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所屬欄目:城市規(guī)劃論文 發(fā)布日期: 熱度:
【內(nèi)容摘要】:隨著城市化進(jìn)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(nèi)外污泥處理處置技術(shù)進(jìn)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(jìn)行安全處置,避免二次污染。
【關(guān)鍵詞】污泥,處理處置,技術(shù)
1、污泥處理處置正在成為一個新的社會環(huán)境問題
隨著城市化進(jìn)程的不斷加快,城市污水處理率的不斷提高,污水處理設(shè)施建設(shè)的規(guī)模在迅速擴(kuò)大。截至2009年10月,我國污水處理廠的數(shù)量已達(dá)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(nèi)污水處理量翻兩番的大國,但固廢處理的發(fā)展比起污水處理至少要滯后5年!目前我國城鎮(zhèn)污水處理廠中每年產(chǎn)生濕污泥2000萬噸,污水中有50%的污染物進(jìn)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(fù)雜的特殊固體廢物,呈固態(tài)和半固態(tài)狀態(tài),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(chǎn)業(yè)化的障礙。濕污泥中含有各種各樣的細(xì)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(yùn)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(huán)境,引發(fā)二次污染,直接危及生態(tài)環(huán)境和人體健康。據(jù)統(tǒng)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(yán)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(chǎn)生和消納正在成為一個新的社會問題和環(huán)境問題,十分嚴(yán)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(nèi)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(xiàn)“四化”,即減量化、穩(wěn)定化、無害化和資源化,所有技術(shù)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(jìn)行厭氧生化反應(yīng),使污泥中的有機(jī)物質(zhì)穩(wěn)定,減少污泥體積,降低污泥中病原體數(shù)量,改善污泥的脫水性能,同時可以產(chǎn)生部分沼氣,沼氣可作為能源利用。但大多數(shù)已建污水處理廠都沒有消化系統(tǒng),即使有,也有大部分因成本及技術(shù)問題而運(yùn)行不正;蛘邚U棄不用成了擺設(shè)。
2.2、好氧發(fā)酵(俗稱堆肥)
好氧發(fā)酵是利用污泥中的微生物進(jìn)行發(fā)酵,加入一定比例的膨松劑和調(diào)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(huán)境下對多種有機(jī)物進(jìn)行氧化分解并轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定性較高的類腐殖質(zhì)。污泥經(jīng)堆肥后,一方面其養(yǎng)分形態(tài)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(dá)到無害化目的,且呈現(xiàn)疏松、分散、細(xì)顆粒狀,便于儲存、運(yùn)輸和使用。但發(fā)酵周期長(二次發(fā)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(guī)模工業(yè)污泥處置。好氧發(fā)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(jīng)濟(jì)的處置方式,也是目前國內(nèi)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(jìn)入地下水層,污染地下水環(huán)境。另外,填埋場所因污泥的大量產(chǎn)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(shè)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(jìn)行改性,填埋場應(yīng)具有達(dá)標(biāo)驗收的滲濾液處理裝置和沼氣利用系統(tǒng)。
2.4干化
干化的優(yōu)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(chǎn)品可用做肥料、土壤改良劑,也可用于其他工業(yè)工藝過程中的燃料;安全、高效,最終產(chǎn)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(dān)心其危害,市場需要開發(fā);
—運(yùn)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(jīng)濟(jì)條件、污泥熱值條件和土地資源緊缺的地區(qū)可采用污泥焚燒技術(shù)。焚燒最終實現(xiàn)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(zhì)的有機(jī)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(yè)焚燒爐進(jìn)行焚燒。直接焚燒的投資及成本都讓人望而卻步,生產(chǎn)1噸干污泥的焚燒成本為800-1100元。另外,焚燒有尾氣超標(biāo)排放的危險,產(chǎn)生二噁英,所以大眾接受程度較低。污泥也可與城鎮(zhèn)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(nóng)用)
污泥中含有豐富的有機(jī)物、氮、磷等營養(yǎng)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(dá)到處置污泥的目的,但使用不當(dāng)很容易造成二次污染。主要適用于林地、園林綠化、苗圃、林業(yè)、垃圾填埋覆蓋土和受損土壤的改良和修復(fù)等。污泥土地利用前必須經(jīng)穩(wěn)定化和無害化處理。
2.7、污泥固化/穩(wěn)定化處理
在污泥中摻入一定的固化復(fù)合材料,改善污泥的理化性質(zhì),穩(wěn)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(jīng)穩(wěn)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(fā)展方向。但缺乏實際的工程應(yīng)用,在我國及西方發(fā)達(dá)國家大多還處于研究及嘗試階段,技術(shù)成熟和推廣應(yīng)用還需要一段時間。
在國家環(huán)保部最新發(fā)布的《污水處理廠污泥處理處置最佳可行技術(shù)導(dǎo)則》中明確提出:污泥厭氧消化和好氧發(fā)酵為最佳可行的污泥處理技術(shù),將土地利用(不包括農(nóng)用)和干化焚燒作為最佳可行的污泥處置技術(shù)。
3、建議
從以上情況看,我國國內(nèi)污泥處理處置仍處于探索、嘗試階段,還沒有一家成功運(yùn)作的經(jīng)驗。從全國來看,也只有北京、上海、廣州、江蘇等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)對部分污泥進(jìn)行了堆肥、干化或焚燒。昂貴的投資及運(yùn)行費(fèi)用是制約污泥處理處置快速發(fā)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(shè)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(jīng)營方式引導(dǎo)社會資金參與污泥無害化、穩(wěn)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(chǎn)業(yè)發(fā)展的財政、稅費(fèi)優(yōu)惠政策,以財政補(bǔ)貼、信貸貼息、稅費(fèi)減免等經(jīng)濟(jì)杠桿來引導(dǎo)和支持企業(yè)從事污泥處理處置和綜合利用,既保護(hù)環(huán)境,又能保障投資者的收益。
—加大污泥排放的監(jiān)管力度,包括控制標(biāo)準(zhǔn)、排放總量、環(huán)境影響評估和執(zhí)法監(jiān)督等要形成規(guī)范的系統(tǒng)管理,致使污泥排放和處理處置有序進(jìn)行。
——污水和污泥是保護(hù)環(huán)境的綜合工程,必須堅持“三同時”的方針,抓好區(qū)域內(nèi)污泥處理配套設(shè)施建設(shè)。
—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(yùn)營成本也不是每個地方都能承擔(dān)得起的,呼吁有關(guān)專家探索研究從源頭上控制污泥減少的新工藝新技術(shù),即從污泥減量著手,大幅度減少剩余污泥污泥的產(chǎn)生,從而最大限度節(jié)約資金。
4、結(jié)語
隨著國家對環(huán)保事業(yè)的重視及公眾環(huán)保意識的增強(qiáng),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(fā)展,節(jié)能減排也成了一句空話,更談不上城市的可持續(xù)發(fā)展。各級政府應(yīng)該像重視污水處理一樣重視污泥處理,本著因地制宜、技術(shù)可行、設(shè)備可靠、規(guī)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(dǎo)污泥處理產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展,切實解決好污泥污染的防治問題,實現(xiàn)污水處理健康、有序、長足發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
1、國家環(huán)保部,污水處理廠污泥處理處置最佳可行技術(shù)導(dǎo)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(biāo)題:城市污水處理廠污泥處理處置技術(shù)淺析
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