摘要：綜述了當(dāng)前國內(nèi)污泥無害化處置現(xiàn)狀及存在的問題，從焚燒干化、堆肥、衛(wèi)生填埋、水體消納等角度論述了污水處理廠污泥無害化處置工藝。

關(guān)鍵詞：污泥；無害化；處置；焚燒

中圖分類號：F407.9文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

引言

隨著國內(nèi)污水處理率的不斷提高，污水廠污泥產(chǎn)量也急劇增加，但當(dāng)前國內(nèi)污水廠內(nèi)污泥穩(wěn)定處理設(shè)施卻較為落后，污泥處理系統(tǒng)整體水平低，該現(xiàn)狀導(dǎo)致未經(jīng)恰當(dāng)處理的污泥直接進(jìn)入環(huán)境而給水體和大氣造成二次污染，不僅降低了整個處理系統(tǒng)的有效處理能力，同時給生態(tài)環(huán)境和人類活動造成嚴(yán)重威脅，當(dāng)前“污泥圍城”現(xiàn)象不僅給當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境留下隱患，同時給周圍環(huán)境及地下水體等也帶來一定危害，因此對污水廠污泥進(jìn)行無害化處置凸顯重要。

1 國內(nèi)污泥無害化處理現(xiàn)狀及問題

1.1 處理現(xiàn)狀

當(dāng)前國內(nèi)對污泥最終處置多采用傳統(tǒng)的填埋、焚燒以及農(nóng)用等措施，但在處置過程中也出現(xiàn)了系列負(fù)面問題，如焚燒過程中產(chǎn)生的二噁英氣體，農(nóng)用過程中對污泥中有害病毒、病菌的控制以及填埋過程中的滲漏問題等，導(dǎo)致采取以上幾種污泥處置方法受到制約。而目前國內(nèi)對污泥處置多注重于對國外先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備的引進(jìn)，對其加以改進(jìn)后應(yīng)用，同時強化污泥末端污泥治理使之符合環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)要求；在處置上多以污泥消化為主導(dǎo)，但消化系統(tǒng)設(shè)施及管理上不能與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)，且普遍的“重水輕泥”觀念均阻礙的消化系統(tǒng)設(shè)施的應(yīng)用以及技術(shù)更新滯后；同時在處置上以資源化為主導(dǎo)的研究方向形成了雖有多種資源化利用方式，但種種原因的制約下導(dǎo)致其不能持續(xù)運營。

1.2 存在問題

當(dāng)前國內(nèi)污泥處置工藝所帶來的問題也較多，或消耗大量的土地資源，由于在污泥填埋過程中需要大量的填埋場地；產(chǎn)生大量的滲濾液，脫水后的污泥含水率較高，內(nèi)部游離水重力作用下將會形成大量的滲濾液而帶來對地下水的污染；對氣體環(huán)境帶來較大影響，由于在污泥處置過程中會產(chǎn)生大量的毒害氣體，而對該部分氣體進(jìn)行有效回收和利用程度則較為落后。

2 污泥無害化處置工藝

2.1 干化焚燒

污泥干燥?？煞譃橹苯痈稍锓?，即采用熱空氣直接同物料相接觸，并可輔以攪拌或破碎功能以增大接觸面積，提高干燥效果；傳統(tǒng)干燥法，即介質(zhì)不與物料直接接觸，而是對物料間接加熱，該種方法可在很大程度上節(jié)約成本。通常干燥后的污泥含水量小于40%，可直接送入污泥焚燒流化床爐進(jìn)行焚燒，在干燥過程中所產(chǎn)生的臭氣和摻有有機質(zhì)的水蒸氣可通過引風(fēng)機等離子脫臭系統(tǒng)進(jìn)行后續(xù)處理。

燃燒。一般分為熱解氣化和煙氣混合燃燒，由固體廢棄物熱解氣化爐和煙氣燃燒室組成，氣化爐內(nèi)將固體廢棄物在缺氧的環(huán)境中熱解氣化，即在缺氧燃燒的條件下將廢棄物進(jìn)行干燥和裂解，將長鏈化合物破碎為短鏈可燃?xì)怏w，之后可燃?xì)怏w內(nèi)部分被導(dǎo)入污泥焚燒循環(huán)流化床內(nèi)強化燃燒，其余部分則進(jìn)入煙氣燃燒室，該室由噴燃爐和燃燒爐構(gòu)成，該室內(nèi)可將絕大多數(shù)毒害氣體徹底轉(zhuǎn)化為二氧化碳和酸性氣體。循環(huán)流化床爐適用于熱值較低、含水率較高的廢棄物，其燃燒效率高、污染低，爐膛為隔熱系統(tǒng)，并配有預(yù)熱器便于極低熱值的污泥也可充分燃燒，污泥在該系統(tǒng)內(nèi)完成后內(nèi)部有機質(zhì)生成的的煙氣進(jìn)入煙氣燃燒室繼續(xù)燃燒，之后進(jìn)入余熱鍋爐釋放熱能，所產(chǎn)生的蒸汽用于污泥干燥系統(tǒng)而將廢物重新利用降低運行費用[1]。

除酸脫硫系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要是將煙氣進(jìn)行冷卻、脫酸和除塵，同時可減少二噁英及重金屬等物質(zhì)生成，系統(tǒng)由一次冷卻系統(tǒng)、二次急冷中和裝置以及除塵、引風(fēng)機、煙囪等構(gòu)成，最終經(jīng)初步脫酸將酸性物質(zhì)去除，而剩余的煙氣通過消石灰噴入裝置將消石灰噴入煙道內(nèi)同煙氣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。

2.2 污泥預(yù)干化

該工藝也是通過熱能將污泥內(nèi)的水分去除，由于在干化過程中應(yīng)消耗大量熱能，因此為了降低干活過程中所需熱能而將其內(nèi)部的游離水去除，降低污泥含水率，一般脫水后的污泥經(jīng)加熱干化其含水率可降至60%，而污泥含水率在35-60%范圍時呈塑性狀態(tài)，該階段的污泥干化所需能量會急劇增加，因此，干化應(yīng)避開該階段并應(yīng)充分利用污泥的干化特性，而實現(xiàn)干化污泥含水率在60%以上或35%以下，因此可采用污泥預(yù)干化技術(shù)易實現(xiàn)其含水率在60%以大幅度節(jié)約能耗。

2.3 堆肥利用

污水廠污泥內(nèi)含有大量有機質(zhì)及氮磷鉀等營養(yǎng)成分，且其含量較一般牲畜糞便等農(nóng)家肥內(nèi)含量要高，基本可與菜籽餅等廢料相媲美，但污泥內(nèi)有機質(zhì)等部分難于降解，即使農(nóng)用也難以被作物吸收，因此可利用堆肥技術(shù)將不穩(wěn)定的有機質(zhì)降解或轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的有機質(zhì)，在投入使用后可充分利用其內(nèi)部肥效，同時可實現(xiàn)揮發(fā)性物質(zhì)的含量降低，并可減少臭氣。堆肥工藝是將含水率在50%-55%的污泥進(jìn)行好氧堆肥發(fā)酵，其機理是利用好氧微生物的生物代謝作用，將污泥內(nèi)有機物轉(zhuǎn)化為富含植物營養(yǎng)物的腐殖質(zhì)，其最終產(chǎn)物包括C02、H20及熱量，期間生成的大量熱量使物料內(nèi)溫度保持在60℃及以上，長期高溫可實現(xiàn)在降低物料含水率的同時可有效去除物料內(nèi)的病原體、寄生蟲卵及雜草種子等，堆肥后的產(chǎn)品更加適合于土壤改良劑和植物營養(yǎng)源，并可同時實現(xiàn)污泥的減量化、穩(wěn)定化、無害化及資源化的目的。

2.4 污泥晾曬

該工藝是將脫水后的污泥進(jìn)行露天條垛堆肥后進(jìn)行部分干燥處理，但由于脫水污泥露天堆放時受天氣影響巨大，在雨季時則很難實現(xiàn)干化，且大量露天堆放的污泥對周圍環(huán)境產(chǎn)生較大的影響，因此后將脫水污泥在陽光大棚內(nèi)進(jìn)行一定高度的堆放，期間采用專用晾曬設(shè)備對污泥進(jìn)行翻曬以降低污泥內(nèi)的含水率，最終達(dá)到污泥好氧發(fā)酵的情況，該工藝充分利用太陽能，其具備工藝簡單，能耗較低等優(yōu)點，但干活過程中所產(chǎn)生的惡臭氣體難以有效收集及處理。

2.5 晾曬與堆肥集成工藝

該工藝是首先將脫水污泥在陽光大棚內(nèi)徑翻曬降低其含水率達(dá)到60%后，人工將其與好氧發(fā)酵菌種、部分添加劑等回填物及除臭劑進(jìn)行混合，并通過預(yù)先布料好的設(shè)備將其均勻送至臥式發(fā)酵倉內(nèi)，在該倉內(nèi)通過強制通風(fēng)以實現(xiàn)物料含水率的再次降低，一般可降低至25%，在該過程中也應(yīng)輔以翻堆機攪拌以實現(xiàn)物料的均勻發(fā)酵和促使物料向前運動，經(jīng)該工藝干燥后的物料部分可作為回填物料以循環(huán)利用，另一部分則可根據(jù)需要添加土壤營養(yǎng)素后制成標(biāo)準(zhǔn)品肥以做農(nóng)用。

2.6 衛(wèi)生填埋

該工藝是在傳統(tǒng)的埋地處置和堆放技術(shù)上發(fā)展而來的處置技術(shù)，其是將團(tuán)體廢棄物鋪筑成一定高度，并通過壓實、覆土等系列操作過程，以利用固體廢物中微生物的活動來實現(xiàn)污泥內(nèi)的有機物降解，最終實現(xiàn)其穩(wěn)定化，目前填埋可分為在專門的污泥填埋場進(jìn)行的填埋處置和將污泥同生活垃圾一同在固定的廢棄物填埋場進(jìn)行填埋。

2.7 水體消納

采用水體消納城市污泥時一般無需嚴(yán)格的無毒無害化處理，也不需進(jìn)行脫水則可直接排放至水體內(nèi)，但該工藝屬污泥處置的權(quán)宜之計，而并未從根本上解決污泥對環(huán)境所造成的污染，污泥排放至水體后內(nèi)部的毒害物質(zhì)進(jìn)入水環(huán)境會導(dǎo)致水體惡化。

結(jié)語

隨著當(dāng)前國內(nèi)污水污泥產(chǎn)量的逐步增加，對其進(jìn)行無害化處置也成為重要問題，在選擇處置工藝時應(yīng)兼顧環(huán)境生態(tài)和處置成本、經(jīng)濟(jì)效益間的均衡關(guān)系，并結(jié)合當(dāng)前國內(nèi)污泥處置技術(shù)和國情進(jìn)行探討，方可最終選出在環(huán)境衛(wèi)生及社會上均被接受，且經(jīng)濟(jì)上切實可行的處置工藝，以實現(xiàn)污泥負(fù)面影響最小，且利用程度最高的效果。

參考文獻(xiàn)

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