山東省臨朐縣污水處理管理處 山東省濰坊市 262600
摘要:污水處理廠必須針對(duì)不同種類的污泥類型及時(shí)采取相應(yīng)的處理措施,從而避免其造成惡性后果。本文即對(duì)目前國(guó)內(nèi)城市污水處理廠污泥處置的技術(shù)方法進(jìn)行探討。
關(guān)鍵詞:城市;污水處理廠;污泥處置;方法
污水處理廠針對(duì)國(guó)內(nèi)不同地區(qū)的污水排放而設(shè),通過(guò)采取包括過(guò)濾、凈化等一系列措施最終使污水得到相應(yīng)的處理。然而,在污水處理過(guò)程結(jié)束后,卻會(huì)出現(xiàn)另一種固體廢棄物質(zhì),即污泥。污泥中含有大量汞、鉛等重金屬元素,一旦混入土壤或水體中,則會(huì)在周邊環(huán)境中導(dǎo)致嚴(yán)重的污染,甚至進(jìn)一步威脅到附近人口以及動(dòng)植物的生存。然而同時(shí),污泥中又多含鉀、磷等礦物質(zhì),若能夠有效的去除有害物質(zhì)而提取出這些農(nóng)作物肥料中所需要的礦物,則可實(shí)現(xiàn)污泥的有效利用。因此,如何科學(xué)、合理的對(duì)污泥進(jìn)行回收、處置,成為目前環(huán)保部門(mén)的一個(gè)重要課題。
1.城市污水廠污泥處理概述
1.1城市污水廠污泥的來(lái)源及危害。污泥,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是城市污水處理廠在對(duì)城市污水、廢水進(jìn)行處理的過(guò)程中所過(guò)濾出的或者沉淀出的固體物質(zhì),由于城市污水來(lái)源較廣,因此污水處理后產(chǎn)生的污泥的組成成分也存在著多樣化的特點(diǎn),污泥中含有的大量成分會(huì)對(duì)土地環(huán)境、水體環(huán)境以及大氣環(huán)境產(chǎn)生不良的影響,如果我們不對(duì)這些污泥進(jìn)行及時(shí)處理,會(huì)滋生出很多有害的細(xì)菌、生物等污染環(huán)境,還會(huì)使得堆放的土地受到重金屬的污染等等,因此,一定要充分重視對(duì)于城市污水廠的污泥處理。
1.2城市污水廠污泥的特點(diǎn)。首先,城市污水廠污水來(lái)源的多樣化決定了污泥來(lái)源和成分組成的多樣化,大多數(shù)污泥中含有很多有害細(xì)菌和微生物,以及大量的重金屬物質(zhì)或元素,成分的復(fù)雜性,這是城市污水廠污泥的特點(diǎn)之一;其次,城市污水處理廠污泥還具有危害性的特點(diǎn),這是由于它所蘊(yùn)含的成分決定的,大量有害物質(zhì)的存在決定了它會(huì)對(duì)土壤環(huán)境、大氣環(huán)境以及水體環(huán)境產(chǎn)生不同程度的危害;但是同時(shí),城市污水處理廠的污泥還有一個(gè)十分顯著的特點(diǎn),就是它的資源性,城市污水處理廠產(chǎn)生的污泥成分復(fù)雜,自然就不乏可以利用的資源,但是這種資源的利用需要我們充分的處理基礎(chǔ)之上進(jìn)行,只有將其有害資源處理干凈,才能保證它不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生二次污染。
1.3城市污水廠污泥處置現(xiàn)狀。由于國(guó)內(nèi)對(duì)于污泥處置的相關(guān)技術(shù)目前尚處于起步階段,技術(shù)水平整體較低,加之國(guó)家經(jīng)費(fèi)投入較少,設(shè)備發(fā)展緩慢,技術(shù)人員缺乏,這些因素為污泥處理帶來(lái)了重重阻礙。許多污水處理廠對(duì)產(chǎn)生的污泥不能提出科學(xué)的處理方案,只得采取簡(jiǎn)單的掩埋、傾倒等措施,或棄置不顧而被周邊的農(nóng)民任意使用在其耕種的農(nóng)田里。由于污泥中含有大量有毒有害物質(zhì),因此,當(dāng)其被濫用于農(nóng)地,或任意傾倒于水體中后,一方面會(huì)嚴(yán)重污染土質(zhì)、水質(zhì),同時(shí),還可能使農(nóng)田中種植出的作物內(nèi)攜帶毒害物質(zhì),流入市場(chǎng)后形成嚴(yán)重的安全隱患。我國(guó)污泥處理的這一現(xiàn)狀已對(duì)人們的生命、財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成了嚴(yán)重威脅,同時(shí),也極不利于國(guó)內(nèi)環(huán)保事業(yè)的發(fā)展。
2.污水廠污泥的處置技術(shù)方法
2.1污泥熔化
由于城市污水處理廠處理的污水大多為工業(yè)污水和農(nóng)業(yè)污水,這些污水當(dāng)中含有大量的有毒化合物和重金屬物質(zhì)。比如鉛、鐵、銅、鋁等等。這些物質(zhì)在一定的條件下,也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)。在污水處理后,這些物質(zhì)便被截留了下來(lái),成為污泥。為了減少污泥的產(chǎn)量,同時(shí)也可以對(duì)這些工業(yè)金屬進(jìn)行回收和再利用。污泥處理時(shí),可采用污泥溶化技術(shù)。這種技術(shù)就是通過(guò)高溫分解,將污泥中的工業(yè)化合物、工業(yè)金屬等剝離開(kāi)。而且在高溫的處理過(guò)程中,污泥中的有機(jī)化合物也會(huì)轉(zhuǎn)變成二氧化碳,被及時(shí)排出,所殘留的物質(zhì)大都是一些可以回收再利用的金屬??梢岳眠@些回收物制作玻璃、鋼鐵材料或建材等。
2.2污泥消化
污泥中還含有大量的有機(jī)物質(zhì),其中包括大量的碳、硫、氫、氧等元素。可采用污泥消化的技術(shù)來(lái)進(jìn)行處理。污泥消化就是在人工控制下,利用酶、細(xì)菌等微生物的新陳代謝作用,將污泥中的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行分解消化。分解消化可分為有氧消化與無(wú)氧消化兩種方式。(1)有氧消化:有氧消化就是指將酶或細(xì)菌注入污泥中,然后將污泥平攤于室外的處理池中,保證污泥能夠與空氣充分接觸,以刺激微生物的繁殖。依靠微生物的代謝功能將污泥中的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行穩(wěn)定和分解消化。有氧代謝的優(yōu)點(diǎn)是能夠較高程度的降解污泥中的有機(jī)物,且容易脫水,產(chǎn)生的肥份也很高。這種方法的雖然操作簡(jiǎn)單,但處理費(fèi)用較高,而且由于微生物的活性有限,所消化的污泥量也會(huì)受到限制。(2)無(wú)氧消化:這種消化一種常見(jiàn)的消化方法。微生物在無(wú)氧的狀態(tài)下,進(jìn)行不斷的無(wú)氧代謝,將污泥中的有機(jī)物進(jìn)行分解消化。并最終分解成無(wú)機(jī)物和氣體。在無(wú)氧消化的過(guò)程中,污泥的體積會(huì)逐漸減少,變成黑色的粒狀結(jié)構(gòu),不僅容易脫水,且性質(zhì)也比較穩(wěn)定。
2.3土地利用
污泥的土地利用是污泥處置主要的一種方式,有多種土地類型如農(nóng)業(yè)耕地、牧業(yè)草地、園林綠地、林地等可以接納污泥。污水廠污泥中富含有機(jī)成分包括氮、磷、鉀等元素,相關(guān)研究表明施用污泥栽種的作物產(chǎn)量比未經(jīng)施肥有明顯提高,效果與化肥或農(nóng)家肥相當(dāng)或更好。施用污泥還有調(diào)理土壤物理、化學(xué)性質(zhì)的作用,可作為土壤改良劑。我國(guó)作為一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),農(nóng)田需求肥料數(shù)量巨大,污泥作為一種有機(jī)物含量高、營(yíng)養(yǎng)成分豐富的物質(zhì)可以以農(nóng)業(yè)利用作為最終處置方式。但是在應(yīng)用污泥作為農(nóng)業(yè)利用時(shí)應(yīng)注意,污泥中重金屬如鉛、鋅、鉻、汞等及持久性有機(jī)污染物、放射性元素等如不經(jīng)處理直接施用,將會(huì)造成土壤和作物的二次污染,最終危害人體健康。
2.4建材利用
利用污泥來(lái)制造建材是資源與能源再利用的充分體現(xiàn)。污泥制造建材的資源化利用不僅具有顯著的優(yōu)勢(shì),也具有良好的應(yīng)用價(jià)值。建筑市場(chǎng)對(duì)建材的需求量非常大,如果將污泥轉(zhuǎn)化為建材,能夠消納大量的污泥。對(duì)于有機(jī)物含量低、不宜作為農(nóng)用的污泥來(lái)說(shuō),是一種相對(duì)有效的處理方法,比如可將污泥作為生態(tài)水泥的原材料、磚塊、填料等。目前一些發(fā)達(dá)國(guó)家在利用污泥生產(chǎn)生態(tài)水泥方面,技術(shù)已經(jīng)比較成熟。我國(guó)在污泥建材利用方面,還需要先解決好監(jiān)控體系、技術(shù)手段等方面的問(wèn)題。
2.5綜合利用
從經(jīng)濟(jì)發(fā)展、資源循環(huán)利用、環(huán)境保護(hù)角度出發(fā),污泥處置根本的出路應(yīng)該是將其資源化,進(jìn)行適當(dāng)處理之后進(jìn)行再利用,是環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的客觀要求和必然趨勢(shì)。近年來(lái)歐美等國(guó)家探索污泥制油的工藝技術(shù),其原理是通過(guò)加熱無(wú)氧條件下的污泥至一定溫度(小于500℃),在催化劑條件下,由于干餾和熱分解作用使污泥轉(zhuǎn)化為熱解油。污泥中含有大量的灰分,因此可用于建筑材料的添加劑等。有科研工作者將污泥作為水泥的原料,在日本等國(guó)有少量投產(chǎn);我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)有研究將粘土中摻入污泥在900℃條件下燒至成生態(tài)磚,可將重金屬封存至磚中,達(dá)到了無(wú)害化的效果;污泥焚燒灰、沉砂池沉沙可作為生產(chǎn)微晶玻璃的材料,經(jīng)過(guò)1400-1500℃的熔融,經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)奶幚砜梢缘玫轿⒕РAМa(chǎn)品。
3.結(jié)語(yǔ)
城市污水處理廠的污泥處理問(wèn)題,已經(jīng)成為環(huán)保領(lǐng)域的關(guān)鍵性問(wèn)題,是一項(xiàng)需要亟待解決的艱巨任務(wù)。雖然國(guó)我目前在處理污泥方面經(jīng)驗(yàn)少、技術(shù)滯后。但只要我們提高重視,站在能源與資源可持續(xù)發(fā)展的高度去研究探索,污泥處理問(wèn)題必然會(huì)得到妥善的解決,生態(tài)環(huán)境也會(huì)得到全面的改善。
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