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摘要:随着我国城市人口的迅速增加,城市污水厂产生的污泥量也与日俱增,这些污泥如果得不到妥善的处置,可能会引起土壤、水源或者空气的污染,破坏生态环境。近些年来,政府、各级部门和环境工作者对污泥处置问题的重视程度不断提升,如何处置能够更环保、更经济、更高效,也成为了环境治理的热点问题。本文就市政污泥处理和处置技术进行了探讨。
关键词:市政;污泥处理;处置技术
中图分类号:C35文献标识码: A
随着我国城镇化水平不断提高,污水处理设施建设得到了高速发展。据《2013-2017年中国污泥处理处置深度调研与投资战略規划分析报告》统计,2010年我国城镇污水处理厂已经建有2500多座,城市污水处理能力已达到每天1.22亿吨,为实现国家的减排目标和水环境改善,做出了巨大贡献。但是污水厂的建设及运行伴随产生了大量剩余污泥,以含水率80%计,全国年污泥总产水量将很快突破3000万吨,污泥处理形势十分严峻。因此,针对污水厂污泥的成份、含水率等方面的情况,选择合适的污泥处理处置工艺,对于推进污泥的综合利用,实现资源化、能源化具有重要作用。
一、污泥处理处置原则
1、污泥处理处置规划应纳入国家和地方城镇污水处理设施建设规划。污泥处理处置规划应符合城乡规划,并结合当地实际与环境卫生、园林绿化、土地利用等相关专业规划相协调。
2、污泥处理处置应统一规划,合理布局。污泥处理处置设施宜相对集中设置,鼓励将若干城镇污水处理厂的污泥集中处理处置。
3、应根据城镇污水处理厂的规划污泥产生量,合理确定污泥处理处置设施的规模;近期建设规模,应根据近期污水量和进水水质确定,充分发挥设施的投资和运行效益。
4、城镇污水处理厂新建、改建和扩建时,污泥处理处置设施应与污水处理设施同时规划、同时建设、同时投入运行。污泥处理必须满足污泥处置的要求,达不到规定要求的项目不能通过验收;目前污泥处理设施尚未满足处置要求的,应加快整改、建设,确保污泥安全处置。
5、城镇污水处理厂建设应统筹兼顾污泥处理处置,减少污泥产生量,节约污泥处理处置费用。对于污泥未妥善处理处置的,可按照有关规定核减城镇污水处理厂对主要污染物的削减量。
6、严格控制污泥中的重金属和有毒有害物质。工业废水必须按规定在企业内进行预处理,去除重金属和其他有毒有害物质,达到国家、地方或者行业规定的排放标准。
二、城市政污泥处理和处置技术
1、投海法
投海法就是把经过一定处理的污泥直接投入海洋当中,运用海洋的作用使其得以稀释,从而达到处理的结果。美国最早认识到这种处理办法的缺陷,并于1988年严令禁止向海洋倾倒污泥;日本也严格限制了污泥投向海洋;我国在1994年签订国际协议,明确禁止从1994年2月20日开始不再向海洋倾倒污泥;在1998年底,欧洲联盟也下令不许向海洋倾倒污泥。
2、卫生填埋法
这种方法和城市当中用于掩埋垃圾相似,主要用直接填埋法和脱水以后进行填埋法。这种方法操作过程简单,所以经常被经济欠发达地区采用。
这种污泥处理方法的缺点是需要占用大量的土地,所以这种方法目前在很多城市已不能得到运用;由于填埋以后仍有大量液体渗出,所以在处理污泥过程中,很多填埋场不再接收污泥。还有,污泥在处理过程中也会产生大量臭气,所以很多填埋场也不愿意接收,臭气容易污染空气。因为上面这些因素的存在,这种处理污泥的方法在很多地区已经不再使用。
3、焚烧法
这种处理方法就是在保证温度和氧气的前提下,运用污泥自身产生的热量进行燃烧,减少污泥当中的有机物成分,杀灭病原体,使污泥的体积减小,并且其产生的能量可以进行再利用,这种处理方法产生的热量可以维持燃烧的进行。这种处理污泥方法的缺陷是在处理过程中产生大量的飞灰,对空气具有较强的污染。如果处理不当,则会造成严重的环境污染;优点是操作较简单,只需占用较小的土地面积,可以使污泥减小体积,完成无害化处理,可以实现资源再利用。所以,这种污泥处理方法在很多地区得到应用。
4、污泥干燥
污泥干燥是应用人工热源以工业化设备对污泥进行深度脱水的处理方法,尽管污泥干燥的直接结果是污泥含水率的下降(脱水),但与机械脱水相比,其应用目的与效果均有很大的不同。污泥机械脱水(也包括污泥浓缩),其应用的目的以减少污泥处理的体积为主,但脱水污泥饼除了含水率和相关的物理性质,如流动性与原状污泥有差异外,其化学、生物等方面性质并不因脱水而产生变化。污泥干燥则由于提高水分蒸发强度的要求,使用人工热源,其操作温度(对污泥颗粒而言)通常大于100℃,干燥对污泥的处理效应,不仅是深度脱水,还具有热处理的效应。
5、石灰投加技术
脱水后的污泥进入料斗,料斗中加入石灰和氨基璜酸,石灰投量为湿泥量的10%-15%,氨基璜酸的投量约为石灰投量的1%。由于氨基璜酸在反应过程中产生氨气,增强了整个工艺的杀菌效果,降低了反应温度。污泥、生石灰和氨基璜酸在料斗中搅拌后,由双螺旋进料机推入柱塞泵进料口,通过柱塞泵送入反应器,在70℃下停留30min,输出的产品可达到美国EPAPART503CLASSA标准。反应后的污泥泵送至料仓,密封容器中产生的气体经洗涤塔处理后排放。
6、土地利用
这种污泥处理方法就是利用处理后的污泥进行土地改良,也可以作为土地肥料。这种污泥处理方法可以有效利用污泥中的有机物和一些营养物质将贫瘠土地变为易于耕种的土地,并且污泥当中也含有一些量元素,可以使土壤结构发生变化,有利于耕种各种农作物。这种方法可以使改良后的污泥用于不同方面,如城市绿化、林业、土壤的表面覆盖、改良土壤等。在利用污泥之前,要对污泥进行无害化处理,主要应用方法就是堆肥法。
堆肥处理技术就是有效利用污泥中的微生物,使微生物发挥自身作用,杀死污泥中的病毒病菌和寄虫,提高污泥中的肥份含量,最后生成物可以在园林和农业当中广泛使用。具有的优点是只需少量资金就可运行,但也存在一定的缺点,就是需要较大的处理场地,并且容易受外界环境的影响。这种技术可以使污泥得到无害化处理,并且还能减轻污泥重量,处理后的污泥可以用于土地改良,作为可再生资源利用。
7、其它资源化技术
最近几年,出现了一种受到人们普遍欢迎的污泥处理技术,就是消化处理,并且在处理过程中可以产生沼气,利用沼气可以产生电能。将污泥干化可以应用于生产建筑材料,这种方法也得到广泛推广。可以利用干化后的污泥生产多种建筑材料。
7.1厌气消化技术。这种技术就是有效利用厌氧菌,转化污泥中的有机物,使其变为沼气,利用沼气燃烧发电,再应用发电时产生的热量维持消化反应。应用这种污泥处理技术,可以产生再生资源,达到节约能源的目的。运用这种污泥处理方法,可以大量减少污泥体积,最大程度地干化污泥,降低污泥臭味,使污泥得到广泛应用。但是运用这种污泥处理技术,需要较为严格的运行条件,专业技术较高,反应过程不易控制,所以,需要大量投资,运行过程也需较高费用。
7.2干化资源化技术。这种污泥处理技术就是把污泥干化,降低污泥中的含水量,然后利用干化后的污泥生产各种建筑材料,如砖、玻璃、水泥等。这种技术的主要步骤就是利用热源对污泥加热,使污泥中的水分大量蒸发,降低污泥中的含水量,达到可以利用的标准。应用这种技术,可以有效减小污泥体积,使污泥得到稳定处理,达到安全使用的目的,可以再次利用污泥生产工业产品。这种技术也存在一定的缺点,就是处理过程中需要消耗大量能量,经济效益较差,将污泥中的水分降低到一定程度后,有可能引发爆炸和燃烧。
结束语
污泥处理与处置是世界范围内关注的环境问题,污泥的随意堆放,不仅会造成资源和能源的浪费,还会污染环境危害人类健康。因此污泥的处理技术及资源化利用受到越来越多的关注。
参考文献
[1]余杰,田宁宁,王凯军,等.中国城市污水处理厂污泥处理、处置问题探讨分析[J].环境工程学报,2007,1(1).
[2]周少奇.城市污泥处理处置与资源化[M].广州:华南理工大学出版社,2002.
[3]杨小文,杜英豪.污泥处理与资源化利用方案选择[J].中国给水排水,2002,18(4).
关键词:市政;污泥处理;处置技术
中图分类号:C35文献标识码: A
随着我国城镇化水平不断提高,污水处理设施建设得到了高速发展。据《2013-2017年中国污泥处理处置深度调研与投资战略規划分析报告》统计,2010年我国城镇污水处理厂已经建有2500多座,城市污水处理能力已达到每天1.22亿吨,为实现国家的减排目标和水环境改善,做出了巨大贡献。但是污水厂的建设及运行伴随产生了大量剩余污泥,以含水率80%计,全国年污泥总产水量将很快突破3000万吨,污泥处理形势十分严峻。因此,针对污水厂污泥的成份、含水率等方面的情况,选择合适的污泥处理处置工艺,对于推进污泥的综合利用,实现资源化、能源化具有重要作用。
一、污泥处理处置原则
1、污泥处理处置规划应纳入国家和地方城镇污水处理设施建设规划。污泥处理处置规划应符合城乡规划,并结合当地实际与环境卫生、园林绿化、土地利用等相关专业规划相协调。
2、污泥处理处置应统一规划,合理布局。污泥处理处置设施宜相对集中设置,鼓励将若干城镇污水处理厂的污泥集中处理处置。
3、应根据城镇污水处理厂的规划污泥产生量,合理确定污泥处理处置设施的规模;近期建设规模,应根据近期污水量和进水水质确定,充分发挥设施的投资和运行效益。
4、城镇污水处理厂新建、改建和扩建时,污泥处理处置设施应与污水处理设施同时规划、同时建设、同时投入运行。污泥处理必须满足污泥处置的要求,达不到规定要求的项目不能通过验收;目前污泥处理设施尚未满足处置要求的,应加快整改、建设,确保污泥安全处置。
5、城镇污水处理厂建设应统筹兼顾污泥处理处置,减少污泥产生量,节约污泥处理处置费用。对于污泥未妥善处理处置的,可按照有关规定核减城镇污水处理厂对主要污染物的削减量。
6、严格控制污泥中的重金属和有毒有害物质。工业废水必须按规定在企业内进行预处理,去除重金属和其他有毒有害物质,达到国家、地方或者行业规定的排放标准。
二、城市政污泥处理和处置技术
1、投海法
投海法就是把经过一定处理的污泥直接投入海洋当中,运用海洋的作用使其得以稀释,从而达到处理的结果。美国最早认识到这种处理办法的缺陷,并于1988年严令禁止向海洋倾倒污泥;日本也严格限制了污泥投向海洋;我国在1994年签订国际协议,明确禁止从1994年2月20日开始不再向海洋倾倒污泥;在1998年底,欧洲联盟也下令不许向海洋倾倒污泥。
2、卫生填埋法
这种方法和城市当中用于掩埋垃圾相似,主要用直接填埋法和脱水以后进行填埋法。这种方法操作过程简单,所以经常被经济欠发达地区采用。
这种污泥处理方法的缺点是需要占用大量的土地,所以这种方法目前在很多城市已不能得到运用;由于填埋以后仍有大量液体渗出,所以在处理污泥过程中,很多填埋场不再接收污泥。还有,污泥在处理过程中也会产生大量臭气,所以很多填埋场也不愿意接收,臭气容易污染空气。因为上面这些因素的存在,这种处理污泥的方法在很多地区已经不再使用。
3、焚烧法
这种处理方法就是在保证温度和氧气的前提下,运用污泥自身产生的热量进行燃烧,减少污泥当中的有机物成分,杀灭病原体,使污泥的体积减小,并且其产生的能量可以进行再利用,这种处理方法产生的热量可以维持燃烧的进行。这种处理污泥方法的缺陷是在处理过程中产生大量的飞灰,对空气具有较强的污染。如果处理不当,则会造成严重的环境污染;优点是操作较简单,只需占用较小的土地面积,可以使污泥减小体积,完成无害化处理,可以实现资源再利用。所以,这种污泥处理方法在很多地区得到应用。
4、污泥干燥
污泥干燥是应用人工热源以工业化设备对污泥进行深度脱水的处理方法,尽管污泥干燥的直接结果是污泥含水率的下降(脱水),但与机械脱水相比,其应用目的与效果均有很大的不同。污泥机械脱水(也包括污泥浓缩),其应用的目的以减少污泥处理的体积为主,但脱水污泥饼除了含水率和相关的物理性质,如流动性与原状污泥有差异外,其化学、生物等方面性质并不因脱水而产生变化。污泥干燥则由于提高水分蒸发强度的要求,使用人工热源,其操作温度(对污泥颗粒而言)通常大于100℃,干燥对污泥的处理效应,不仅是深度脱水,还具有热处理的效应。
5、石灰投加技术
脱水后的污泥进入料斗,料斗中加入石灰和氨基璜酸,石灰投量为湿泥量的10%-15%,氨基璜酸的投量约为石灰投量的1%。由于氨基璜酸在反应过程中产生氨气,增强了整个工艺的杀菌效果,降低了反应温度。污泥、生石灰和氨基璜酸在料斗中搅拌后,由双螺旋进料机推入柱塞泵进料口,通过柱塞泵送入反应器,在70℃下停留30min,输出的产品可达到美国EPAPART503CLASSA标准。反应后的污泥泵送至料仓,密封容器中产生的气体经洗涤塔处理后排放。
6、土地利用
这种污泥处理方法就是利用处理后的污泥进行土地改良,也可以作为土地肥料。这种污泥处理方法可以有效利用污泥中的有机物和一些营养物质将贫瘠土地变为易于耕种的土地,并且污泥当中也含有一些量元素,可以使土壤结构发生变化,有利于耕种各种农作物。这种方法可以使改良后的污泥用于不同方面,如城市绿化、林业、土壤的表面覆盖、改良土壤等。在利用污泥之前,要对污泥进行无害化处理,主要应用方法就是堆肥法。
堆肥处理技术就是有效利用污泥中的微生物,使微生物发挥自身作用,杀死污泥中的病毒病菌和寄虫,提高污泥中的肥份含量,最后生成物可以在园林和农业当中广泛使用。具有的优点是只需少量资金就可运行,但也存在一定的缺点,就是需要较大的处理场地,并且容易受外界环境的影响。这种技术可以使污泥得到无害化处理,并且还能减轻污泥重量,处理后的污泥可以用于土地改良,作为可再生资源利用。
7、其它资源化技术
最近几年,出现了一种受到人们普遍欢迎的污泥处理技术,就是消化处理,并且在处理过程中可以产生沼气,利用沼气可以产生电能。将污泥干化可以应用于生产建筑材料,这种方法也得到广泛推广。可以利用干化后的污泥生产多种建筑材料。
7.1厌气消化技术。这种技术就是有效利用厌氧菌,转化污泥中的有机物,使其变为沼气,利用沼气燃烧发电,再应用发电时产生的热量维持消化反应。应用这种污泥处理技术,可以产生再生资源,达到节约能源的目的。运用这种污泥处理方法,可以大量减少污泥体积,最大程度地干化污泥,降低污泥臭味,使污泥得到广泛应用。但是运用这种污泥处理技术,需要较为严格的运行条件,专业技术较高,反应过程不易控制,所以,需要大量投资,运行过程也需较高费用。
7.2干化资源化技术。这种污泥处理技术就是把污泥干化,降低污泥中的含水量,然后利用干化后的污泥生产各种建筑材料,如砖、玻璃、水泥等。这种技术的主要步骤就是利用热源对污泥加热,使污泥中的水分大量蒸发,降低污泥中的含水量,达到可以利用的标准。应用这种技术,可以有效减小污泥体积,使污泥得到稳定处理,达到安全使用的目的,可以再次利用污泥生产工业产品。这种技术也存在一定的缺点,就是处理过程中需要消耗大量能量,经济效益较差,将污泥中的水分降低到一定程度后,有可能引发爆炸和燃烧。
结束语
污泥处理与处置是世界范围内关注的环境问题,污泥的随意堆放,不仅会造成资源和能源的浪费,还会污染环境危害人类健康。因此污泥的处理技术及资源化利用受到越来越多的关注。
参考文献
[1]余杰,田宁宁,王凯军,等.中国城市污水处理厂污泥处理、处置问题探讨分析[J].环境工程学报,2007,1(1).
[2]周少奇.城市污泥处理处置与资源化[M].广州:华南理工大学出版社,2002.
[3]杨小文,杜英豪.污泥处理与资源化利用方案选择[J].中国给水排水,2002,18(4).