邢子金
濟(jì)寧市生態(tài)環(huán)境局鄒城市分局 273500
當(dāng)前,城市化進(jìn)程的速度不斷加快了城市周邊水污染問題日漸突出,社會對公共環(huán)境安全的重視度也越來越強(qiáng)。因此,保護(hù)城市周邊水環(huán)境質(zhì)量,重視水污染治理工作成為全社會的重點(diǎn)話題。治理城市污水處理是解決水環(huán)境污染的根源所在,而由此產(chǎn)生的大量污泥又成為了新的問題。污泥的大量堆積給公共環(huán)境安全帶來嚴(yán)重的隱患。因此,如何處理成分繁雜、含水量高、產(chǎn)出量大的污泥成為現(xiàn)下社會關(guān)注的焦點(diǎn)問題。
就當(dāng)前來看,我國在處理污泥的辦法中,有45%應(yīng)用物理進(jìn)行農(nóng)用,有30%選擇陸地填埋,有10%選擇其他處理方式,而有15%選擇未經(jīng)處理。以上處理數(shù)據(jù)都是在一定條件下估算得到的,所以在比例上不會有很大的誤差問題。很多大城市污泥處理難的問題日益嚴(yán)重,逐漸表露。最先建成的污水處理廠只重視將污水中的污泥和水分剝離開,而并沒有對剝離后的污泥如何處理有任何相關(guān)建設(shè)工作,而是選擇簡單地將污泥進(jìn)行填埋、外運(yùn)或堆放處理。久而久之,在未經(jīng)任何處理的情況下,大量的污泥就給周邊生態(tài)環(huán)境帶來嚴(yán)重隱患。
污泥中的成分十分復(fù)雜,其中包含多種類微生物混合而成的菌膠團(tuán),以及其表面附著的大量有機(jī)物和無機(jī)物。污泥成分中,水分占比超過90%,其他部分分別是鹽類、重金屬物質(zhì)、難以降解有機(jī)物、微生物細(xì)菌、寄生蟲卵等。由于除了水分以外,污泥含有的有機(jī)物成分最多,二有機(jī)物又容易腐敗產(chǎn)生臭味,所以,不經(jīng)任何處理的污泥長期堆放容易給周邊環(huán)境造成嚴(yán)重的二次污染。從保護(hù)環(huán)境、安全有效和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的角度來分析,對污泥的處理方式必須要做到無公害化和減量化處理,并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)一定的經(jīng)濟(jì)效益為最佳方式。污泥的經(jīng)濟(jì)效益屬性讓其產(chǎn)品在走進(jìn)市場后的經(jīng)濟(jì)價(jià)值受到影響,污泥產(chǎn)品進(jìn)行銷售獲得利潤應(yīng)該將固體廢棄物處置成本包含在內(nèi)。所以,一切成本過高、耗能過高的污泥資源化生產(chǎn)工藝和方法都無法滿足市場發(fā)展需求。
泥土中的成分含量比較復(fù)雜,包括一些重金屬、氮、磷、鉀、細(xì)菌等,選擇海洋傾倒容易給海水水體造成二次污染。因此,當(dāng)前各國都禁止將污泥傾倒入海中。
選擇污泥填埋的方式成本較低,操作簡單??墒怯捎诮?jīng)過污水處理后的污泥中含水量極高,在填埋后容易經(jīng)過滲透使得周圍水體受到污染。另外,污泥中的含水量過高,因此無法利用壓實(shí)設(shè)備進(jìn)行壓縮處理,所需填埋設(shè)備無法得到使用。
污泥干化是指利用熱干化技術(shù)將污泥表面的凝膠層結(jié)構(gòu)破壞,從而讓污泥分子中的化學(xué)鍵斷裂,從而實(shí)現(xiàn)對污泥的殺菌消毒,這種方式還能讓污泥的含水量大大減少,不會產(chǎn)生惡臭的生物細(xì)菌。經(jīng)過干化處理后的污泥產(chǎn)品可被用到很多地方,比如代替能源、土壤肥料,土壤改良劑等,實(shí)現(xiàn)了對污泥的經(jīng)濟(jì)效用且占地少。
污泥經(jīng)過干化處理后,可與部分生活垃圾、秸稈、煤等混合燃燒產(chǎn)生高熱量的熱值,因此可被用于發(fā)電。比如,以山東省鄒城市為例,該市每天會產(chǎn)生12萬噸的廢水(每噸廢水經(jīng)過處理后會產(chǎn)生0.3%到0.5%的污泥,下面以每噸廢水產(chǎn)生4%的污泥計(jì)算),從污水處理廠產(chǎn)生的污泥直接被運(yùn)往熱電廠焚燒發(fā)電,12萬噸的污水可產(chǎn)生480噸的污泥,經(jīng)充分焚燒后可節(jié)約80噸的原煤,真正讓污泥做到了無害化與資源化。利用污泥焚燒發(fā)電可以讓污泥資源充分利用,實(shí)現(xiàn)無害化處理,且污泥被徹底清除,污泥成分中的有機(jī)物可被完全氧化,重金屬成分就被全部淹沒在煤渣中。可是,利用污泥焚燒發(fā)電也有很多缺點(diǎn),比如操作費(fèi)用高、耗熱量高、投資高,無法處理焚燒臭氣等,因此還是會對生態(tài)環(huán)境造成一定程度的二次污染。
污泥堆肥技術(shù)的本質(zhì)是利用污泥中所含的好氧細(xì)菌實(shí)現(xiàn)對污泥的二次發(fā)酵處理。該技術(shù)利用污泥中的好氧微生物群來分解污泥中的多類有機(jī)物質(zhì),從而讓污泥中的有機(jī)物變化腐殖質(zhì),易于讓植物吸收。好氧微生物菌在發(fā)酵過程中,是由好氧微生物的代謝作用將污泥中的部分有機(jī)物變成可供植物吸收的營養(yǎng)物質(zhì),其最終反應(yīng)產(chǎn)物是水、熱量與二氧化碳。污泥的大量堆積,讓其中的好氧微生物發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生大量熱量,使得污泥堆的溫度維持在至少60攝氏度,持續(xù)的高溫可讓污泥中的含水量下降,還能殺死污泥中的寄生蟲卵、病原體、雜草種子等。在13天左右的堆肥處理后,污泥堆的含水量可降到25%以下。污泥堆肥后的產(chǎn)物可被用作菌種的培養(yǎng)基且被循環(huán)使用,也可被用作營養(yǎng)土,被種植植物所吸收,或是被用作植被保護(hù)、回填土、園林綠化等。
污泥厭氧發(fā)酵后可產(chǎn)生沼氣,而沼氣經(jīng)過內(nèi)燃機(jī)后可產(chǎn)生相應(yīng)的熱能與電能,廢熱也可被利用作為污泥的消化加熱。所以,污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣發(fā)電能完全滿足一定程度的自給自足,非常具有發(fā)展前景,也是被十分看好的發(fā)展方向。
綜上所述,城鎮(zhèn)污水處理廠污泥資源化利用的途徑與方式有多種,在選擇最恰當(dāng)?shù)姆绞綍r,需要考慮污泥處理的技術(shù)條件、投入成本、耗能問題和污染問題等,最重要的是處理污泥問題必須重視節(jié)能減排。上述對多種污泥處理方式的研究與分析,可以看出不同的處理方式就會產(chǎn)生不同的優(yōu)缺點(diǎn),重視污水污泥處置方式和污水資源化的結(jié)合,將是未來污泥處置的重要方式。