我國中小城市污泥處理現狀分析與未來展望
水工業網 污泥處理已成為污水處理廠面臨的一大難題目前中小城市污水廠由于規模小比較分散的特點污泥日產量幾個立方或十幾個立方污泥不便于集中處理因此污泥的處理處置已成為環境綜合治理工作中的新難點新挑戰未來污泥的資源化是最佳出路
我國中小城市污泥處理現狀分析與未來展望
污泥作為污水處理的剩余產物含水率高達70-80%易腐爛有惡臭并含有大量病原微生物寄生蟲卵或重金屬等有害物質如不加妥善處理和處置直接排放會給環境帶來嚴重的二次污染由此可見污泥處理已成為污水處理廠面臨的又一難題
目前我國中小城市污水處理廠每年產生的剩余干污泥約180萬t含水80%的污泥900萬t預計未來5年內年干污泥產量將達到540萬t含水80%的污泥2700萬t污泥的處理處置在污水處理中是不可或缺的
自20世紀80年代起我國開始大規模的建設現代污水處理廠但一直忽視了污泥處理處置的重要性據資料統計顯示歐美等發達國家在污水處理廠的建設中污泥處理處置的投資占總投資的50-70%而我國目前只有20-50%
目前中小城市污水廠由于規模小比較分散的特點污泥日產量幾個立方或十幾個立方污泥不便于集中處理處理與處置方式主要有污泥填埋農用建筑材料利用污泥焚燒等
污泥消化后經脫水再進行填埋是目前國內許多污水處理廠中常采取的方式經過消化后的污泥有機物含量減少性能穩定總體積減少脫水后作填埋處置是一種比較經濟的處理方式污泥填埋處理成本低不需高度脫水或自然干化既處理了污泥又增加了城市的建設用地
中小城市污泥填埋主要是外運到城市垃圾填埋場垃圾填埋的滲濾液屬高濃度有機污水必須集中加以處理填坑需鋪設防滲透性能好的材料衛生填埋場應配設高滲濾液收集裝置及凈化設施防止污泥中的各種有毒有害物質經雨水的浸蝕和滲漏污染地下水及土壤
填埋場四周應設圍欄并采取相應的防蚊蠅防鼠措施未經干燥焚燒處理的污泥宜小規模分層填埋生污泥泥層厚度應<0.5m消化污泥泥層厚度應不大于3m泥層上面鋪砂土層為0.5m彼此交替進行填埋選礦設備并設置通氣裝置污泥焚燒灰渣填埋時可不分層填埋填埋不僅要占用大量土地而且由于污泥中含有一定的有毒物質填埋不當或者由于填埋地質條件等因素將造成滲濾液的滲出而污染地下水層影響給水水質因此采用填埋需要考慮多方面因素合理規劃｜
污泥的肥料化利用是一種積極有效且安全的污泥處理方式幾十年來各國普遍采用特別是美國近年來在污泥與工業廢料生物堆肥技術上取得了進展我國各地區的污水處理廠和科研部門也在污泥的處理處置和利用方面進行了大量的研究工作并取得了可喜的成果污泥的土地利用已得到普遍的認同
在應用實踐中因污泥中含有病菌寄生蟲病原體及重金屬等對農作物不利的因素因此污泥用做農肥要注意污泥中重金屬會造成土壤污染其次污泥中的病原體會對環境造成影響再次防止污泥中的高濃度NP對地下水造成污染
近年來伴隨我國經濟高速增長帶來的建筑房地產業的快速發展面臨著國家保護耕地限制開采黏土與使用大量建材的矛盾之間利用污泥生產建材料不僅可以減少污泥填埋所占用的土地減少自然資源消耗而且可以使資源得到循環利用既解決了污泥的出路又解決建材面臨的需求有利于國家的可持續發展
污泥可用于制磚制纖維板材制熔融材料制陶粒等
污泥制磚的方法有兩種一種是用污泥烘干機烘干后直接制磚另一種是用污泥灰渣制磚用干化污泥直接制磚時應對污泥的成分作適當調整使其成分與制磚粘土的化學成分相當當污泥與粘土按重量比110配料時污泥磚可達普通紅磚的強度利用污泥焚燒灰渣制磚時灰渣的化學成分與制磚粘土的化學成分是比較接近的制坯時只需添加適量粘土與硅砂比較適宜的配料重量比為灰渣粘土硅砂=1005015-20
這種輕型磚與傳統的粘土實心磚相比具有輕質高強度保溫隔熱抗震等功能在該產品材料中活性污泥占30-40%用這種陶粒空心磚代替普通粘土燒結的實心磚既可節約土地又節約能源及鋼材降低污染提高綜合效益
污泥制生化纖維板主要是利用活性污泥中所含粗蛋白有機物與球蛋白酶能溶解于水及稀酸稀堿中性鹽的水溶液這一性質在堿性條件下加熱干燥加壓后發生蛋白質的變性作用從而制成活性污泥樹脂又稱蛋白膠使之與漂白脫脂處理的廢纖維壓制成板材其品質優于國家三級硬質纖維板的標準
污泥熔融制得的熔融材料可以做路基路面混凝土骨料及地下管道的襯墊材料利用有害的城市垃圾焚灰和污泥制成有用的建筑材料生態水泥不僅有效地利用了再生資源而且對環境保護來說無疑是一大貢獻生態水泥混凝土的流動性好凝結時間短析水率小這些性能均有利于混凝土的施工作業
我國經過多年引進消化和自主研發已具備了成熟的陶粒生產技術和設備制造能力污泥制成的陶粒具有輕質高強隔熱保溫耐久等特性節能效果顯著用途廣泛陶粒可直接使用或用于制作陶粒制品但在回轉窯焙燒過程中產生的氯化二苯并二噁英PCDD和氯化二苯并呋喃PCDF這些物質毒性極大可致癌控制PCDDPCDF的排放的較經濟有效的方法還正在研究中
城市污泥中含有大量的有機物約占70%～80%脫水污泥發熱量也很高在研究中應充分利用這一點目前污泥燃料化的方法有污泥能量回收系統和污泥燃料污泥能量回收系統是將剩余活性污泥和初沉池污泥分別進行厭氧消化混合消化使污泥含水率至80%加入輕溶劑油變成流動性漿液送入四效蒸發器蒸發后脫輕油成含水率2.6%含油率0.15%的污泥燃料污泥燃料是將未消化的混合污泥經機械脫水后加入重油成流動性漿液送至四效蒸發器蒸發脫油制成含水率5%含油率10%以下的污泥燃料
污泥低溫熱解制油是把含水率為65%的干泥在隔絕空氣下加熱升溫到450℃左右在催化劑作用下把污泥中有機物轉化為碳氫化合物最大轉化率取決于干污泥的組成和催化劑的種類其性質與柴油相似
污泥的處理處置已成為環境綜合治理工作中的新難點新挑戰污泥產量在未來的幾年中還將會大量增長但是目前國內污泥處理處置水平很低污泥經過常規的濃縮脫水后主要是棄置難以達到污泥的減量化穩定化無害化資源化的要求并帶來環境的二次污染和污水處理無法正常運行的困難污泥的資源化是解決城市污水廠污泥較佳的出路能夠達到污泥的減量化穩定化無害化資源化的有效處置兼顧到環境生態效益社會效益和經濟效益的均衡適應市場需求發展前景廣闊是我們今后研究的主要方向
