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城市污水廠污泥處理與處置技術的新思路探索

2015-11-24 08:06童晶晶
企業導報 2015年19期

童晶晶

摘 要:隨著城市的快速發展,城市的污水污泥處理成為社會共同關注的問題,本文主要分析了城市污水廠污泥處理和處置技術,并提出了切實可行的新思路,以供參考。

關鍵詞:城市污泥水廠;污泥處理;技術與思路

一、我國城市污水廠污泥處理存在的問題分析

(一)以污泥農用為主要處理方式。從相關數據統計結果來看,當前我國污泥的農用比例較高,大多污泥采取農用處理方法。但是這種方法存在的問題和隱患極多,實用性不強。我國有關污泥農用風險的研究目前不夠深入,大多研究關注于污泥土地使用的影響方面。污泥土地的使用不僅會影響到農作物,還會對植物的生長造成影響。污泥中含有的重金屬可能會從土壤中轉移到植物中,但是重金屬中的氮、磷等元素會在遷移的過程中流失。所以關于這些元素的數據很難收集,可用的數據不充分,這些數據通常需要一到三年的實驗獲得,但是經過十年以上的實驗得到的實驗結果卻比較少。如果只使用短期的數據來探索長期的規律,那么就會影響研究結果的準確性。另外,使用污泥土地后,對周邊暴露人群的影響,目前研究資料也不健全,其中可能存在的風險尚不明確。經過研究表明,在某塊試驗土地中連續使用10年污泥土地,土壤中將含有極高的鎘、鋅、銅含量。這種情況下,農民種植的水稻蔬菜等會受到嚴重污染,并且使用的污泥土地越多,種植物的污染越嚴重。在污泥農田中,雖然土壤中的有機質大幅度增加,但是土壤酸度沒發生變化;如果土壤中的汞、鎘等物質超標,污染嚴重,就會影響玉米、小麥等農作物的收成。

當前,我國還沒有針對污泥的農用提出明確規范,有關風險的研究也非常少。實際上,污泥中的有害成分一旦進入土壤后,一般不會產生多大的危害,但是長期使用污泥作為肥料,就會產生很大的負面效應,需引起足夠重視。

(二)污泥填埋引發嚴重的環境污染。城市污水廠的污泥填埋引發的環境問題較多,必須加強重視。大多城市都難以找到合適的填埋場,同時填埋也會浪費大量的土地資源。在進行污泥填埋處理中,污泥產生大量的滲濾液,再加上含水量比較高,加劇了垃圾場滲濾液的污染。另外,由于填埋過程中還會產生大量的氣體,就需要對其中的資源進行回收利用,既減少污染又提高資源利用率,但是目前我國專業的回收利用填埋場非常少,如果處理不當,氣體轉化為有害廢氣,對環境帶來極其嚴重的污染,還存有極大的安全隱患。經過調查,城市污水處理中,可以建設規范的無害化污泥填埋場,但是花費的資金比較多,建設一座這樣的填埋場需要投資1到2億元,可以處理1千噸的污泥,使用期限為20年。污泥處理成本為30元一噸,這個污泥處理成本包含了投資成本。但是在這里還沒有考慮到后面的環境管理和處理成本。所以,污泥填埋有著很大的難度,消耗的資金也比較多,還會引發較多的環境問題。

(三)污泥建材利用率較低。污泥建材利用,是目前提出的全新污泥資源化處理方法,其中污泥建材包括污泥中含有的產物、焚燒物、磚塊、水泥和玻璃等物體。當前,污泥建材已經在西方國家,如日本和歐美等廣泛應用,但是我國污泥建材的利用率較低,相關技術發展緩慢。雖然我國在污泥制磚快方面的研究力度較大,但更多偏向于理論方面,缺乏實際的應用。因此,由于污泥建材利用的技術與過程較為復雜,我國目前還處于研究和嘗試階段,仍需很長一段時間促進技術的發展與成熟。

二、城市污水廠污泥處理與處置技術的新思路

(一)深入認識污泥處理技術。污泥屬于城市的廢物,但是來自污水廠的污泥可能是可以沉淀的固體顆粒物體,與一般意義的污泥有所不同。當前,我國經濟結構還很不合理,還處在發展中國家水平,城市的居民飲食結構在每個地區都很大的差異。在居民飲食消費結構中,肉類與牛奶制品所占比例較少,因此在污泥中含有大量的有機碳水化合物;與西方發達國家相比,他們的飲食習慣是蛋白質含量和脂肪含量都比較多,所以排出的污泥中蛋白質和脂肪的含量也很高。我國的生活環境相對西方國家比較惡劣,居民的居住條件很差,衛生設施也不夠完善,特別是公共廁所衛生條件很差,產生的廢棄物直接會排放到城市下水道,城市污水中的有機物含量極少。因此,我國城市污水處理工作面臨極大難題。

我國的污水中主要有滲瀝液體,給環境造成了很大的危害。另外,污水中的脂肪與蛋白質含量較低,且分解單位質量中的有機物沼氣含量也很低,因此從以往調查數據結果顯示,我國城市污水處理廠污泥中的有機物含量僅有36%左右,無法達到資源回收利用的目的。近年來,我國推行低碳經濟發展,人們越來越關注環境問題,我國應多學習發達國家的成功經驗,在城市污水廠污泥處理方面引進更多先進的污水處理裝置,學習更多處理技術。并且引進過程中要結合我國城市發展實際情況,對裝置與技術進行改造,提高技術應用的實效性和可操作性??梢?,我國應該加快認識我國城市污水處理的特性和影響,結合實際情況,創新污水處理技術。

(二)技術路線的優化。近年來,由于對環境保護問題的重視,我國也加強城市污水廠污水處理技術的重視,投入了大量的資金和技術,但是成效不太顯著。因此我們應該學習西方先進的污水處理技術,不僅要引進國外的技術和設備,還要了解我國的國情,生產出適合我國城市的污水處理設備,實現自主營銷。根據我國的基本國情,我國應該加強末端污水的治理,適應我國城市的環境,促進經濟的可持續發展,順應科學發展觀的要求。因為環保的思想不僅可以影響到污水處理技術的方向,還可以影響到后面的污泥處置工作。

首先,加強對污泥消化技術的研究。目前我國有關這方面的研究內容較少,還存在很多技術方面的問題,比如污泥消化設計設施不夠完善,污泥處理管理技術在使用上缺乏規范性,污水處理標準不能適應實際發展的需要等。所以說,污泥消化技術在中國城市污水處理中的應用還需要一段很長的時間。今后應推動污泥處理消化技術的穩定化發展,在城市污水廠污泥處理中發揮效應;其次,研究污泥處理技術應該朝著資源化的方向發展,主要將污泥廠的污泥進行資源再利用,雖然污泥資源化處理在技術上不存在難度,但是我國之前就對這項技術進行了很多研究,借鑒了很多國外的先進技術和經驗,比如污泥資源技術和加強污染治理技術結合起來。但是,目對這項技術還處在摸索階段,雖然技術研究方向是正確的,但是不能一味模仿國外先進技術,要結合本國國情。我國的污泥處理技術研究路線還有待進一步創新。

三、調整城市污水廠污泥處理與處置技術的思路

(一)對污泥特性的重新認識。我國城市居民飲食結構和發達國家不同,居民消費的肉類和奶制品比較少,污泥中有機物含量比較高,其中,淀粉、糖類和纖維素等碳水化合物含量也比較高。但是,如果采用焚燒的方式處理,因為污泥有一定的熱值,如果含水量比較低,就會具備自持燃燒的能力,完全不需要添加助燃料。對于干污泥,還可以用作能源。污泥的這些特性加劇了我國污泥處理、處置的難度,主要體現在三個方面:一是污泥填埋產生的滲濾液比較多,污染物濃度比較高。二是污泥脂肪和蛋白質的含量偏低,在污泥進行厭氧消化時,分解出來的有機物的沼氣不多,無法批量生產。三是污泥含量比較低,在我國城市污水處理廠中,污泥中的有機質含量為35%,含量太低導致難以回收利用,堆肥的質量也比較差。多年來,我國雖然引進了國外先進的污泥處理技術和設備,但是國外先進的技術和設備在我國并不是完全適用。

(二)技術路線的反思。近幾年來,我國對污泥的技術研究和資金主要投入在兩個方面,一是引進國外技術和設備,只有對國外先進的污泥處理技術和裝備進行改進,促進設備的國產化,才能研發出適合我國國情的污泥處理、處置技術。二是強化末端污染的治理,讓污泥處理標準適應環境標準的要求。因此在此基礎上,出現了兩種不同的技術方向,污泥消化為主導的技術方向和以資源化為主導的技術方向。從我國的污泥處置技術路線來看,需要借鑒國外經驗,加強污染治理,但是目前還處在摸索階段,研究方向是正確的。在引進國外先進技術時應該結合實際情況,如果只重視對末端治理,就應該對當前的技術路線進行反思。

(三)污泥焚燒思路。與其他污泥處置方式相比,污泥焚燒可以迅速和較大程度地減少污泥的量。污泥土地的利用、填埋和建材利用技術產生的問題也非常多,涉及到多個部門的權限管理,在污泥監管和污染控制方面存在很多問題。有研究表明,污泥焚燒成本雖然是其他污泥處理技術的3倍,但是如果把其他污泥處理技術運行的所有費用加在一起,比如堆肥后的土地利用、填埋后的持續監測、管理費用和其他額外的費用等。那么使用焚燒法處理污泥后產生的成本未必是最高的。另外,隨著污水處理技術的不斷發展,污泥預備處理和焚燒處理技術也在逐步地提高和優化??梢詽M足越來越嚴格的環境要求。使用科學的焚燒技術,可以有效處理不適用于資源化利用的污泥,讓城市污泥得到有效地處理和再利用。特別是對于經濟發展水平比較高、資源短缺的大城市,可以使用焚燒法處置污泥,這種處理技術是最經濟、最有效的。

結束語:綜上所述,城市污泥處理技術正在不斷發展和完善的過程中,應該針對城市污水廠污泥處理中的問題,如污泥農用比例偏大,污泥填埋引發了很多環境問題,污泥綜合利用技術比較復雜等,提出城市污水廠污泥處理與處置技術的新思路,對污泥特性重新認識,反思現有的技術路線,形成全新的污泥焚燒思路。一方面引進國外先進的污泥處理技術,另一方面,研發適應我國實際國情的城市污泥處理技術,提高城市污水廠污泥處理效率和質量水平。

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