范吉偉
【摘 要】污水處理廠污泥處理處置是城鎮(zhèn)污水處理的重要環(huán)節(jié),也是衡量污水處理成效的重要標準,如何科學化地處理和處置污水處理廠污泥,探討污泥如何有效利用的措施和途徑,是我們污水處理廠、公眾和相關政府部門共同關心的問題。
【關鍵詞】污水處理廠;污泥處理;污泥處置
1、污泥處理處置現(xiàn)狀及存在問題
1.1現(xiàn)狀
目前,我國城市水污染控制普遍存在的問題是“重污水處理而輕污泥處理處置”。同我國大部分城市一樣,襄陽市已建成的污水處理廠在原有設計方案中未考慮污泥穩(wěn)定、無害化處理,污水處理廠污泥經(jīng)重力濃縮機械脫水后形成泥餅外運處置。
本市污泥在外運處置上主要采用以下幾種方法:(1)填埋、運至當?shù)乩幚韽S或就近填埋。(2)農(nóng)場棄置及隨意堆放,也有將污泥堆放在廠區(qū)內(nèi)。(3)部分污泥不知去向。
1.2存在問題
本地區(qū)污泥處理處置的情況來看,脫水污泥填埋、棄置帶來如下問題:
(1)污泥含水率高會帶來運輸費用高,大量占用填埋空間,影響垃圾壓實操作等系列問題。
(2)本地區(qū)雨量較充沛,棄置及簡易填埋,易使污泥受雨水沖刷,漫流到地表水體或滲入地下引起污染。
(3)露天堆放的污泥易產(chǎn)生惡臭、滋生蚊蠅,嚴重影響周邊環(huán)境衛(wèi)生。
隨著規(guī)劃中污水處理廠的陸續(xù)建成,污泥量將越來越多,污泥的處理處置將成為本地區(qū)污水處理行業(yè)健康發(fā)展的瓶頸問題。
2、污泥對環(huán)境的污染
(1)污泥鹽分的污染
污泥含鹽量較高,會明顯提高土壤電導率,破壞植物養(yǎng)分平衡、抑制植物對養(yǎng)分的吸收,甚至對植物根系造成直接的傷害,而且離子間的拮抗作用會加速有效養(yǎng)分的流失。
(2)病原微生物的污染
污水中的病原體(病原微生物和寄生蟲)經(jīng)過處理還會進入污泥。新鮮污泥中檢測得到的病原體多達千種,其中危害較大的是寄生蟲。Polan和Jones(1992)認為污泥中病原體對人類或動物的污染途徑4種:①直接與污泥接觸;②通過食物鏈與污泥直接接觸而感染;③水源被病原體污染;④病原體首先污染了土壤,然后污染水體。污泥農(nóng)用引起的潛在疾病被認為主要與沙門氏菌和絳蟲卵有關。
(3)氮、磷等養(yǎng)分的污染
在降雨量較大地區(qū)的土質疏松土地上大量施用富含N、P等的污泥之后,當有機物分解速度大于植物對N、P的吸收速度時,N、P等養(yǎng)分就有可能隨水流失而進入地表水體造成水體的富營養(yǎng)化,進入地下引起地下水的污染。
(4)有機物高聚物污染
城市污泥含有有苯、氯酚等有毒物質。盡管目前國內(nèi)外對城市污泥中有機污染物的研究并不多,但是一些國家對農(nóng)用城市污泥中有機污染物的特征及其在農(nóng)業(yè)環(huán)境中的行為、生態(tài)效應和調(diào)控措施等方面進行了一定的研究。
(5)重金屬污染
在污水處理過程中,70%~90%的重金屬元素通過吸附或沉淀而轉移到污泥中。一些重金屬元素主要來源于工業(yè)排放的廢水如鎘、鉻;一些重金屬來源于家庭生活的管道系統(tǒng)如銅、鋅等重金屬。重金屬是限制污泥大規(guī)模土地利用的重要因素,因為污泥施用于土壤后,重金屬將積累于地表層。另外重金屬一般溶解度很小,性質較穩(wěn)定、難去除,所以其潛在毒性易于在作物和動物以及人類中積累。
3、污泥有效處置和處理的途徑
(1)衛(wèi)生填埋
衛(wèi)生填埋操作相對簡單,投資費用較小,處理費用較低,適應性強。但是其侵占土地嚴重,如果防滲技術不夠,將導致潛在的土壤和地下水污染。污泥衛(wèi)生填埋始于20世紀60年代,到目前為止已經(jīng)發(fā)展成為一項比較成熟的污泥處置技術。
(2)污泥農(nóng)用
污泥農(nóng)用投資少,能耗低,運行費用低,其中有機部分可轉化成土壤改良劑成分,因此污泥土地利用被認為是最有發(fā)展?jié)摿Φ囊环N處置方式。這種處置方式是把污泥應用于農(nóng)田、菜地、果園、林地、草地、市政綠化、育苗基質及嚴重擾動的土地修復與重建等??茖W合理地土地利用,可減少污泥帶來的負面效應。
(3)污泥焚燒
以焚燒為核心的處理方法是最徹底的處理方法,它能使有機物全部碳化,殺死病原體,可最大限度地減少污泥體積,但是其缺點在于處理設施投資大,處理費用高,有機物焚燒會產(chǎn)生二惡英等劇毒物質。為防治焚燒產(chǎn)生二惡英等有害氣體,要求焚燒溫度高于850℃。焚燒后產(chǎn)生的焚燒灰可以改良土壤、筑路,制磚瓦、陶瓷、混凝土填料等。此外,已經(jīng)有一些公司正在開發(fā)將脫水污泥制成燃料以發(fā)電的新技術。在國內(nèi)由于其一次性投資和處理成本大、焚燒煙氣需進一步處理等問題而一直未得到廣泛的應用。
(4)污泥干化和熱處理
污泥干化能使污泥顯著減容,體積可以減少4~5倍,產(chǎn)品穩(wěn)定、無臭且無病原生物,干化處理后的污泥產(chǎn)品用途多,可以用作肥料、土壤改良劑、替代能源等。早在20世紀40年代,日本和歐美就已經(jīng)用直接加熱鼓式干燥器來干燥污泥,經(jīng)過幾十年的發(fā)展,污泥干化技術的優(yōu)點正逐步顯現(xiàn)出來。
(5)污泥堆肥
堆肥化技術是國際上從60年代迅速發(fā)展起來的一項新興生物處理技術。雖然國外將污泥堆肥處理后制成復合肥已經(jīng)相當普遍,但是國內(nèi)污泥堆肥的商品化生產(chǎn)正在蓬勃地發(fā)展中。我國的深圳、太原、石家莊、西安等地已經(jīng)出現(xiàn)了污泥堆肥產(chǎn)品。
(6)海洋傾倒
海洋傾倒操作簡單、對于沿海城市來說其處理費用較低,但是,隨著生態(tài)環(huán)境意識的加強,人們越來越多地關注污泥海洋傾倒對海洋生態(tài)環(huán)境可能存在的影響。但是從1998年底,歐共體城市廢水處理法令(91/271/EC)已經(jīng)禁止其成員國向海洋傾倒污泥。
4、污泥處理處置過程中保障措施
(1)有序推動污泥處置工作的政府政策和技術方案的指導
區(qū)域主管部門,要根據(jù)本地區(qū)的特點,組織相關政府部門制定污泥處置的政策,以及污泥處置的技術方案選擇思路。
(2)落實好污泥處置有關的扶持政策
各級部門要切實認真地落實國家有關城市污水處理廠污泥處置的優(yōu)惠政策,要統(tǒng)籌安排好環(huán)境保護財政專項資金,加大對污泥處置基礎設施建設的投入。
(3)嚴格杜絕工業(yè)廢水進入城鎮(zhèn)污水處理廠
雖然城鎮(zhèn)污水處理廠污泥含有大量的有機物、豐富的氮磷等營養(yǎng)物,但是污泥中含有重金屬等有害物質,很難找到利用的市場。因此,嚴格杜絕工業(yè)污水進入城鎮(zhèn)污水處理廠,從源頭上加強工業(yè)污染的監(jiān)管,從而為各地區(qū)城鎮(zhèn)污水處理廠污泥資源化利用做好準備。
(4)污泥處理處置的技術保障
要根據(jù)地區(qū)污泥的物化特性,并結合本區(qū)域產(chǎn)業(yè)結構的特點,探討和研究適合本區(qū)域的污泥處置技術路線,真正實現(xiàn)城鎮(zhèn)污水處理廠污泥減量化、穩(wěn)定化、無害化和資源化的目的。
(5)加大污水處理廠的技術革新和管理力度
由于這10年來全國各地大規(guī)模的建設污水處理廠,出現(xiàn)相應的問題有:①嚴重缺少污水處理方面的技術人員,技術力量薄弱;②污水處理廠技術落后(目前很多地區(qū)污水廠處理廠都在提標);③管理人員管理水平不足,這樣就造成產(chǎn)生污泥量的多少、污泥的含水率多少和污泥處理處置的成本多少,這些數(shù)據(jù)都在浮動,影響污泥的處理和處置效果,因此,緊迫需要加大污水處理廠的技術革新,以及管理水平的提高。
5、結束語
面對我國污泥產(chǎn)生和處理處置狀況,今后需要采取的策略是:首先,污水處理廠應當重視污泥處理和處置,加強污泥管理力度。其次,國家和行政管理部門應當加速建立和完善污泥處理處置的相關法規(guī)。國家鼓勵民間資本對污泥處理處置項目進行融資,逐步組建一批按市場經(jīng)濟規(guī)律運轉和管理的因地制宜的城市污泥處理處置中心。 總之,城市污水處理廠污泥處置應該從實際出發(fā),根據(jù)當?shù)靥攸c與污水處理廠條件,因地制宜地確定處置方法,全面貫徹污泥處置“無害化”、“資源化”雙贏方針,使污泥處置工程方案做到:安全可靠,經(jīng)濟合理,管理方便。
參考文獻:
(1)國家住建部發(fā)布《關于全國城鎮(zhèn)污水處理設施2011年第四季度建設和運行情況的通報》
(2)《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置及污染防治技術政策》(試行),環(huán)境保護部、建設部、科技部,2009年