天津钢管公司东丽排水管理处 天津市 300301
摘要:目前我国污水厂污泥产量一般为所处理污水量的1%~3%,随着水处理技术的提高和处理程度的深化,污泥产量会越来越多,如何高效环保的处理污泥是一个重要的问题。污泥是一种固态、半固态及液态的废弃物,由有机残片、细菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体。污泥中含有大量氮、磷、多种微量元素和有机质,同时也含有有毒有害、难降解有机物、重金属、病原菌及寄生虫等物质。如果处理方式不当,会对环境卫生造成破坏。
关键词:城市污水处理厂;污泥处置技术;综合利用
1污泥处置目标
1.1减量化
污泥减量化处理是通过脱水机制将污泥中的自由水、结合水和毛细水等分离出来,从而减小污泥的体积,方便后续污泥的处理。污水处理过程中产生的污泥,尤其是初沉污泥,其含水率可高达90%至95%,如果污泥不经过脱水等减量处理的话,后续污泥处理装置将会承受巨大的负荷,同时也会浪费资源。污泥经过减量化处理不仅能够减少污泥容积,同时也方便了污泥的储存和运输等后续处理操作。
1.2稳定化
城市污水处理通常会采用生物法,加入污水中的微生物会在一定条件下对有机污染物进行消化分解,从而净化污水。污水处理后的污泥同样含有很多活性很高的微生物,这将大大增加污泥在处理过程中变质的可能。因此剩余污泥需要进行稳定消化处理,经过稳定化处理后的污泥在储存过程中就很少会出现腐坏变质等现象,大大降低了后续由于污泥变质而增加污泥处理的难度。
1.3无害化
污泥无害化处理决定了后续污泥是否能够被资源化利用以及卫生填埋。污泥进行资源利用的前提是稳定无害,而经过脱水后的污泥其中含有大量城市污水中的病原细菌,如果不经处理就会传染疾病,污染环境。经过无害化处理并达到卫生指标的污泥所能利用的场合就会大大增多。
1.4资源化
经过工艺处理后的污泥具有较大的资源利用价值。污泥中含有很多的有机物质,如氮磷等,而这些有机物质正是植物生长所必须的营养物质,所以经过肥料处理后的污泥将会是很好的植物生长肥料。此外污泥厌氧消化过程中所产生的沼气,以及干燥处理后的泥饼都是很好的燃料,这也正好达到了污泥变废为宝、资源化利用的目的。因此,处理后的污泥最理想的处置方式就是转化为资源,进行循环利用。
2污泥处置技术
2.1污泥土地利用
污泥的土地利用是将处理后的污泥或污泥产品作为肥料(或土壤改良材料),用于园林绿化、农田或土地改良等,是一种可持续的污泥最终处置模式。解决了污泥出路同时实现污泥利用资源化,产生一定的经济效益。但污泥土地利用存在一定的潜在风险,例如污泥的泥质,特别是重金属含量是否超标等,如果施用不当,很容易造成环境的二次污染。
2.2污泥焚烧及建材利用
焚烧是污泥最彻底的处置方法之一,可实现污泥减量化(有机物转变成二氧化碳和水蒸气)、无害化(高温下杀灭病毒、细菌)、资源化(产生可以回收利用的热能)。在当地具备垃圾焚烧、水泥及热电等行业的窑炉状况下,优先焚烧方式进行污泥处置,利用已建窑炉协同焚烧,降低污泥处置的工程建设投资及运行成本。
污泥的建材利用,一般包括用作水泥添加料、制砖材、制陶粒制轻质骨料等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆日本在建材利用方面技术领先,较多的工程应用实例,污泥干化或焚烧后的无机灰末均可作为建材的原料利用。我国也正在尝试,有条件的地区应积极推广污泥建材综合利用。
2.3污泥填埋
污泥填埋是指运用一定工程措施将污泥埋于天然或人工开挖坑地内,通过填埋操作,微生物降解污泥中有机组分,从而实现稳定化的处置方式。目前我国的填埋形式一般采用污泥与城市生活垃圾混和填埋,根据我国现有的经济条件,一段时间内污泥填埋仍将是一种不可或缺的过渡性污泥处置途径。但污泥填埋对环境的影响也越来越显著,由于土地资源有限,该方式逐渐受到限制,近年来各大城市就污泥的进一步处理和循环利用寻找最佳出路。
3污泥的综合利用
3.1农田林地施用
污泥中含有大量的有机营养成分和微量元素,施用于农田和林地后会提高土地的氮、磷、钾等的浓度,促进作物的生长。污泥的肥效可高于一般农家肥,有利于土壤质量的改良,并降低农产成本。有研究表明污泥肥料对绝大多数作物都有良好的增产作用,同时可改善蔬菜因缺少微量元素而引起的品质下降。一般林场、森林等地区均非人口密集地区,面积较大,相对环境容量也较大,可吸纳大量污泥。植被可利用污泥中氮、磷等加速生长。
3.2土壤修复与改良
污泥中的有机质可改善土壤土质,因此污泥也可作为土壤改良剂使用。常见的废弃矿场、凹坑、垃圾填埋场、地表严重破坏地区等施入污泥可以增加土壤养分,改良土壤特性,改善土壤结构,促进土壤熟化,对人类生活潜在威胁较小,是一种很好的利用途径。
3.3沼气利用
污泥通过厌氧消化可产生沼气。在反应容器内根据处理物的各种不同条件对容器内的厌氧环境进行调节,使微生物充分参与有机物的发酵降解(水解、酸化、气化),最终实现甲烷化。发酵产物(沼气)中主要是甲烷和二氧化碳,可作清洁燃料。该方法资源化程度高,既产生沼气同时也生产了有机肥料。
3.4燃料化利用
污泥燃料化是将初沉池污泥和剩余活性污泥分别进行厌氧消化、混合消化,使污泥含水率至80%,加入轻溶剂油,变成流动性浆液,送入四效蒸发器,脱除轻油(含水率2.6%),含油污泥经机械脱水后,加入重油成流动性浆液,将该浆液送至四效蒸发器蒸发、脱油,制成含水率5%、含油率10%以下的污泥燃料。污泥燃料热值较高,性质比较稳定,可用于发电,不仅节约了煤炭资源,燃烧的污泥灰还可以作为生产水泥的原料。
3.5制作建筑材料
污泥生产建筑材料不仅可减少资源消耗,也可使资源循环利用,符合可持续发展要求。沥青混合物加入污泥灰,其各方面性能与传统材料制成的混合物相同。用干化污泥直接制砖,对污泥成分作适当调整,其可与制砖粘土的化学成分相当。利用活性污泥中所含有机物经过处理制成污泥树脂,与废纤维压制成板材,其品质优于国家三级硬质纤维板的标准。研究表明污泥灰可替代高达30%的混凝土细填料,具有较高的经济价值。污泥制成的陶粒具有质轻、高强、隔热、保温、耐久等特性,节能效果显著,用途广泛。
4结束语
总之,随着城市的发展,城市污水处理量越来越大,有待处置污泥量也随之增大。对污泥的处置办法有很多,全球各地所采用的办法也各不相同,但是他们最终的目标都是将污泥进行稳定化、无害化处理,最终为污泥找到一个经济合理的归宿。各地在进行污泥处置时不仅要考虑工艺的问题,同时要结合当地地理条件和经济条件进行处置办法的选择。而在进行处置办法选择时,最好的办法就是变废为宝,将废弃的污泥变成资源,为人们所利用。
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论文作者:苏丽
论文发表刊物:《基层建设》2017年第28期
论文发表时间:2018/1/5
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