邢子金
济宁市生态环境局邹城市分局 273500
当前,城市化进程的速度不断加快了城市周边水污染问题日渐突出,社会对公共环境安全的重视度也越来越强。因此,保护城市周边水环境质量,重视水污染治理工作成为全社会的重点话题。治理城市污水处理是解决水环境污染的根源所在,而由此产生的大量污泥又成为了新的问题。污泥的大量堆积给公共环境安全带来严重的隐患。因此,如何处理成分繁杂、含水量高、产出量大的污泥成为现下社会关注的焦点问题。
就当前来看,我国在处理污泥的办法中,有45%应用物理进行农用,有30%选择陆地填埋,有10%选择其他处理方式,而有15%选择未经处理。以上处理数据都是在一定条件下估算得到的,所以在比例上不会有很大的误差问题。很多大城市污泥处理难的问题日益严重,逐渐表露。最先建成的污水处理厂只重视将污水中的污泥和水分剥离开,而并没有对剥离后的污泥如何处理有任何相关建设工作,而是选择简单地将污泥进行填埋、外运或堆放处理。久而久之,在未经任何处理的情况下,大量的污泥就给周边生态环境带来严重隐患。
污泥中的成分十分复杂,其中包含多种类微生物混合而成的菌胶团,以及其表面附着的大量有机物和无机物。污泥成分中,水分占比超过90%,其他部分分别是盐类、重金属物质、难以降解有机物、微生物细菌、寄生虫卵等。由于除了水分以外,污泥含有的有机物成分最多,二有机物又容易腐败产生臭味,所以,不经任何处理的污泥长期堆放容易给周边环境造成严重的二次污染。从保护环境、安全有效和经济建设的角度来分析,对污泥的处理方式必须要做到无公害化和减量化处理,并在此基础上实现一定的经济效益为最佳方式。污泥的经济效益属性让其产品在走进市场后的经济价值受到影响,污泥产品进行销售获得利润应该将固体废弃物处置成本包含在内。所以,一切成本过高、耗能过高的污泥资源化生产工艺和方法都无法满足市场发展需求。
泥土中的成分含量比较复杂,包括一些重金属、氮、磷、钾、细菌等,选择海洋倾倒容易给海水水体造成二次污染。因此,当前各国都禁止将污泥倾倒入海中。
选择污泥填埋的方式成本较低,操作简单。可是由于经过污水处理后的污泥中含水量极高,在填埋后容易经过渗透使得周围水体受到污染。另外,污泥中的含水量过高,因此无法利用压实设备进行压缩处理,所需填埋设备无法得到使用。
污泥干化是指利用热干化技术将污泥表面的凝胶层结构破坏,从而让污泥分子中的化学键断裂,从而实现对污泥的杀菌消毒,这种方式还能让污泥的含水量大大减少,不会产生恶臭的生物细菌。经过干化处理后的污泥产品可被用到很多地方,比如代替能源、土壤肥料,土壤改良剂等,实现了对污泥的经济效用且占地少。
污泥经过干化处理后,可与部分生活垃圾、秸秆、煤等混合燃烧产生高热量的热值,因此可被用于发电。比如,以山东省邹城市为例,该市每天会产生12万吨的废水(每吨废水经过处理后会产生0.3%到0.5%的污泥,下面以每吨废水产生4%的污泥计算),从污水处理厂产生的污泥直接被运往热电厂焚烧发电,12万吨的污水可产生480吨的污泥,经充分焚烧后可节约80吨的原煤,真正让污泥做到了无害化与资源化。利用污泥焚烧发电可以让污泥资源充分利用,实现无害化处理,且污泥被彻底清除,污泥成分中的有机物可被完全氧化,重金属成分就被全部淹没在煤渣中。可是,利用污泥焚烧发电也有很多缺点,比如操作费用高、耗热量高、投资高,无法处理焚烧臭气等,因此还是会对生态环境造成一定程度的二次污染。
污泥堆肥技术的本质是利用污泥中所含的好氧细菌实现对污泥的二次发酵处理。该技术利用污泥中的好氧微生物群来分解污泥中的多类有机物质,从而让污泥中的有机物变化腐殖质,易于让植物吸收。好氧微生物菌在发酵过程中,是由好氧微生物的代谢作用将污泥中的部分有机物变成可供植物吸收的营养物质,其最终反应产物是水、热量与二氧化碳。污泥的大量堆积,让其中的好氧微生物发生反应产生大量热量,使得污泥堆的温度维持在至少60摄氏度,持续的高温可让污泥中的含水量下降,还能杀死污泥中的寄生虫卵、病原体、杂草种子等。在13天左右的堆肥处理后,污泥堆的含水量可降到25%以下。污泥堆肥后的产物可被用作菌种的培养基且被循环使用,也可被用作营养土,被种植植物所吸收,或是被用作植被保护、回填土、园林绿化等。
污泥厌氧发酵后可产生沼气,而沼气经过内燃机后可产生相应的热能与电能,废热也可被利用作为污泥的消化加热。所以,污泥厌氧发酵产沼气发电能完全满足一定程度的自给自足,非常具有发展前景,也是被十分看好的发展方向。
综上所述,城镇污水处理厂污泥资源化利用的途径与方式有多种,在选择最恰当的方式时,需要考虑污泥处理的技术条件、投入成本、耗能问题和污染问题等,最重要的是处理污泥问题必须重视节能减排。上述对多种污泥处理方式的研究与分析,可以看出不同的处理方式就会产生不同的优缺点,重视污水污泥处置方式和污水资源化的结合,将是未来污泥处置的重要方式。