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对于城市污水处理中污泥的综合利用与资源化

  【摘 要】 随着时间的推移,我国国民经济长足发展,人民生活水平稳步提高,城市化进程不断加快,随之而来的是环境污染愈发严重。污水处理厂收纳的废污越来越多,且污染物种类繁杂,导致了除污过程中的难度明显加大。城市的生产生活带来了大量的污水污泥,污水处理厂的污泥处置环节,对环境的影响举足轻重,必须给予高度的重视。本文将从目前在污泥处理领域投资大、成本高等现实情况出发,对污泥减量及综合利用的几种处理技术进行探讨。
  【关键词】 城市污水处理厂 污泥 污泥减量
  随着城市化水平的提高,污水处理厂不断地建成和投入使用,很多未能得到妥善处置的污泥已成为负担。如果仅是对污泥进行简单的填埋,将会带来严重的二次污染。如何将数量庞大、含水量高、成分复杂的污泥进行稳妥的安全的处理,达到污泥的无害化和减量化,最终达到资源化,成为各界关注的问题。
  1 城市污水处理厂污泥处理现状与问题
  1.1 城市污水处理厂污泥处理现状
  据不完全统计,我国目前每年产生干污泥约1000万吨,约占总垃圾量的0.4%,且每年以10%的速度递增。面对如此巨大的污泥产生量及其高速增长趋势,要求我们在处理污泥问题时要具备长远的眼光和科学合理的规划,污泥处理问题刻不容缓。
  1.2 我国污水处理厂污泥处理存在的主要问题
  我国的污水处理厂在污泥处理方面主要存在以下问题:第一,在污泥处理的规模化成熟技术方面仍存在较大不足,还不能实现对污泥的高效的能量回收和物质利用;第二,在污泥处理问题上,相应的法规、制度尚不健全,无法从市场机制、标准体系、技术政策等方面给予其必要的支撑;第三,污泥处理的责任主体不明确。
  2 我国污水处理厂污泥处理的方法
  2.1 填埋
  对于污泥处理我们以往最常用的方法是在垃圾填埋场处理,这种方法几乎没有对技术上的要求,操作非常简单。但是随着时间的推移,在城市生产生活产生的垃圾量和污泥产量不断增加的情况下,污泥中含有的有机物和一些微量元素将会影响到地下水的质量,由此产生的后果也不可估量。同时简单的填埋处理还将占取大面积的垃圾场,故不能将其作为污泥处置的长久之计。
  2.2 焚烧
  污泥焚烧在我国污泥处理总量中占据比较小的比例。焚烧可以将污泥中的有机物释放,能杀死其中的有害物质,而且具有时间快、可回收、减量化等特点。但是在焚烧污泥的过程中,会产生大量的污染性气体,对空气环境的影响较为严重,且污泥处理的经济成本远远高于收益。
  2.3 污泥农用
  在我国大多数边缘化地带上,污泥农用的处理方式也是可以见到的。这种方式是基于污泥中的一些有机物和部分微生物菌体可以在一定程度上起到促进农作物生长的作用,将其作为一种很好的土壤改良剂。但是同时,污泥中的有害元素也会对农作物甚至土壤环境产生危害。世界上已经有一些国家对此采取措施,杜绝污泥掺杂到农作物的原料中,更不让污泥在市场中出现。
  3 城市污水处理厂污泥的综合利用
  3.1 能源与热能利用
  污泥制油技术可以由两种工艺技术实现:一种是污泥热解制油技术。其原理是在无氧或低于理论氧气量的环境下,将污泥加热到一定的温度,利用高温环境下,污泥的有机质热裂解和热化学转化反应,使污泥中的固体物质分解为油、不凝性气体和炭三种可燃物质,部分产物可以作为干燥与热解的能源,剩余可以当能源回收;二是污泥直接油化技术。该技术是在高温高压、催化剂的环境下,污泥中的高分子化合物质通过分解、缩合、脱氢、环化等一系列反应后变成低分子油状物质,目前已经在美国、英国、日本等国家得到推广使用。
  3.2 农业利用
  污泥中含有许多植物生长需要的元素,其中有机物的含量尤为突出,可以称为一种物美价廉的有机肥料。但是将污泥用作肥料使用需要满足以下条件:达到规定的卫生指标,同时还要没有病菌,污泥中的营养元素和有机物均达到相关要求,含氮量也应该符合标准量。在满足上述要求的前提下,在农业生产方面,污泥还是具有相当的可利用价值。
  3.3 污泥制作建筑材料
  在建筑材料制造领域,污泥具有明显的资源化利用优势。由于建材行业对原料的需求量巨大,将污泥中的有害物质分解和固化,就地消化污泥,对于有机含量偏低、不宜农用的污泥不失为一种有效的处理方式,具有广泛的应用前景。将污泥作为生产生态水泥的原料,也是解决城市污泥处理问题的一条有效途径。发达国家对于利用污泥等废弃物生产生态环保水泥已经有了成熟的经验,在欧洲水泥生产者联合会旗下的水泥厂中每年都有百万吨级的有害废物通过焚烧处理用于水泥生产。
  3.4 提取重金属
  城市污水处理厂中的污泥还可能含有部分重金属,如Hg、Pb、Cu、Zn等,我们可以通过适当调整污泥性状,向其中添加化学药剂,用来改变污泥中重金属的形态,从而利用重金属和其化合物的特性将其从污泥中分离提取出来。在污泥中添加某些还原剂可以对Hg等具有挥发性的重金属进行还原使之成为金属单质,然后对Hg等挥发性的重金属进行提取,最终达到回收利用的目的;同样还可以使一些重金属生成沉淀物沉淀下来后,利用离子交换对重金属进行分离提纯。但是污泥中的重金属含量总体偏低,而分离提纯的成本又较高,所以这种方式目前很少在城市污水处理厂得到实际应用,大部分还停留在试验研究的阶段。
  总而言之,随着社会的不断发展和进步,污泥处置问题逐渐成为人们在生态环境建设领域的一个重点、难点。如果我们在污泥处置问题上措施不当,污泥会使环境问题更复杂,能源和资源的损失也不可估量。如果污泥能够得到科学、妥善的处理,它完全可以作为资源再次为我们所利用,并能带来一定的经济价值。由于我国在污泥处理方面欠缺经验,并且区域性处理方式又不尽相同,所以我们在处理污泥的时候,要因地制宜,结合当地的具体情况,对处理污泥的手段要具体分析,最终目的都是要实现污泥的综合利用与资源化。
  参考文献:
  [1]戴晓虎.我国城镇污泥处理处置现状及思考[J].水业导航,2012.
  [2]黄玉珠,万红友.污水土地处理技术的优势及其应用前景[J].环境科学导刊,2013,27(6).
  [3]钱文敏,陆轶峰,等.分散生活污水的土地处理综析[J].云南环境科学,2011,24(4):40-43.



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