外制革污泥污染治理進(jìn)展及存在的問題

1、國內(nèi)外制革污泥污染治理進(jìn)展及存在的問題制革污泥處理幾乎與制革本身一樣歷史悠久。概括起來，主要有兩類處理方法：以消除污染為目的的制革污泥處理和兼顧回收利用的資源化處理。前者包括投海、填埋、焚燒等方法；后者包括污泥農(nóng)用、生物堆肥、做建材及提取其中的有用成分等。過去，國外大多數(shù)國家多采用投海、填埋、焚燒和堆肥等實(shí)用性方法?，F(xiàn)在，由于污泥投海對海洋生態(tài)系統(tǒng)和人類食物鏈已造成威脅，國際公約已明令禁止1998年以后不準(zhǔn)再向海洋直接排污。當(dāng)今，隨著全球性生態(tài)問題的日益嚴(yán)峻，污泥處理的減量化、無害化和資源化發(fā)展趨勢已成為普遍的共識和目標(biāo)。具體如下：(1)盡可能減少污泥體積，以降低污泥處理及最終處置的費(fèi)用；(2

2、)通過處理使污泥穩(wěn)定化，最終處置后不再產(chǎn)生污泥的進(jìn)一步降解，從而避免產(chǎn)生二次污染問題；(3)達(dá)到污泥的無害化與衛(wèi)生化；(4)在處理污泥的同時(shí)變害為利、綜合利用，實(shí)現(xiàn)污泥資源化。以下著重介紹幾種正在使用和具有潛在應(yīng)用前景的制革污泥處理方法，并對其優(yōu)缺點(diǎn)作簡要評述。1、 填埋或投海填埋簡便易行、所需費(fèi)用少，國外使用很多，美國有4O%，日本有59%。但此法沒有對污泥中可利用的物質(zhì)進(jìn)行合理地利用，是一種消極的方法。我國大部分制革廠在污泥填埋前，并沒有進(jìn)行無害有進(jìn)行無害化處理，污泥中所含的有毒元素并沒有被固定或除去，使得填埋的污泥滲濾液污染土壤，同時(shí)污染地表水及地下水，對周圍環(huán)境造成長久的危害。另外，含

3、硫化物的污泥若遇到酸性物質(zhì)，會放出大量的劇毒氣體硫化氫，輕則造成污染周圍環(huán)境，重則造成人員傷亡，故此法不可取。2、 焚燒制革污泥采用焚燒的方法可徹底消除其中大量有害的有機(jī)物和病原體。制革污泥焚燒后，剩余的灰分可回收鉻再利用，其余的灰份可用作肥料，但對不同成份的污泥應(yīng)嚴(yán)格控制其焚燒條件，焚燒所得灰份中所含有的六價(jià)鉻必須回收，焚燒廢氣中含有六價(jià)鉻等有害物質(zhì)，必須進(jìn)行凈化，焚燒產(chǎn)生的熱能應(yīng)轉(zhuǎn)化成制革廠的能源，以降低焚燒費(fèi)用。但是一般廠家難以滿足以上幾方面的要求。目前，我國有些制革廠只是簡單的將干化污泥與煤混合后送入鍋爐燃燒，混合比例不確定，對燃燒廢氣及剩下的廢灰沒有進(jìn)一步的研究和處理，而且此法需要特

4、殊的設(shè)備，選址困難，故該法的推廣受到限制。3、 用作建筑材料制革污泥的污染在于其化學(xué)組分的可變性。若采取一定的方法使其組分固定，則不會造成污染。將含鉻污泥與硅、鋅、鎂等化合物混合，在一定的高溫條件下一起焙燒，可制成彩色玻璃、墻磚、地磚、路基等。既可以除去有機(jī)物，又可以固定有害金屬離子。但當(dāng)建材到了其使用年限時(shí)，由于含有鉻，故而也成為危險(xiǎn)廢物，仍會造成二次污染。4、 堆放制革污泥含有大量植物所需的營養(yǎng)成分和有機(jī)成分，因此將制革污泥應(yīng)用于農(nóng)業(yè)是比較理想的最終處置方法。制革污泥含有大量的P、K、C、Mg、Na、Fe、Cr等元素，其中P、K均為農(nóng)作物的良肥。污泥中的硫也是有用成分，它對農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)

5、量起有益作用，特別是對提高農(nóng)作物的蛋白質(zhì)有顯著作用。堆肥使用使土壤中有機(jī)質(zhì)等各養(yǎng)分含量增加，微生物活動(dòng)增加，數(shù)量增加。然而作物和土壤中的重金屬含量也有不同程度的提高。所以污泥中的重金屬是制約污泥農(nóng)用的重要因素，必須將制革污泥中的有毒、有害物質(zhì)去除，再繼續(xù)對污泥進(jìn)行處理。相對于傳統(tǒng)的以消除污染為目的的制革污泥處理，兼顧回收利用的資源化處理利用越來越受到研究人員的關(guān)注，其中生物處理是其中較具前景的治理途徑。國內(nèi)外專家不斷研究利用生物的方法來處理制革污泥，其中研究較多的是生物氧化浸出法。生物氧化浸出是指利用自然界中一些微生物的直接作用或其代謝產(chǎn)物的間接作用通過氧化還原、絡(luò)合吸附或溶解等方式，將固相中

6、某些不溶性成分如重金屬、硫及其它金屬分離浸提出來的一種技術(shù)。生物氧化浸出法最早是用于礦物的提取，近年來才逐漸用于去除重金屬。這種技術(shù)在溶出制革污泥中的鉻的同時(shí)又能夠轉(zhuǎn)化污泥中的硫化物。因此是非常有潛力的治理制革污泥的方法。在此過程中，浸出的三價(jià)鉻并未改變價(jià)態(tài)，可回收再利用。污泥中的N、P等損失很少，依舊具有極高的農(nóng)用價(jià)值，故脫毒后的污泥可進(jìn)行生物堆肥，將制革污泥真正無害化及資源化。生物氧化浸出無論是在經(jīng)濟(jì)上、環(huán)境因素上還是在技術(shù)上都具有極大的優(yōu)越性。國內(nèi)制革污泥處理存在的隱患現(xiàn)階段，我國在制革污泥處理方面面臨巨大的挑戰(zhàn)。處理技術(shù)依然停留在傳統(tǒng)方法上。在現(xiàn)行的制革污泥處理中存在很大的環(huán)境隱患。由

7、于傳統(tǒng)的污泥處理方法費(fèi)用昂貴，一般投資占污水處理廠總投資的30%40%，運(yùn)行費(fèi)用約占污水處理廠總運(yùn)行費(fèi)用的20%30%，所以我國現(xiàn)有的污水處理設(shè)施中，有污泥穩(wěn)定處理設(shè)施的還不到1/4，處理工藝和配套設(shè)備較為完善的不到1/10。有些地方一期工程建成后，污泥未作消化處理，只經(jīng)濃縮脫水，然后外運(yùn)填埋；部分直接用作農(nóng)業(yè)肥料，此法對空氣、地下水、土壤以及農(nóng)、牧業(yè)造成危害。一般的城市污水處理廠尚且如此，足可想象我國制革廠污泥處理的情況。 據(jù)調(diào)查，我國制革污泥的處理現(xiàn)狀存在很大的環(huán)境隱患：大多數(shù)制革廠只是將制革污泥作為普通垃圾與生活垃圾一起堆放或運(yùn)往垃圾廠，最終主要是填埋處理。而多數(shù)填埋場地具有隨意性，并沒

8、有專門的防污、防滲處理。也有一部分作為農(nóng)肥，但是對其應(yīng)用效果，特別是對農(nóng)作物、土壤的環(huán)境影響并沒有作必要的實(shí)驗(yàn)監(jiān)測與評估。極少數(shù)企業(yè)是將自然干化的制革污泥與煤混合送入鍋爐燃燒，但是對廢氣及殘留的灰渣，既沒有研究其是否達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，也沒有作進(jìn)一步的專門處理。所有的這些都說明，與世界工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比，在技術(shù)方面我國還存在很大的差距。當(dāng)前，研究并建立行之有效的制革污泥處理方法，尤其是實(shí)現(xiàn)制革污泥的資源化，是皮革業(yè)持續(xù)發(fā)展面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)之一。制革污泥發(fā)展方向簡述1、 制革污泥的厭氧消化處理普通的填埋法不但要占用大量的土地，且污泥中的有毒有害重金屬和病原微生物有可能污染土地和水資源。堆肥法因制革污泥中較

9、高的鉻含量，限制了該方法的發(fā)展。直接焚燒法會將制革污泥中的部分三價(jià)鉻氧化，形成毒性更強(qiáng)的六價(jià)鉻。制革污泥做建材使用，當(dāng)建材到了其使用年限時(shí)，由于含有鉻，故而也成為危險(xiǎn)廢物，仍會造成二次污染 。采用厭氧消化技術(shù)處理制革污泥，在密封條件下對污泥中的有機(jī)物進(jìn)行分解，這樣不僅可以避免產(chǎn)生難聞氣體，而且可以處理濕污泥，有效減少了干燥污泥所需的能量消耗和占地面積。同時(shí)，產(chǎn)生的可燃?xì)怏w燃燒時(shí)不會產(chǎn)生大量的粉塵，厭氧處理后的污泥其有害成分減少，再對其進(jìn)行焚燒或填埋處置，可減少處理成本。2、 生物瀝濾法分離制革污泥的鉻制革污泥的土地利用被認(rèn)為是最有發(fā)展?jié)摿Φ奶幚矸绞?，而較高含量的鉻成為污泥土地利用的制約因素為提

10、高農(nóng)用污泥的安全性，擴(kuò)大污泥農(nóng)用適用面，并減緩使用污泥的土壤中重金屬的積累，采用生物瀝濾法對制革污泥進(jìn)行處理，用生物的方法將重金屬鉻從污泥中高效率地取出來 。該技術(shù)的基本原理是通過利用特異化能自養(yǎng)型的嗜酸性硫桿菌的催化氧化作用以及在其作用下降低污泥體系的pH，使難溶形態(tài)的重金屬從固相溶出進(jìn)入液相，再通過污泥脫水，而達(dá)到去除污泥中重金屬的目的 。國際上主要是加拿大的一些學(xué)者在這方面進(jìn)行過系統(tǒng)研究，發(fā)現(xiàn)生物瀝濾技術(shù)對污泥中多數(shù)重金屬的去除率雖可達(dá)到85 100 ，但對鉻的去除率卻很低，多數(shù)在40 以下。迄今在國際上污泥生物瀝濾技術(shù)的研究主要用于城市污水污泥中，在制革污泥上的應(yīng)用雖已有一定的研究 ，

11、但其分離效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足制革污泥農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)。陜西科技大學(xué)污染控制與資源化課題組在已確定最佳制革活性污泥馴化條件的基礎(chǔ)上，采用生物瀝濾法分離制革污泥中的鉻，效率可達(dá)70 ，但瀝濾污泥中剩余鉻仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超標(biāo)于制革污泥農(nóng)用安全標(biāo)準(zhǔn)。為了提高生物瀝濾法分離制革污泥中鉻的分離效率，研究人員又采用了不同的濾材、液固分離條件及添加營養(yǎng)物質(zhì)降低pH值等對鉻分離效率的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，鉻分離效率得到顯著提高，使得制革污泥中的剩余鉻含量可以達(dá)到農(nóng)用安全標(biāo)準(zhǔn)，在消除鉻污染的同時(shí)，又可以將瀝濾廢液處理回用，達(dá)到環(huán)保與節(jié)能的雙重要求。3、 固體污泥固化用建材為提高制革污泥的使用效益，一些學(xué)者研究了固化/穩(wěn)定化技術(shù)處理制革污

12、泥，主要采用水泥基對其進(jìn)行固化穩(wěn)定化研究 ，通過凝結(jié)劑與廢物中危險(xiǎn)成分的物理包膠和化學(xué)膠結(jié)作用，使有毒、有害物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榈腿芙庑?、低遷移性及低毒性物質(zhì)，從而使固化體趨于穩(wěn)定。在降低對環(huán)境不利影響的同時(shí)，賦予固化體作為建筑材料所具有的抗壓、抗折強(qiáng)度，從而提高處理系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。4、 其他利用(1)污泥熱處理制燃油。近年來，國內(nèi)外發(fā)展了污泥的熱處理技術(shù)，這一方法是將污泥在熱環(huán)境下進(jìn)行分解，從而制得一些有用物質(zhì)，如可燃?xì)怏w、油等。污泥低溫?zé)峤馐抢梦勰嘤袡C(jī)質(zhì)在加熱條件下的部分熱裂解過程，產(chǎn)生污泥衍生燃料的技術(shù)。經(jīng)此過程，污泥轉(zhuǎn)化為燃燒特性優(yōu)越的油、炭和可燃?xì)?。該過程所需的能量由產(chǎn)生的燃料燃燒提供，剩余

13、能量以原料油的形式回收。此技術(shù)是一個(gè)能量自給有余的過程，并可有效地控制重金屬的排放，有可觀的應(yīng)用前景。(2)污泥改性制吸附劑。由于污泥中有較多的炭，在一定的高溫下，以污泥為原料，通過化學(xué)法改性活化處理可制得含炭吸附劑，含炭吸附劑處理有機(jī)廢水，COD去除率可達(dá)80，是一種性能良好的有機(jī)廢水處理吸附凝聚劑。(3)污泥作黏結(jié)劑。我國有數(shù)千家小型合成氨廠，其中絕大多數(shù)采用黏結(jié)性較強(qiáng)的白泥或石灰做氣化型煤黏結(jié)劑，這類型煤被稱為白泥型煤或石灰炭化型煤。白泥型煤生產(chǎn)工藝簡單，但氣化反應(yīng)性差。石灰炭化型煤氣化反應(yīng)好，但成型工藝復(fù)雜，成本高。為此，尋找一種黏結(jié)性高、成本低、型煤氣化性好的黏結(jié)劑一直是一個(gè)重要課題

14、。制革污泥本身具有一定熱值，又有一定的黏結(jié)性。以它做黏結(jié)劑，可改善高溫下型煤的內(nèi)部孔結(jié)構(gòu)，提高型煤的氣化反應(yīng)性，提高炭轉(zhuǎn)化率，同時(shí)污泥的熱值也得到了應(yīng)用。5、 清潔生產(chǎn)工藝在制革產(chǎn)業(yè)中的運(yùn)用 事實(shí)上，無論是何種技術(shù)來治理制革污泥，都是“先污染，后治理”的傳統(tǒng)的被動(dòng)方法。我們要把污染消滅在生產(chǎn)過程中，而不是等污染形成了再去治理。因而，“生態(tài)化”的材料和工藝是制革工業(yè)發(fā)展的方向。八十年代以來，世界制革工業(yè)逐漸向亞洲地區(qū)轉(zhuǎn)移，為我國制革工業(yè)的發(fā)展提供了良好的機(jī)遇。但同時(shí)，也必然加劇國內(nèi)環(huán)境污染的程度及污染治理的投資和難度。為了減輕制革工業(yè)對環(huán)境造成的嚴(yán)重污染，各制革廠應(yīng)該首先考慮清潔化的制革生產(chǎn)工藝。近幾年來國內(nèi)制