楊士林(黑龍江大學(xué),哈爾濱 150080)
?
城市污水處理廠污泥處置技術(shù)及利用
楊士林
(黑龍江大學(xué),哈爾濱 150080)
摘 要:對(duì)污水處理廠污泥處置和利用的途徑進(jìn)行了總結(jié),指出了每種處置和利用方式的優(yōu)缺點(diǎn)和適宜范圍。
關(guān)鍵詞:污水廠污泥;綜合利用;資源化
近年來,隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷提高,城市生活污水和工業(yè)廢水處理率也在不斷提高。污水處理過程中產(chǎn)生的二次污染物—剩余污泥,其質(zhì)量也在不斷增加,這給環(huán)境保護(hù)帶來了新的問題。目前我國(guó)城市污水處理廠每年排放干污泥量約為20萬t,以濕污泥計(jì)為380 萬-550萬t[1]。
城市污水廠污泥特性和產(chǎn)量與污水處理工藝有著很大的關(guān)系。污泥中有機(jī)質(zhì)含量在12.68%~78%,均值41.15%;氮含量在7.77%~1.25%之間,均值3.02%;磷含量在5.21%~0.09%之間,均值1.57%;鉀含量在2.97%~0.15%之間,均值0.69%;由此可見,城市污水處理廠污泥中含有大量的有機(jī)質(zhì),營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量也比較豐富,除此之外,污泥中還含有大量的病原微生物和重金屬。我國(guó)城市污泥的重金屬含量較高,Zn、Cu、Cd、Cr、Ni、Hg超過《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)標(biāo)準(zhǔn)限值要求,超標(biāo)別為10%、8.6%、8%、1.2%、9.1%和9.8%[2]。
污泥處置的最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)污泥的資源化、無害化、減量化。我國(guó)現(xiàn)有污泥處置方式有很多種,具體到各個(gè)污水處理廠污泥處置時(shí),要根據(jù)自身的特點(diǎn)以及所在區(qū)域環(huán)境特征,合理選擇污泥處置方式,要做到有針對(duì)性、因地制宜。
2.1 污泥填埋處理法
污泥填埋處置是將脫水后的污泥經(jīng)簡(jiǎn)單的消毒處理后,直接運(yùn)往填埋場(chǎng)進(jìn)行填埋。目前,國(guó)內(nèi)很多污水處理廠采用該方法處理污泥,主要是將垃圾運(yùn)往生活垃圾填埋場(chǎng)進(jìn)行填埋。污泥填埋法處理污泥處理成本低,運(yùn)行簡(jiǎn)單,操作方便。但該方法存在很多弊端,如占用大量的土地,填埋產(chǎn)生的滲濾液如果處理不當(dāng)會(huì)造成環(huán)境的二次污染,容易導(dǎo)致土壤污染和地下水污染等問題。污泥填埋法無法做到真正的減量化和資源化,因此該方法并不提倡大量使用。
2.2 污泥焚燒處理法
污泥焚燒也是目前污泥處理使用較多的一種方法。污泥焚燒法處理污泥可以使污泥較大限度的減容,為污泥的后續(xù)處理提供方便。污泥焚燒包括單獨(dú)焚燒和垃圾混合焚燒。垃圾焚燒可以單獨(dú)使用焚燒爐,也可以利用工業(yè)焚燒爐焚燒。我國(guó)提倡使用現(xiàn)有工業(yè)窯爐焚燒污泥,這樣可以降低污泥處置投資。
污泥經(jīng)焚燒處理后,體積可以減少85%~95%,質(zhì)量可以減少70%~80%。污泥經(jīng)焚燒后,可以減少污泥中病原微生物和有毒有害物質(zhì)的含量。焚燒后的殘?jiān)?,可以用于制磚、鋪路等建筑行業(yè),實(shí)現(xiàn)了污泥的資源化利用。即使將焚燒后的污泥直接填埋,也會(huì)大大減少填埋物的體積,節(jié)約了土地資源。但污泥焚燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定量的空氣污染物,如果處理不當(dāng)容易造成二次污染,因而限制了該法的廣泛應(yīng)用。
2.3 污泥消化處理法
污泥消化可分為厭氧消化處理和好氧消化處理。好氧消化技術(shù)在我國(guó)污泥穩(wěn)定化處理技術(shù)所占比例為2.81%,主要存在于是我國(guó)中、小型污水處理廠(日處理量50000m3~150000m3)的污泥處理工藝。厭氧消化技術(shù)在我國(guó)污泥穩(wěn)定化處理技術(shù)所占比例為38.04%,是我國(guó)大型污水處理廠(日處理量超過150000m3)普遍采用的污泥處理工藝[3]。污泥厭氧消化過程中會(huì)產(chǎn)生一定量的沼氣,這部分沼氣可以收集后作為污水處理廠日常使用,實(shí)現(xiàn)了污泥的資源化利用。而且經(jīng)厭氧消化后污泥的體積和質(zhì)量也會(huì)大大減小。我國(guó)使用厭氧消化法處理污泥的項(xiàng)目較多,而且厭氧污泥可以和生活垃圾、餐廚垃圾共同處理,這樣可以提高污泥處理的降解率和產(chǎn)氣率,提高污泥的資源利用率。
2.4 污泥土地利用
堆肥技術(shù)是土地利用最終處置的有效途徑。根據(jù)微生物的對(duì)氧的需求,堆肥可分為好氧與厭氧兩種。污泥堆肥原理是在一定溫度、濕度、含氧量等條件下,污泥中的微生物通過生物、物理、化學(xué)過程將污泥中的不穩(wěn)定成分轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定成分,即類似腐殖質(zhì)的物質(zhì)。該物質(zhì)可以作為肥料或土壤改良劑。該方法可以實(shí)現(xiàn)污泥的資源化利用。
由于污泥中含有大量的有機(jī)質(zhì)和氮磷鉀營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),因此經(jīng)堆肥后的污泥可以用于農(nóng)用、園林綠化、土地改良。污泥要想土地利用必須要符合國(guó)家對(duì)污泥土地利用的相關(guān)規(guī)定。關(guān)于污泥土地利用我國(guó)的規(guī)定有以下幾種:《農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB4284-84)、《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置農(nóng)用泥質(zhì)》(CJ/T309-009)、城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置園林綠化用泥質(zhì)》(GB/T23486-2009)、城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置土地改良用泥質(zhì)》(GB/T24600-2009)。污泥土地利用時(shí)要做到因地制宜,具體問題具體分析。污泥土體利用時(shí)要注意不得污染土壤,避免造成二次污染。
污泥處置方式的選擇現(xiàn)已成為污水處理廠設(shè)計(jì)時(shí)需要重點(diǎn)考慮的內(nèi)容。選擇污泥處理工藝時(shí),要充分考慮污水處理廠污泥情況和城市發(fā)展情況,因地制宜的選擇污泥處理工藝,實(shí)現(xiàn)污泥的減量化、資源化、無害化。與此同時(shí),也加快污泥處理工藝的研發(fā)與改進(jìn),爭(zhēng)取早日開發(fā)出處理效率高、操作方便、運(yùn)行也投資成本低的工藝。
參考文獻(xiàn):
[1]譜大華,吳學(xué)偉.城市綜合污水處理廠污泥處理技術(shù)及應(yīng)用[J].廣州環(huán)境科學(xué),2006,21(04):14-16.
[2]李艷霞,陳同斌,羅維等.中國(guó)城市污泥有機(jī)質(zhì)及養(yǎng)分含量與土地利用[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2003,23(11):2464-2474.
[3]許曉萍.我國(guó)市政污泥處理現(xiàn)狀與發(fā)展探析[J].江西化工,2010.3:24-32sa.
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.12.023