污泥處置已成治理難題,未來污泥資源化是最佳出路
發(fā)布時間：2015年09月15日 01:38 閱讀：4071
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澤德
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(guī)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(huán)境綜合治理工作中的新難點、新挑戰(zhàn)，未來污泥的資源化是最佳出路。
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(huán)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(guī)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(fā)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(guī)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(wěn)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(wèi)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(guī)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(guī)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(yè)廢料生物堆肥技術上取得了進展。我國各地區(qū)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(huán)境造成影響，再次防止污泥中的高濃度N、P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(yè)的快速發(fā)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(huán)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(xù)發(fā)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1：10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=100：50：(15-20)。
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(jié)約土地，又節(jié)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(fā)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(yōu)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(tài)水泥，不僅有效地利用了再生資源，而且對環(huán)境保護來說無疑是一大貢獻。生態(tài)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(yè)。
我國經過多年引進、消化和自主研發(fā)，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(jié)能效果顯著，用途廣泛。陶?？芍苯邮褂没蛴糜谥谱魈樟Ｖ破罚坏诨剞D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PCDD、PCDF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(fā)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(fā)器蒸發(fā)，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(fā)器蒸發(fā)、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(huán)境綜合治理工作中的新難點、新挑戰(zhàn)。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(guī)的濃縮脫水后，主要是棄置，難以達到污泥的減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化的要求，并帶來環(huán)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(wěn)定化、無害化資源化的有效處置，兼顧到環(huán)境生態(tài)效益、社會效益和經濟效益的均衡，適應市場需求，發(fā)展前景廣闊，是我們今后研究的主要方向。
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