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城市污泥处理处置及资源化研究进展-污水处理费-
浏览: 发布日期:2018-03-17

摘要:我国是一个经济基础较为薄弱、可耕地有限的农业大国,而污泥中富含植物生长必需的有机质、腐殖质和矿质元素,本文首先介绍了将污泥作为栽培基质部分或全部替代土壤,将污泥制成复合或生物复合肥料与无机或有机基质混配为复合基质等的可行性;然后指出使污泥处置与污泥稳定化、减量化、无害化及资源化相结合将成为解决城市污泥问题的最终出路。
关键词:城市污泥;处理处置;园艺作物
1现状
随着城市规模的不断扩大和人口的增加,城市污水处理厂的负荷迅速加大,而污水处理产生的大量固体废弃物——污泥的处置也日益成为一大难题。有关专家认为,污泥的处置是比处理污水难度更大的课题。截止2004年底,我国污水排放量为340亿t,建成537座城市污水处理厂,但只有130亿t污水得到处理,污水处理率仅为39.97%。全国现有污水处理厂中安装有污泥稳定处理设施的不到1/4,处理工艺和配套设备较为完善的不到1/10。目前,我国每年排放湿污泥2600万m3,折合干污泥415万t/a。
随着更多新建污水处理厂的投入使用,污泥排放量将继续增高。污泥的处置已成为摆在我们面前迫切需要解决的问题,加快对市政污泥处理与处置技术的研究和设备的开发已成为当务之急。天津市作为我国四大直辖市之一,是北方重要的工商业城市和内外经济贸易中心。改革开放以来,经济发展迅速,城市基础设施日臻完善,人民群众的生活水平和生活环境也获得了大幅提高。在经济发展的同时,天津市政府也十分重视环境保护工作,尤其是注重对水环境的治理与改善,率先在国内建成纪庄子、东郊两座大型城市污水处理厂,日污水处理规模达66万m3,几乎净化处理了天津市区1/2的城市污水量,无论是处理率,还是技术水平,均列全国之首。从1984年至今,两座污水厂已为天津市提供了19亿m3的二级净化水,取得了可观的社会和环境效益,对减轻渤海湾的污染做出了重要贡献。
但是,另一方面,由于以往对污泥处置的意义认识不足,忽视了对污泥处理处置技术和设备的研究及应用,这两个污水厂至今也没有配备可对污泥做最终处置的设备。目前,天津市各污水处理厂的设计产泥量(脱水污泥的含水率以78%计)为:东郊污水处理厂451t/d,纪庄子污水处理厂(包括扩建部分)376t/d,预计咸阳路污水处理厂384t/d,北仓污水处理厂81t/d,均采用中温厌氧消化处理。消化脱水后的污泥虽然含有大量养分,但由于重金属含量超过国家有关污泥农用的标准,只能弃置。现在,其潜在的二次污染问题已经凸现,对天津的环境保护工作产生了日趋严重的消极作用。
2污泥的特性
由于污泥具有以下几个主要特征,使得其不同于其它类型的固体废物。(1)含水率高达70%~80%,这部分水分难以焚烧,运输成本高,堆放时占地面积大,直接填埋则会使填埋场提前报废。(2)微生物、病原体的含量高,若不加处理就直接施用或弃置,可能会对食物链造成污染。(3)恶臭污染环境,在堆放时还向大气排放温室气体。(4)超细粉末在热干化处理过程中存在较大的易爆危险。(5)含有复杂的重金属、盐类等成分,如果不加控制地施用,将污染土地,甚至会造成耕地的不可逆退化。目前污泥的危害还鲜为人知,常常被非法取用,造成土壤板结、重金属积累超标,人类居住环境和食物在无意中被污染和破坏。(6)含有大量N、P、K和有机质等可利用成分,全面安全处理需要较高的技术。
3污泥处理处置
污泥处理与处置的目的主要有4个:一是稳定化,通过处理使污泥停止降解,趋于稳定,从而避免了二次污染;二是杀灭寄生虫卵和病原微生物,实现了无害化;三是减量化,减少污泥最终处置的体积,降低污泥处理及最终处置的费用;四是资源化,在处理污泥的同时实现化害为利、循环利用、保护环境的目的。为此,可采用不同的污泥处理和处置方法。目前,国内外常用的处置方法大致为土地填埋、焚烧、海洋弃置和农业种植4种。
3.1土地填埋
首先,寻找合适的场地挖坑,将污泥填埋后加以封固。污泥填埋存在许多问题。比如,脱水污泥饼直接填埋本身就是对资源的严重浪费。另外,也可能给填埋场带来诸多困难。首先,填埋场一般是一层垃圾覆一层土,然后进行碾压,以确保更好地利用空间。由于污泥的含水率高、粘度大,经常使得碾压机械打滑甚至深陷其中,给填埋操作带来困难。其次,污泥的流变性使得填埋体易发生变形和滑坡,变成人为的“沼泽地”,给填埋场带来极大的安全隐患。第三,含水率高的污泥增加了填埋场渗滤液的处理量,形态松散、颗粒细小的污泥经常堵塞渗滤液收集系统和排水管,加重了垃圾坝的承载负荷,给填埋场的安全和管理带来困难,使清理收集系统的费用极为昂贵。第四,填埋资源有限必然导致填埋成本的上升。第五,由于污泥是污染治理工艺的副产物,富含病原体、病毒等有害微生物,所以具有较强的污染性;此外,储运污泥需要的空间和工具也都可能被污染,要做到与食物链“隔绝”是有一定难度的。

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