李 博
(廣發(fā)證券股份有限公司山東分公司,濟南 250001)
淺談污泥治理
李博
(廣發(fā)證券股份有限公司山東分公司,濟南250001)
摘要:本文以污泥治理為分析對象,結合我國污泥污染現(xiàn)狀,通過現(xiàn)場調查污水處理廠,訪談環(huán)保行業(yè)專家,實地勘察污泥處理設施,查閱相關資料等方法,結合我國相關環(huán)保法律法規(guī)以及規(guī)劃,對污泥治理問題進行了簡單的分析,僅供參考。
關鍵詞:污泥;無害化;減量化;含水率;污泥干化;好氧發(fā)酵;厭氧消化
污泥,字面上讓人們感覺是一種較為陌生的“泥狀污染物”,感覺和我們的日產生活關系不是那么緊密,然而實際上“此泥非彼泥”。在污水凈化處理過程中,無論是成熟傳統(tǒng)的活性污泥法還是先進的膜技術,污泥始終是水處理的必然產物。只是我們生活中,接觸的和使用的是水,而沒有看到伴生的污泥。事實上污泥是一種由有機殘片、細菌菌體、無機顆粒、膠體等組成的極其復雜的非均質體。污泥的主要特性是含水率高(可高達99%以上),有機物含量高,容易腐化發(fā)臭,并且顆粒較細,比重較小,呈膠狀液態(tài)。它是介于液體和固體之間的濃稠物,可以用泵運輸,但它很難通過沉降進行固液分離,能夠對環(huán)境形成二次污染。
長久以來各級政府比較重視污水的處理和配套設施的建設,截止到2014年3月底,全國設市城市、縣累計建成污水處理廠3622座,污水處理能力每日約1.53億立方米,2010年我國城鎮(zhèn)污水處理率就已經(jīng)達到72%,而污水處理中一個重要環(huán)節(jié)——污泥的無害化處理率僅不到25%,污泥作為污水處理的副產物已存在了很長時間。治水不治泥,等于白治理。隨著污水處理量的增加和長期的積累,源源不斷產出的污泥堆放以及填埋占用耕地的問題日趨明顯,土地資源日趨緊張,污水處理廠外長期堆放無法消化的污泥已經(jīng)成為了一個讓政府高度關注的現(xiàn)實環(huán)境污染問題。
2008年第十一屆全國人民代表大會常務委員會第四次會議通過的《中華人民共和國循環(huán)經(jīng)濟促進法》在第四十一條已經(jīng)明確“縣級以上人民政府應當支持企業(yè)建設污泥資源化利用和處置設施,提高污泥綜合利用水平,防止產生再次污染”,《循環(huán)經(jīng)濟促進法》的頒布,為污泥處理行業(yè)的長期發(fā)展提供了堅實的法理依據(jù)。
水污染日趨嚴重,水資源環(huán)境持續(xù)惡化,污水處理量持續(xù)攀升,污泥二次污染日趨明顯,土地資源的緊張等因素,已倒逼政府下決心進行污泥治理。《“十二五”全國城鎮(zhèn)污水處理及再生利用設施建設規(guī)劃》提出加強污泥處理處置:規(guī)劃投資347億元,新增城鎮(zhèn)污泥年處理處置規(guī)模約500萬噸干污泥(約合2500萬噸濕污泥)。城市污泥無害化處置率達到70%,其中36個大中城市達到80%。縣城、建制鎮(zhèn)污泥無害化處置率達到30%。《“十二五”全國城鎮(zhèn)污水處理及再生利用設施建設規(guī)劃》的出臺充分體現(xiàn)了政府對于污泥治理的堅定決心!
然而如何處理污泥呢?長久以來,各污水處理廠并非“不處理”污泥,而是簡單處理。污泥處理的核心在于脫水干化,即“減量化”。含水率98%的污泥體積是含水率80%污泥體積的十倍,如果進一步降低含水率則可以進一步壓縮體積,實現(xiàn)減量化的處理目標。2007年住建部頒布的《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥泥質》(CJ247-2007)要求,我國污水處理廠出廠污泥含水率必須小于80%。目前我國污泥處理最主流的方式是“深度脫水填埋”,處理比例約為污泥產量的61%,這種方式雖然是目前主流的處理方式,卻不會長久。首先,污泥雖然經(jīng)過了深度脫水,體積經(jīng)過了大幅壓縮,但是污泥仍然屬于污染物,填埋后難免會對環(huán)境產生二次污染;其次,污泥的產生伴隨污水處理,填埋雖然解決了一時的問題,但是卻占用耕地,伴隨污水處理污泥源源不斷產生,填埋必然會不斷占用新的耕地。
污泥雖然屬于垃圾、廢棄物,但是也具有一些其他的屬性。比如,污泥含水率降至30-40%時,焚燒熱值能夠達到2500-3500kcal/kg;污泥中含有的有機物等在一定條件下可以轉換為肥料;由于污泥中氣孔較多的特性,干化后則可以制成隔音建材等。綜上,污泥也具有較高的資源化利用價值。
近年來,國內也出現(xiàn)了一些相對清晰的污泥處理技術化路線。主要包括:
污泥干化焚燒過程,首先是將污水處理廠出廠的含水80%的污泥脫水到30%-40%,這時污泥的焚燒熱值能夠達到2500-3500kcal/kg,具有焚燒熱量價值,如果再添加一定的輔助燃料進行混燒,則可以實現(xiàn)資源的回收。污泥干化焚燒往往采用傳統(tǒng)的流化床干化脫水方式,流化床干化需要熱源加熱載熱介質,又要為氣流循環(huán)提供持續(xù)動力,能耗較高而且干化效率較低。
污泥好氧發(fā)酵技術具有穩(wěn)定和滅菌雙重作用,污泥經(jīng)發(fā)酵后轉化為腐殖質,可限制性用于農用、園林綠化或改良土壤,從而實現(xiàn)污泥中有機質及營養(yǎng)元素的高效利用,設備投資少、運行管理方便。
污泥好氧發(fā)酵工程可采用高效、快速、穩(wěn)定、集約化的設計、運營模式,占地面積較小。我國城市生活污泥的重金屬超標比例約5%,污染風險較小,完全可以采用好氧發(fā)酵技術處理。在《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處臵技術指南(試行)》中,好氧發(fā)酵+土地利用被列為推薦技術路線,在經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū),可重點推廣。
厭氧消化是目前國際上應用較為廣泛的污泥穩(wěn)定化和資源化方法,其穩(wěn)定化效果好、能耗低,消化過程中產生的沼氣可實現(xiàn)能源回收利用,不需要大量物料及土地資源消耗。歐美50%以上的污泥采用厭氧消化處理,產生的沼氣轉化為電能可滿足污水廠所需電力的33%~100%,可實現(xiàn)固廢資源的循環(huán)利用。
國家《“十二五”全國城鎮(zhèn)污水處理及再生利用設施建設規(guī)劃》對于污泥處理明確提出了“減量化、穩(wěn)定化、無害化,盡可能回收和利用能源和資源”“污泥脫水穩(wěn)定后填埋處置僅作為近期的過度方式”的技術要求,結合十二五末污泥處理目標,污泥處理行業(yè)必將步入發(fā)展快車道!