摘要:城市污水处理方式与环境保护息息相关,而且污水处理已成为城市相关部门提高技术水平和管理水平的重要因素。通过分析认为大庆市污水厂污泥的处理方式包括综合利用和填埋两种。探讨了污泥利用方案的潜在风险和相关方案选择利弊,明确不同方案对环境保护的影响,指出了具体问题的解决措施,为大庆市今后污水厂污泥处理提供了科学合理的建议。
关键词:污水污泥;;处置方式;资源利用;大庆市
0引言
大庆市下辖五区四县,截至2016年底,大庆市共有11家生活污水处理厂建成投用。目前,全市日处理污水能力达到49.5万吨,2016年实际处理污水10238.242万吨。
城镇污水厂的污泥是由污水处理过程所产生的固体沉淀物质组成[1-3],是水处理过程中不可避免的副产物。污泥主要成分是可降解的有机生物、不可降解的无机物,以及一些生物质需要消耗的有机营养物质。如将含寄生虫、病原菌、重金属等有害物质的污泥随意弃放,势必带来较严重的二次污染。因此对污泥进行减量化、无害化处理处置是整个净化系统不可或缺的环节。
1污泥最终处置的主要方式
目前,国内外污泥最终处置方式[4-5]主要有:综合利用、填埋。
1.1综合利用
1.1.1农田林地利用
污泥脱水后堆肥农用是目前国内一些污水处理厂正在进行研究和开发的课题,在欧美、日本等国家污水处理厂污泥处理技术比较先进,一直都是以农用为主,我们国家现在污水处理厂污泥主要以填埋为主。
污泥中含有大量植物生长所必需的养分(N、P、K)、微量元素及土壤改良剂(有机腐殖质),因此污泥作为农田林地肥料是最佳的处置方法。
1.1.2污泥焚烧产物利用
污泥中合有一定量的有机成分,经脱水干燥的污泥可用焚烧处理。在日本,该方法已占污泥处理总量的60%以上、欧盟也在10%以上。污泥经过焚烧所产生的残渣具有吸水性、凝固性,因而可用于改良土壤、筑路及建筑材料的原料等。污泥焚烧可以从废气中获得剩余能量,用来发电。
1.1.3低温热解制取可燃物
污泥热化学处理因其无害化和减量化彻底,已逐步加强推广应用。污泥低温热解是一种发展中的能量回收型污泥热化学处理技术。它通过在催化剂作用下无氧加热干燥污泥至一定温度(<500℃)、由干馏和热分解作用使污泥转化为油、反应水、不凝性气体和炭等可燃产物,最大转化率取决于污泥组成和催化剂的种类,正常产率为200~300L(油)/t(干泥),其性质与柴油相似,可作为燃料,应用前景广阔。
1.1.4建筑材料利用
污泥可用于制砖和制纤维板材。可以用干化污泥直接制砖,也可以用污泥灰渣制砖。用干化污泥直接制砖时,污泥与粘土按重量比1:10配料,污泥砖可达普通红砖的强度。利用污泥焚烧灰渣制砖时,灰渣的化学成分与制砖粘土的化学成分是比较接近的,制坯时只需添加适量粘土与硅砂,比较适宜的配料重量比为灰渣:粘土:硅砂=100:50:(15~20)。
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污泥制生化纤维板,主要是利用活性污泥中所含粗蛋白(有机物)与球蛋白(酶)能溶解于水及稀酸、稀碱、中性盐的水溶液这一性质,在碱性条件下加热、干燥、加压后,发生蛋白质的变性作用,从而制成活性污泥树脂(又称蛋白胶),使之与漂白、脱脂处理的废纤维压制成板材。其品质优于国家三级硬质纤维板的标准。
1.2填埋
污泥消化后经脱水再进行填埋是目前国内许多大型污水处理厂采取的方式,经过消化后的污泥有机物含量减少,性能稳定,总体积减少,脱水后作填埋处置是一种比较经济的处理方式。但此法有占地较大、选址受阻及存在二次污染隐患等缺点。
2污泥利用方案的选择
污泥利用需满足严格的环境卫生标准[6-8],不能造成新的环境危害。污泥利用的环境问题是重金属和氮对土壤、作物、水体的影响以及病原物污染,所以具有潜在风险。至于病原物污染,热干化的安全性较佳,因其高温灭菌作用很彻底,产品可完全抑制微生物的活性;碱性稳定化基本上也能达到安全标准;堆肥则不足以保证安全性,因病原物仍有少量存活且产品的高含水率(一般为30%~40%)可使病原物复活,故采用堆肥方案时需加强对堆肥质量、场所和施用场地的管理。
污泥处理设施的选址是方案选择的决定因素之一[9-10]。一般而言,污泥宜就近处理以节省运输费用和减少湿污泥运输对沿途造成的污染。由于污泥处理过程中可能会带来臭味、有毒有害气体及病原体等环境问题,所以选址会对方案选择产生决定性影响。
3结语
污泥经过减容、稳定和无害化处理后,可以作为资源加以综合利用。污泥的处理处置及其无害化,作为再生资源有效利用是世界各国共同重视的问题。面对各地区千差万别的污泥利用经验,应立足于本地区的实际情况,在兼顾环境生态效益、社会效益和经济效益平衡的前提下,审慎地、全面地论证各种方案实施的可行性,从中选出最佳方案。
为解决城镇污水处理厂污泥处理问题,结合大庆实际情况,由政府投资建设集中式污泥处理厂——大庆市污泥处理厂,项目采用生物堆肥处理工艺,设计处理能力300吨/日,2011年9月完成建设任务,运营模式是由政府负责运营,市城管局管理,各污水厂将产生的污泥运至污泥处理厂,污泥处理厂免费接收处置。2016年全市运行的11座生活污水处理厂共产生污泥约3.1446万吨/年,市区7座污水处理厂所产生的污泥送至大庆市污泥处理厂进行集中处理,经高温好氧发酵(堆肥),最终实现土地利用,四县污水处理厂由于运输路程远等原因,所产生的污泥经厂内污泥处理设施处理后,送至各县垃圾处理厂填埋。下一步,四县污水处理厂也将逐步纳入集中处置范围(或自建处置设施)。
参考文献
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论文作者:于鸿玉
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第27期
论文发表时间:2018/12/29
标签:污泥论文; 污水处理论文; 大庆市论文; 堆肥论文; 污水论文; 方案论文; 原物论文; 《建筑学研究前沿》2018年第27期论文;