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污水厂污泥处置及资源化利用
RSS 打印 复制链接 发布时间:2018-04-26 16:35:04

 摘要:污泥是由水和污水处理过程所产生的固体沉淀物质。由于其中含有大量有毒的工业化合物、病毒细菌、重金属离子等,使其已经成为目前我国污染物处理急需解决的问题之一。 

  关键词:污水厂污泥;处置;资源化利用 

  中图分类号:U664.9+2文献标识码: A 文章编号:   

  引言 

  污水处理厂污泥是城市生活污水和工业废水在进行净化处理过程中产生的沉淀物质,是一类危害性极大的固体废弃物。如果不加以彻底处理与控制,将会对环境造成严重的二次污染。 

  一、我国污水厂污泥处理现状  

  现阶段,我国的污水污泥处理过程中,存在着重污水处理,轻污泥处理的问题,而且,污水处理厂往往是出于是完成任务的心态,只对污水进行处理,污泥的处理由于不在其处理范理内,往往视而不见,再加上,污泥处理的概念并没有深入人心,且污泥的处理处置起步较晚,所以问题较多。除几个大型城市外,国内各城市的总体规划中缺少污泥处理处置内容,更无专项规划。  

  到目前为止,国内正在运行的污水处理厂仍然没有重视、正视污泥处理问题,大部分的污水处理厂只是简单的对污泥进行浓缩处理,没有对污泥进行没有稳定化、无害化的处理,更没有最终的明确的处置的途径。  

  因此,国内的大部分地区的污水处理厂都没有对污泥进行无害化处理,就将污泥外运,部分地区虽然有将污泥进行消化处理,但是没有对其进行统一管理,而是随意的堆放在外面,任人随意取走,不知下落。而有的地区则将污泥进行干燥化处理后,打包做为用农业肥料,批量卖给农民作为农业肥料。既没有对里面的重金属含量进行检测,也没有对其中的微生物进行消毒,根本无法判断这些污泥制成的农业肥料对农作物的害处,而这些污染物通过大气、水、食物链等多种途径造成二次污染,危及人类健康。  

  二、污水厂污泥处置及资源化利用存在的问题 

  1、污泥农用比例过大,存在风险 

  我国污泥土地利用起步较早,随着污水处理事业飞速发展,2003年污泥年产量已达900多万吨(含水率80%),污泥农用的规模也逐步扩大。根据资料显示,目前我国的污泥农用比例约44.8%,是主要的处理方式之一,污泥农用项目存在隐患和风险。而目前,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主要涉及污泥土地施用对植物的影响、重金属从土壤到植物的迁移和重金属、氮、磷在土壤中的迁移,可用数据不充分,这些数据通常是基于短期(1-3年)的实验获得,而长期(10年以上)的田间实验数据较为缺乏。若用短期的实验数据预测长期的影响,其本身就存在一定的风险。此外,对于污泥土地施用后,周围相关暴露人群的消费资料,可用数据几乎为零。 

  2、污泥填埋环境问题比较多 

  2.1 消耗大量土地资源,不少很难找到新的填埋场; 

  2.2 产生大量渗沥液,由于含水率较高,污泥加剧了垃圾填埋场渗沥液的污染,大部分和垃圾混合填埋的垃圾场存在拒收污泥的现象; 

  2.3 对填埋气进行资源化利用的填埋场较少,填埋气体污染大气,并存在安全隐患。 

  调查还表明,建设规范的无害化污泥单独填埋场,投资并不如想象的节省。1座日处理垃圾1000t的污泥单独填埋场(20a使用期),需投资0.5-2亿元,每吨垃圾处理成本(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的成本还没有考虑在内。  

  3、污泥综合利用良莠不齐 

  污泥建材利用是污泥资源化方式的一种,其内容包含了利用污泥及其焚烧产物制造砖块、水泥、陶粒、玻璃、生化纤维板等。目前,污泥的建材利用已经被看作是一种可持续发展的污泥处置方式,并在日本以及欧美国家逐渐发展起来。相比较而言,我国在污泥建材利用发展方面有些落后,虽然在污泥制砖方面的研究确实不少,但缺乏实际的工程应用。总的来说,污泥建材利用在中国以及西方发达国家大多还处于研究及尝试的阶段,技术成熟和推广应用还需要一段很长的时间。  

  三、污水厂污泥的处理处置与资源化利用分析  

  1、污泥的卫生填埋  

  对污泥进行填埋处置可以分为两类,首先是在专门的污泥填埋场进行填埋,其次就是可以将污泥同普通的生活垃圾在固体废弃物场进行填埋。卫生填埋原来是传统的堆放和填地,最终发展为现在的卫生填埋。该项污泥处置方法已经变得十分成熟和普遍,其处置的容积较大,成本较低,并且见效很快。  

  具体来说,就是首先将的污泥进行简单的灭菌,然后将其倾倒在低地、谷地或者是人工制造的平原。这种污泥的处置手段对于占地面积要求很大,同时还会在雨水的作用下,使污泥中的有害物质渗透到地下,进而污染地下水,同时由于会产生大量的沼气,还会有火灾或者是爆炸的危险。  

  2、污泥的焚烧处理  

  焚烧处理是目前我们最常使用的方法。对污泥进行焚烧有两种方法,一是脱水后直接焚烧,二是脱水、干化以后再进行焚烧。采用焚烧的方法,其产生的剩余物质比较少,同时基本上无异味,这样就可以有效的使污泥得到减量,同时不需要对污泥进行灭菌处理。污泥的燃烧灰还可以作为掺合剂用作建筑方面。  

  将污泥进行焚烧,还可以从其废气中获得剩余的能量,将其用来发电。我们也可以在脱水污泥中加入一些引燃剂或者是催化剂,这样就可以制成合成的燃料。这样的合成燃料用途很广,同时对于环境的影响较小。 

  3、污泥消化  

  在残留的污泥中,经过技术人员的分析,含有大量的有机物质,这些有机物质中含有大量的碳、硫、氢、氧等元素,针对这一特点,技术人员可以采用污泥消化的技术,对污泥进行处理。  

  污泥消化是指在人工控制下,通过微生物如酶、细菌等物质的新陈代谢的作用下,使污泥中有机物质被逐渐的分解消化,这其中包括有氧消化和厌氧消化两种消化方式。  

  有氧消化法是将酶或者细菌注入污泥当中,再将这些污泥平摊在室外的处理池内,使其充分的与空气接触,最大程度的刺激酶或者是细菌的生物活性,再依靠他们的有氧代谢和微生物内源代谢,有效的稳定和分解消化污泥中的有机物质。有氧消化法的优点在于对污泥中的有机物质降解程度很高,易脱水,且产生的肥份很高,运行管理简单,但是运行费用却很高,而且由于微生物本身的活性有限,所以,能够消化污泥量比较少,降解程度随温度波动大。 

  而厌氧消化是当前污泥消化处理常用的消化方法,微生物在无氧的条件下,不断进行无氧代谢,分解消化污泥中的有机物,使其最终分解成一些无机物和气体,通过厌氧消化,污泥的体积会显著的减小,而污泥的质量也会变成黑色粒状结构,容易脱水,性质比较稳定。  

  4、污泥的土地利用  

  污泥进行农地的利用已经有很长的历史了。因为污泥中含有丰富的有机物以及其他一些营养元素,同时还含有植物生长所必须的一些微量元素,将其施放于农田,可以很好的增加土壤的肥力,改善土壤的结构,进而有利于农作物的生长。将污泥进行农地利用是一种十分安全并且经济环保的处置方式。尽管污泥进行土地利用具有很多的优点,但是我们也应该看到污泥中含有很多的病原菌以及很多的重金属,这会对土地造成污染,因此,在进行农地利用之前,必须要对污泥进行无害化的处置。 

  5、污泥的能源利用  

  5.1 污泥低温制油技术  

  这种技术就是说在300℃-500℃,以及在高压缺氧或者是常压的情况下,借助污泥中铜金属的催化作用将蛋白质和脂肪类物质转化成碳氢化合物,最终会产生油、水以及非冷凝气体,这是一种正在发展中的技术。 

  5.2 污泥沼气利用 

  经过厌氧消化后的污泥可以产生出甲烷。在电脑的控制下,通过对容器里的厌氧环境进行调整,使自然中存在的微生物参与到有机物的发酵和降解,最后就实现了甲烷化。经过发酵后的产物主要是甲烷以及二氧化碳,并将其收集用于清洁燃料。用这种方法进行沼气制作,其资源化的程度较高,在产生沼气的同时,还会产生大量的有机肥料,该项技术对环保的影响较小。 

  城市污泥的厌氧处理已成为近几年主要研究方向,很多技术也在传统厌氧装置的基础上根据污泥的特性进行了改良,如“剩余污泥温度分级--生物分相厌氧消化系统”大大提高了厌氧消化效率,提高了产气率。且该技术在“宁海城北污泥处理处置工程”实践中也得到了很好的应用。  

  结束语 

  综上所述,我们要不断完善我国污泥处理工作的相关制度建设,提高处理污泥的水平,加大对污泥处理工作的重视程度与各种资源投入,为有效地开展污泥处理工作提供必备的经济支持和物质保障。 

  参考文献 

  [1]城市污水厂污泥处理处置技术评估及工艺选择姚金玲;王海燕;于云江;王兴润环境工程2010-02-22期刊 . 

  [2]我国城镇污水厂污泥处理处置及政策发展过程分析路庆斌; 张卫华中国建设信息(水工业市场)2010-07-15期刊

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