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所屬欄目:城市規劃論文 發布日期:2010-08-20 09:21 熱度:
【內容摘要】:隨著城市化進程的不斷加快,城市污水處理率的不斷提高,污泥所帶來的社會問題已日益凸顯出來。本文對國內外污泥處理處置技術進行了對比、分析,提出了目前污泥處理處置所面臨的主要問題及建議,呼吁政府采取措施對污泥進行安全處置,避免二次污染。
【關鍵詞】污泥,處理處置,技術
1、污泥處理處置正在成為一個新的社會環境問題
隨著城市化進程的不斷加快,城市污水處理率的不斷提高,污水處理設施建設的規模在迅速擴大。截至2009年10月,我國污水處理廠的數量已達到1817座,總處理能力為9958萬m3/d,分別是2000年的3.8倍和4.5倍。我國是世界上唯一一個十年內污水處理量翻兩番的大國,但固廢處理的發展比起污水處理至少要滯后5年!目前我國城鎮污水處理廠中每年產生濕污泥2000萬噸,污水中有50%的污染物進入污泥。城市污水處理廠污泥是指初沉污泥、剩余污泥、消化污泥及其混合污泥,它是一種成分復雜的特殊固體廢物,呈固態和半固態狀態,粘稠度大,含水量高決定了處理處置和綜合利用具有較大的難度,處理成本高而收益微薄也成為污泥處理市場化、產業化的障礙。濕污泥中含有各種各樣的細菌、蛔蟲卵、病原菌,還含有Zn、Cd、Pb、Cu、Cr、Hg等重金屬,如果不能有效的處理,隨意外運或簡單填埋堆放,都將使污水處理所削減的污染因子通過污泥而回歸環境,引發二次污染,直接危及生態環境和人體健康。據統計,全國有300多座污水處理廠的污泥去向不明,有80%的污泥采用簡單填埋或簡單堆放處理,造成嚴重的二次污染。估計今后幾年污泥將以10%-15%左右的幅度增長,城市污水處理廠已成為污染大戶,這是一個很難讓人接受的事實!污水污泥的大量產生和消納正在成為一個新的社會問題和環境問題,十分嚴峻地擺在各級政府和公眾面前,城市污泥處理處置刻不容緩。
2、目前國內外常用的污泥處理處置方法
污泥處理與處置的目的主要是實現“四化”,即減量化、穩定化、無害化和資源化,所有技術都是圍繞這幾方面展開的。
2.1厭氧消化
厭氧消化是利用兼性菌和厭氧菌進行厭氧生化反應,使污泥中的有機物質穩定,減少污泥體積,降低污泥中病原體數量,改善污泥的脫水性能,同時可以產生部分沼氣,沼氣可作為能源利用。但大多數已建污水處理廠都沒有消化系統,即使有,也有大部分因成本及技術問題而運行不正常或者廢棄不用成了擺設。
2.2、好氧發酵(俗稱堆肥)
好氧發酵是利用污泥中的微生物進行發酵,加入一定比例的膨松劑和調理劑(如秸稈、稻草、木屑或生活垃圾等),利用微生物群落在潮濕環境下對多種有機物進行氧化分解并轉化為穩定性較高的類腐殖質。污泥經堆肥后,一方面其養分形態更有利于植物吸收,另一方面可殺死大部分病原菌和寄生蟲卵,達到無害化目的,且呈現疏松、分散、細顆粒狀,便于儲存、運輸和使用。但發酵周期長(二次發酵時間在20天以上),致使占地面積大,另外蚊蠅孽生,污水流淌,不適合大規模工業污泥處置。好氧發酵的成本高于填埋,約為300-350元/噸干泥。
2.3填埋
填埋是最簡便、最直接、最經濟的處置方式,也是目前國內污水處理廠普遍采用的方法。但填埋占用大量土地,而且填埋形成的滲濾液會進入地下水層,污染地下水環境。另外,填埋場所因污泥的大量產生而越來越有限,若干年后,恐怕很難再找到適合填埋污泥的場地了。因此填埋作為一種過渡性處置措施,國家將逐步限制和淘汰使用。有條件的地方可建設污泥專用填埋場,通過摻入礦化垃圾、粘土和石灰等對污泥進行改性,填埋場應具有達標驗收的滲濾液處理裝置和沼氣利用系統。
2.4干化
干化的優點非常明顯:可大幅度減少體積(體積可減少4-5倍);污泥性狀大大改善,用途靈活,最終產品可用做肥料、土壤改良劑,也可用于其他工業工藝過程中的燃料;安全、高效,最終產品完全干燥(含固率大于90%),無塵無菌,硬度高。
但干燥也存在問題:
—對于重金屬含量高的污泥,如果用做肥料,會帶來土壤污染問題;
—污泥中N、P、K的含量比化肥低,并且公眾擔心其危害,市場需要開發;
—運行成本高,投資高,每噸干污泥的干化成本為500-790元。
2.5、焚燒
在具備經濟條件、污泥熱值條件和土地資源緊缺的地區可采用污泥焚燒技術。焚燒最終實現完全礦化,大大減少了污泥的體積和重量,殺死一切病原體,是目前最終處置含有毒物質的有機污泥最有效、最徹底的方法。焚燒可考慮直接焚燒和利用工業焚燒爐進行焚燒。直接焚燒的投資及成本都讓人望而卻步,生產1噸干污泥的焚燒成本為800-1100元。另外,焚燒有尾氣超標排放的危險,產生二噁英,所以大眾接受程度較低。污泥也可與城鎮垃圾混合(在垃圾中混入30%的污泥)燃燒或利用其余熱建立污泥干化焚燒裝置,如利用火電廠余熱建立污泥干化焚燒裝置,這樣的成本會大大降低。
2.6土地利用(不包括農用)
污泥中含有豐富的有機物、氮、磷等營養元素以及植物生長所必需的微量元素,有利于土壤特性的改善,增加沙性土壤的保水能力和黏土土壤的透氣性,同時達到處置污泥的目的,但使用不當很容易造成二次污染。主要適用于林地、園林綠化、苗圃、林業、垃圾填埋覆蓋土和受損土壤的改良和修復等。污泥土地利用前必須經穩定化和無害化處理。
2.7、污泥固化/穩定化處理
在污泥中摻入一定的固化復合材料,改善污泥的理化性質,穩定其中的污染物,處理后的污泥含水率會大幅下降,可作為覆蓋土、回填土等。
2.8綜合利用
污泥綜合利用主要是指污泥做建材利用。污泥經穩定無害化處理后,可以以摻混的方式制磚、陶粒、玻璃、水泥制品、生化纖維板,做筑路材料等,是資源化處置污泥的一個重要發展方向。但缺乏實際的工程應用,在我國及西方發達國家大多還處于研究及嘗試階段,技術成熟和推廣應用還需要一段時間。
在國家環保部最新發布的《污水處理廠污泥處理處置最佳可行技術導則》中明確提出:污泥厭氧消化和好氧發酵為最佳可行的污泥處理技術,將土地利用(不包括農用)和干化焚燒作為最佳可行的污泥處置技術。
3、建議
從以上情況看,我國國內污泥處理處置仍處于探索、嘗試階段,還沒有一家成功運作的經驗。從全國來看,也只有北京、上海、廣州、江蘇等經濟發達地區對部分污泥進行了堆肥、干化或焚燒。昂貴的投資及運行費用是制約污泥處理處置快速發展的瓶頸,政府必須把污泥處理處置擺上重要議事日程。筆者有以下幾點建議:
—由政府出資建設專門的污泥干化或焚燒處理廠,集中處理城市污泥。
—通過特許經營方式引導社會資金參與污泥無害化、穩定化、資源化的處理處置,政府要建立鼓勵和扶持污泥處理處置產業發展的財政、稅費優惠政策,以財政補貼、信貸貼息、稅費減免等經濟杠桿來引導和支持企業從事污泥處理處置和綜合利用,既保護環境,又能保障投資者的收益。
—加大污泥排放的監管力度,包括控制標準、排放總量、環境影響評估和執法監督等要形成規范的系統管理,致使污泥排放和處理處置有序進行。
——污水和污泥是保護環境的綜合工程,必須堅持“三同時”的方針,抓好區域內污泥處理配套設施建設。
—不管采用哪種處理辦法,都是以污泥減容為目的,而且昂貴的投資和運營成本也不是每個地方都能承擔得起的,呼吁有關專家探索研究從源頭上控制污泥減少的新工藝新技術,即從污泥減量著手,大幅度減少剩余污泥污泥的產生,從而最大限度節約資金。
4、結語
隨著國家對環保事業的重視及公眾環保意識的增強,污泥處理及最終處置成了擺在污水處理廠面前的頭等大事。污泥問題不解決,污水處理也難以長足發展,節能減排也成了一句空話,更談不上城市的可持續發展。各級政府應該像重視污水處理一樣重視污泥處理,本著因地制宜、技術可行、設備可靠、規模適度的原則,確定最佳的污泥處理處置和綜合利用方式,消除污泥二次污染。鼓勵和引導污泥處理產業的健康發展,切實解決好污泥污染的防治問題,實現污水處理健康、有序、長足發展。
參考文獻
1、國家環保部,污水處理廠污泥處理處置最佳可行技術導則
2、孔德玉、李探微,《污水處理廠污泥處置研究》,浙江建筑,2000,(13):71-72。
文章標題:城市污水處理廠污泥處理處置技術淺析
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