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我国城市污泥处置方法研究
RSS 打印 复制链接 发布时间:2018-03-17 09:44:55

      摘要:城市污水污泥作为污水处理的副产物,因其有臭味,含病原菌、寄生虫卵、重金属和某些有毒有机物等,越来越成为环境新问题。在我国现存的几种处置方式有土地利用、厌氧消化法、焚烧、填埋和投海,其中以填埋为主。 

  关键词:城市污泥 危害 处置方法   

  城市污水处理厂的污泥是指污水处理过程中产生的固态、半固态及液态废弃物,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。根据国家环保局《2003 年中国环境状况公报》,2003 年全国工业和城镇生活污水排放总量为460亿吨(其中工业废水排放量212.4 亿吨,城镇生活污水排放量247.6亿 吨,至少有10%,也就是46亿吨污水经过了处理,产生大约110万吨污泥(干重),并且正在以每年约10%的速度增长。 

  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,并展望其处理处置发展方向。 

  1、城市污泥的性质及危害 

  1.1城市污泥的性质 

  城市污泥是污水处理的产物,包括混入生活污水或工业废水中的泥沙、纤维、 动植物残体等固体颗粒及其凝结的絮状物,其中含有多种由微生物形成的菌胶团及其吸附的有机物、重金属元素和盐类,还有少量的病原微生物、寄生虫卵等综合固体物质。从外观上看,城市污泥呈黑色或黑褐色的流体状或泥饼状,含水量高、易腐败、有恶臭味。 

  1.2城市污泥的危害 

  城市污泥中含有大量的有机质和丰富的氮、磷、钾等营养物质,如果不经过处理而将其随意排放到水中,会造成水体恶化,影响生活和工业用水。如果污泥被直接利用到农业中,污泥中的铜、铝、镍、铬、锌、汞等金属会污染土壤和农作物;污泥中的有机物被微生物分解后发出的有毒气体、尘埃会加重大气污染。同时,污泥中含有大量的致病菌、寄生虫以及多氯联苯、二恶英、放射性元素等难以降解的有毒物质对生态环境和人类健康存在长期潜在的威胁。 

  2、我国城市污泥处置方法 

  2.1填埋 

  我国目前采取的污泥填埋一般是运至垃圾填埋场与城市垃圾一起进行处置这种填埋方式的问题是污泥中的NP和重金属在无防渗情况下污染地下水同时污泥填埋需要投入运输来越少的情况下,显然不符合社会持续发展的要求。 

  2.2焚烧 

  城市污泥中含有大量的有机物和一定量的纤维素、木质素,可用来焚烧。城市污泥焚烧后的残渣无菌、无臭,体积减少60%,使运输和最后处置大为简化,焚烧后产生的热量也可以充分利用。但城市污泥在焚烧时会产生二氧化硫、二哑英等气体而造成空气污染,同时重金属也会随烟尘的扩散而污染空气。此外,焚烧设备十分昂贵,且运行费用高达700元/t~900元/t干泥。 

  2.3厌氧消化法 

  20世纪80年代以前大多数的活性污泥采用厌氧消化法处理,杀灭微生物病菌并生产部分可利用的沼气。该技术有3大缺点:①厌氧消化罐、沼气回收和储存等配套设备投资高昂;②厌氧消化虽然通过各种厌氧菌的生化反应使污泥稳定,总量降低25%左右,最终仍需卫生填埋;③系统运行复杂,成本高,不稳定,隐患多。有关资料显示:污泥厌氧消化系统的建设投资约为(100~200)万元/t干泥,包括污泥浓缩、脱水、中温消化、消化污泥再浓缩、脱水外运,其运行费用大约700元/t~900元/t干泥。 

  2.4土地利用 

  城市污泥的土地利用,也许是最古老、最经济的处置方法。由于城市污泥中含有丰富的有机质和氮、磷、钾、微量元素等植物所需的营养成分,是肥田、改良土壤、园林绿化的好材料。近年来,城市污泥的土地利用日益受到重视,欧共体成员国及美国的城市污泥总产量的30%施用于农田。可以接纳城市污泥的土地类型很多,如农田、林地、城市、园林和荒漠化土地等。但是我国在城市污泥的土地利用时,一般只是经过简单的脱水处理后,直接用于农作物的施肥,这样势必造成污染物(如重金属)在植物体内的富集,如果是可食性植物,则会通过食物链进入人畜体内,危害人类的身体健康。 

  污泥的土地利用应注意以下2个问题: 

  (1)加强病原菌和寄生虫的控制。城市污水处理厂污泥中含有大量的病原微生物和寄生虫,如不对其加以控制,污泥在土地利用或施用过程中会对人畜的健康造成危害。因此污泥在处置前应进行高、中温好氧法或厌氧法或采用辐射处理是不可或缺的环节。 

  (2)重视对污泥中重金属及有毒有机物的控制。污水污泥中和管理费用并且填埋将占用大量土地在目前我国城乡耕地越的重金属和有机污染物含量已成为污泥土地利用的重要限制因素污泥中往往含有大量的铜、镍、铅、锌、汞等重金属和许多种有毒有机物若农田中长期施用会导致土壤污染它们被农作物吸收后又通过食物链进入人体从而影响人体健康。 

  2.5投海 

  投海是利用水体消除城市污泥一般不需要进行严格的无毒无害化处理也无需脱水便可直接排入水体而且容量很大对于靠近海岸的大型污水处理厂这是一种方便的城市污泥处置方法但此法并未从根本上解决环境问题同时也造成了海洋污染对海洋生态系统和人类食物链已造成威胁受到越来越强烈的反对美国1998年已禁止向海洋倾倒城市污泥欧盟也规定在1998年12月31日以后禁止在海洋中处置城市污泥。 

  3、污泥处理处置发展方向展望 

  污泥处理处置技术的发展经历了从随意堆弃、农用到卫生填埋、土地利用、焚烧(热能利用),并正向低温热解等高技术含量的处理方法发展。未来的污泥处理策略是使污泥的产生、处置与环境保护之间达到一个平衡,关键是污泥的资源化利用。在我国,由于经济状况所限,今后的一段时间内仍将是以填埋为主,并逐步发展多元化的处理处置利用方式。如上海市的污泥处理将逐步发展成污泥填埋、焚烧、厌氧发酵、生物预处理后土地利用等多种处理模式共存的格局。针对污泥问题,更重要的是更新观念。在对污泥的管理控制当中要充分考虑到污泥产生的源头――污水处理厂,通过改进污水厂的处理工艺来达到从源头减少和避免污泥产生。 

  随着人们环境保护意识的不断提高和环境法规的不断完善以及国内外对能源的需求量逐年增加开发和利用低成本、高效率、环境污染小的可再生能源已经成为社会的需求。我国是一个以农业为主的发展中国家,污泥处理应当以堆肥和土地利用为主在经济发达地区可根据实际情况选择合适的处置方法。从污泥处置趋势分析,今后污泥利用方向将是资源化利用。污泥热化学处理(焚烧、热解、气化)在今后城市污泥处理处置领域的应用将会越来越广泛,污泥中无机成分的综合利用也将是污泥资源化的研究热点。    

  参考文献: 

  [1]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. 

  [2]陈军.城市污水处理厂污泥利用现状及潜在环境问题[J].矿产与地质,2005,19(6):732~734. 

  [3]陶俊杰,王海涛,王晓霞,等.城市污水处理厂污泥农用的可行性分析[J].市政技术,2006,24(2):72~7 

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