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【關鍵詞】固體廢物污染;十三五;規(guī)劃
“十三五”時期(2016年-2020年)是吉林市環(huán)境保護負重前行困難期和大有作為關鍵期,固體廢物污染防治事關人民群眾切身利益和福祉。盡管“十二五”期間,吉林市固體廢物環(huán)境質量在經濟社會高速發(fā)展和人口增長的情況下仍維持在較好的水平。但目前吉林市固體廢物環(huán)境還存在一些不容忽視的問題,環(huán)保工作任務仍很繁重,主要表現(xiàn)在以下四個方面:1)醫(yī)療廢物還存在處理不規(guī)范的問題。2)新生的環(huán)境問題逐步顯現(xiàn),潛在的環(huán)境危害日趨嚴重。3)危險廢物綜合利用方面亟待加強。4)農村生活污染(廢水、糞便、垃圾)缺乏有效控制等問題。文中針對這些問題提出對策建議,為吉林市“十三五”固體廢棄物污染防治規(guī)劃提供借鑒。[1]
1 固體廢物現(xiàn)狀分析
2014年,吉林市固體廢物產生量為1430.84萬t,其中一半工業(yè)固體廢物產生量1206.7萬t,工業(yè)危險廢物產生量70.74萬t,醫(yī)療廢物產生量0.1萬t,生活垃圾140.02萬t,污水,污泥產生量13.28萬t。與2010年相比,一般工業(yè)固體廢棄物產生量減少248.6萬t,工業(yè)危險廢物產生量減少2.23萬噸,醫(yī)療廢物產生量減少0.05萬t,但工業(yè)危險廢物綜合率下降28.44個百分點。詳細見表1。
2 吉林市固體廢物環(huán)境存在問題分析
2.1 醫(yī)療廢物還存在處理不規(guī)范的問題
到2015年底,五個縣市(永吉、蛟河、樺甸、舒蘭、磐石)還只能自行處理醫(yī)療廢物,沒有實現(xiàn)統(tǒng)一收集、集中處置,一般由單位的鍋爐焚燒,這種焚燒方式不符合焚燒醫(yī)療危險廢物的條件,也不具備除二f英系統(tǒng)裝置。
2.2 新生的環(huán)境問題逐步顯現(xiàn),潛在的環(huán)境危害日趨嚴重
新生大量的產品類廢棄物如報廢汽車、廢棄電器、廢棄輪胎、廢水處理產生的污泥等非傳統(tǒng)廢棄物急劇增加,以及隨著生活垃圾的日益增加,擴大無害化處置規(guī)模占用土地資源,威脅生態(tài)環(huán)境;潛在的環(huán)境危害如垃圾衛(wèi)生填埋場產生的二次污染物滲濾液和氣體(甲烷)的處理、危險廢物和醫(yī)療垃圾焚燒產生的二次污染物,廢物資源綜合利用產生的二次污染物。現(xiàn)有的技術和手段對上述問題,缺乏有效的應對措施。
2.3 危險廢物綜合利用方面亟待加強
“十二五”期間,我市危險廢物綜合利用率總體呈下降趨勢,2014年我市危險廢物綜合利用率達到近年來的最低水平,僅為39.67%(見表1),這在一定程度上體現(xiàn)了我市在危險廢物綜合利用方面的亟待加強之處。
2.4 農村生活污染(廢水、糞便、垃圾)缺乏有效控制
2014年吉林市農村人口220.2萬人,排放廢水2890萬m3、糞便167萬t、垃圾64.3萬t,除糞便作為肥料還田外,多數(shù)廢水直接潑灑在地表或自然排水溝中,鄉(xiāng)鎮(zhèn)垃圾比較分散不利于運輸,普遍存在垃圾無組織丟棄河岸邊、荒地中現(xiàn)象。
3 吉林市固體廢物污染防治對策及措施
3.1 降低固體廢物產生量,提高工業(yè)固體廢物利用率
3.1.1 加大對固體廢物環(huán)境監(jiān)管力度,規(guī)范固體廢物環(huán)境管理。
3.1.2 發(fā)展循環(huán)經濟,延長各工業(yè)園區(qū)產業(yè)鏈,減少固體廢物的產生量;企業(yè)采用先進工藝、技術,選擇清潔原材料,減少固體廢物的產生量;推行企業(yè)內部清潔生產審核,循環(huán)利用固體廢物,提高固體廢物綜合利用率。
3.1.3 改變能源供應方式,工業(yè)企業(yè)盡可能選用清潔能源,減少灰渣量;采用城市集中供熱,提高熱能利用率,減少爐渣排放量;電廠由濕式除塵改為電除塵,提高粉煤灰的綜合利用率。通過資源化途徑,提高綜合利用率,控制固體廢物的產生量。
3.1.4 加快實施吉林高新北區(qū)“城市礦產”示范基地項目。加大報廢汽車、廢鋼鐵鑄造汽車零部件及廢鋼殘次材、廢棄電器電子、廢橡膠、塑料、廢紙等資源利用量,以節(jié)省原生礦產資源。通過建立循環(huán)經濟產業(yè),實現(xiàn)園區(qū)化管理,突出多元化回收、集中化處理、資源化利用、規(guī)模化發(fā)展,快速提升吉林再生資源產業(yè)的影響和帶動作用。
3.2 建立健全危險廢物廢物回收、處置體系,推進危險廢物無害化處置
3.2.1 加大淘汰落后危險廢物利用、處理處置設施力度,加強危險廢物經營管理;對現(xiàn)有設施進行監(jiān)督性監(jiān)測,公布監(jiān)測結果;促進專業(yè)化運營,全面提升危險廢物處置產業(yè)化水平;推進歷史堆存和遺留的危險廢物安全處置工作。
3.2.2 建立危險廢物產生、轉移、處置全過程跟蹤管理體系。實行危險廢物排污申報登記、危險廢物轉移聯(lián)單、危險廢物經營許可證、危險廢物經營單位審核制度,對存在污染隱患的企業(yè)限期整改,對不按規(guī)定管理、收集、貯存、運輸、處置或轉移危險廢物等違法行為進行嚴肅查處。
3.2.3 建立區(qū)域性的危險廢物網絡信息平臺,促進企業(yè)間危險廢物信息的交流,加強企業(yè)間的共生關系,促進區(qū)域內危險廢物的綜合利用能力,做到危險廢物處理資源化、減量化、無害化。
3.3 開展縣(市)醫(yī)療廢物處置設施建設和醫(yī)療廢物應急體系
3.3.1 吉林省危險廢物處置中心投入運行后,市區(qū)及所轄市(縣)產生的醫(yī)療廢物將送至危險廢物處置中心進行無害化處置。
3.3.2 各醫(yī)療單位設置封閉式專用醫(yī)療垃圾箱。
3.3.3 實行醫(yī)療廢物封閉式運輸,配備有制冷功能的封閉箱式運輸車,高感染性醫(yī)療廢物單獨冷凍保存運輸。
3.4 推進城鎮(zhèn)生活垃圾、污水處理廠污泥及鄉(xiāng)村生活垃圾無害化處置系統(tǒng)建設
3.4.1 實施城市生活垃圾分類回收管理,將生活垃圾分為可回收利用、不能回收利用和有毒有害三類,實行分類收集、統(tǒng)一運輸、集中處理和綜合利用。鼓勵居民將生活垃圾進行分類存放,在社區(qū)、街道以及公共場所設置垃圾分類回收箱等公共設施,便于生活垃圾的分類收集和運輸。完善垃圾收運系統(tǒng)和處置設施,用封閉式運輸車運輸生活垃圾,對有毒有害以及可回收利用的垃圾進行定期收集,統(tǒng)一送至無害化處置中心和回收利用單位進行處置,推進餐廚廢棄物資源化利用。
3.4.2 加強污水處理污泥污染防治工作。根據(jù)工業(yè)和生活污水處理廠各類污水處理污泥特性,加強分類,推進污泥無害化、資源化利用。
3.4.3 由各級政府負責建設農村生活垃圾無害化處理設施,鄉(xiāng)村生活垃圾采用村收集、鄉(xiāng)轉運、縣處理方式解決環(huán)境污染問題。
3.4.4 建設垃圾焚燒飛灰、廚余垃圾處理示范工程。
3.5 建立電子廢物處理處置體系,提高電子廢物回收處置能力
積極推進廢棄電器電子產品拆解產業(yè)健康發(fā)展。完善回收處理網絡。建設標準化居民固定或流動式廢舊商品回收網點,鼓勵黨政機關、企事業(yè)單位以及居民社區(qū)與拆解處理企業(yè)建立廢棄電器電子產品定點定期回收機制。支持利用多種方式開展預約回收和交易,鼓勵嘗試押金回收、以舊換新等靈活多樣的回收方式,實現(xiàn)回收途徑多元化。
建立和維護良好的廢棄電器電子產品回收、處理秩序,嚴厲打擊非法拆解廢棄電器電子產品行為,規(guī)范市場秩序。保護正規(guī)廢棄電器電子產品拆解處理企業(yè)的合法權益。繼續(xù)推進廢舊電器電子產品回收、分揀、拆解、高值利用及無害化處理,推動整機拆解和電路板資源化技術的產業(yè)化。
關鍵詞:電鍍廢水;重金屬;電鍍污泥;資源化
中圖分類號:X781.1
文獻標識碼:A文章編號:16749944(2017)8010502
1引言
電鍍污泥是電鍍行業(yè)產生的主要固體廢棄物,因電鍍廢水處理過程中大部分重金屬附著在電鍍污泥中而使電鍍污泥的重金屬嚴重超標,因此,電鍍污泥被列為危險固廢。就目前而言,我國的污泥處置發(fā)展落后于污水處理設施,在污水處理廠建設的初期,往往只重視污水的處理而忽略了因處理而產生的大量污泥的處理[1]。
電鍍污泥作為固體廢棄物也應遵循固廢處理的3R原則:無害化、減量化、資源化。根據(jù)環(huán)境保護部的《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置及污染防治技術政策》,污泥處置的首要目標是“減量化”、“無害化”和“穩(wěn)定化”,“資源化”,且作為更高層次的要求存在。但是作為污泥,它具有的污染性和資源性雙重特性,在保證無害化的前提下對其進行一定的資源化是目前電鍍污泥研究的重點。
2電鍍污泥的特性
電污泥因電鍍工藝的不同存在一定的區(qū)別,這也是阻礙電鍍污泥的資源化的一個重要原因。而污泥的理化性質是決定其處理方式的關鍵[2]。陳永松[3]等分析了12種來源不同的電鍍污泥試樣發(fā)現(xiàn):電鍍污泥的pH值在6.70~9.77之間(偏堿性);水分(一般在75%~90%之間)、灰度含量高(>76%);污泥組分十分復雜而且分布極不均勻;重金屬含量很高,遠遠超過國家相關標準。在電鍍污泥中的常規(guī)化合物有Al2O3、Fe2O3、CuO、SiO2、CaO、SO3、Na2O、MgO等[4]。
總的來說,電鍍污泥具有含水率高、重金屬質量分數(shù)大且熱穩(wěn)定性高、極易造成二次污染的特性。
3電鍍污泥資源化的方法
目前,國內外對于電鍍污泥資源化的方法研究主要集中在重金屬回收技術和材料化技術這兩大方向[4]。
3.1重金屬回收技術
重金屬回收技術通過化學、物理、生物等方法收集回收電鍍污泥中的有價金屬從而實現(xiàn)污泥的資源化。其主要的方法途徑如下。
3.1.1浸提法
浸提法是指通過浸提劑與電鍍污泥中的重金屬反應來收集有價金屬的方法。根據(jù)浸提劑的不同分為酸浸法、氨浸法和生物浸取法。酸浸法用硫酸、鹽酸等作為浸提劑,主要針對銅、鐵、鎳等[5,6]有價金屬的回收;氨浸法常用氨水作為浸提劑,主要針對鉻[7]的回收利用;生物浸取法主要是利用化能自養(yǎng)微生物[8]的生化作用將電鍍污泥中的重金屬由固相變?yōu)橛坞x態(tài)進入液相,再進行回收利用。
3.1.2熔煉法和熔燒浸取法
熔煉法主要用于回收電鍍污泥中的銅、鎳重金屬[9],但因回收的效率不高且能耗大,并未得到廣泛運用。熔燒浸取法是先在高溫下熔燒,去除電鍍污泥中的一些雜質,然后用酸、水等介質提取有價金屬的資源化方法。
3.1.3焚燒-回收法
焚燒-回收法是在電鍍污泥經焚燒的基礎上,對焚燒渣中的重金屬進行回收利用的一門技術。裔兆君[10]等通過對電鍍污泥焚燒殘渣中的Cu、Ni形態(tài)分析發(fā)現(xiàn)焚燒處理能明顯達到減量化。國內外研究表明焚燒-回收法能有效實現(xiàn)電鍍污泥的“減量化”和“無害化”。此法不僅有效的減少了電鍍污泥的體積,還能產熱給其他產業(yè)提供熱能,而且最后殘渣中的重金屬也有很好的去處――回收利用。
3.1.4復合法
目前,電鍍污泥中重金屬的回收多是采用復合方法,例如顧冬梅[11]等對電鍍污泥進行還原焙燒―酸浸處理得出還原焙燒比直接焙燒更有利于電鍍污泥中銅的選擇性浸出:煤粉投加量為10%、碳酸鈣投加量為0.5%、溫度為700℃、焙燒時間為20 min時,電鍍污泥中銅的浸出率可達98.3%,含量達到15.07%。鄭順[12]等對電鍍污泥氯化焙燒-弱酸浸出工藝的研究表明:鹽酸為1 mol/L、浸出時間為45 min、浸出溫度為318 K、液固比為4∶1時,鎳的浸出率為97.48%,銅的浸出率為87.65%。
3.2材料化技術
材料化技術是指利用經過無害化處理的電鍍污泥,將其作為原料或者輔料用于生產建筑材料、有機化肥材料等的技術[4]。丁慶生等[13]用鋼鐵廢水污泥、鋇泥、銅渣和電鍍污泥作為主要原材料,摻入頁巖、淤泥等校正原料制成防輻射功能集料,其重金屬浸出濃度達到GB5080.3―2007的要求。
3.3其他資源化技術
3.3.1電鍍污泥鐵氧體化處理法
李磊等[14]采用酸浸―鐵氧體化―毒性浸出分析工藝實現(xiàn)了電鍍污泥的資源化。經過TCLP毒性鑒別,發(fā)現(xiàn)殘渣及合成鐵氧體都達到無害化。殘渣可以用于安全填埋或者作為材料化技術的安全原料;鐵氧體則可以作為工業(yè)產品被運用于生產實踐中。
3.3.2電鍍污泥的生物處理法
曾猛等[15]利用嗜酸性氧化硫硫桿菌(A,t)進行生物淋濾,經處理后的電鍍污泥適合于農田施用。電鍍污泥之所以不能用于農田回用的一個主要原因就是重金屬含量過高,而P、S、K等營養(yǎng)元素又極度匱乏。通過這種生物處理法,能夠有效的改善這種情況,實現(xiàn)了電鍍污泥回用農田的可能。
4分析與展望
電鍍污泥的成分和性質十分復雜[16],如何經濟高效地將其資源化一直是研究的重點和難點。在對電鍍污泥資源化的過程中應注意避免二次污染的產生。就目前電鍍污泥資源化存在的問題分析,其資源化方法與技術在今后主要集中展現(xiàn)在以下幾個方面。
(1)復合化:單一的重金屬回收技術產生的二次污染對環(huán)境污染極大。重金屬回收技術應多采用復合方法來減弱對環(huán)境的不利影響,進而有效避免二次污染的產生。這也是將來電鍍污泥中重金屬回收的發(fā)展趨勢。
(2)無害化:是材料化技術電鍍污泥資源化的前提;也是重金屬回收技術的目標,只有做好無害化,才能更好的利用電鍍污泥。
(3)生物化:生物法在處理環(huán)境問題中的優(yōu)勢愈加明顯,如何更好地利用微生物處理電鍍污泥是將來研究的重點。
參考文獻:
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關鍵詞: 污泥 減量化 無害化 污泥處理 污泥處置 方法探究
引言
目前,我國污水處理廠每年排放的污泥量(干重)約 140 萬噸,且以每年10%以上的速度增長。污泥產生的環(huán)境污染問題日益突出,已造成極大的安全隱患、環(huán)境壓力和經濟負擔。由于污泥中含有大量的重金屬物質、病原菌等有毒有害物質,如果這些污泥得不到安全、環(huán)保處理處置,就會對環(huán)境造成較大危害。因此,采用切實可行的對污泥處理處置技術,按照污泥處理、處置工藝 “減量化、穩(wěn)定化、無害化”原則,加強污泥處理處置的全過程管理,并在堅持“安全、環(huán)保”的原則下,實現(xiàn)污泥的綜合利用,回收和利用污泥中的能源、氮磷等資源物質,從而達到節(jié)能減排和循環(huán)經濟的目的。
1.城市污水處理廠的污泥
1.1 污泥的特性
一般污水處理廠產生的污泥為含水量在75~99%不等的固體或流體狀物質。其中的固體成分主要由有機殘片、細菌菌體、無機顆粒、膠體及絮凝所用藥劑等組成,是一種以有機成分為主,組分復雜的混合物,其中包含有潛在利用價值的有機質、氮(N)、磷(P)、鉀(K)和各種微量元素。
⑴ 物理特性
污泥組成為水中懸浮固體經不同方式膠結凝聚而成,結構松散,形狀不規(guī)則,比表面積與孔隙率極高(孔隙率常大于99%),含水量高,脫水性差。外觀上具有類似絨毛的分支與網狀結構。
⑵ 化學特性
生物污泥以微生物為主體,同時包括混入生活污水泥沙、纖維、動植物殘體等固體顆粒以及可能吸附的有機物、金屬、病菌、蟲卵等物質。污泥中也含有植物生長發(fā)育所需的氮、磷、鉀及維持植物正常生長發(fā)育的多種微量元素和能改良土壤結構的有機質。
⑶ 污泥中水分的存在形式及其性質
污泥中的水分有四種形態(tài):表面吸附水、間隙水、毛細結合水和內部結合水。表面張力作用吸附的水分為表面吸附水。間隙水一般要占污泥中總含水量的65%~85%,這部分水是污泥濃縮的主要對象。毛細結合水:濃縮作用不能將毛細結合水分離, 分離毛細結合水需要有較高的機械作用力和能量,如真空過濾、壓力過濾、離心分離和擠壓可去除這部分水分。各類毛細結合水約占污泥中總含水量的 15%~25%。內部結合水:指包含在污泥中微生物細胞體內的水分,含量多少與污泥中微生物細胞體所占的比例有關。去除這部分水分必須破壞細胞膜,使細胞液滲出,由內部結合水變?yōu)橥獠恳后w。內部結合水一般只占污泥中總含水量的10%左右。
1.2 污泥對環(huán)境的危害
污泥有機物含量高、易腐爛,有強烈的臭味,并且含有寄生蟲卵、病原微生物和銅、鋅、鉻、汞等重金屬以及鹽類、多氯聯(lián)苯、二英、放射性核素等難降解的有毒有害物質,如不加以妥善處理,任意排放,將會造成二次污染;污泥對環(huán)境的二次污染還包括污泥鹽份的污染和氮、磷等養(yǎng)分的污染。污泥鹽分含鹽量較高,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;在降雨量較大地區(qū)且土質疏松土地上大量施用富含氮、磷等的污泥之后,當有機物的分解速度大于植物對氮、磷的吸收速度時,氮、磷等養(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。
2.城市污水處理廠的污泥處理
2.1污泥處理
根據(jù)污泥所在處理單元不同,采用的不同的方法達到污泥減量化的目的。在污水處理單元操作過程中產生的污泥通過減容、減量、穩(wěn)定以及無害化的過程稱為污泥處理。污泥處理工藝單元主要包括污泥濃縮、脫水、消化(厭氧消化和好氧消化)、堆肥、干化等工藝過程。
2.1.1城市污泥處理的減量化方法
2.1.1.1調整污水處理工藝實現(xiàn)污泥減量化
在污水處理過程中,可以通過調整污水處理工藝,增設污泥濃縮池或適當增加污泥濃度和延長污泥齡,使污泥自身氧化分解的能力增強,減少微生物的數(shù)量,達到污泥減量化的目的。
2.1.1.2利用膜處理裝置化技術實現(xiàn)污泥減量化
污水處理中的活性污泥微生物一般由細菌(菌膠團)、真菌、原生動物和后生動物等組成,其中以細菌為主,且種類繁多。微型動物中以固著類纖毛蟲為主,如鐘蟲、蓋纖蟲、累枝蟲等原生動物,以細菌為食料;后生動物如纖毛蟲、線蟲、輪蟲等,以細菌、原生動物為食料。采用填料裝置化設施,在氧化溝、二沉池中設置利于原生動物和后生動物寄生的生物膜,利用生物接觸氧化法技術,減少污泥的產量。通過膜裝置化技術在氧化溝、二沉池中的應用,使活性污泥中的微生物通過系統(tǒng)內部的生物鏈的物質循環(huán),消化部分污泥,達到污泥減量化的目的。
2.1.1.3利用臭氧技術或超聲波實現(xiàn)污泥減量化
利用紫外線高級氧化功能而發(fā)展起來的光化學氧化和光催化氧化都是近年來新興的水處理技術。光化學氧化法是在光的作用下進行化學反應,采用臭氧或過氧化氫作為氧化劑,在紫外線的照射下使污染物氧化分解,從而達到水中污染物質的高效降解。臭氧是一種強氧化劑,能破壞存在于空氣中或水中的微生物的細胞壁,使微生物立刻死亡。通過在回流污泥中,利用臭氧發(fā)生器加入一定量的臭氧或紫外線照射,可使部分污泥分解再利用,達到污泥減量化的目的。超聲波使得污泥中的部分細胞體受熱膨脹而破裂,釋放出蛋白質和膠質、礦物質以及細胞膜碎片,使部分污泥分解再利用,從而達到污泥減量化的目的。
2.1.1.4采用污泥干化處理、污泥消化、污泥發(fā)酵技術實現(xiàn)污泥減量化
脫水后剩余污泥污泥的干化處理,一是通過晾曬蒸發(fā)水分,是最簡單的減量方法,但所需場地大,且受天氣的影響太大,不適合大規(guī)模的處理污泥;二是在污泥產生量比較大,且難以有效利用其它熱源的情況下,采用干化焚燒方式可稱為可行技術。污水污泥干化,最好是利用回收的焚燒熱量,在裝置正常運行工況條件下,通常不需要添加輔助燃料(如:在此情況下,除開機、停機和偶爾使用輔助燃料維持燃燒溫度)。
通過污泥的消化降解,建設污泥厭氧發(fā)酵池,由于建設費用高,運行不安全,運行費用高,再則厭氧后的污泥還需進一步處理,以達到進一步減量化和穩(wěn)定化的目的。因此,大、中型城鎮(zhèn)污水處理廠應優(yōu)先選用厭氧消化工藝處理污泥,產生的沼氣宜優(yōu)先考慮綜合利用;有條件進行土地園林利用的小型城鎮(zhèn)污水處理廠可優(yōu)先考慮選用好氧堆肥處理工藝。
通過污泥的好氧發(fā)酵,建陽光大棚發(fā)酵池、靜態(tài)發(fā)酵池或使用立式發(fā)酵器、臥式發(fā)酵器,可以把含水率60%左右含量的污泥降到20%-30%,很好的達到減量的目的,且通過高溫發(fā)酵,分解內部的高分子有機物、纖維素、木質素,增加有機質含量,對污泥中的細菌、病毒、蛔蟲卵進行了高效滅活,起到了污泥穩(wěn)定化、無害化的處置目的。
2.1.1.5通過污泥焚燒實現(xiàn)其減量化、無害化的目的
另外,通過污泥焚燒,也可實現(xiàn)其減量化、無害化的目的。建設專門的污泥焚燒廠,對產生的城市污泥進行高溫焚燒,廢渣可用來制磚或填路;也可對現(xiàn)有的熱電廠、火電廠進行改造,把污泥當做添加料進行焚燒,可節(jié)約大部分投資。因此,污泥熱干化工藝宜選在就近可持續(xù)穩(wěn)定獲得余熱熱源的地方,如:污泥消化池、生活垃圾焚燒發(fā)電廠、火力發(fā)電廠、水泥廠等,利用其廢熱、煙氣余熱作為干化熱源。不宜單獨設置污泥干化設施,也不宜選用優(yōu)質一次能源作為熱源。由于污泥燃燒產生Hg、二英等,影響鎮(zhèn)內生活空氣質量,不宜采用自然干化技術。
2.1.1.6污泥處理從污泥的穩(wěn)定化、無害化著手。
2.1.1.6.1污泥處理穩(wěn)定化原理概述.
好氧發(fā)酵是在有氧條件下,好氧微生物對廢棄物進行分解、轉化并生產出發(fā)酵產品的過程。微生物通過自身的生命活動,把一部分被吸收的有機物分解成簡單的無機物,同時釋放出可供微生物生長活動所需的能量,而另一部分有機物則被合成新的細胞質,使微生物不斷生長繁殖,產生出更多的生物體的過程。在有機物生化降解的同時,伴有熱量產生,因發(fā)酵工藝中該熱能不會全部散發(fā)到環(huán)境中,就必然造成發(fā)酵物料的溫度升高,這樣就會使一些不耐高溫的病原菌及蟲卵死亡,而達到無害化的目的。
2.1.1.6.2城市污泥處理的好氧發(fā)酵工藝應達到的技術指標
好氧發(fā)酵后污泥的含水率 35~45%;
污泥的有機物降解率>50%;
蠕蟲卵死亡率>95%;
糞大腸菌群菌值>0.01;
種子發(fā)芽指數(shù)≥75%。
在污泥處理工藝選擇上應遵循“減量化、穩(wěn)定化、無害化”原則,遵循源頭削減和全過程控制,并加強有毒有害物質的源頭控制。根據(jù)污泥最終安全處置要求和污泥特性,選擇適宜的污水和污泥處理工藝,在安全、環(huán)保的前提下實現(xiàn)污泥的妥善處置。
只要污泥中的重金屬不超標,利用好氧發(fā)酵堆肥法處置污泥,無論從污泥的減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化哪方面考慮,無異議是一種優(yōu)良的污泥處置方式。
2.2.最佳工藝技術路線的選擇
在污泥處理工藝選擇上應遵循“減量化、穩(wěn)定化、無害化”原則,遵循源頭削減和全過程控制,并加強有毒有害物質的源頭控制。根據(jù)污泥最終安全處置要求和污泥特性,選擇適宜的污水和污泥處理工藝,在安全、環(huán)保的前提下實現(xiàn)污泥的妥善處置。同時,國家鼓勵回收和利用污泥中的能源和資源,達到節(jié)能減排和循環(huán)經濟的目的。
統(tǒng)一技術路線,因地制宜確定污泥處置方式,以往,由于污泥處理處置技術路線的不統(tǒng)一造成了很多建設運營方面的混亂,明確對污泥處置的技術路線,就是綜合考慮污泥泥質特征、地理位置、環(huán)境條件和經濟社會發(fā)展水平等因素,因地制宜地確定污泥處置方式。鼓勵采用土地利用方式處置符合標準的污泥。污泥土地利用主要包括園林綠化、土地改良、農用等,泥質不但應符合相關標準,還需進行場地環(huán)境影響評價和環(huán)境風險評估。
3.城市污水處理廠的污泥處置
污泥處置以自然或人工方式使經處理后的污泥或污泥產品污泥能夠達到長期穩(wěn)定綜合利用的方式來處置和消納污泥,并對生態(tài)環(huán)境無不良影響的最終消納方式是污泥處置的過程。污泥處置主要包括土地利用、污泥農用、填埋和焚燒以及綜合利用(建材利用)等。
3.1 污泥處理處置工藝
一般而言,在污水處理廠內污泥經過預處理(濃縮、脫水及相關輔助設施)后,在廠內(或廠外)根據(jù)后續(xù)處置的不同,采用不同的處理方式,主要處置污泥的方式有土地利用、焚燒等。
3.1.1污泥土地利用方式
污泥土地利用的方式主要包括城市園林綠化、苗圃、林地利用以及土壤修復及改良。污泥城市園林綠化指處理后的污泥用于行道樹、灌木、花卉、草坪等栽培過程中作為肥料、基質和營養(yǎng)土。
苗圃及林地利用是將處理后的污泥用于為城市綠化提供幼樹、苗、草坪、花卉的生產基地的介質土以及大片的林地等。
土壤修復及改良堆肥處理后的污泥用于嚴重擾動土地的改良,包括采煤場,各種采礦業(yè)開采場(金屬礦、粘土礦、砂子的采掘場等)、矸石場、露天礦坑、尾礦堆、取土坑、城市垃圾填埋場等。粉煤灰堆積場以及森林采伐地,森林火災毀壞地,滑坡和其它天然災害需要恢復植被的土地等。
3.1.2污泥的焚燒
污泥焚燒最佳可行技術主要技術關鍵內容為“干化+焚燒”技術,同時包含污泥預處理過程、煙氣處理、煙氣余熱利用、廢水收集處理以及灰渣、飛灰收集處理環(huán)境管理實踐等相關內容。
污泥焚燒關鍵技術包含:干燥器、干污泥貯存?zhèn)}、焚燒爐、煙氣處理系統(tǒng)、煙氣再循環(huán)系統(tǒng)、廢水收集處理系統(tǒng)、灰渣、飛灰收集處理系統(tǒng)等。
4. 結論
污水處理廠通過脫水后的剩余污泥,含水率在80%左右,長期放置不但占用大量的土地,而且會厭氧消化,產生的廢水影響地下水質,散發(fā)的氣味影響空氣質量,同時,又造成細菌在空氣中的傳播。嚴重的可能會造成二次污染,與我們的環(huán)境治理背道而馳。所以,污泥的穩(wěn)定化、無害化處理和處置非常重要,不能簡單的一埋了事,2004年發(fā)生的“SARS”事件應在我們環(huán)保人耳邊警鐘長鳴!因此,對污水處理廠污泥的穩(wěn)定化、無害化處置,連同污泥的減量化處置一并考慮,找到最適合本身污水廠污泥處置的最佳技術路線和途徑,結合資源化的目的,以達到共贏的效果。
關鍵詞 中小河流;淤泥;資源化利用;山東東阿
中圖分類號 X522 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2012)10-0272-02
隨著山東省中小河流治理5年攻堅戰(zhàn)拉開序幕,各地中小河流治理工程紛紛開工。清淤挖除的淤泥含水率高,泥量大,污染嚴重的淤泥在中間自然干化與最終消納的過程中無法控制二次污染的釋放,且消納占地面積廣,可能引發(fā)大范圍的污染擴散,消納場地的落實也十分困難,將泥漿直接排入大水體更造成嚴重的環(huán)境隱患[1-2]。因此,清淤最大的難題是如何實現(xiàn)淤泥的資源化利用。處理中小河流或河道的淤泥,對其進行徹底的處理與控制,可避免對環(huán)境產生二次污染,這也是目前淤泥資源化利用亟待解決的問題。特別是中小河道普遍淤積嚴重,遵循減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化原則處置淤泥,對城市的環(huán)境可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
1 東阿縣河道淤積概況
由于資金、技術等資源條件的限制,我國2/3的中小河流在建造時沒有達到嚴格的防洪標準,對引發(fā)的水域污染治理造成困難。中小河流整治嚴重滯后,存在一些明顯的薄弱環(huán)節(jié)[3]。東阿縣有中心河、巴公河、趙牛新河等21條排澇河道,由于建設基礎差、人為破壞、區(qū)域水土流失嚴重等因素影響,當前這些河道流域產生大量的淤泥,由于治理不佳,導致水域流向受阻,水質污染嚴重[4]。全縣約215.1 km河道淤積總量已達1億m3。以2010 年8 月8 日晚間至8月11日為例,聊城市普降暴雨,局部特大暴雨,東阿縣最大3 d降雨量超過200 mm,為 200年1遇。此次降雨是東阿縣30年來的最強降雨,降雨過程強度大,歷時短,范圍廣,致使東阿縣11個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、辦事處的農作物受災,玉米、棉花倒伏嚴重,蔬菜發(fā)生嚴重漬澇,造成全縣農田大面積積水,大部分積水深度在30 cm 以上,部分積水50 cm 以上,有的積水近1.0 m,主要排澇河道淤積抬高洪水位,降低排洪能力,形成局部地區(qū)的嚴重內澇,災害損失嚴重。河道水環(huán)境已經不能適應全縣社會經濟發(fā)展和人民生產生活的需要[5-6]。應以疏浚清淤、配套建筑物和堤頂硬化綠化為重點,將中小河流流域治理項目作為全縣十大民生項目實施。本著資源利用化原則,減少耕地的占用范圍,對淤泥進行減量化、無害化、資源化處理。
2 中小河流淤泥處理技術
2.1 堆肥處理技術
堆肥化是利用自然界廣泛存在的微生物,有控制地促進淤泥廢棄物中可降解有機物轉化為穩(wěn)定的腐殖質的生物化學過程。河道淤泥中含有豐富的有機物和氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素以及植物生長必需的各種微量元素鈣、鎂、鐵等[7]。如果將這些淤泥進行合理處置并用于農業(yè)生產中,具有培肥地力的作用。當前,淤泥的土地利用能耗低,是一種符合我國國情的安全積極的淤泥處置方式之一。土地可持續(xù)利用將是建設資源節(jié)約、環(huán)境友好社會的必然趨勢,但是淤泥中也含有大量病原菌、寄生蟲(卵),銅、鋅等重金屬和二惡英、放射性元素等難降解的有毒有害物,如果處理不善會引發(fā)二次污染。淤泥要用作農田處置,必須經無毒無害化處理(采用高溫堆肥),將河道淤泥經過科學處理制成農作物有機肥使用[8]。
2.2 淤泥低溫干化技術
淤泥低溫干化是通過低于污泥燃點的外來熱源將污泥中水分蒸發(fā)的過程。然而淤泥干化是能量凈消耗的過程,能耗費用通常占淤泥處理總費用的80%以上,熱電廠或水泥廠排放的煙氣量很大,排放的煙氣溫度一般在120~200 ℃,其中蘊藏的巨大潛能正是污泥低溫干化最理想的熱源。利用煙氣余熱進行污泥干化,可以徹底克服淤泥干化的能耗瓶頸,降低運行成本[4];利用煙氣余熱干化污泥,污泥不僅吸取熱量而減輕熱污染,而且吸附了煙塵和部分二氧化硫而減輕對大氣的污染負荷,能更好地達到節(jié)能減排的效果。干化后淤泥可作為燃煤的輔助燃料使用,具有非常顯著的環(huán)境、社會和經濟效益。
2.3 淤泥制磚技術
淤泥制磚是在黏土中摻入60%的淤泥,制成的紅磚外觀標準和各項技術指標均能達到標準要求。隨著農業(yè)產業(yè)結構調整,土地整理范圍進一步擴大,可利用的地表黏土資源越來越少,其生存危機越來越明顯。直接利用淤泥制磚是一種變廢為寶的處理方法,不但減少因堆放而侵占耕地,同時緩解了磚瓦廠土源緊張和對農田的取土破壞,社會效益顯著。
2.4 其他河道淤泥處理技術
單純的河道產生的淤泥,含有豐富的有機物和一定量的氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素,經過高溫堆肥和生化處理后,如物理脫水、祛除有毒物質、固化處理等,可用作農業(yè)覆土、垃圾堆場覆蓋土、城市綠地用土、河堤路基填土,對于提高河道淤泥的綜合利用效率、降低生產成本具有重要意義;對于沒有條件可用作低洼地填高或抬高河道兩岸農田高程,河道淤泥(平原河網)可加高加固堤防[9]。
3 結語
目前,中小河流是東阿縣主要的行洪排澇河道。對區(qū)域內的河流淤泥污染進行處理,使水域行洪順暢,兼顧河流生態(tài)環(huán)境,實施堤防護岸加固和建設、河道清淤疏浚和排澇工程為主的綜合性治理工程,可有效地保障區(qū)域的防洪安全、用水安全,對環(huán)境、生態(tài)系統(tǒng)也會產生深遠的影響。對大部分淤泥采用簡單的處理方式,可用于河道加固加高堤防;多數(shù)情況下,棄淤泥量大,對河流淤泥進行資源化利用時,要以淤泥穩(wěn)定化和無害化處理為基礎。如果政府在河流污泥處理環(huán)節(jié)的服務采購實施得當,就能夠支撐污泥資源化所需要的外部條件[10]。部分地方污泥資源化處置實施的外部經濟條件并不成熟,就需要政府進行合理的引導和規(guī)劃,如可實施補貼,確保河流清淤過程的順利進行。總而言之,合理處置中小河流的淤泥,可使中小河流沿線群眾的生產生活條件和居住環(huán)境得到明顯改善,達到“水清、河暢、岸綠、景美”的目標。
4 參考文獻
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【關鍵詞】天津濱海新區(qū);城市生活污水;污水處理;回用;
中圖分類號:Tv213文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2016)04(b)-0000-00
一、天津濱海新區(qū)城市生活污水處理現(xiàn)狀分析
濱海新區(qū)天津東部沿海地區(qū),區(qū)域面積2270平方公里,海岸線總長度153公里,常住人口297萬。
濱海新區(qū)生活污水年排放量約0.82億噸,約占污水總排放量的47.7%。其中經污水處理廠處理的生活污水約占濱海新區(qū)生活污水總排放量的72.2%,其余的生活污水基本采取直排方式排入河道和海域。生活污水富含總氮(TN)、總磷(TP)和有機質等的特征導致其化學需氧量(COD)、5日生化需氧量(BOD5)等指標遠高于自然水體,大量未經處理的生活污水直接排放易導致環(huán)境水體的富營養(yǎng)化。據(jù)環(huán)保部門監(jiān)測結果顯示,濱海新區(qū)北大港水庫水質綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)超過50.0,已呈輕度富營養(yǎng)水平,而近岸海域功能區(qū)水質達標率也僅為33.3%,其中無機氮也已成為近岸海域水體主要污染因子。
天津濱海新區(qū)作為資源性缺水地區(qū),在提高城市生活污水處理率、提升城市污水處理水平的同時,須探索和建立水資源循環(huán)利用體系,將城市污水處理從“達標排放”向“再生利用”轉變,最大限度利用非傳統(tǒng)水資源。
二、天津濱海新區(qū)提升城市污水處理能力的技術建議
1.給排水管網系統(tǒng)建設。
給排水管網系統(tǒng)是城市基礎設施建設的重要組成部分,也是保障城市用水安全、保證城市污水集中處理的前提。天津濱海新區(qū)應在現(xiàn)有基礎上,繼續(xù)建設和完善城市管網,建立以市政供水、雨水收集、城市污水處理、中水回用等為基礎的城市給排水管網系統(tǒng),在工業(yè)廢水實現(xiàn)100%統(tǒng)一處理和達標排放基礎上,進一步提高生活污水統(tǒng)一處理和達標排放比例,為建立水資源循環(huán)利用體系,優(yōu)化資源配置、實施分質供水提供有效的基礎保證。
2.城市污水處理提標改造。
天津濱海新區(qū)現(xiàn)已建成集中污水處理廠34個,其中投入運行的污水處理廠32個,設計日處理總規(guī)模達到74.46萬噸。在投入運行的污水處理廠中,污染物排放全部達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002) 一級B類排放標準,其中11個污水處理廠污染物排放達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002) 一級A類排放標準,設計日處理規(guī)模約30.9萬噸。
天津濱海新區(qū)現(xiàn)有集中污水處理廠多采用“氧化溝工藝(工藝流程見圖1)”,有效去除污水中有機污染物(COD、BOD5等)和總氮(TN)、總磷(TP)等耗氧類污染物,使出廠水質達到一級B標準。
《天津市城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》已于2015年10月正式實施,天津濱海新區(qū)應以此為契機,對出廠水質無法達到一級A標準的污水處理廠實施提標改造,采用諸如“氣浮濾池(工藝流程見圖2)”等處理工藝,將出廠水質標準提升至一級A。
3.建設再生水處理廠
在部分出廠水質標準達到一級A的集中污水處理廠內建設再生水處理廠,采用諸如“浸沒式負壓微濾膜(CMF-S)+反滲透(RO)”等工藝和紫外線消毒后,使出廠水質達到《城市污水再生利用城市雜用水水質》(GB/T18920-2002)車輛沖洗水標準,以供部分市政、公建和工業(yè)倉儲等用水。
4.污泥的無害化處理。
針對污水處理廠產生的污泥,需要對其進行了無害化處理:對于純生活污水處理產生的污泥,可充分利用其富含有機質和氮(N)、磷(P)等特點,經無害化處理后,可采取堆肥、提取蛋白質等方法和工藝,對污泥采取資源化回用等清潔處理方式,或直接用作用做農肥;對于工業(yè)廢水與生活污水混合污水處理產生的污泥,其中除富含有機質和氮(N)、磷(P)等物質外,還會含有部分重金屬、毒性物質等成分,經無害化處理后,可用于用于園林、綠化、鮮花等的肥料;對于其它污泥,需要對其進行無機化、無害化和干燥處理,將污泥制成泥餅,用于建筑材料的生產原料或送至規(guī)范污泥填埋場填埋。
5.污水的回用
天津濱海新區(qū)水蒸發(fā)量大、下滲量大、降雨量小、景觀水需求量大,綠化景觀用水量接近城市總用水量的一半。對于水質標準達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級A的污水處理廠出水,可作為城市景觀補水,用于彌補水系蒸發(fā)和水系滲透、進行水體更新,實現(xiàn)減少源水使用比例,降低景觀用水費用。
對于達到《城市污水再生利用城市雜用水水質》(GB/T18920-2002)車輛沖洗水標準的再生水處理廠出水,可用于建筑雜用(如沖洗廁所等)、市政澆灑(如沖洗道路、欄桿等)、部分工業(yè)和倉儲用水和混合用地用水,達到有效減少市政供水,達到水資源循環(huán)利用和節(jié)約用水的目的。
三、天津濱海新區(qū)城市污水處理的政策思考
1.規(guī)劃現(xiàn)行。城市污水處理需要規(guī)劃引導,在市政規(guī)劃和建設中,結合市政排水管網和污水處理廠日處理能力,同時進行城市給排水管網系統(tǒng)和污水處理廠的規(guī)劃和建設。
2.資金保障。在政府的統(tǒng)一組織下多渠道籌措資金。從城市建設資金,污水處理費,超標罰款,財政收入等方面共同集資;同時調動社會財力,發(fā)放城市建設專項債券,調動全民環(huán)保意識和參與熱情。
3.污水處理廠的社會化運行。適度加大合理收費力度,保障污水處理廠的正常運行;同時政府在用電價格、稅收減免等方面給予適當?shù)膬?yōu)惠政策。
4.再生水回用政策。采取適當?shù)膬?yōu)惠政策和強制性措施,促進再生水的合理回用。
城市生活污水處理是一項系統(tǒng)工程,不僅需要政府的政策扶持和基礎設施的規(guī)劃建設,更需要建立合理可行的水資源循環(huán)利用體系,引導和培養(yǎng)城市各行業(yè)和居民利用非傳統(tǒng)水資源的意識,減少源水使用比例,促進天津濱海新區(qū)的城市可持續(xù)發(fā)展水平,提升天津濱海新區(qū)城市生活環(huán)境質量。
【參考文獻】
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[2]《環(huán)境保護設備選用手冊――水處理設備》 閃紅光主編. 化學工業(yè)出版社出版
關鍵詞:生活污泥處理處置;存在問題;對策建議
中圖分類號:R126.2
一.生活污泥產生和處理處置現(xiàn)狀
據(jù)調查,截至2008年底,我省共建成城鎮(zhèn)生活污水處理廠175座,設計日處理能力達1091.5萬噸,居全國首位。實際日處理量為891.1萬噸,達產率81.6%,日產生生活污泥3925噸(含水率80%)。全省生活污泥主要集中在污水處理率較高、處理規(guī)模較大的珠三角地區(qū),其生活污泥產生量占全省總量的90.1%。其中廣州和深圳兩市污泥產生量幾乎占了全省的一半。
我省污泥無害化處置率較低,污染防治形勢不容樂觀。處置方式較為單一,以填埋為主,占69.84%,且大多數(shù)填埋達不到無害化處置的要求,污泥在填埋之前沒有穩(wěn)定化處理,也達不到污泥填埋含水率小于60%的填埋場入場要求。堆肥和建材利用(制磚)所占比例較小,分別僅占8.93%和2.79%。仍有18.43%的污泥簡單堆存,帶來較大的污染隱患,嚴重影響了我省污染減排的成果。
二.污泥處理處置技術
污泥處理處置應以“減量化、穩(wěn)定化、資源化、無害化”為最終目的,現(xiàn)在大多的污水處理廠所采用的污泥處理的流程,主要采用四個階段:污泥的濃縮、穩(wěn)定、脫水和處置。
污泥濃縮主要是為了降低污泥中的空隙,常用的方法有重力濃縮法、氣浮濃縮法、離心濃縮法等。他它們均采用物理處理方法。其中,采用氣浮濃縮、離心濃縮則設備復雜,費用高,并不適合中國國情,此外,重力濃縮法貯存污泥的能力高,操作簡單,所以重力濃縮法是我國目前最主要的污泥濃縮手段。幾種濃縮法在國內作戰(zhàn)比例如下圖1
污泥穩(wěn)定目前最常采用的方法是厭氧消化。隨著技術的進步,厭氧消化又發(fā)展為兩相消化和兩級消化。此外還有好氧消化和污泥堆肥也有部分被采用。厭氧消化約占到46%,而好氧消化則占18%。
污泥脫水是為了降低污泥含水率,減少污泥的體積。目前國內現(xiàn)有的污泥脫水的措施主要是機械脫水,其中帶式壓濾方式是主要采用的污泥脫水工藝,比重達64%。
污泥處置是指經過處理后的污泥或污泥產品在環(huán)境中或長期利用中達到穩(wěn)定,并對人體健康和生態(tài)環(huán)境不產生有害影響的最終消納方式。下圖2為我國目前采用的污泥處置方案的比例。
圖1 我國污泥處置方案占比
由上圖知,污泥農用占到了44.83%的比例,因為污泥中含有大量有機物和氮、磷等元素,這些都是植物所必須的營養(yǎng)元素。污泥用于農業(yè)投資少、耗能低,而且可以充分利用污泥中的營養(yǎng)元素,故被國內外廣泛應用。但由于污泥中往往重金屬超標,而且病原微生物難以消除。故污泥農用必須符合國家標準的《農用污泥中污染物的指標》。
土地填埋是國內比較普遍的污泥處置方式,也是目前我省采用的最主要的污泥處置方式。填埋操作相對簡單、處理費用較低、適用性較強。但填埋處置不能最終避免環(huán)境污染,只是延緩了環(huán)境污染產生的時間,因此,污泥填埋由于作業(yè)難度大和滲濾液對環(huán)境的污染終將被淘汰。
污泥焚燒可以迅速和較大程度使污泥達到減量化,并且可以將有機物徹底分解,產生的熱量還可以回收利用真正實現(xiàn)了“節(jié)能減排、循環(huán)經濟”的理念。尤其適合經濟發(fā)達、土地資源緊張的地區(qū)。
此外,目前還有一些用于建材利用,以作為水泥添加料和制磚為主。但由于工藝先天缺陷,存在著臭氧擾民的問題。而臭氣問題一直位列我省十大“民生問題”之列。
三、 目前污泥處理處置存在的主要問題分析
由于我省污泥處理處置起步較晚,且初期并未得到重視,故存在著許多方面的問題,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
(1)污泥處理率低、工藝不完善
污泥處理率低,首先是由于我省長期存在這種廢水處理、輕污泥處理的傾向。并未把污泥處理最為污水處理的一個重要環(huán)節(jié),忽略了污泥的處理處置。往往等到污水處理廠建立以后,經過很長時間才開始建立污泥的處理廠,最終導致污泥處理的進度滯后,且處理效率地下的情況。此外,即使建立了污泥處理體系,往往也不能將污泥妥善處理,究其原因,很大程度是由于污水廠的污泥處理工藝很不完善。有數(shù)據(jù)顯示,不具有污泥穩(wěn)定處理的污水廠占55.70%,不具有污泥干化脫水處理的污水處理廠占48.65%,這些未經完全穩(wěn)定、脫水處理的污泥在后續(xù)的處置中會帶來很多不便,甚至將對環(huán)境產生二次污染,可謂徒勞無功。
(2)污泥處理技術落后
由于起步晚,我省目前所采用的技術都是一些傳統(tǒng)技術,較國外一些發(fā)達國家相比,技術明顯處于中下水平,甚至遠不及發(fā)達國家70、80年代時的水平。此外這些技術并未結合我省實際情況而對污泥進行有效的處理,只是單一的使用某種技術,這極大的限制了我省污泥處理處置的發(fā)展。而在一些污水處理廠,依舊使用較為落后,性能差,效率低,耗能高的污泥處理設備,未能實現(xiàn)高效化。
(3)污泥處理管理水平低
由于我省污泥工作開展的較晚,管理人員經驗尚淺,再加之有的技術人員、操作人員素質較差,故不能有效的組織工作,出現(xiàn)問題時,不能快速有效的解決,更談不上系統(tǒng)化管理整個污泥處理處置的整個環(huán)節(jié)。
(4)污泥處理處置投資較低
相比發(fā)達國家污泥投資要占總投資的50%——70%相比,我省由于長期輕污泥處理,在資金的投入上也有發(fā)達國家存在不小的差距。
四. 我省污泥處理處置的對策建議
(1)強化污泥處理處置工作的監(jiān)督和管理
各有關部門要加強對污泥處理廠的污泥處理處置的監(jiān)管工作,督促其完善制度,建立合理的管理機制,保證其工作順利開展,嚴格控制污泥中重金屬和有毒有害物質,并且要從源頭上減少污泥的產生量。同時,政府應制定一系列關于污泥處置的法律法規(guī),對于亂排亂倒污泥等違法行為要依法嚴肅處理,做到有法必依、違法必究、執(zhí)法必嚴。真正實現(xiàn)對污泥的無害化、資源化的處理。
(2)建立污泥處理處置經費保障機制
在核定和調整污水處理費征收標準時,應將污泥處理處置費用納入污水處理成本,建立處理處置經費保障機制,可以對未達到污泥處理處置指標的企業(yè)適當加收排污費,以提高企業(yè)對于污泥無害處置的自覺性。而對于要求提高污泥處理設備或技術的企業(yè),可提供相應的優(yōu)惠政策,鼓勵并倡導采用先進技術隊污泥進行無害處置。政府在資金投入方面也可適當提高,以保證污泥處理的工作更加有效快速的開展。
(3)推廣污泥處置實用技術
在污泥處置技術方面,應加大對先進處置技術的示范、扶持和推廣。除了采用土地利用、焚燒、建材利用、熱干化等示范工程的建設和改造外,還可以就我省目前的經濟和社會發(fā)展水平,通過引進一些國外先進的技術設備,積極借鑒和推廣應用污泥深度脫水、厭氧消化、好氧發(fā)酵、余熱干化等工藝技術,最大限度的實現(xiàn)污泥的減量化、無害化和資源化處置。
(4)加強污泥源頭控制
對于印染、造紙等重點行業(yè)企業(yè)可以實行強制行清潔生產審核,以從源頭上減少污泥的排放量。對于產生的污泥可以按照處理方式或地域進行分類,以便做后續(xù)的污泥處理工作。尤其要注意與生活污水處理管網分隔排放,以減輕城鎮(zhèn)生活污水處理廠的壓力。
(5)污水與污泥同時并行處理
針對以前“重水輕泥”的錯誤觀念,應提倡污水處理廠新建、改建和擴建時,污泥處理設施應當與污水處理設施同時規(guī)劃、同時建設、同時投入運行。而現(xiàn)在還不具備污泥處理能力的污水處理廠應該盡快進程污泥處理設施。以保證污泥處理工作快速有效的開展。
五.結束語
我省應加快污泥處理處置實施的步伐,結合我省目前的經濟與社會情況尋求解決對策,貫徹落實《珠江三角洲地區(qū)改革發(fā)展規(guī)劃綱要(2008-2020年)》和《廣東省環(huán)境保護規(guī)劃綱要(2006-2020年)》,鞏固污染減排成效,有效防止城鎮(zhèn)生活污水處理廠污泥的環(huán)境污染,切實保護和改善環(huán)境質量。
參考文獻
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關鍵詞:污泥 綜合利用
城市污水廠的污泥是指處理污水所產生的固態(tài)、半固態(tài)及液態(tài)的廢棄物,含有大量的有機物、豐富的氮磷等營養(yǎng)物、重金屬以及致病菌和病原菌等,如果不加處理的任意排放和投棄會對環(huán)境造成嚴重的污染。隨著污水處理設施的普及、處理率的提高和處理程度的深化,污泥的產生量必將有較大的增長。如何妥善地處置污水廠污泥,并將其作為一種新的資源加以有效利用,變廢為寶,已成為城市污水廠和相關部門提高技術水平和管理水平的重要因素,也是全球共同關注的課題。
1.污泥最終處置的主要方式
目前,國內外污泥最終處置方式主要有:綜合利用、填埋、投海。
(1)綜合利用
①農田林地利用
污泥脫水后堆肥農用是目前國內一些污水處理廠正在進行研究和開發(fā)的課題,污泥中含有大量植物生長所必需的肥分(N、P、K)、微量元素及土壤改良劑(有機腐殖質)。我國城市污水處理廠的各種污泥所含肥分見表1,故污泥農田林地利用是最佳的最終處置方法,但污泥中也含有對植物及土壤有危害作用的病菌、寄生蟲卵、難降解有機物、重金屬離子以及N、P的流失對地表水和地下水的污染,甚至可能含有一些致癌物質,目前對重金屬污染研究較多。因此,在作農田林地利用前,應進行堆肥處理以殺死病菌及寄生蟲卵,同時還應去除這些有害物質。目前普遍的問題是檢測手段跟不上要求,處理成本無法和經濟效益相平衡,化肥的普遍應用造成銷售市場難以開發(fā)等,這些使得此種處置方式尚未得到普遍的推廣。我國有大量工業(yè)廢水進入污水處理廠,污水中重金屬離子約有50%以上轉移到污泥中,污泥中的重金屬離子含量一般都較高。
為提高污泥的農用量可以采取一些措施:一是把污泥制成有機—無機復合肥料,適當添加鉀肥以補充污泥肥料中鉀的不足,這樣可以提高肥效降低有害物的含量;二是在經濟政策上優(yōu)惠使用污泥復合肥料的單位或個人,如免費提供試用肥料樣品,免費為施用污泥復合肥料的區(qū)域或地塊作土壤營養(yǎng)狀況分析等。
②污泥焚燒產物利用
污泥中合有一定量的有機成分,經脫水干燥的污泥可用焚燒處理。在日本,該方法巳占污泥處理總量的60%以上、歐盟也在10%以上。為防止焚燒過程中產生二噁英等有毒氣體,焚燒溫度應高于850℃。污泥焚燒所產生的焚燒灰具有吸水性、凝固性,因而可用于改良土壤、筑路等,也可作為磚瓦和陶瓷等的原料,另外,污泥灰也可以作為混凝土混料的細填料。將污泥轉變成一種顆粒狀燃料,可以很好燃燒,其熱值和褐煤相當,燃燒釋放的有害氣體遠低于焚燒過程,其殘余物可用于建筑工業(yè)。
污泥焚燒可以從廢氣中獲得剩余能量,用來發(fā)電。在脫水污泥中加入引燃劑、催化劑、疏松劑和固硫劑等添加劑制成合成燃料,該合成燃料可用于工業(yè)和生活鍋妒,燃燒穩(wěn)定,熱工測試和環(huán)保測試良好,是污泥有效利用的一種理想途徑。
③低溫熱解制取可燃物
污泥熱化學處理因其無害化和減量化徹底,地位已逐漸增強。污泥低溫熱解是一種發(fā)展中的能量回收型污泥熱化學處理技術。它通過在催化劑作用下無氧加熱干燥污泥至一定溫度(
④建筑材料利用
污泥可用于制磚和制纖維板材。
污泥制磚的方法有兩種。一種是用干化污泥直接制磚,另一種是用污泥灰渣制磚。用干化污泥直接制磚時,應對污泥的成分作適當調整,使其成分與制磚粘土的化學成分相當。當污泥與粘土按重量比1:10配料時,污泥磚可達普通紅磚的強度。利用污泥焚燒灰渣制磚時,灰渣的化學成分與制磚粘土的化學成分是比較接近的,制坯時只需添加適量粘土與硅砂。比較適宜的配料重量比為灰渣:粘土:硅砂=100:50:(15~20)。
污泥制生化纖維板,主要是利用活性污泥中所含粗蛋白(有機物)與球蛋白(酶)能溶解于水及稀酸、稀堿、中性鹽的水溶液這一性質,在堿性條件下加熱、干燥、加壓后,發(fā)生蛋白質的變性作用,從而制成活性污泥樹脂(又稱蛋白膠),使之與漂白、脫脂處理的廢纖維壓制成板材。其品質優(yōu)于國家三級硬質纖維板的標準。
(2)填理
污泥填埋有填地與填海造地兩種。
污泥消化后經脫水再進行填埋是目前國內許多大型污水處理廠中常采取的方式,經過消化后的污泥有機物含量減少,性能穩(wěn)定,總體積減少,脫水后作填埋處置是一種比較經濟的處理方式。由于消化裝置工藝復雜、一次性投資大、運行操作難度大,實際運行經驗表明往往難以達到預期的效果。況且脫水污泥含水率大大高于普通生活垃圾衛(wèi)生填埋場所要求的30%含水率,因此需再經處理才能送生活垃圾填埋場填埋;或者設置專用的污泥填埋場,根據(jù)污泥的含水率及力學特性等因素進行專門填埋,但此法有占地較大、選址受阻及存在二次污染隱患等缺點。
污泥填埋的操作要求與垃圾填埋相似。污泥填埋場的滲濾液屬高濃度有機污水,必須集中加以處理;污泥填埋場四周應設圍欄,并采取相應的防蚊蠅、防鼠措施,未經干燥焚燒處理的污泥,宜小規(guī)模分層填埋,生污泥泥層厚度應
污泥填海造地,應遵守下列要求:①必須設護堤,滲水也必須集中進行處理,以防污泥和污水污染海水;②污泥或灰渣中的重金屬含量應符合填海造地標準。
(3)投海
沿海地區(qū),尤其是有大江、大河入海口附近,可考慮把生污泥、消化污泥、脫水泥餅或焚燒灰渣投海。投海污泥最好是經過消化處理的污泥。投海方式可用管道輸送或船運,其中管道輸送較為經濟。在污泥投海工程實施前,必須搞好投海區(qū)的選擇(離海岸10km以外,水深25m左右),以保證海水的稀釋與自凈作用。
總之,綜合利用將是今后污泥處置的主要方式。填理由于占地多,潛在生物可利用率低,滲濾液可污染地下水,后續(xù)處理管理費用高等問題,應用受到限制。海洋投棄將逐漸被禁止。隨著科技的發(fā)展,污泥的有效利用的方式和有效利用率將會進一步增加。
2. 污泥利用方案的選擇
(1)污泥利用的潛在風險
污泥利用需滿足嚴格的環(huán)境衛(wèi)生標準,不能造成新的環(huán)境危害。污泥利用的環(huán)境問題是重金屬和氮對土壤、作物、水體的影響以及病原物污染,所以具有潛在風險。污泥的熱能利用無疑是風險最小的,而土地利用則需嚴格管理,只有重金屬含量低于農用污泥標準才可用于農作物,而且污泥肥的施用也需嚴格定量以控制重金屬的積累和減少氮、磷淋失對水體的污染。至于病原物污染,熱干化的安全性較佳,因其高溫滅菌作用很徹底,產品可完全抑制微生物的活性;堿性穩(wěn)定化基本上也能達到安全標準;堆肥則不足以保證安全性,因病原物仍有少量存活且產品的高含水率(一般為30%~40%)可使病原物復活,故采用堆肥方案時需加強對堆肥質量、場所和施用場地的管理。
(2)利用方案的比較
①農田林地利用
用污泥對農田、林地、草坪施肥或進行土壤改良以及用于市政綠化、育苗等,不僅可改善土壤的理化性質,增加土壤肥力,促進樹木、花卉及草坪等的生長,而且可避免污泥中的重金屬、有毒有機物因食物鏈的生物富集效應對人畜產生的危害,除此之外土壤的自凈能力還可使污泥進一步無害化。因此土地利用是一種積極的、生產性的污泥處置方法。污泥利用前需堆肥化處理,堆肥化若采用靜態(tài)條垛工藝,成本最低,但其生產周期長、占用土地多且對周圍環(huán)境的影響比較嚴重;若采用發(fā)酵倉,其設備投資和運行費用將增加,而且若要制成復合肥還需烘干造粒設備,這樣其成本優(yōu)勢就大大削弱了。
②污泥焚燒產物利用
污泥焚燒效果好,焚燒產物既可用作新的產品原料,又可回收熱能。國外已有較成熟經驗和工藝,可以直接借鑒使用。但總體來說焚燒的成本最高(是其他工藝的2~4倍)。今后應從降低成本,減少二次污染角度著手,生產新設備。
③低溫熱解制取可燃物
污泥低溫熱解效果亦好,污泥可通過干餾提取油、氣等,不但可做燃料也可用于制造四氯化碳等化工產品,具有工業(yè)化利用前景,且能量回收率高,經濟性優(yōu)于焚燒處理,是大有前途的處理方法。在熱解機理和動力學研究方面,還有很多工作需進一步探討。在工藝和設備的改進方面有待新的突破。
④建筑材料利用
建筑材料利用,不僅可以減少污泥填埋所占用的土地,減少自然資源消耗,而且可以使資源得到循環(huán)利用,變廢為寶。
(3)其他因素
污泥處理設施的選址是方案選擇的決定因素之一。一般而言,污泥宜就近處理以節(jié)省運輸費用和減少濕污泥運輸對沿途造成的污染。由于污泥處理過程中可能會帶來臭味、有毒有害氣體及病原體等環(huán)境問題,所以選址會對方案選擇產生決定性影響。
3. 結語
調查報告
一、XX縣基本情況:
XX縣下轄12個建制鎮(zhèn)26個鄉(xiāng),共906個行政村,總人口近90萬人,縣城駐地為上塘鎮(zhèn)。20__年全縣GDP為118.97億元,比上年增長11.5,財政收入12.33億元,增長16.1,城鎮(zhèn)居民可支配收入14518元。二、目前生活垃圾處理情況
1、建制鎮(zhèn):我縣已經在12個建制鎮(zhèn)設置13個環(huán)境衛(wèi)生管理所,負責處理當?shù)劓?zhèn)建成區(qū)和附近部分村莊生活垃圾,同時與各地鎮(zhèn)政府一起加大環(huán)衛(wèi)設施建設力度,12個建制鎮(zhèn)日產垃圾約700T。目前,在大若巖鎮(zhèn)已經實現(xiàn)對生活垃圾進行無害化填埋處理,其他鎮(zhèn)進行簡易填埋或露天堆放,我們正在積極探索和推廣垃圾填埋場防滲處理技術,實現(xiàn)垃圾的無害化處理。
2、村莊:全縣26個鄉(xiāng)的村莊以及建制鎮(zhèn)部分偏遠村莊的生活垃圾處理主要以焚燒和堆肥為主,絕大多數(shù)村莊生活垃圾處于無人管理的狀態(tài),其產生的垃圾量還不多,還可以采取焚燒和堆肥方式處理。我們正在編制的環(huán)衛(wèi)專業(yè)規(guī)劃已經將26個鄉(xiāng)全部納入其中,以后將采取村收集、鄉(xiāng)運輸、鄉(xiāng)鎮(zhèn)集中處理的模式。
我縣目前生活垃圾的處理普遍存在未做到分類收集、運輸設備落后未封閉運輸、垃圾轉運站和處理處置工程設施簡單等問題,還有待各方共同努力解決。
三、目前生活污水處理情況
1、建制鎮(zhèn):我縣各個鄉(xiāng)鎮(zhèn)已經建成的排水系統(tǒng)多為雨污合流,近幾年在沿江鄉(xiāng)鎮(zhèn)的管網建設中均采用雨污分流,近期準備建造甌北和上塘兩座污水處理廠。山區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)排水管網還采取雨污合流。由于污水處理廠尚未建成,所有建制鎮(zhèn)的雨水和污水均未經處理直接排入地表。
到目前為止,甌北鎮(zhèn)已建成污水泵站2座和排污管11.8公里,完成投資2200萬元,其中20__年建成污水管4.6公里,污水泵站2座。上塘鎮(zhèn)20__年已建成污水管道3.9公里,累計投資400萬元。
2、村莊:大部分山區(qū)村莊未設置化糞池,生活污水直接排放,人糞尿作農田施肥;少數(shù)村莊在生態(tài)村建設中,嘗試采用每村建一處生活污水處理池的作法,處理到一定程度后,再排入地表;如:大若巖黃潭村、表山鄉(xiāng)嶺外村、渠口鄉(xiāng)珠岸村等,但由于資金、技術問題,處理程度參差不齊。
根據(jù)環(huán)保部門提供的資料,永嘉縣目前對農村生活污水處理試點有三種方式,分別為:好氧型(表山鄉(xiāng)表山村、花坦鄉(xiāng)花三村、渠口鄉(xiāng)中方村、大若巖鎮(zhèn)黃潭村和大若村)、厭氧型(大若巖埭頭村、表山鄉(xiāng)嶺外村)、生物(植物)型(渠口鄉(xiāng)珠岸村、石拄村)。
生物型處理方式:利用附近池塘的自然條件,采用生態(tài)塘技術對該村的分散源污水進行治理,通過生態(tài)塘的健全生物鏈進行生態(tài)循環(huán)并逐步分解轉移水體內的污染物,從而使生活污水水質得到處理,避免生活污水直接排放造成對下游水體造成影響,并營造一種城鄉(xiāng)水體生態(tài)景觀。這種處理模式投資小見效快,但也畢竟處理能力有限,長遠效益還有待考驗。
好氧型處理方式:生活污水經標準化糞池,經過初次生物厭氧處理后自流入接觸好氧處理系統(tǒng),接觸氧化池中掛有生物膜,在鼓入一定比例的氧氣的條件下,廢水中的有機物被生長在生物填料上的微生物消化降解;接觸氧化池出水再進入沉淀池進行固液分離,上清夜經標準排放口排放,污泥回流至化糞池及接觸氧化池循環(huán)硝化。該種處理方式效果較好,但投資規(guī)模較大,在農村建造好氧型處理系統(tǒng)需要政府部門提供財力和技術支持。
四、存在問題及建議
1、存在問題:目前城鎮(zhèn)生活垃圾、生活污水均能有序管理,但是農村的生活垃圾、生活污水問題將日益突出。隨著社會經濟生活水平提高、白色污染越來越多,人糞尿作農田施肥處理越來越少,都直接排放地表,嚴重污染環(huán)境。由于楠溪江中上游系國家級風景區(qū),又是沿江60萬人民加上樂清經濟發(fā)達區(qū)域生活用水水源地,這問題不引起重視,及早解決,今后會引發(fā)嚴重社會問題。
2、建議:
(1)由于農村特別是山區(qū)農村,村莊分布比較散,生活垃圾、生活污水集中處理,在技術和資金上是不大現(xiàn)實的。建議生活污水處理以自然村為單位集中處理;生活垃圾處理建議以鄉(xiāng)為單位,在沒有找到有效的無害化處理辦法以前,建議生活垃圾作無害化填埋處理。
(2)花坦鄉(xiāng)珍溪村的“庭院自凈處理模式”,在開拓農村生活垃圾處理方面,是一種大膽的嘗試。建議上級部門加大技術資金投入力度,鼓勵農村生活垃圾處理多做不同嘗試,取得先進經驗,再做進一步推廣。
農村生活垃圾和生活污水處理是社會主義新農村建設的重要組成部分,該問題解決的好壞將關系到我縣“十百工程”和“生態(tài)縣”建設的成敗。要徹底解決農村生活垃圾和生活污水處理問題,需要在縣委、縣政府統(tǒng)一領導下,各有關部門、當?shù)剜l(xiāng)鎮(zhèn)政府、當?shù)卮骞餐浜希谪斄Α⒓夹g、政策處理等多方面進行統(tǒng)籌安排,積極吸取各地先進經驗進行大膽的探索,推廣成功經驗,淘汰失敗的落后的經驗和技術,才能解決好農村生活垃圾和生活污水處理問題。