理副产物,大量产生带来极严重的处置问题。本文针对污泥的处理处置方法与应用现状进行分析。
1 污泥填埋
污泥填埋有填地和填海造地两种。污泥消化后经脱水再进行填埋是目前国内众多大型污水处理厂中经常采取的方式,经过消化后的污泥中有机物含量减少,性能稳定,总体积减少,脱水后作填埋处置是一种比较经济的处理方式。污泥填埋场的渗滤液属高浓度有机污水,必须集中加以处理;污泥填埋场四周应设围栏,并采取相应的防蚊蝇、防鼠措施,未经干燥焚烧处理的污泥,宜小规模分层填埋,生污泥泥层厚度应小于0.5m,消化污泥泥层厚度应不大于3m,泥层上面铺砂土层为0.5m,彼此交替进行填埋,并设置通气装置。污泥焚烧灰渣填埋时,可不分层填埋。
2 土地利用
污泥的土地利用主要有农田回用、园林绿化、改良土壤、堆肥等。城市污水处理厂产生的污泥含有大量的有机物和N、P、K等丰富的营养成份,但经过脱水后,颗粒细微、含水率高,干化后呈硬块和粉灰状,直接施肥非常困难,国外常采用高温干化造粒或与工业废料、城市垃圾、农业桔杆混合发酵处理生产有机肥料。污泥堆肥采用的主要方法有:(1)生污泥堆肥;(2)熟污泥堆肥;(3)好气和厌气堆肥或综合堆肥。所谓生污泥即未经过好氧或厌氧消化处理的污泥,其有机物含量较高(大于55%),总碱度较低(小于pH6.5),含有大量活的寄生虫卵,病原菌等,需要补充的碳源较少。污泥好气堆制的肥料不仅适用农业等用肥,还适用于家庭用肥。为减少占地面积,加速制肥速度,可综合厌气堆肥成本低和好气堆肥时间短的优点,进行综合堆肥。
3 污泥焚烧
污泥焚烧主要可分为两大类:一类是将脱水污泥直接送焚烧炉焚烧,另一类是将脱水污泥先干化再焚烧。第一类直接焚烧工艺可焚烧含水率为75%~80%的污泥。第二类干化焚烧是将机械脱水后的污泥先进行加热干燥,降低其水份,提高入炉污泥的热值,使焚烧炉在运行过程中不需要辅助燃料。
污泥焚烧后,大大减量化。焚烧法有三个优点:(1)是大大地减少了污泥的体积和重量,因而最终需要处理的物质很小,有时焚烧灰可制成有用的产品;(2)是可以回收能量用于发电和供热。(3)是污泥处理速度快,不需长期储存。焚烧法的缺点主要是能耗太大。如日本污泥焚烧耗能量占污泥处置耗能量的70%,每年因此耗重油3.9×105m3,且焚烧装置设备复杂,建设和运用费用高于一般污泥处理方法。现在,由于焚烧技术有了很大的提高,使得焚烧费用与其他处理方法相比越来越具竞争力。但是它是一种减少污泥体积的处置方法。在我国城市污水处理厂不断发展的今天和将来,城市污水处理厂污泥的无害化、减量化和资源化势在必行。据预测,未来十年内,污泥的焚烧将成为污泥处置的最主要方式之一。
4 建材利用
污泥可用于制砖和制纤维板。污泥制砖有干化污泥直接制砖和污泥灰渣制砖两种方法。用干化污泥直接制砖时,当污泥与黏土按质量比1∶10时,污泥砖可达普通红砖的强度;利用污泥灰渣制砖时,灰渣的化学成分与制砖黏土的化学成分是比较接近的,制砖时只需添加黏土与硅砂,比较适宜的配料质量比灰渣∶黏土∶硅砂为100∶50∶(15~20)。污泥制纤维板,主要是利用活性污泥中含有的粗蛋白(有机物)球蛋白(酶)能溶解于水及稀酸、稀碱、中性盐的水溶液这一性质,在碱性条件下加热、干燥、加压后,发生蛋白质的变性作用,从而制成活性污泥树脂,使之与漂白、脱脂处理的废纤维压制成板材,其质量优于国家三级硬质纤维板。同时,污泥还可以用来生产水泥。
5 利用污泥生产沼气
关键词:污泥;处理;减量化;资源化;
中图分类号:U664文献标识码: A
1、前言
城市化、工业化进程的加速,对环境的影响日益严重,城市水环境的保护比以往显得更加重要,大量城市污水处理厂的出现,有效缓解了水环境的压力,但同时也带来了污水处理厂污泥如何处理的问题。污泥由多种微生物形成的菌胶团及有机物、重金属和盐类及寄生虫卵等组成,处理不好,易造成二次污染。不妥善解决污泥的出路问题,会影响到污水处理厂的正常运行。因此应根据各地的实际情况,综合利用污泥处理技术,找出适合的处理方式,就此,谈一点自己的看法。
2、污水处理厂污泥处理的现状和面临的问题
2.1处理现状
以南京为例,城区目前已投入运行的大型污水处理厂共有4座,污水处理能力约100万吨,每天产生的含水率80%的脱水后污泥达数百吨,目前的方式为脱水后外运掺烧发电、填埋、堆肥等。
其中焚烧发电约占50%,污泥脱水后运送至电厂与煤按一定比例进行混合,后进入焚烧炉燃烧产生热量用于发电;其它的用于填埋和堆肥,污泥脱水后利用废矿坑进行填埋,或经过堆肥工艺制成肥料。
2.2面临问题
根据《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策》的相关要求,污泥处理技术总的目标是实现“四化”,既“稳定化、减量化、无害化、资源化”,目前南京在污泥处理方面还存在着问题,主要表现在以下几方面:
2.2.1处理方式比较单一,缺乏深度处理工艺
现各厂污泥处理工艺基本为机械脱水工艺,既将剩余污泥加高分子絮凝剂(聚丙烯酰胺)后直接脱水后,脱水后污泥含水率达80%左右,运输的大部分是水,造成运力浪费;且运输途中,撒漏在所难免,对沿途环境影响很大,不符合减量化的要求。其次是污泥中有机物含量高,易分解有恶臭,黏性大,不符合稳定化的要求。
2.2.2污泥处理处理运营单位缺乏有效的监管
根据水染污防治法,污水处理过程中产生的污泥也应当被有效处理,参与脱水后污泥的焚烧、堆肥、运输等相关处理的单位,均被定义为污水处理设施运营单位,应有相关资质和执行标准,与目前的实际情况相比,各相关处理单位大多处于起步阶段,有的还不是主营业务,与要求比有一定差距的。另外对这些污泥处理运营单位的监管方面,相关制度和政策还不是很明了。
2.2.3污泥处理处理经费和政策的支持
污泥的性质决定了污泥的处理是一个比较复杂的问题,要真正实现污泥处理的无害化和资源化,单独依靠污水处理厂自身是完成不了的,必须实现污泥深度处理的产业化工作。
要实现产业化首先要保证有充足的污泥处理资金,污泥处理费用应当在污水处理费中占一定的比例。其次是要有相应的推行污泥资源化的政策,才能有效促进产业健康发展。
3 污泥的资源化利用
3.1 污泥堆肥
污泥中含有大量的植物所需的养分,其含量高于农家肥,但是污泥中也含有有害成分,重金属离子易在土壤和植物体内积累,因此在土地利用之前,必须对污泥进行稳定化。堆肥化处理是采用较多的一种方法。
堆肥化是利用微生物的作用,将不稳定的有机质降解和转化成稳定的有机质,并使挥发性有机质含量降低,减少臭气;通过堆肥化,污泥的物理性状明显改善(如含水率降低,呈疏松、分散、粒状),便于贮存、运输和使用;高温堆肥还可以杀灭病原菌、虫卵和草籽,使产物更适合作为土壤改良剂和植物营养源。
3.2 污泥燃料化
污泥燃料化方法目前有两种,一种是污泥能量回收系统(HERS法,Hyperion Energy Recovery System),另一种是污泥燃料化法(SF法,Sludge Fue1)。HERS法即利用污泥消化制沼气,将污泥进行厌氧消化,其中的有机物经厌氧细菌分解产生以甲烷为主的可燃性气体,经脱硫后即可用作发电燃料。SF法即污泥低温热解制燃料油,是将未消化的混合污泥经机械脱水后,加入重油,调制成流动性浆液进行多效蒸发,污泥有机质在加热条件下部分热裂解,产生衍生燃料。污泥燃料燃烧产生蒸汽还可作污泥干燥的热源和发电,回收能量。
污泥燃料化技术是一种适合处理所有污泥,又能利用污泥中有效成分,实现污泥减量化、无害化、稳定化和资源化的污泥处理技术,是当前污泥处理技术研究开发的方向。
3.3 剩余污泥制可降解塑料
1974年有人从活性污泥中提取到一类可完成生物降解、具有良好加工性能和广阔应用前景的新型热塑材料PHA,为利用活性污泥生产PHA奠定了基础。研究表明:活性污泥经过相关的培养后,可大幅度增加其中含有的可降解塑料。因此,利用剩余污泥制备可降解塑料可有效地解决化学合成塑料所造成的“白色污染”, 既让废物得到了利用又避免了对环境的二次污染,对环境保护及可持续发展作出了一定的贡献,创造了良好的环境效益和经济效益。
3.4 污泥的建材利用
污泥中的无机物主要由硅、铁、铝和钙等构成,含量约为20%-30%。因此即使采用传统的污泥焚烧工艺大幅度地实现污泥减量,但仍有较多以焚烧灰形式存在的无机物需做填埋处置。而污泥的建材利用可充分利用污泥中的有机物和无机物,实现污泥资源化。
污泥的建材利用主要有:制轻质陶粒、生产水泥、制熔融材料及熔融微晶玻璃等。污泥制轻质陶粒,是直接以脱水污泥为原料,将粉末状物料加热到熔点以上,使一部分物料变成液相,冷却后成为有相当强度的固体,烧结后物料相互之间往往产生化学结合,但大多是形成新的玻璃体或晶体。污泥中含有较多的灰分,其中的铝、铁成份是混凝法处理废水时形成的,可作为建筑材料添加剂。将污泥烘干研磨后,按照一定的质量比添加石灰并混合均匀,控制好温度条件和焚烧时间可制得水泥[9]。
污泥制轻质陶粒可用作混凝土的骨料、路基材料或花卉覆盖材料,也可作为污水厂生物滤池的滤料,微生物挂膜在陶粒上可有效降低污水中的BOD、COD及氨氮含量,效果良好;污泥制熔融材料也可用于路基路面、混凝土的骨料或地下管道的衬垫材料;污泥制微晶玻璃的外观、强度、耐热性优良,可应用于建筑内外的装饰材料;污泥生产水泥可用于素混凝土,地基的增强固化材料,以及用作道路铺装混凝土,大坝混凝土,重力式挡土墙,水泥竹纤维板等。
4、污泥处理方法的选用
一种有效的污泥处理方法,应当兼顾到环境生态效益、社会效益和经济效益,污泥的处理方法多种多样,各有优缺点,选用什么样的方法不但与当地的自然条件及经济社会发展水平有关外,还与污水处理工艺、污水来源等有很大关系。应根据污水处理厂的具体情况进行区别对待,统筹安排。
例如对于污水收集范围内无工业污染源以生活污水为主,污泥量较少的厂,完全可以考虑采取土地利用的方式,制成复合肥料后作为再生资源有效利用。
进厂污水既有工业污水又有生活污水的,如果污泥中有机物含量较高的,仍可以考虑采取土地利用的方式,作为再生林地和市政绿化的肥料利用,不易造成食物链的污染,也可成为污泥土地利用的有效方式。
如果污泥中重金属等污染较重,不符合农用污泥标准的污泥,需考虑采取焚烧的方法处理,以彻底消除二次污染。
对于城市有垃圾发电项目的,可考虑将污泥加入稳定剂后采用新技术脱水机将今水率降低至60%以下,作为覆盖土填埋入垃圾场,可有效利用其中含有的有机成份,产生沼气后用于发电,可低成本实现资源化目标。
5、结语
“十二五”期间,节能减排工作的标准进一步提高,城市污水处理厂污泥的处理工作得到重视,做好污泥的深度处理工作十分重要,需要创新思路,充分参考国内外情况,结合自身实际情况,找出一条适合的技术路线,实现污泥处理的 “减量化、无害化、资源化“的目标。
参考文献: