污水廠污泥處置及資源化利用

1、污水廠污泥處置及資源化利用摘要：污泥是由水和污水處理過程所產(chǎn)生的固體沉淀物質(zhì)。由于其中含有大量有毒的工業(yè)化合物、病毒細(xì)菌、重金屬離子等，使其已經(jīng)成為目前我國污染物處理急需解決的問題之一。關(guān)鍵詞：污水廠污泥；處置；資源化利用引言污水處理廠污泥是城市生活污水和工業(yè)廢水在進(jìn)行凈化處理過程中產(chǎn)生的沉淀物質(zhì)， 是一類危害性極大的固體廢棄物。如果不加以徹底處理與控制，將會對環(huán)境造成嚴(yán)重的二次污染。一、我國污水廠污泥處理現(xiàn)狀現(xiàn)階段 , 我國的污水污泥處理過程中, 存在著重污水處理, 輕污泥處理的問題, 而且,污水處理廠往往是出于是完成任務(wù)的心態(tài),只對污水進(jìn)行處理, 污泥的處理由于不在其處理范理內(nèi) , 往往視

2、而不見, 再加上, 污泥處理的概念并沒有深入人心, 且污泥的處理處置起步較晚,所以問題較多。除幾個大型城市外, 國內(nèi)各城市的總體規(guī)劃中缺少污泥處理處置內(nèi)容,更無專項規(guī)劃。到目前為止, 國內(nèi)正在運行的污水處理廠仍然沒有重視、正視污泥處理問題, 大部分的污水處理廠只是簡單的對污泥進(jìn)行濃縮處理, 沒有對污泥進(jìn)行沒有穩(wěn)定化、無害化的處理,更沒有最終的明確的處置的途徑。因此 , 國內(nèi)的大部分地區(qū)的污水處理廠都沒有對污泥進(jìn)行無害化處理, 就將污泥外運部分地區(qū)雖然有將污泥進(jìn)行消化處理, 但是沒有對其進(jìn)行統(tǒng)一管理,而是隨意的堆放在外面,任人隨意取走, 不知下落。而有的地區(qū)則將污泥進(jìn)行干燥化處理后,打包做為用農(nóng)

3、業(yè)肥料,批量賣給農(nóng)民作為農(nóng)業(yè)肥料。既沒有對里面的重金屬含量進(jìn)行檢測, 也沒有對其中的微生物進(jìn)行消毒 , 根本無法判斷這些污泥制成的農(nóng)業(yè)肥料對農(nóng)作物的害處，而這些污染物通過大氣、水、食物鏈等多種途徑造成二次污染，危及人類健康。二、污水廠污泥處置及資源化利用存在的問題1 、污泥農(nóng)用比例過大，存在風(fēng)險我國污泥土地利用起步較早，隨著污水處理事業(yè)飛速發(fā)展，2003 年污泥年產(chǎn)量已達(dá) 900 多萬噸（含水率80% ），污泥農(nóng)用的規(guī)模也逐步擴(kuò)大。根據(jù)資料顯示，目前我國的污泥農(nóng)用比例約44.8% ， 是主要的處理方式之一，污泥農(nóng)用項目存在隱患和風(fēng)險。而目前，我國關(guān)于污泥農(nóng)用風(fēng)險的研究體系尚不健全，對于污泥處置

4、的風(fēng)險研究主要涉及污泥土地施用對植物的影響、重金屬從土壤到植物的遷移和重金屬、氮、 磷在土壤中的遷移，可用數(shù)據(jù)不充分，這些數(shù)據(jù)通常是基于短期（1-3 年 ） 的實驗獲得，而長期（10 年以上 ）的田間實驗數(shù)據(jù)較為缺乏。若用短期的實驗數(shù)據(jù)預(yù)測長期的影響，其本身就存在一定的風(fēng)險。此外，對于污泥土地施用后，周圍相關(guān)暴露人群的消費資料，可用數(shù)據(jù)幾乎為零。2、污泥填埋環(huán)境問題比較多2.1 消耗大量土地資源，不少很難找到新的填埋場；2.2 產(chǎn)生大量滲瀝液，由于含水率較高，污泥加劇了垃圾填埋場滲瀝液的污染，大部分和垃圾混合填埋的垃圾場存在拒收污泥的現(xiàn)象；2.3 對填埋氣進(jìn)行資源化利用的填埋場較少，填埋氣體污

5、染大氣，并存在安全隱患。調(diào)查還表明，建設(shè)規(guī)范的無害化污泥單獨填埋場，投資并不如想象的節(jié)省。1 座日處理垃圾1000t 的污泥單獨填埋場（20a 使用期 ） ，需投資0.5-2 億元，每噸垃圾處理成本（ 含投資成本） 達(dá) 15-30 元， 而且對污泥填埋的后續(xù)環(huán)境管理與處理的成本還沒有考慮在內(nèi)。3 、污泥綜合利用良莠不齊污泥建材利用是污泥資源化方式的一種，其內(nèi)容包含了利用污泥及其焚燒產(chǎn)物制造磚塊、水泥、陶粒、玻璃、生化纖維板等。目前，污泥的建材利用已經(jīng)被看作是一種可持續(xù)發(fā)展的污泥處置方式，并在日本以及歐美國家逐漸發(fā)展起來。相比較而言，我國在污泥建材利用發(fā)展方面有些落后，雖然在污泥制磚方面的研究確

6、實不少，但缺乏實際的工程應(yīng)用?？偟膩碚f， 污泥建材利用在中國以及西方發(fā)達(dá)國家大多還處于研究及嘗試的階段，技術(shù)成熟和推廣應(yīng)用還需要一段很長的時間。三、污水廠污泥的處理處置與資源化利用分析1 、污泥的衛(wèi)生填埋對污泥進(jìn)行填埋處置可以分為兩類，首先是在專門的污泥填埋場進(jìn)行填埋，其次就是可以將污泥同普通的生活垃圾在固體廢棄物場進(jìn)行填埋。衛(wèi)生填埋原來是傳統(tǒng)的堆放和填地， 最終發(fā)展為現(xiàn)在的衛(wèi)生填埋。該項污泥處置方法已經(jīng)變得十分成熟和普遍，其處置的容積較大，成本較低，并且見效很快。具體來說，就是首先將的污泥進(jìn)行簡單的滅菌，然后將其傾倒在低地、谷地或者是人工制造的平原。這種污泥的處置手段對于占地面積要求很大，同

7、時還會在雨水的作用下，使污泥中的有害物質(zhì)滲透到地下，進(jìn)而污染地下水，同時由于會產(chǎn)生大量的沼氣，還會有火災(zāi)或者是爆炸的危險。2、污泥的焚燒處理焚燒處理是目前我們最常使用的方法。對污泥進(jìn)行焚燒有兩種方法，一是脫水后直接焚燒，二是脫水、干化以后再進(jìn)行焚燒。采用焚燒的方法，其產(chǎn)生的剩余物質(zhì)比較少，同時基本上無異味，這樣就可以有效的使污泥得到減量，同時不需要對污泥進(jìn)行滅菌處理。污泥的燃燒灰還可以作為摻合劑用作建筑方面。將污泥進(jìn)行焚燒，還可以從其廢氣中獲得剩余的能量，將其用來發(fā)電。我們也可以在脫水污泥中加入一些引燃劑或者是催化劑，這樣就可以制成合成的燃料。這樣的合成燃料用途很廣，同時對于環(huán)境的影響較小。3

8、 、污泥消化在殘留的污泥中, 經(jīng)過技術(shù)人員的分析, 含有大量的有機(jī)物質(zhì), 這些有機(jī)物質(zhì)中含有大量的碳、硫、氫、氧等元素,針對這一特點,技術(shù)人員可以采用污泥消化的技術(shù),對污泥進(jìn)行處理。污泥消化是指在人工控制下, 通過微生物如酶、細(xì)菌等物質(zhì)的新陳代謝的作用下,使污泥中有機(jī)物質(zhì)被逐漸的分解消化, 這其中包括有氧消化和厭氧消化兩種消化方式。有氧消化法是將酶或者細(xì)菌注入污泥當(dāng)中, 再將這些污泥平攤在室外的處理池內(nèi),使其充分的與空氣接觸, 最大程度的刺激酶或者是細(xì)菌的生物活性,再依靠他們的有氧代謝和微生物內(nèi)源代謝, 有效的穩(wěn)定和分解消化污泥中的有機(jī)物質(zhì)。有氧消化法的優(yōu)點在于對污泥中的有機(jī)物質(zhì)降解程度很高,

9、 易脫水 , 且產(chǎn)生的肥份很高, 運行管理簡單, 但是運行費用卻很高而且由于微生物本身的活性有限, 所以,能夠消化污泥量比較少,降解程度隨溫度波動大。而厭氧消化是當(dāng)前污泥消化處理常用的消化方法, 微生物在無氧的條件下, 不斷進(jìn)行無氧代謝,分解消化污泥中的有機(jī)物,使其最終分解成一些無機(jī)物和氣體,通過厭氧消化,污泥的體積會顯著的減小, 而污泥的質(zhì)量也會變成黑色粒狀結(jié)構(gòu), 容易脫水, 性質(zhì)比較穩(wěn)定。4、污泥的土地利用污泥進(jìn)行農(nóng)地的利用已經(jīng)有很長的歷史了。因為污泥中含有豐富的有機(jī)物以及其他一些營養(yǎng)元素，同時還含有植物生長所必須的一些微量元素，將其施放于農(nóng)田，可以很好的增加土壤的肥力，改善土壤的結(jié)構(gòu)，進(jìn)

10、而有利于農(nóng)作物的生長。將污泥進(jìn)行農(nóng)地利用是一種十分安全并且經(jīng)濟(jì)環(huán)保的處置方式。盡管污泥進(jìn)行土地利用具有很多的優(yōu)點，但是我們也應(yīng)該看到污泥中含有很多的病原菌以及很多的重金屬，這會對土地造成污染，因此， 在進(jìn)行農(nóng)地利用之前，必須要對污泥進(jìn)行無害化的處置。5、污泥的能源利用5.1 污泥低溫制油技術(shù)這種技術(shù)就是說在300 -500 , 以及在高壓缺氧或者是常壓的情況下，借助污泥中銅金屬的催化作用將蛋白質(zhì)和脂肪類物質(zhì)轉(zhuǎn)化成碳?xì)浠衔? 最終會產(chǎn)生油、水以及非冷凝氣體，這是一種正在發(fā)展中的技術(shù)。5.2 污泥沼氣利用經(jīng)過厭氧消化后的污泥可以產(chǎn)生出甲烷。在電腦的控制下，通過對容器里的厭氧環(huán)境進(jìn)行調(diào)整，使自然中存在的微生物參與到有機(jī)物的發(fā)酵和降解，最后就實現(xiàn)了甲烷化。經(jīng)過發(fā)酵后的產(chǎn)物主要是甲烷以及二氧化碳，并將其收集用于清潔燃料。用這種方法進(jìn)行沼氣制作， 其資源化的程度較高，在產(chǎn)生沼氣的同時，還會產(chǎn)生大量的有機(jī)肥料，該項技術(shù)對環(huán)保的影響較小。城市污泥的厭氧處理已成為近幾年主要研究方向，很多技術(shù)也在傳統(tǒng)厭氧裝置的基礎(chǔ)上根據(jù)污泥的特性進(jìn)行了改良