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城市污水处理厂污泥的综合利用与资源化

  摘要:随着我国经济的高速发展,城市化建设步伐的不断加快,人们对环境质量的要求日益提高,环保意识不断增强,环境保护与治理已成为国家可持续发展中不可或缺的一个重要工作。随着城市污水处理厂不断建成与使用,污泥量的增加速度越来越快。大量未稳定处理的污泥已成为沉重的负担。如果污泥进行处理或仅进行简单的填埋,将会引起严重的二次污染。所以如何将产量巨大、含水率高、成分复杂的污泥进行妥善安全地处理,使其无害化、减量化,最终达到资源化,已成为深受关注的重大课题。污泥成了多数污水处理厂亟待解决的问题。本文探讨我国城市污水处理厂污泥如何进一步综合利用并使其达到资源化,从而使我国城市污水处理厂污泥的达到最佳的无害化处理、资源化利用与产业化发展。
  关键词:城市污水处理厂;污泥综合利用;资源化;
  中图分类号:U664 文献标识码: A
  城市污水厂的污泥是指处理污水所产生的固态、半固态及液态的废弃物,含有大量的有机物、丰富的氮磷等营养物、重金属以及致病菌和病原菌等,不加
  处理的任意排放会对环境造成严重的污染。随着城市化的进展和环境质量标准的日益提高,污水处理率和污水处理程度也日益得到提高和深化,因此污泥的产量也大大提高。2003年全国每年的污泥产量约为130×104t,而且以每年10%的速度递增。如果大量的污泥不加处置任意堆放和投弃会对环境造成新的污染,研究技术上先进、经济上合理的污泥处理方法是十分重要的,如何妥善处置这些污泥已成为全球共同关注的课题。当今的共识是将污泥视为一种资源加以有效利用,在治理污染的同时变废为宝。
  一、污泥处理处置应遵循的原则
  1.污泥处理处置工程与污水处理工程“四同步”的原则
  (1)城市污水厂污水处理与污泥处理与处置是两个独立的不同阶段又相互紧密联系的完整体系。污水处理是把城市原生污水通过“物化”处理与“生化”处理等措施, 把原生污水中固相污染物质从污水中分离出来, 被分离的污染物质称为原生污泥。污泥处理是把含水率较高的原生污泥通过浓缩、脱水“减量”化处理, 和后续通过“生化”处理, 进一步减少污泥中有机物含量达到“稳定”化处理, 上述两个阶段统称为污泥处理, 污泥处置则在污泥处理后, 最终进行“无害化”和“资源化”处置。由此可见, 污水处理是搞好污泥处理与污泥处置的前提与基础, 而污泥处理与处置是污水处理的实现的最终目标的保证措施,这两者缺一不可。一个完整的城市污水处理工程、污泥处理处置工程必须同步规划、同步建设、同步投产、同步运行。只有这样才能充分发挥污水治理工程整体功能, 达到保护环境造福人类的目的。
  (2)目前在污水处理的项目立项, 设计, 建设、初期阶段往往没有综合考虑污泥处置的设施、资金、政策以及后处置的方案,所以当污水处理厂投入运行以后, 产生了污泥往往没有处置的出路, 全国大多数污水处理厂污泥是拉到农田、填埋或弃置的, 没有做到稳定化、无害化和资源化。因此, 为了达到污水、污泥同时处理的目的, 必须坚持污泥处理处置工程与污水处理工程“四同步”?的原则。
  2.坚持污泥“四化”的原则。目前的经济增长模式已经由传统的单向线型模
  式(即资源--产品--废弃物--直接排放) 转变成循环型经济模式( 资源--产品--废弃物--再生资源利用)。 循环经济是一种新的、符合可持续发展理念的模式, 在一些发达国家取得了明显成效。当前我国正处在一个全面建设小康社会关键历史时期, 因此在城市污水厂污泥的处理处置过程中, 必须坚持污泥的减量化、稳定化、无害化、资源化处置原则。
  二、城市污水处理厂污泥的综合利用
  1.农田林地利用。污泥脱水后堆肥农用是目前国内一些污水处理厂正在进行研究和开发的课题, 污泥中含有大量植物生长所必需的肥分(N、P、K)、微量元素及土壤改良剂(有机腐殖质)。污泥农田林地利用是最佳的最终处置方法, 但污泥中也含有对植物及土壤有危害作用的病菌、寄生虫卵、难降解有机物、重金属离子以及N、P的流失对地表水和地下水的污染, 甚至可能含有一些致癌物质。因此,在作农田林地利用前, 应进行堆肥处理以杀死病菌及寄生虫卵, 同时还应去除这些有害物质。目前普遍的问题是检测手段跟不上要求, 处理成本无法和经济效益相平衡, 化肥的普遍应用造成销售市场难以开发等, 这些使得此种处置方式尚未得到普遍的推广。为提高污泥的农用量可以采取一些措施:一是把污泥制成有机-无机复合肥料, 适当添加钾肥以补充污泥肥料中钾的不足, 这样可以提高肥效、降低有害物的含量;二是在经济政策上优惠使用污泥复合肥料的单位或个人, 如免费提供试用肥料样品,免费为施用污泥复合肥料的区域或地块作土壤营养状况分析等。
  2.污泥焚烧产物利用。污泥中合有一定量的有机成分, 经脱水干燥的污泥可用焚烧处理。在日本, 该方法已占污泥处理总量的60%以上、欧盟也在10%以上。为防止焚烧过程中产生二�f英等有毒气体, 焚烧温度应高于850℃。污泥焚烧所产生的焚烧灰具有吸水性、凝固性, 因而可用于改良土壤、筑路等, 也可作为砖瓦和陶瓷等的原料, 另外, 污泥灰也可以作为混凝土混料的细填料。将污泥转变成一种颗粒状燃料, 可以很好燃烧, 其热值和褐煤相当, 燃烧释放的有害气体远低于焚烧过程, 其残余物可用于建筑工业。在脱水污泥中加入引燃剂、催化剂、疏松剂和固硫剂等添加剂制成合成燃料, 该合成燃料可用于工业和生活锅炉,燃烧稳定, 热工测试和环保测试良好, 是污泥有效利用的一种理想途径。
  3.建材利用。有些工业废水和生活污水混排处理后的污泥含有机废物、重金属和一些有害微生物, 可用于制造砖块、生态水泥、陶粒、填料等。比如有的城市污水厂与水泥制品厂或制砧厂合作, 把污泥作为建材产品的掺合料一起焚烧, 最终生产出质量完全符合标准的建材产品, 同时还降低了生产成本。这种处置过程,充分利用了污泥中的无机物( 粘土),补充了当前水泥生产与制砧生产紧缺的泥源;同时充分利用了污泥中有机物(具有热值) 作为辅助燃料, 减低了建材产品生产的煤耗量;由于焚烧温度高达1200℃、污泥中病原体被彻底毁灭;燃烧过程中产生的有害废气(如二垩英) 被彻底分解, 又无残留灰渣, 彻底避免了对环境的污染;同时为建材生产厂提供了再生资源, 降低建材产品的单位成本;根据市场经济运作,污水厂还从中得到了应有的实惠。但是污泥建材利用应考虑重金属浸出率及放射性污染物、有机污染物的影响。

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