浅谈污水处理厂污泥的处置 3页

化学工程与装各2012年第1O期204ChemicalEngineering＆Equipment2012年lO月浅谈污水处理厂污泥的处置高德提(华东师范大学资源与环境学院环境科学系，上海200062)摘要t在城市化发展进程中，随着环境质量标准的提高，污水处理率和处理程度的提高与深化，污泥产量大大增加，如何将这些污泥无害化并进行有效利用是世界各国共同重视的一个问题．目前，污泥的处置方法主要有填埋、焚烧和土地利用。污泥中富含N、P、K及有机质，是天然的有机肥料。因此，污泥的处置与农用资源化相结合将成为最好的选择。本文主要对我国污泥的处置现状污泥特征及主要的处理处置途径、特别是污泥的土地利用等相应措施进行了阐述。关键词；污泥；处置；填埋；焚烧；土地利用引言2我国城市污泥具有以下基本特征：截止2011年第三季度底，我国已建污水处理厂30782．1污泥的地域分布特征座，污水处理总能力达I．36亿吨／天，实际处理能力约为由于我国经济发展在地域上的不平衡，造成了各地城市1．1亿吨／天．如果按80％污泥含水率计算．目前我国的污污泥产生量的明显差异。藏当前而言，城市污泥的产生量主泥产量超过3000万吨／年。然而，我国污泥处理处置中重要集中在东部地区．据统计，东部11个省(市)的污泥产生水轻泥现象十分严重。虽然80％的污水处理厂建有污泥量占全国污泥总量的63．87％；中部8个省的污泥产生量占的浓缩脱水设施，但仍有80％污泥没有得到稳定处置。全国污泥总量的20．9％；西部l2个省(市)的污泥产生量占现在很多城市开始加强污泥处理处置监管，要求生活污全国污泥总量的l5．23％。但是，随着中部的崛起和西部大水处理厂和污泥处置企业必须对污泥加强监管，进行无害化开发，中、西部一些省(市)的污泥产生量不断增加，全国城处置。然而，污泥处理处置的方式有很多种，哪种方式更适市污泥平均增长率为l6．82％，而中、西部的平均增长率分合国情，污泥处置又该遵循哪些原则?别高达23．29％和21．83％，因此，未来几年中、西部同样l我国污泥处置现状面临污泥处理的巨大压力。污泥无害化处理是我国乃至全世界迫切需要解决的关2．2污泥的成分特征键科技问题。污水处理厂污泥是城市生活污水和工业废水在对典型城市污水处理厂污泥连续3年的监测表明，城市进行净化处理过程中产生的沉淀物质，是一类危害性极大的污泥主要化学组成的含量在不同年份的变化是不大的，说明固体废弃物。如果不加以彻底处理与控制，将会对环境造成了污泥主要化学成分基本保持稳定。其中，污泥的无机物含严重的二次污染。如何安全、经济地处理处置城市污泥成为量占6O％以上，污泥中有机物含量平均达到36％左右。城世界共同面临的环境难题。市污泥中含有大量重金属，由于重金属不能被微生物分解，目前，我国大部分城市污泥出了污水处理厂后，便进入并可在生物体内富集，对生态环境的危害较大，因此重金属无序的临时堆存或简单填埋状态，不仅占用大量土地资源，是污泥中主要的有毒有害物质。连续3年的监测表明，污泥而且严重破坏生态环境，特别是污泥中的污水侵入地下水，中重金属含量随时间变化的范围很大，说明城市污泥中重金造成局部地下水资源难以复原的永久性危害。国外面临城市属含量随地区和时间的不同而变化，这主要与工业废水的来污泥处理难问题早于我国数十年，在长期实践中建立了污泥源和比例不同有关。处理处置的方法。然而，由于我国国情与国外发达国家不同，2．3污泥的热值与含水率国外的污泥处理处置方法难以在我国实施。面对以』二现实，城市污泥因含有大量有机物质而具有较高的热值。热值开辟一条符合我国国情的污泥无害化、减量化、资源化处理是城市污泥最有价值也足惟一可妓资源化利用的部分，它与的新途径势在必行．刎小容缓。有机物质的含量成正相关关系。我国城市污泥有机质的含量\n高德提：浅谈污水处理厂污泥的处置一般在30～45％之问，污泥所含的热值一般在1200~该工艺处理后的污泥臭味较小、农用方便，在干燥过程中杀25oo千卡／公斤。污泥热值是否具有可利用价值决定于污泥死了污泥中大部分有毒有害物质，从而降低了污泥中有害物的含水率，只有当污泥含水率至少降至3O％以下时，污泥质对农田利用的影响，产品便于运输，投资、运行费用相对的热值才具有利用价值。污泥中的水以间隙水、毛细水、吸较低，但经该方法处理的污泥，肥份较低，在使用过程中秸附水和结合水等不同的形态存在。污水处理厂通过浓缩过程秆作物容易发生倒伏。可以去除大量间隙水，再经过机械脱水可以去除问隙水和部污泥造粒工艺指污泥在干燥后，又进行破碎造粒处理。分毛细水，一般能使污泥含水率降至80％左右。含水率80通过干燥造粒工艺，并向污泥中添加必要的氮、磷、钾等营％左右的污泥呈糊状，是需要彻底处理的对象，这时它只是养成分，将污泥加工成复合有机肥，大大提高了污泥的肥效有害的危险固体废弃物，不具有任何利用价值。和经济价值，是污泥处置的有效途径和发展方向。采用该方3城市污水厂污泥的处置途径：法生产的污泥肥中，所添加的营养元素进入土壤后可以迅速目前主要有三种处理处置途径，分别为填埋、焚烧及污释放，而城市污泥中所含的大量有机质，具有改良土壤、培泥土地利用，三种方法也各有其优缺点。肥地力、抗旱和供肥平稳等特点，肥效比普通化肥时间长，3．I填埋而且对化肥中氮素具有一定的固定作用，使化肥带入的氮素污泥卫生填埋始于20世纪60年代，是一项比较成熟的缓慢释放，提高其养份利用效率。污泥处置技术。污泥即可单独填埋也可与生活垃圾和工业废秦皇岛东部污水处理_广一一采用n该噔■方_■■法■●，处理污水能力为4物一起填埋。这种处置方法简单、易行、成本低，污泥又不万／d，虽有消化系统但未使用，将脱水污泥和粉煤灰掺合需要高度脱水，适应性强。填埋场一般为废弃的矿坑或天然烘干，再添加外加剂造粒制肥，工艺流程如下：的低洼地。但是污泥填埋也存在一些问题，尤指填埋渗滤液和气体的形成。若由于处理不当导致渗滤液进入地下水层，。将严重污染地下水环境．另外，填埋场产生的甲烷，若处理稍不当会引起爆炸和燃烧。此外，适合污泥填埋的场所也因城市污泥的大量产出而越来越有限，以上各点限制了该法的进匦翊一步发展。3．2焚烧以焚烧为核心的污泥处置方法是最彻底的污泥处置方此工艺设计日产肥50吨所需设备及资金：设备总计57法，它能使有机物全部碳化，杀死病原体，可最大限度地较少污泥体积；但是其缺点在于处理设施投资大，处理费用高。万。转桶烘干机20万元，破碎搅拌系统1．8万元，圆盘造3．3污泥土地利用粒机2O万元，二次烘干机l0万元，皮带机0．6万元，筛分污泥中富含N、P、K及有机质，是天然的有机肥包装机2．5万元，除尘系统．万元．实际每小时可生产料．因此，污泥的处置与农用资源化相结合将成为最好的选700kg肥料，目前生产的有机复合肥试运行阶段每吨可获利5O元左右，应用效果较好。一择。污泥土地利用主要有如下四个方面：3．3．3污泥堆肥发酵3．3．i污泥自然风干堆肥是利用污泥中好氧微生物进行好氧发酵的过程。污污泥自然风干指脱水污泥厌氧消化后，经浓缩、脱水，泥与调理剂(如锯沫、桔杆、树叶、粪便等)及膨胀剂(如然后置于千化场自然风干后直接用于农田。此生产工艺简单，除一台铲车外无需其它设备，该方法一般用于经过中温木屑、桔杆短节、花生壳等)，在_定条件下(如pH、C／N、厌氧消化后的脱水污泥，此工艺由于无法有效控制其中有通气、水分、温度)进行好氧堆沤，借助于微生物群落，在潮湿环境中对多种有机物进行氧化分解，使有机物转化为类毒、有害物质及重金属含量，并且干污泥颗粒较大，农用耕腐殖质。污泥经堆肥处理后，病源菌、寄生虫卵、杂草种子作很不方便，因此，在应用上受到很大限制，对于城市污水中工业废水所占比重较小的处理厂，可采用此工艺。目前此几乎全部被杀死，挥发性成分减少且臭味降低，重金属有效方法已无法满足大部分污水处理厂的污泥处理要求。态的含量也会降低，速效养分含量有所增加，成为一种比较3．3．2污泥直接干燥和造粒干净而性质比较稳定的物质。污泥直接干燥工艺指消化后的污泥经浓缩、脱水后，直接(或添；bn#l-：bn剂)进行干燥成为产品或直接造成肥，采用\n高德提：浅谈污水处理厂污泥的处置3．3．4污泥制复合微生物肥．复合微生物肥料是一种很有应用前景的无污染生物肥料。污泥经过烘干、粉碎后加入氮、磷、。钾等植物生长所需⋯黼一譬豳固T啼圈1珂Jr圈营养元素和菌粉，然后进行混合造粒，再经低温干燥冷却后，加入复合肥，进一步提高污泥中有机废料的含量。此类肥料在我国主要依赖进口，试验和生产也刚刚起步。采用污泥制脱水污泥经堆肥自然风干后直接用于农田，也可进一步复合微生物肥方法，主要试生产运行的有淄博市污水处理公加工造粒，制成成品．目前该技术应用比较成功的是天津纪司，其生物肥生产线工艺流程如下：庄子污水厂。其污泥堆肥工艺流程如下：叵4污泥资源化存在同题及展望在大力发展污泥处置和利用的各种技术。相对于发达国家来重金属是限制污泥大规模土地利用的最重要因素。重金讲，我国污泥处理利用技术还比较落后，同时考虑到我国是属不像有机物可以通过降解除去．其溶解度一般很小，在污一个农业大国。因此，将经过稳定化、无害化处理后的污泥泥中性质较稳定，较难去除。这些重金属随污泥进入土壤，进行土地循环利用，应该是我国污泥资源化利用较有前景的长时间积累就可能对环境造成一定的危害．因此，应尽可能一种途径。鉴于污泥土地利用所涉及的研究与利用等方面的减少其在污泥中的含量。目前，主要通过化学和生物学两种种种问题，要想达到安全有效的目标，需要政府有计划地组方法来降低污泥中的重金属含量，生物学方法相对投资费用织环境保护部门同农业部门开展污泥土地利用方面的科学低，易于操作，具有较为乐观的应用前景。污泥的资源化利研究，以经济、安全、合理、有效、有益的原则利用污泥，用和环境风险受到气候条件、土壤性质、植物种类、污泥性以发挥其巨大的经济效益、社会效益和生态效益。状和用量以及研究对象等多因子的影响，是一个多元系统中的复杂问题，因此污泥使用时应考虑污泥的数量和质量、土参考文献地条件及环境监测等。我国缺乏一套较为完善的污泥土地利用技术规范，尤其对污泥及施污泥土壤中有机污染物的研究[1]薛文源．城市污水污泥处理与处置的途径[J]．中国给较少。这种现状不利于污泥土地利用的规范化管理和土壤生水排水，1992。8(1)：41—46．态环境的保护。[2]朱南文，高廷耀。周增炎．我国城市污水厂污泥处置由于我国长期以来农业追求高产。大量使用化肥，已造途径的选择[J]．上海环境科学，1998．17(11)：成土壤沙化、板结，肥力下降，尤其在我区干旱地区，土壤40-42．中有机质含量较低。污泥中富含有机质和多种植物所需的养[3]乔显亮，骆永明，吴胜春．污泥的土地利用及其环境分，可以弥补长期使用无机化肥给土壤带来的缺陷。使用污影响[J]．土壤。2000(2)：79—86．泥对土壤的物理、化学及生物学性状有一定的改良作用。污[4]林春野，董克虞．污泥农用对土壤及作物的影响[J]。泥中的有机质可明显改善土壤的结构特性，使土壤孔隙增农业环境保护，1994，13(1)：23—25，33．多，土壤的通气透水性和田间持水量提高，从而促进植物生[5]周少奇．城市污泥处理处置与资源化[M]．广州：华南长和产量的提高。实践证明污泥的农田利用是污泥的最佳出理_T大学出版社。2002：77-82．路。[6]l1宁宁．王凯军．污水处理厂污泥处置及利用途径研5结束语究[J]．环境保护，2000(2)：l8—20．随着工业和城市的发展，污水处理率的提高，城市污泥[7]周泣祥，胡霭，戈乃玢．城市污泥t地利用研究[J]．产量必然越来越大。污泥是一种很有利用价值的潜在资源，生态学报。1999，19(2)：185-193．为r充分利用这种资源．减少环境公害，世界l：许多国家都