污泥資源化利用的特征及發(fā)展對(duì)策
在廢水處理過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生許多沉淀物質(zhì),如廢水中所含固體雜質(zhì)、懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)以及從水中分離出來(lái)形成的沉渣,被統(tǒng)稱為污泥。按其性質(zhì),可分為有機(jī)污泥和無(wú)機(jī)污泥。污泥的處理方法包括污泥濃縮、污泥消化、污泥脫水、污泥干燥等。污泥資源化利用的潛力和市場(chǎng)很大。就其來(lái)源,污水處理廠的污泥是一個(gè)十分關(guān)鍵的環(huán)節(jié),處理不當(dāng)必將引起二次污染。一般認(rèn)為,污水處理過(guò)程產(chǎn)生的污泥量可達(dá)污水處理量的1%,污泥中除含有大量的有機(jī)物,豐富的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外,同時(shí)存在致病菌、寄生蟲和重金屬等其他有毒有害成分,且污泥率產(chǎn)量有逐年遞增的趨勢(shì),其處置費(fèi)用可達(dá)污水處理成本的50%左右。如何處置污水處理廠產(chǎn)生出的大量污泥是一個(gè)值得繼續(xù)深入研究的課題。
1污泥資源化利用的途徑
1.1用作農(nóng)肥
城市污水所含的污泥中氮、磷、鉀的含量均高于農(nóng)家肥,而且還含有豐富的有機(jī)質(zhì),是優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥料。由于污泥中含有較多的腐殖質(zhì),對(duì)改變土壤性質(zhì)有良好作用。
1.2制取沼氣
污泥厭氧處理過(guò)程中產(chǎn)生的沼氣,一般含甲烷氣50%-60%以上,可作為燃料或用來(lái)制取四氯化碳。
1.3用作建筑材料
如電石渣和含硫酸廢水可生成石膏;硫酸沉渣加樹脂及其他添加劑混煉可加工成塑料制品;活性污泥加木屑、玻璃纖維可制成纖維板;污泥焚燒后摻加粘土和硅砂可以制磚等。
2污泥資源化利用的成功經(jīng)驗(yàn)
2.1桂林污水處理廠
桂林污水廠采用污泥自然干化方法,對(duì)污泥農(nóng)用的重金屬安全性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,結(jié)果表明:污泥施肥肥效顯著,稻谷和稻徑中的重金屬含量無(wú)明顯差異,符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。此生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,一般用于經(jīng)過(guò)中溫厭氧消化后的脫水污泥,適用于城市污水中工業(yè)廢水所占比重較小的處理廠。其缺點(diǎn)是無(wú)法有效控制其中有毒、有害物質(zhì)及重金屬含量,在應(yīng)用上受到一定限制。
2.2大連水質(zhì)凈化廠
大連水質(zhì)凈化一廠采用污泥干燥工藝,投資為65萬(wàn)元,每小時(shí)產(chǎn)300kg含水20%的干污泥,耗煤量300kg/h,污泥干燥粉碎后呈顆粒狀,作為肥料用于蔬菜和果木土地,效果較好。采用該工藝處理后的污泥臭味較小、農(nóng)用方便,在干燥過(guò)程中殺死了污泥中大部分寄生蟲,產(chǎn)品便于運(yùn)輸,投資,運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較低。
2.3保定市排水公司
保定市排水公司利用污泥作為有機(jī)質(zhì),以尿素、磷酸一銨、氯化鉀和過(guò)磷酸鈣為無(wú)機(jī)原料,污泥造粒采用生產(chǎn)有機(jī)一無(wú)機(jī)復(fù)合肥料,取得了一定的經(jīng)驗(yàn)。工藝特點(diǎn)是污泥通過(guò)干燥造粒,并向污泥中添加必要的氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)成分,將污泥加工成復(fù)合有機(jī)肥。秦皇島東部污水處理廠采用污泥造粒的方法,投資57萬(wàn)元,產(chǎn)量700kg/h。采用該方法生產(chǎn)的污泥肥具有改良土壤、培肥地力、抗旱和供肥平穩(wěn)等特點(diǎn)。
2.4唐山城市排水公司西郊污水處理廠
唐山城市排水公司西郊污水處理廠污泥制肥示范工程采用污泥堆肥,污泥處理量10t/d,有一定的市場(chǎng)前景。污泥經(jīng)該方法處理后,病源菌、寄生蟲卵、雜草種子幾乎全部被殺死,揮發(fā)性成分減少且臭味降低,重金屬有效態(tài)的含量也會(huì)降低,速效養(yǎng)分含量有所增加,成為一種比較干凈而性質(zhì)比較穩(wěn)定的物質(zhì)。天津市紀(jì)莊子污水處理廠、常州市污水處理廠等單位也采用此方法對(duì)污泥處置利用。
2.5烏魯木齊市河?xùn)|污水處理廠
烏魯木齊市河?xùn)|污水處理廠采用污泥制復(fù)合微生物肥方法,處理污泥(含水率75%-80%)50t/d,制成的微生物肥料經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)與大田應(yīng)用,肥效較高。該方法的處理過(guò)程是將污泥經(jīng)過(guò)烘干、粉碎后加入氮、磷、鉀等植物生長(zhǎng)所需營(yíng)養(yǎng)元素和菌粉,然后進(jìn)行混合造粒,再經(jīng)低溫干燥冷卻后,加入復(fù)合肥,進(jìn)一步提高污泥中有機(jī)廢料的含量。淄博市污水處理公司采用污泥制復(fù)合微生物肥方法,制成微生物肥料,產(chǎn)量為3.2t/h。北京北小河污水處理廠、北京密云污水處理廠等均采用了生物制肥方法。
2.6其他
有資料表明,脫水后污泥可用于生產(chǎn)建筑材料。
建筑材料利用一種是用干化污泥直接制磚,另一種是用污泥灰渣制磚。陳瑞軍等對(duì)污泥用于蜂窩煤生產(chǎn)進(jìn)行了研究,在蜂窩煤原料中加入25%的干燥污泥,可制成熱值和成型性能滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的民用蜂窩煤,綜合效益最好。
3污泥資源化利用的建議
3.1污泥處置利用應(yīng)遵循“實(shí)事求是、因地制宜”的原則
污泥是一種寶貴的再生資源,它具有普遍的使用價(jià)值。從保護(hù)環(huán)境角度來(lái)看,污泥最終進(jìn)行資源化處置,才能徹底消除污泥對(duì)環(huán)境的污染;從提高資源使用率角度來(lái)看,污泥資源化利用充分發(fā)揮污泥的再生資源使用價(jià)值,做到了物盡其用。筆者認(rèn)為,今后污泥處置的方向應(yīng)遵照“實(shí)事求是、因地制宜”的原則,立足污水處理廠本身的特點(diǎn),積極尋找合作伙伴,推廣科技成果與循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式,探索有利于保護(hù)環(huán)境、安全實(shí)用、經(jīng)濟(jì)合理污泥處理與處置辦法。
3.2制定污泥資源化利用的技術(shù)政策和支持
政府優(yōu)惠的產(chǎn)業(yè)政策是推廣污泥處置利用科研成果的前提。建議有關(guān)部門制訂有利于污水廠污泥資源化處理及處置的技術(shù)路線實(shí)施的相關(guān)技術(shù)優(yōu)惠政策。政策應(yīng)包含以下內(nèi)容:①禁止污泥無(wú)序堆放,任意污染環(huán)境的行為;②盡量少用土地填埋處置技術(shù);③大力提倡污泥綜合利用處置技術(shù);④根據(jù)不同條件要分別優(yōu)先推廣污泥生產(chǎn)復(fù)合肥料與土壤改良等綜合利用技術(shù);⑤對(duì)污泥處理的企業(yè),在財(cái)政上給予必要支持,在稅收上給予一定減免優(yōu)惠政策;⑥鼓勵(lì)污水處理企業(yè)加強(qiáng)科技投入,不斷加強(qiáng)城市污泥處理新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備的研究;⑦協(xié)調(diào)與其他相關(guān)企業(yè)聯(lián)合進(jìn)行污泥資源化處置。
3.3降低處置成本
產(chǎn)品成本和用戶經(jīng)濟(jì)承受能力是影響處置方案選擇和產(chǎn)品能否市場(chǎng)化的重要因素。如何實(shí)現(xiàn)污泥資源化利用集中處置,使污泥處理過(guò)程簡(jiǎn)單化、實(shí)用化、商品化,是一個(gè)亟待解決的課題。污泥資源化還需產(chǎn)品的市場(chǎng)性,由于工藝復(fù)雜、成本昂貴,使污泥的資源化利用目前較難實(shí)施,但從環(huán)保長(zhǎng)遠(yuǎn)的觀點(diǎn)來(lái)看,處置方案的選擇,不僅要充分其技術(shù)可行性,還要兼顧處置成本、經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境生態(tài)效益之間的均衡。
3.4解決污泥資源化利用的安全性
對(duì)重金屬的問(wèn)題,應(yīng)慎重對(duì)待。污泥用于農(nóng)業(yè),人們最為關(guān)心的是其中重金屬的含量。污泥中富集了城市污水中的有毒、有害物質(zhì),尤其是重金屬的富集,嚴(yán)重阻礙了污泥的資源化應(yīng)用。污泥資源化利用方案必須通過(guò)多方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,污泥最終處置方案要有利于保護(hù)環(huán)境,污泥綜合利用,做到安全實(shí)用、經(jīng)濟(jì)合理,實(shí)施方便可行。
3.5以示范工程為依托,污泥利用形成產(chǎn)業(yè)化
污泥資源化利用形成產(chǎn)業(yè),實(shí)現(xiàn)污泥集中處置利用不但使污泥得到最終處置,也是污水處理企業(yè)降低運(yùn)行成本和除污水處理費(fèi)征收、中水回用之外的第3個(gè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。在污泥利用工作中,應(yīng)以污泥利用示范工程為依托,采用污泥制肥,形成污泥利用產(chǎn)業(yè),是污泥無(wú)害化和資源化利用的最佳選擇。因污泥復(fù)合肥可充分回收污泥中的N、P、K及有機(jī)質(zhì),以其替代化肥是符合國(guó)家生態(tài)農(nóng)業(yè)政策的。從污泥利用的經(jīng)濟(jì)效益上看,污泥利用產(chǎn)業(yè)化不僅可成為污水處理企業(yè)一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn),彌補(bǔ)污水處理費(fèi)用的不足,解決污水處理從業(yè)人員過(guò)多的問(wèn)題,還可充分發(fā)揮污水處理廠社會(huì)效益和生態(tài)效益。
參考文獻(xiàn):略
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