摘要:隨著城市化的進(jìn)展,環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的日益提高,污水處理率和污水處理程度也日益得到提高和深化,污泥的產(chǎn)量也因此而大大提高,如何加強(qiáng)污泥處置,也就成了一個(gè)大問題。本文結(jié)合某市污水處理廠污泥處置的實(shí)踐,談?wù)勎勰嗵幹玫姆椒ā?/p>
關(guān)鍵詞:污泥處置 方法 污泥堆肥
0 引言
城市污水廠的污泥是指處理污水所產(chǎn)生的固態(tài)、半固態(tài)及液態(tài)的廢棄物,含有大量的有機(jī)物、豐富的氮磷等營養(yǎng)物、重金屬以及致病菌和病原菌等,不加處理的任意排放會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),以活性污泥法為主的污水處理工藝,其污泥產(chǎn)生量是污水處理量的0.3%—0.5%(以含水量97%計(jì)),數(shù)量十分驚人。為了控制水污染和實(shí)現(xiàn)污水資源化,我國對(duì)城市污水處理率提出了明確的要求,到2010年,所有設(shè)市的城市,污水處理率不低于60%。直轄市、省會(huì)城市、計(jì)劃單列市和風(fēng)景旅游城市,污水處理率不低于70%。本文結(jié)合某市污水處理廠污泥處置的實(shí)踐,談?wù)勎勰嗵幹玫姆椒ā?/p>
1 某市污泥處置的現(xiàn)狀及存在的問題
1.1污泥處置現(xiàn)狀該市年產(chǎn)生生活污水約7.9萬噸,污水處理廠采用高效沉淀池+曝氣生物濾池+后反硝化處理工藝,年產(chǎn)生污浞約1.0萬噸,含水率為70%—80%,所產(chǎn)生的污泥大部分填埋或露天堆置在城郊及廠區(qū)周圍,少部分直接或經(jīng)簡單處理后作為綠化及農(nóng)用肥料。
1.2存在的問題污泥經(jīng)脫水后含水率仍然較高,導(dǎo)致填埋工藝如推平、壓實(shí)、覆蓋很難進(jìn)行,給填埋造成了較大的困難:露天堆置的污泥散發(fā)出的惡臭給大氣造成了污染,同時(shí)還成為倉蠅孳生的良好環(huán)境:脫水后的污泥有惡臭、結(jié)塊的特點(diǎn),直接作為肥料使用存在很大缺陷??紤]到未來城市的發(fā)展,預(yù)計(jì)到2020年污泥產(chǎn)生量將增加一倍以上,同時(shí)城區(qū)的發(fā)展對(duì)周邊土地的需求與污泥處置用地的矛盾也將大大加深。
2 污泥的處置方法
污泥的處理和處置主要有以下幾個(gè)方面的任務(wù):①減量化:一是在污水處理工藝中采用生物或化學(xué)的方法直接減少污泥的產(chǎn)生,二是在污泥處理系統(tǒng)中提高污泥的含固率,減少污泥最終處置前的體積,以降低污泥處理及最終處置的費(fèi)用;②穩(wěn)定化:通過處理使污泥性質(zhì)穩(wěn)定,最終處置后不再產(chǎn)生污泥的進(jìn)一步降解,從而避免產(chǎn)生二次污染;③無害化:去除污泥中對(duì)人體或自然界有危害的病毒、細(xì)菌、原生動(dòng)物和重金屬等;④資源化:一是利用污泥中富含的N、P、K等回收有機(jī)肥料,改善土壤條件,促進(jìn)作物的生長,二是利用污泥中大量有機(jī)物儲(chǔ)藏的熱量進(jìn)行焚燒,回收熱能。依據(jù)在污泥處理和處置的思路上從污泥無害化著手,把它作為滿足環(huán)境基本要求,社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基本條件的主要措施和手段;同時(shí)不放棄資源化的努力。
從世界范圍看,城市污泥的處置方法主要有焚燒、填埋、投海和堆肥等多種形式。
2.1污泥焚燒污泥焚燒的優(yōu)點(diǎn)是可以迅速和最大限度地實(shí)現(xiàn)減量化。缺點(diǎn)是高成本和可能產(chǎn)生的污染(廢氣、噪聲、震動(dòng)、熱和輻射)。焚燒所需的費(fèi)用很高,如無空氣凈化設(shè)備,產(chǎn)生的有毒有害氣體將造成環(huán)境污染,存在煙氣污染問題,同時(shí)焚燒需要消耗大量的能源,即使在焚燒過程中回收熱能,仍然無法大幅度降低能源消耗。從國外的情況看,焚燒投資約合人民幣7600—12000元/at(干污泥),運(yùn)轉(zhuǎn)與維護(hù)費(fèi)600—1250元/at,是其它工藝的2—4倍。我國目前的經(jīng)濟(jì)能力及能源儲(chǔ)備狀況決定了這一處置方式難以推廣。
2.2污泥填埋污泥的衛(wèi)生填埋始于60年代,是在傳統(tǒng)填埋的基礎(chǔ)上從保護(hù)環(huán)境角度出發(fā),經(jīng)過科學(xué)選址和必要的場地防護(hù)處理,具有嚴(yán)格管理制度的科學(xué)的工程操作方法。到目前為止,已發(fā)展成為一項(xiàng)比較成熟的污泥處置技術(shù),其優(yōu)點(diǎn)是投資較少、容量大、見效快,1992年歐盟大約40%的污泥采用了填埋處置。由于污泥填埋對(duì)污泥的土力學(xué)性質(zhì)要求較高,需要大面積的場地和大量的運(yùn)輸費(fèi)用,地基需作防滲處理以免污染地下水等,近年來污泥填埋處置所占比例越來越小。
2.3污泥投海污泥投海操作簡單、對(duì)于沿海城市來說其處理費(fèi)用較低,但是,隨著生態(tài)環(huán)境意識(shí)的加強(qiáng),人們?cè)絹碓蕉嗟仃P(guān)注污泥投海對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境可能存在的影響,此種處置方式已無發(fā)展空間。
2.4污泥堆肥利用污泥的堆肥利用已有多年歷史,主要包括污泥農(nóng)用,污泥用于森林與園藝、廢棄礦場等場地的改良等。污泥中含有豐富的有機(jī)物和N、P、K等營養(yǎng)元素以及植物生長必需的各種微量元素Ca、Mg、Zn、Cu、Fe等,施用于農(nóng)田能夠改良土壤結(jié)構(gòu)、增加土壤肥力、促進(jìn)作物的生長。污泥的土地利用是一種安全積極的污泥處置方式,在美國約有40%左右的污泥采用土地利用的方式進(jìn)行處置。盡管污泥的土地利用有能耗低、可回收利用污泥中養(yǎng)分等優(yōu)點(diǎn),但也存在病原菌擴(kuò)散和重金屬污染的危險(xiǎn),為此各國政府先后頒布了農(nóng)用污泥重金屬濃度標(biāo)準(zhǔn)和嚴(yán)格的無害化要求,并對(duì)單位面積土地污泥的應(yīng)用量有嚴(yán)格的限制。
3 某市污泥處置途徑的選擇
依據(jù)成熟的污水處理思路,污泥處理處置作為污水處理系統(tǒng)的非常重要的環(huán)節(jié),給予巨大投入,使污染治理能劃上一個(gè)完整的句號(hào),考慮到產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、土地資源、城市化程度等因素,不同地區(qū)應(yīng)因地制宜地采取適合各自特點(diǎn)的污泥處理處置技術(shù)路線。
從污浞的成分看,其中重金屬含量低于國家標(biāo)準(zhǔn),有機(jī)物、氦、磷等的含量均高于一般農(nóng)家肥,還含有鉀及其它微量元素,若施用于土地中,對(duì)土壤物理、化學(xué)及生物學(xué)性狀有一定的改良作用。該市工業(yè)基礎(chǔ)較差,城市污水處理廠進(jìn)水主要為城市生活污水,工業(yè)污水產(chǎn)生量較小,隨著環(huán)境污染管理制度和法規(guī)的完善與實(shí)施,工業(yè)污水達(dá)標(biāo)排放率不斷提高,對(duì)工業(yè)污水的治理力度和治理技術(shù)水平也顯著提高,同時(shí)其他各種管理和技術(shù)水平也不斷進(jìn)步,使得近年來城市污水處理廠排放的污泥中重金屬水平顯著下降,污泥中重金屬的含量對(duì)污泥堆肥的影響會(huì)逐年降低。
污泥處理可采用污泥干化和高溫堆肥相結(jié)合的方法,污泥加熱干化使污泥含水率由80%降至60%,此階段能耗在污泥干化全過程中能耗最低,再與部分菌種進(jìn)行混合,使污泥含水率調(diào)整到66%,含水率55%的污泥正好適合污泥高溫好氧堆肥發(fā)酵的條件,經(jīng)10~15天的堆肥發(fā)酵后物料的含水率降至26%左右,堆肥發(fā)酵后的物料一部分作為菌種回填循環(huán)利用,另一部分可作為營養(yǎng)土,由于污泥中富含N、P、K等營養(yǎng)物質(zhì),在好氧菌作用下穩(wěn)定熟化,易于植物吸收,直接用于園林綠化、植被恢復(fù)、回填土等。
經(jīng)過堆肥處理后,污泥的物理性狀改善,含水量降低(小于40%),疏松、分散、細(xì)粒狀,便于貯藏、運(yùn)輸和使用;同時(shí),污泥經(jīng)過堆肥處理后,植物可利用形態(tài)養(yǎng)分增加,重金屬的生物有效性減小,如果根據(jù)污泥堆肥的養(yǎng)分含量、土壤養(yǎng)分狀況及植物對(duì)養(yǎng)分的需求,給其中加入一定量的化肥,并補(bǔ)充必要的微量元素,制成復(fù)合有機(jī)肥料,作為商品出售,將有較好的經(jīng)濟(jì)效益。
該市地處平原,周邊耕地資源較為豐富,歷來農(nóng)業(yè)生產(chǎn)比較發(fā)達(dá),“高產(chǎn)、高質(zhì)、高效”農(nóng)業(yè)蓬勃發(fā)展,農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營呈現(xiàn)良好發(fā)展勢頭,肥料需求量將逐漸增加。
因此,無論從經(jīng)濟(jì)因素還是從肥效利用因素出發(fā),污泥堆肥農(nóng)用都是一種符合該市實(shí)際情況的處置方法,這種處置方法一方面可以為污水廠污泥找到一條根本出路,另一方面還可緩解農(nóng)村資源的短缺。
4 小結(jié)
隨著城市污水處理事業(yè)的發(fā)展,作為污水處理過程的伴生物的污泥也日益增加,污泥的處置問題在城市污水處理中占有的位置將日益突出。未來的污泥處理策略是使污泥的產(chǎn)生、處置與環(huán)境保護(hù)之間達(dá)到一個(gè)良好的平衡,不應(yīng)再走工業(yè)發(fā)達(dá)國家先污染再治理的老路。在大力推進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)、落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、建設(shè)“節(jié)約型社會(huì)”的今天,堅(jiān)持“泥水并重”的原則,把城市污水處理廠污泥的處理處置與資源化的相結(jié)合,將成為城市污水污泥最佳的最終出路。