关于城市污泥处置方法的研究

关于城市污泥处置方法的研究

关键词:污泥处置方法污泥堆肥

0引言

城市污水厂的污泥是指处理污水所产生的固态、半固态及液态的废弃物,含有大量的有机物、丰富的氮磷等营养物、重金属以及致病菌和病原菌等,不加处理的任意排放会对环境造成严重的污染。据不完全统计,以活性污泥法为主的污水处理工艺,其污泥产生量是污水处理量的0.3%—0.5%(以含水量97%计),数量十分惊人。为了控制水污染和实现污水资源化,我国对城市污水处理率提出了明确的要求,到2010年,所有设市的城市,污水处理率不低于60%。直辖市、省会城市、计划单列市和风景旅游城市,污水处理率不低于70%。本文结合某市污水处理厂污泥处置的实践,谈谈污泥处置的方法。

1某市污泥处置的现状及存在的问题

1.1污泥处置现状该市年产生生活污水约7.9万吨,污水处理厂采用高效沉淀池+曝气生物滤池+后反硝化处理工艺,年产生污泥约1.0万吨,含水率为70%—80%,所产生的污泥大部分填埋或露天堆置在城郊及厂区周围,少部分直接或经简单处理后作为绿化及农用肥料。

1.2存在的问题污泥经脱水后含水率仍然较高,导致填埋工艺如推平、压实、覆盖很难进行,给填埋造成了较大的困难;露天堆置的污泥散发出的恶臭给大气造成了污染,同时还成为仓蝇孳生的良好环境;脱水后的污泥有恶臭、结块的特点,直接作为肥料使用存在很大缺陷。考虑到未来城市的发展,预计到2020年污泥产生量将增加一倍以上,同时城区的发展对周边土地的需求与污泥处置用地的矛盾也将大大加深。

2污泥的处置方法

污泥的处理和处置主要有以下几个方面的任务:①减量化:一是在污水处理工艺中采用生物或化学的方法直接减少污泥的产生,二是在污泥处理系统中提高污泥的含固率,减少污泥最终处置前的体积,以降低污泥处理及最终处置的费用;②稳定化:通过处理使污泥性质稳定,最终处置后不再产生污泥的进一步降解,从而避免产生二次污染;③无害化:去除污泥中对人体或自然界有危害的病毒、细菌、原生动物和重金属等;④资源化:一是利用污泥中富含的N、P、K等回收有机肥料,改善土壤条件,促进作物的生长,二是利用污泥中大量有机物储藏的热量进行焚烧,回收热能。依据在污泥处理和处置的思路上从污泥无害化着手,把它作为满足环境基本要求,社会经济发展的基本条件的主要措施和手段;同时不放弃资源化的努力。

从世界范围看,城市污泥的处置方法主要有焚烧、填埋、投海和堆肥等多种形式。

2.1污泥焚烧污泥焚烧的优点是可以迅速和最大限度地实现减量化。缺点是高成本和可能产生的污染(废气、噪声、震动、热和辐射)。焚烧所需的费用很高,如无空气净化设备,产生的有毒有害气体将造成环境污染,存在烟气污染问题,同时焚烧需要消耗大量的能源,即使在焚烧过程中回收热能,仍然无法大幅度降低能源消耗。从国外的情况看,焚烧投资约合人民币7500—12000元/at(干污泥),运转与维护费600—1250元/at,是其它工艺的2—4倍。我国目前的经济能力及能源储备状况决定了这一处置方式难以推广。

2.2污泥填埋污泥的卫生填埋始于60年代,是在传统填埋的基础上从保护环境角度出发,经过科学选址和必要的场地防护处理,具有严格管理制度的科学的工程操作方法。到目前为止,已发展成为一项比较成熟的污泥处置技术,其优点是投资较少、容量大、见效快,1992年欧盟大约40%的污泥采用了填埋处置。由于污泥填埋对污泥的土力学性质要求较高,需要大面积的场地和大量的运输费用,地基需作防渗处理以免污染地下水等,近年来污泥填埋处置所占比例越来越小。

2.3污泥投海污泥投海操作简单、对于沿海城市来说其处理费用较低,但是,随着生态环境意识的加强,人们越来越多地关注污泥投海对海洋生态环境可能存在的影响,此种处置方式已无发展空间。

2.4污泥堆肥利用污泥的堆肥利用已有多年历史,主要包括污泥农用,污泥用于森林与园艺、废弃矿场等场地的改良等。污泥中含有丰富的有机物和N、P、K等营养元素以及植物生长必需的各种微量元素Ca、Mg、Zn、Cu、Fe等,施用于农田能够改良土壤结构、增加土壤肥力、促进作物的生长。污泥的土地利用是一种安全积极的污泥处置方式,在美国约有40%左右的污泥采用土地利用的方式进行处置。尽管污泥的土地利用有能耗低、可回收利用污泥中养分等优点,但也存在病原菌扩散和重金属污染的危险,为此各国政府先后颁布了农用污泥重金属浓度标准和严格的无害化要求,并对单位面积土地污泥的应用量有严格的限制。

3某市污泥处置途径的选择

依据成熟的污水处理思路,污泥处理处置作为污水处理系统的非常重要的环节,给予巨大投入,使污染治理能划上一个完整的句号,考虑到产业结构、土地资源、城市化程度等因素,不同地区应因地制宜地采取适合各自特点的污泥处理处置技术路线。

从污泥的成分看,其中重金属含量低于国家标准,有机物、氮、磷等的含量均高于一般农家肥,还含有钾及其它微量元素,若施用于土地中,对土壤物理、化学及生物学性状有一定的改良作用。该市工业基础较差,城市污水处理厂进水主要为城市生活污水,工业污水产生量较小,随着环境污染管理制度和法规的完善与实施,工业污水达标排放率不断提高,对工业污水的治理力度和治理技术水平也显著提高,同时其他各种管理和技术水平也不断进步,使得近年来城市污水处理厂排放的污泥中重金属水平显著下降,污泥中重金属的含量对污泥堆肥的影响会逐年降低。

污泥处理可采用污泥干化和高温堆肥相结合的方法,污泥加热干化使污泥含水率由80%降至60%,此阶段能耗在污泥干化全过程中能耗最低,再与部分菌种进行混合,使污泥含水率调整到55%,含水率55%的污泥正好适合污泥高温好氧堆肥发酵的条件,经10~15天的堆肥发酵后物料的含水率降至25%左右,堆肥发酵后的物料一部分作为菌种回填循环利用,另一部分可作为营养土,由于污泥中富含N、P、K等营养物质,在好氧菌作用下稳定熟化,易于植物吸收,直接用于园林绿化、植被恢复、回填土等。

经过堆肥处理后,污泥的物理性状改善,含水量降低(小于40%),疏松、分散、细粒状,便于贮藏、运输和使用;同时,污泥经过堆肥处理后,植物可利用形态养分增加,重金属的生物有效性减小,如果根据污泥堆肥的养分含量、土壤养分状况及植物对养分的需求,给其中加入一定量的化肥,并补充必要的微量元素,制成复合有机肥料,作为商品出售,将有较好的经济效益。

该市地处平原,周边耕地资源较为丰富,历来农业生产比较发达,“高产、高质、高效”农业蓬勃发展,农业产业化经营呈现良好发展势头,肥料需求量将逐渐增加。

因此,无论从经济因素还是从肥效利用因素出发,污泥堆肥农用都是一种符合该市实际情况的处置方法,这种处置方法一方面可以为污水厂污泥找到一条根本出路,另一方面还可缓解农村资源的短缺。

4小结

随着城市污水处理事业的发展,作为污水处理过程的伴生物的污泥也日益增加,污泥的处置问题在城市污水处理中占有的位置将日益突出。未来的污泥处理策略是使污泥的产生、处置与环境保护之间达到一个良好的平衡,不应再走工业发达国家先污染再治理的老路。在大力推进循环经济、落实科学发展观、建设“节约型社会”的今天,坚持“泥水并重”的原则,把城市污水处理厂污泥的处理处置与资源化的相结合,将成为城市污水污泥最佳的最终出路。

参考文献:

[1]王志刚,王鹏.水处理污泥的处理处置的发展现状探讨[J].科技资讯.2009.(02):162.

[2]丁明祥.城市污水污泥的处置方式探讨[J].有色冶金设计与研究.2008.(01).

标签:;  ;  ;  

关于城市污泥处置方法的研究
下载Doc文档

猜你喜欢