程志权
广西博世科环保科技股份有限公司
城市污水处理厂污泥的处置与综合利用
程志权
广西博世科环保科技股份有限公司
目前国内污水处理厂污泥处理处置水平很低,主要处理现状依然是经浓缩脱水后卫生填埋,难以达到污泥的减量化、无害化、资源化的要求。如果污水处理厂污泥得不到正确的处置,它不仅会影响人们的生活环境,对人们身体健康造成伤害,同时也会占用社会资源。因此,如何实现污泥处置的无害化、资源化成为摆在城市发展面前的重要问题。
城市污水处理厂;污泥;处置
城市污水中有很多杂质,但是污泥问题应该是城市污水处理中比较严重的问题,因为污泥的存在,使其城市污水的难度加大,同时污泥数量越来越多,也会影响到城市建设。现如今,城市污水处理技术已经有了显著的发展,使得污水处理效率大大提高,但是这种先进的处理技术,却带来一个十分严重的问题,即污泥量越来越大,比如使用的化学法来除掉污水中的磷,这使得污泥量增加了相近30%。为了使得城市污水处理得以可持续发展,同时也能够促进城市土地可持续发展,有关人员的确需要对其采取措施加以解决,其主要思路是将污泥中的碳以及营养物进行回收利用;但是需要四周没有任何的农业用地,也没有任何的间隔,另外,污泥处理应该做到低投进、低运行花费等,但是这受到很多因素的影响。首先,需要有健全的法律加以规定,同时还应该具有相应的技术以此能够保证污泥中有足够肥效,但是目前我国这两样都不具备;其次,目前我国的污泥处理的成本很高,因此很对企业都没有积极性;最后,有很多污泥根本无法应用土地中,因为污泥中有很多有害物质,不仅没有肥力,还有可能会影响土壤自身的肥力。
通过污泥浓缩降低污泥中的水分,缩小污泥的体积,从而减轻后续处理构筑物和设备的工作负荷,提高处理效率。污泥浓缩的主要方法为重力浓缩、机械浓缩和气浮浓缩。由于重力浓缩只需一次性构筑物的建造和基本维护费用,投资和运行成本低,所以重力浓缩仍将是国内今后重要污泥减量手段。
脱水主要是将污泥中的吸附水和毛细水分离出来,污泥经脱水后,其体积减至原来的1/5~1/10,较大程度降低了后续污泥处置工程量。目前常采用的脱水工艺有自然干化与机械脱水。由于自然干化对环境影响恶劣、劳动强度大、占地面积大等弊端,故污水处理厂一般不采用此工艺。常用机械脱水有带式压滤机和离心脱水机及板框压滤机,脱水工艺技术对比如下表1所示。
表1 污泥脱水工艺技术对比
污泥厌氧消化是指在厌氧条件下,微生物将有机物转化为沼气,从而实现污泥中有机物矿化稳定的过程。厌氧消化又可分为中温厌氧消化、高温厌氧消化和两相厌氧消化。10万t/d以上的大型污水处理厂,应采用中温/高温厌氧消化技术进行污泥处理;高浓度有机废水污水厂、悬浮物浓度高的污水厂产生的污泥,宜采用两相厌氧消化方法处理;含有毒物质、难降解物质的污泥采用两相厌氧消化方法处理。
污泥好氧发酵是指在有氧条件下,好氧发酵微生物对污泥中的有机物进行降解,有机物降解过程中产生的热量形成高温杀死病原微生物,从而实现污泥减量化、稳定化和无害化的过程。污泥好氧发酵技术适用于小型污水处理厂。
污泥的处置问题首要考虑肥料的利用,即堆肥处理。堆肥原理是在高温条件下将污泥中的有机质通过厌氧消化发酵成能够被植物利用的腐殖质,实现污泥的资源转化;同时厌氧消化发酵过程所产生的沼气等气体也是很好的资源,能够被人们日常生活中所利用。在堆肥过程中,高温环境也可有效的杀死污泥的致病细菌以及各种致病虫卵,因此堆肥处理有效的达到了污泥无害化和资源化同时进行的标准。
污泥的建筑材料利用原理是将污泥经过脱水干化、焚烧等工艺制成建筑中所需的瓦块、水泥、砖砾等建筑材料。将污泥进行建筑材料利用不仅可以实现污泥资源利用的目标,同时在制作过程中可减少处理后的污泥直接填埋而对环境带来的危害。虽然污泥建材有以上优点,但是其对污泥处理技术的要求较高,生产成本也自然随之增高。所以在污泥建材利用的选择上,应结合自身经济情况综合考虑。
污泥的焚烧处理是将污泥转化为能量加以利用,也因其处理过程简单而被大多数国家采用。污泥焚烧过程不仅能够彻底对污泥进行减容化,无害化和稳定化,同时燃烧过能产生的能量能够进行发电等能量利用。虽然污泥焚烧具有很多优点,但是如果因为氧气不足而进行不完全燃烧,这将会产生大量有毒有害气体,如一氧化氮、二氧化硫等。而且其中的重金属和燃烧后的灰烬和烟尘同样也是很难处理的环境问题。污泥焚烧对降低污泥的含水率要求较高,即要有较为先进的污泥脱水技术。因此焚烧法是成本较高的污泥处理方式,在选择时需要考虑经济和环境等问题。
污泥的卫生填埋与其他处置方式相比是更为简便和经济的污泥处置方式,但是却并不是最理想的方式。污泥的卫生填埋是将污泥经过简单的减量化、稳定化和无害化处理后,由于无法进行资源化利用而直接填埋到土壤当中。这种方式虽然简单经济,但是它同时也受土地资源的限制,尤其是在土地资源紧缺的国家;且在污泥填埋的同时也要考虑对地下水的影响,其所带来的污泥处置后续问题也是难以估计的。
[1]孙光.城市污水处理厂污泥的处置与综合利用[J].建筑与预算,2017,(01):39-41.
[2]许涓.浅谈城市污水处理厂污泥的综合利用[J].资源节约与环保,2013,(03):70+72.