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对于城市污泥处理处置方法及有效的利用
RSS 打印 复制链接 发布时间:2016-09-01 10:31:50
[摘 要]城市污泥是城市污水处理不可避免的产物,如何使污泥的处置与环境保护之间达到一个良好的平衡是当前面临的重大课题。城市污泥是一种常见的固态污染物,但是如果将其进行合理的加工,则会成为一种有用的资源。目前对于污泥的处置方式及深化利用是一项重要的研究课题,它对保护环境具有积极的意义。污泥科学合理的利用可以避免资源的极度浪费,具有非常重要的现实意义和经济社会价值。此外,我国对现有行业的可持续发展战略的改革更加推进了污泥的处理处置与其资源化技术的研究进程。本文主要阐述了城市污泥处理方法以及再利用的处置方式,有效的推动了城市污泥处理的环保化进程。 
[关键词]城市污泥;污泥处理处置;污泥利用 
  前言: 
  据全国日统计污水排放量达13.4×105万吨. 经处理后约0.5%~1.0%的转化为固态凝聚沉下来形成污泥。污泥的成分很复杂,是由多种生物 形成的菌胶体与其吸附的有机物、无机物组成的集合 ,除大量的水分外这含有难降解的有机物、重金 属、盐类及病原微生物和寄生虫等.大量的未经处理的城市污泥任意排放对环境造成新的污染. 城市污 泥处理费用相当昂贵,与污水处理费用基本相当.因而如何将大量的成分复杂的城市污泥无害化、资源,已成为全世界较为关注的问题。 
  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 
  2 污泥的脱水 
  从污水处理厂排出的污泥和城市沟河溏清淤产生的污泥,由于含水量高、体积庞大,容易腐败发臭不利于运输和处置。常常需要进行脱水,污泥脱水主要降低污泥的含水率,减少污泥的体积,降低运输成本。污泥脱水浓缩后可利用物质的含量相对增高,有利于污泥的后续处置和利用。 
  2.1 机械脱水 
  机械脱水是使用各种机械将污泥中水份除去.常用机械有真空过滤机、板框过滤机、带压压滤机、离心机等. 
  2.2 自然干燥 
  自然干燥是利用太阳能将污泥脱水、干化的方式。传统的方法一般采用干化床。这种方法适用干燥气候,占地面积较大,易给周围环境带来卫生隐患。 
  利用芦苇编织物进行污泥脱水试验。芦苇编制一定规格“容皿”,置于硬化的地面(水泥地面)上再将污泥移入。芦苇编织物起“格栅”作用。这种污泥脱水方法可将污泥中干固体含量由排出时的1%左右增加到50%。这种利用芦苇编织物进行污泥干燥,不需要电能,也不需要其它物质消耗,是一种可持续的过程。这种污泥脱水方法缺点是占地面积较大,地面必须硬化防止引起地下水污染。 
  3、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。 
  3.1 污泥的稳定 
  污泥脱水后仍含较高的水份、大量的有机物和病原菌。污泥稳定是充分利用污泥中的微生物降解污泥中的有机物质进一步减少污泥中的含水量,杀灭污泥中病原菌,消除臭味,使污泥中的各种成分处于一种相对稳定的状态。污泥稳定的主要方法有:污泥堆肥化(污泥堆沤)、干燥、厌氧消化等。 
  3.2 污泥堆肥化 
  污泥堆肥实质是利用污泥中的好氧微生物进行好氧发酵的过程。把污泥按一定比例与各种植物残体(秸杆、稻草、树叶等)、生活垃圾等混合,借助混合微生物群落地湿润环境中对有机物进行氧化分解,把有机物转化为类腐殖质。经堆肥处理的污泥质地疏松阳离子代换量显著增加,溶重减少,可被植物利用的成分增加,病原微生物被杀灭。 
  3.3 干燥 
  干燥是将已脱水的污泥进一步降低其含水量,便于储存和运输,避免因微生物的作用发霉变臭,使污泥处于稳定状态。 
  干燥工艺除了最简单的日晒外,常用的是热干燥技术。热干燥过程也就是对污泥进行灭菌处理的过程。若干燥温度大95℃。完全可以达到杀灭病原菌的卫生要求。干燥后污泥含水率在10%左右(含水率小于23%时就能完全抑制微生物的活性)。所以干燥使污泥处于稳定状态。干燥使污泥性能全面改善,干燥后的污泥仅是最初污泥量5~10%,有机质比重增加,发热值提高,相当劣质煤,提高了污泥的有效利用的价值。 
  3.4 厌氧消化 
  厌氧消化也是污泥处理中较为普遍采用的污泥稳定技术。一般是在密闭的消化池30℃条件下贮存一个月。主要是通过兼性厌氧微生物和厌氧微生物的作用,使污泥有机物分解,最终生成象甲烷等为主的气体物质,或可被植物吸收利用的简单物质。这种厌氧消化污泥产生的可燃性物质可作为能源用于发电及其他领域。利用这种方法稳定城市污泥无论是在运行管理还是在经济效益方面具广阔前景。 
  4 城市污泥的有效利用 
  根据城市污泥主要成分监测和已报道过的城市污泥成分分析,城市污泥实施有效利用主要有污泥土壤施用和污泥焚烧。 
  4.1 污泥堆肥土壤施用 
  城市污泥一般重金属及其他有毒成分都很低,并且含N、P等农作物生长所必需的物质。污泥中有机腐殖质是良好的土壤改良剂。将污泥土壤施用有良好的环境效益和经济效益。污泥土壤施用按含水量不同分为污泥堆肥肥料和干燥污泥肥料。影响污泥土壤施用的主要因素是:污泥可能引起重金属后污染,污泥中难降解的有机物及N、P的流失对地表水和地下表的污染。 
  近年来众多研究表明,城市污泥中重金属含量呈下降趋势。若严格控制污泥堆肥质量合理施用的情况下,一般不会对土壤和作物产生造成重金属污染。不会影响植物安全和生物食物链的安全。通过对污泥堆肥作为园林绿地肥料的研究表明,将污泥与生活垃圾1:1混合堆沤处理既提高了有效成分的含量,又消除了污泥的臭味,降低了有害物质的含量,非常适用于城市园林绿化。通过对园林绿地施用污泥堆肥对环境影响的研究污泥堆肥施用主要引起硝酸盐的增加。但严格控制污泥质量和施用量(60吨/公顷),不会对地表水及地下水造成影响。研究表明,污泥堆肥施用既可改良土壤,尤其是扰动土地,效果 更为显著,又可增加肥力,提高植物产量和品质。 
  4.2 污泥的焚烧 
  污泥中含有一定量的有机成分,经脱水干燥可用焚烧处理。干燥污泥接近于劣质煤,焚烧从技术要求来说比垃圾焚烧简单,但为防止污泥焚烧过产生二恶英等有毒气体。焚烧温度应高于850℃.污泥焚烧所产生的焚烧灰具有较好的吸水性、凝固性。 
  最近有人将污泥中加入引然剂、催化剂、固硫剂等添加剂制成合成燃料,用于工业和生活锅炉的燃料(目前处于实验阶段)。若能符合锅炉要求和环保要求,这将是一种污泥有效利用的理想途径。 
  5 结论 
  城市污泥处理处置及其无害化,作为再生资源进行有效利用是全球共同关注的问题。一种有效的污泥处理处置方法应当兼顾到生态环境效益、社会 效益和经济效益的均衡。对于我们这样一个农业国家,经济基础较为薄弱,将污泥制成污泥复合肥料用 于植物造林、园林绿化、农业种植、土地改良等。污泥 堆肥高水平采用大规模的机械化生产保证污泥堆肥质量增加污泥肥诳降低有害物质含水量量。为加大污泥土壤施用,一方面要加强基础性研究,确定科学的施用量,制定污泥安全标准,防止对土壤、地下水、地表水、植物、造成污染,另一方面要采取切实的管理措施,严格控制污泥堆肥质量,采取有效监控措施,防止重金属污染。 
  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] 张新华,朱维斌,张龙江.污泥处置技术探讨[J].四川环境,2003,22(2):35-37.
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