摘要:随着我国城市化进程的加快,城市问题也呈现多样化的特点。其中城市污泥的产量与日俱增,那么,如何有效地对城市污泥进行处理、处置及利用是目前的重点内容。污泥是可利用的资源,不能将其简单地忽视,要是妥善地加以利用还可以提高经济效益。因此,探索与国情相符并行之有效的处理处置和利用污泥的技术是我国面临的一个重要课题。
关键词:城市污泥;处理;处置;资源化利用
我们常说的污泥是指城镇生活污水处理厂在生活污水处理过程中沉淀产生的半固化或固态物质(包括初沉污泥、剩余污泥、消化污泥以及混合污泥等,不包括栅渣、浮渣和沉砂)。污泥的含水量很高,成分又复杂,且易腐烂变质,含有大量的有机质、N,P,I等营养元素,又含有很多的有毒有害物质,如病原菌、细菌、寄生虫卵甚至致癌物质,并且有着难闻的气味。因此,如果污泥遭到任意的堆放,在外力的作用下,大量的污泥对地下水资源、土壤等会造成第二次污染,严重地威胁着人类的健康,给环境造成了重度污染。为此,国家也出台了相关的法律法规及标准,如环境法、环境行政法规、城市污水污泥的处置标准等。可见,对城市污泥进行科学有效地处理、处置是当前刻不容缓的问题。
1.污泥的主要构成、类型及特点
污泥包括混入生活污水或工业废水中的泥砂、纤维、菌胶团及其吸附的有机物、重金属元素、动植物残体等固体颗粒寄生虫卵等综合性的固体物质。
分类:根据污泥性质划分包括有机污泥与沉渣;根据污水处理的方式分为初沉污泥、活性污泥、腐殖污泥、化学污泥,根据污泥的不同阶段分成生污泥、消化污泥、浓缩污泥、脱水干化污泥、干燥污泥。其主要的特点是含水率极高,有机物含量高,易腐化,易发臭,且呈胶体液状。
2.对于污泥常见的处理方法
2.1对污泥进行预处理
城市污泥主要是从污水处理厂里排出来的。其体积一般比较庞大,成分又复杂,因此有必要对其进行预处理。污泥的预处理主要为了达到降低固体有机物含量、污泥脱水,还有杀菌的目的。在经过预处理的污泥的性质与成分得到改变,对其后期的能源资源化利用具有很大的作用。
根据污泥的稳定性,可以采用消化法、碱性稳定化及热处理法。污泥的消化是利用好氧或厌氧微生物的代谢原理,分解污泥中的有机物质、残余稳定物,有好氧消化与厌氧消化两种形式。前者的降解度高且易脱水,运行管理简单,只是相对费用很高,消化的污泥量也少。因此,现实中后者较为常用。碱性稳定法是把石灰、水泥窑灰等物质投放到污泥之中,既可提升PH值,而且由于这样强碱性物会释放出大量的热量,会将污泥中的病原菌杀死,抑制了微生物的活性,同时又能使污泥中的恶臭祛走及将其中的重金属钝化等。当处理后的污泥逐渐稳定时,经检验符合《城镇污水处理厂污泥处置农用泥质》(CJ/T309-2009),可以用于农田活动中。
2.2 将污泥进行有效地热处理
对污泥热处理也可达到使其稳定的作用。指的是将污泥加热,祛除潮湿,水分蒸发从而使污泥被烘干。作用是会让污泥固化、胶体结构破坏、其中的结合水减少,还有达到有效地防霉除臭的效果,另外,被处理后的污泥体积可降低80%,但是热处理的弊端是部分可溶性的有机物质及有毒重金属及NH3-N容易溶出并流入水中,导致水质降低。
2.3将污泥进行脱水与浓缩过程
将污泥进行脱水是方便对污泥的管理与运输。目前常见的污泥浓缩技术有重力浓缩、气浮浓缩、离心浓缩、转鼓机浓缩等,据相关数据表明:经重力浓缩处理后的污泥含水率可达99%-96%左右,在一定程度上减少了污泥的体积。
将污泥进行脱水是减化污泥量的最主要环节。利用自然干化方式可将污泥的体积减少为原来的20%左右。但是应注意的是前者更加适应于气候干燥且用地宽敞、卫生较好的条件进行,且需时较长,相比一般的条件之下,更多地采用机械脱水,这样也可以效率更高一些。
3 目前对污泥处置的情况及其局限性
污泥在经过处理之后,都会对其加以处置与安排,使污泥得到更好地利用。目前对污泥主要的处置方法有:污泥焚烧、污泥填埋、污泥的土地利用等。
3.1 污泥焚烧法
污泥焚烧可以有效地减少污泥数量,此应用较普遍。人们利用污泥焚烧后的产物用作建筑工程材料,如煅烧制作水泥、混凝土、砾石、烧结环保砖、陶粒等。而且燃烧中产生的热能还可用来发电。同时焚烧污泥产生的高温可以有效地杀死其中含有的大量有害细菌等。但是,污泥在焚烧中还会生成一种叫做二恶英的巨毒。而这种巨毒还容易在生物体内长期累积。对人的健康是极其有害的。要是采取对污泥进行800度以上的高温充分燃烧的话,其经济消耗也是很大的。
3.2污泥的卫生填埋法
采用填埋法对污泥进行处置也是较为常用的方法之一。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这种方法对场地有一定的要求,应远离人群集聚区、农业种植区,并应选择水位较低的地段。优点是操作简单、节省资金。其弊端是由于含水量过高,在运输和填埋过程中容易变质发臭产生病菌,简单地将污泥进行填埋,并没有使污泥中的有害物质消除,如果填埋的地方没有经过硬底化、防渗透等技术手段,产生的渗滤液扩散与迁移会对土壤和地下水系带来重度污染。我国规定污泥填埋应满足《城镇污水处理厂污泥处置混合填埋泥质》(CJ/T249)的要求,填埋前的污泥需进行稳定化和无害化处理,目前国外很多的发达国家大多规定禁止将污泥直接填埋,需经规范化处理后才可以农用。另外,进行污泥填埋会占用较大的城市空间,这对于建筑用地紧张的城市来说是不是最可取的。
3.3污泥的土地利用法
污泥的土地利用以可分为农田、土壤的修复及城市绿化等途径。由于污泥中富含有机质与营养元素,它们都可作为有机肥料施用于农田之中,提高土壤的肥力、增加土壤的活力,从而起到促进庄稼的成长作用。另外,由于城市的规化拆迁,有些土地遭到严重的破坏,引进污泥可以对土地的修复有所帮助,不仅可以节约成本,而且提高了已废弃土壤的利用率。
3.4污泥处置的局限性
据相关数据统计:我国污泥用于农田的数量约占45%,用于填埋的数量约占35%,而仍有约14%的污泥并未得到任何的处置。可见,为了让城市更好地发展,应当加大对城市污泥合理地进行处理与处置。
4 对污泥进行资源化的利用
应当修正人们对污泥的原始意义的理解,认识到污泥并不是简单的废弃物质。而是在对其加工处理后,污泥会变成可利用的资源。即污泥的根本解决方案是将其进行资源化利用。目前污泥的资源化利用方式主要有三方面。即土地利用、建筑建材利用、环保材料利用等。
4.1 土地的利用
4.1.1农田利用
众所周知,我国是农业大国,因此,对污泥进行农田利用符合了我国的基本国情,此方法使污泥的最终剩余物质得到真正利用,实现良性的循环。污泥中的有机物可改善土壤的结构,促进庄稼的生长。但是因其中又含有重金属等有害物质,在农田利用前必须对污泥进行有效处理或者采用有间隔地施用,或者将污泥与化肥结合研制成复合肥之后再施用于农田中。
4.1.2园林绿化与林地的利用
随着城市化进程的加快,污泥用于城市园林绿化的现象日益增多且效果明显。因污泥中有机物质可作成有机肥料施于各个草坪甚至于森林中,加快了花卉、植被、树木的成长速度与质量。而且避开了食物链,又可以就近处理污泥,还适当减少了化肥的使用。
4.2污泥的建材利用
污泥具有一定的黏度,含有大量的重金属成分,将其干化并研磨后与土或粉煤灰按一定的参数结合起来,经过高温烘焙可增加污泥的稳定性,广泛用于很多建筑材料的加工之中,如常见的城市中制砖的程序中污泥是重要成分。此外,污泥燃烧后的灰可以参与制作水泥、混凝土、砾石、烧结环保砖、陶粒等建筑工艺材料。
4.3 污泥的环保材料利用
例如,含碳量较大的生化污泥,在经过高温处理可参与制成含碳吸附剂,去油率极高。由于污泥中富含有机物,有一定的茹结性和热能,可以制成茹结剂。活性污泥作为茹结剂可以把无烟煤加工成型煤,同时污泥在气化炉中被分解,防止了二次污染,在加工过程中,污泥还能改善高温下的型煤的内部孔结构,提高C的转化率。此外,污泥还有一个重要途径是参与生产可降解塑料。优点是既保持了传统塑料的性质,又可以使塑料被生物降解,且成本较低,可以说,对塑料有大量需求的大中城市而言,污泥间接地起到了非常好的环保作用。
结束语
城市的污泥数量逐渐加大,为了更好的发展城市,污泥的处置方案应不断优化,并适当地给予地方政府及财政的支持。坚持在安全、环保和经济的前提下实现城市污泥的处理处置和资源化利用,完善产业链与经济结构,让城市污泥有更加科学的安排,达到节能减排和发展循环经济的目的。
参考文献:
[1]黄野,董兴.城市污泥的处理及资源化利用探讨[J].新农业,2016,(21):43-46.
[2]陈晓娟,吕小芳.浅谈城市污泥的处理、处置与资源化利用[J].环境保护与循环经济,2012,(01):41-45.
[3]陈苏,孙丽娜,孙铁珩,晁雷.城市污泥处理处置技术及资源化利用研究[J].生态科学,2006,(04):375-378.
[4]《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策(试行)》
[5]《城镇污水处理厂污泥处置混合填埋泥质》(CJ/T249)
[6]《城镇污水处理厂污泥处置 农用泥质》(CJ/T309-2009)
论文作者:区慧华
论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/4
标签:污泥论文; 城市论文; 填埋论文; 污水处理论文; 农田论文; 资源论文; 物质论文; 《基层建设》2017年第24期论文;