楊士林(黑龍江大學,哈爾濱 150080)
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城市污水處理廠污泥處置技術及利用
楊士林
(黑龍江大學,哈爾濱 150080)
摘 要:對污水處理廠污泥處置和利用的途徑進行了總結,指出了每種處置和利用方式的優缺點和適宜范圍。
關鍵詞:污水廠污泥;綜合利用;資源化
近年來,隨著人們環保意識的不斷提高,城市生活污水和工業廢水處理率也在不斷提高。污水處理過程中產生的二次污染物—剩余污泥,其質量也在不斷增加,這給環境保護帶來了新的問題。目前我國城市污水處理廠每年排放干污泥量約為20萬t,以濕污泥計為380 萬-550萬t[1]。
城市污水廠污泥特性和產量與污水處理工藝有著很大的關系。污泥中有機質含量在12.68%~78%,均值41.15%;氮含量在7.77%~1.25%之間,均值3.02%;磷含量在5.21%~0.09%之間,均值1.57%;鉀含量在2.97%~0.15%之間,均值0.69%;由此可見,城市污水處理廠污泥中含有大量的有機質,營養物質含量也比較豐富,除此之外,污泥中還含有大量的病原微生物和重金屬。我國城市污泥的重金屬含量較高,Zn、Cu、Cd、Cr、Ni、Hg超過《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)標準限值要求,超標別為10%、8.6%、8%、1.2%、9.1%和9.8%[2]。
污泥處置的最終目標是實現污泥的資源化、無害化、減量化。我國現有污泥處置方式有很多種,具體到各個污水處理廠污泥處置時,要根據自身的特點以及所在區域環境特征,合理選擇污泥處置方式,要做到有針對性、因地制宜。
2.1 污泥填埋處理法
污泥填埋處置是將脫水后的污泥經簡單的消毒處理后,直接運往填埋場進行填埋。目前,國內很多污水處理廠采用該方法處理污泥,主要是將垃圾運往生活垃圾填埋場進行填埋。污泥填埋法處理污泥處理成本低,運行簡單,操作方便。但該方法存在很多弊端,如占用大量的土地,填埋產生的滲濾液如果處理不當會造成環境的二次污染,容易導致土壤污染和地下水污染等問題。污泥填埋法無法做到真正的減量化和資源化,因此該方法并不提倡大量使用。
2.2 污泥焚燒處理法
污泥焚燒也是目前污泥處理使用較多的一種方法。污泥焚燒法處理污泥可以使污泥較大限度的減容,為污泥的后續處理提供方便。污泥焚燒包括單獨焚燒和垃圾混合焚燒。垃圾焚燒可以單獨使用焚燒爐,也可以利用工業焚燒爐焚燒。我國提倡使用現有工業窯爐焚燒污泥,這樣可以降低污泥處置投資。
污泥經焚燒處理后,體積可以減少85%~95%,質量可以減少70%~80%。污泥經焚燒后,可以減少污泥中病原微生物和有毒有害物質的含量。焚燒后的殘渣,可以用于制磚、鋪路等建筑行業,實現了污泥的資源化利用。即使將焚燒后的污泥直接填埋,也會大大減少填埋物的體積,節約了土地資源。但污泥焚燒時會產生一定量的空氣污染物,如果處理不當容易造成二次污染,因而限制了該法的廣泛應用。
2.3 污泥消化處理法
污泥消化可分為厭氧消化處理和好氧消化處理。好氧消化技術在我國污泥穩定化處理技術所占比例為2.81%,主要存在于是我國中、小型污水處理廠(日處理量50000m3~150000m3)的污泥處理工藝。厭氧消化技術在我國污泥穩定化處理技術所占比例為38.04%,是我國大型污水處理廠(日處理量超過150000m3)普遍采用的污泥處理工藝[3]。污泥厭氧消化過程中會產生一定量的沼氣,這部分沼氣可以收集后作為污水處理廠日常使用,實現了污泥的資源化利用。而且經厭氧消化后污泥的體積和質量也會大大減小。我國使用厭氧消化法處理污泥的項目較多,而且厭氧污泥可以和生活垃圾、餐廚垃圾共同處理,這樣可以提高污泥處理的降解率和產氣率,提高污泥的資源利用率。
2.4 污泥土地利用
堆肥技術是土地利用最終處置的有效途徑。根據微生物的對氧的需求,堆肥可分為好氧與厭氧兩種。污泥堆肥原理是在一定溫度、濕度、含氧量等條件下,污泥中的微生物通過生物、物理、化學過程將污泥中的不穩定成分轉化為穩定成分,即類似腐殖質的物質。該物質可以作為肥料或土壤改良劑。該方法可以實現污泥的資源化利用。
由于污泥中含有大量的有機質和氮磷鉀營養物質,因此經堆肥后的污泥可以用于農用、園林綠化、土地改良。污泥要想土地利用必須要符合國家對污泥土地利用的相關規定。關于污泥土地利用我國的規定有以下幾種:《農用污泥中污染物控制標準》(GB4284-84)、《城鎮污水處理廠污泥處置農用泥質》(CJ/T309-009)、城鎮污水處理廠污泥處置園林綠化用泥質》(GB/T23486-2009)、城鎮污水處理廠污泥處置土地改良用泥質》(GB/T24600-2009)。污泥土地利用時要做到因地制宜,具體問題具體分析。污泥土體利用時要注意不得污染土壤,避免造成二次污染。
污泥處置方式的選擇現已成為污水處理廠設計時需要重點考慮的內容。選擇污泥處理工藝時,要充分考慮污水處理廠污泥情況和城市發展情況,因地制宜的選擇污泥處理工藝,實現污泥的減量化、資源化、無害化。與此同時,也加快污泥處理工藝的研發與改進,爭取早日開發出處理效率高、操作方便、運行也投資成本低的工藝。
參考文獻:
[1]譜大華,吳學偉.城市綜合污水處理廠污泥處理技術及應用[J].廣州環境科學,2006,21(04):14-16.
[2]李艷霞,陳同斌,羅維等.中國城市污泥有機質及養分含量與土地利用[J].生態學報,2003,23(11):2464-2474.
[3]許曉萍.我國市政污泥處理現狀與發展探析[J].江西化工,2010.3:24-32sa.
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.12.023