對于城市污水處理中污泥的綜合利用與資源化

王泰

【摘 要】 隨著時間的推移，我國國民經(jīng)濟(jì)長足發(fā)展，人民生活水平穩(wěn)步提高，城市化進(jìn)程不斷加快，隨之而來的是環(huán)境污染愈發(fā)嚴(yán)重。污水處理廠收納的廢污越來越多，且污染物種類繁雜，導(dǎo)致了除污過程中的難度明顯加大。城市的生產(chǎn)生活帶來了大量的污水污泥，污水處理廠的污泥處置環(huán)節(jié)，對環(huán)境的影響舉足輕重，必須給予高度的重視。本文將從目前在污泥處理領(lǐng)域投資大、成本高等現(xiàn)實(shí)情況出發(fā)，對污泥減量及綜合利用的幾種處理技術(shù)進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】 城市污水處理廠 污泥 污泥減量

隨著城市化水平的提高，污水處理廠不斷地建成和投入使用，很多未能得到妥善處置的污泥已成為負(fù)擔(dān)。如果僅是對污泥進(jìn)行簡單的填埋，將會帶來嚴(yán)重的二次污染。如何將數(shù)量龐大、含水量高、成分復(fù)雜的污泥進(jìn)行穩(wěn)妥的安全的處理，達(dá)到污泥的無害化和減量化，最終達(dá)到資源化，成為各界關(guān)注的問題。

1 城市污水處理廠污泥處理現(xiàn)狀與問題

1.1 城市污水處理廠污泥處理現(xiàn)狀

據(jù)不完全統(tǒng)計，我國目前每年產(chǎn)生干污泥約1000萬噸，約占總垃圾量的0.4%，且每年以10%的速度遞增。面對如此巨大的污泥產(chǎn)生量及其高速增長趨勢，要求我們在處理污泥問題時要具備長遠(yuǎn)的眼光和科學(xué)合理的規(guī)劃，污泥處理問題刻不容緩。

1.2 我國污水處理廠污泥處理存在的主要問題

我國的污水處理廠在污泥處理方面主要存在以下問題：第一，在污泥處理的規(guī)?；墒旒夹g(shù)方面仍存在較大不足，還不能實(shí)現(xiàn)對污泥的高效的能量回收和物質(zhì)利用；第二，在污泥處理問題上，相應(yīng)的法規(guī)、制度尚不健全，無法從市場機(jī)制、標(biāo)準(zhǔn)體系、技術(shù)政策等方面給予其必要的支撐；第三，污泥處理的責(zé)任主體不明確。

2 我國污水處理廠污泥處理的方法

2.1 填埋

對于污泥處理我們以往最常用的方法是在垃圾填埋場處理，這種方法幾乎沒有對技術(shù)上的要求，操作非常簡單。但是隨著時間的推移，在城市生產(chǎn)生活產(chǎn)生的垃圾量和污泥產(chǎn)量不斷增加的情況下，污泥中含有的有機(jī)物和一些微量元素將會影響到地下水的質(zhì)量，由此產(chǎn)生的后果也不可估量。同時簡單的填埋處理還將占取大面積的垃圾場，故不能將其作為污泥處置的長久之計。

2.2 焚燒

污泥焚燒在我國污泥處理總量中占據(jù)比較小的比例。焚燒可以將污泥中的有機(jī)物釋放，能殺死其中的有害物質(zhì)，而且具有時間快、可回收、減量化等特點(diǎn)。但是在焚燒污泥的過程中，會產(chǎn)生大量的污染性氣體，對空氣環(huán)境的影響較為嚴(yán)重，且污泥處理的經(jīng)濟(jì)成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于收益。

2.3 污泥農(nóng)用

在我國大多數(shù)邊緣化地帶上，污泥農(nóng)用的處理方式也是可以見到的。這種方式是基于污泥中的一些有機(jī)物和部分微生物菌體可以在一定程度上起到促進(jìn)農(nóng)作物生長的作用，將其作為一種很好的土壤改良劑。但是同時，污泥中的有害元素也會對農(nóng)作物甚至土壤環(huán)境產(chǎn)生危害。世界上已經(jīng)有一些國家對此采取措施，杜絕污泥摻雜到農(nóng)作物的原料中，更不讓污泥在市場中出現(xiàn)。

3 城市污水處理廠污泥的綜合利用

3.1 能源與熱能利用

污泥制油技術(shù)可以由兩種工藝技術(shù)實(shí)現(xiàn)：一種是污泥熱解制油技術(shù)。其原理是在無氧或低于理論氧氣量的環(huán)境下，將污泥加熱到一定的溫度，利用高溫環(huán)境下，污泥的有機(jī)質(zhì)熱裂解和熱化學(xué)轉(zhuǎn)化反應(yīng)，使污泥中的固體物質(zhì)分解為油、不凝性氣體和炭三種可燃物質(zhì)，部分產(chǎn)物可以作為干燥與熱解的能源，剩余可以當(dāng)能源回收；二是污泥直接油化技術(shù)。該技術(shù)是在高溫高壓、催化劑的環(huán)境下，污泥中的高分子化合物質(zhì)通過分解、縮合、脫氫、環(huán)化等一系列反應(yīng)后變成低分子油狀物質(zhì)，目前已經(jīng)在美國、英國、日本等國家得到推廣使用。

3.2 農(nóng)業(yè)利用

污泥中含有許多植物生長需要的元素，其中有機(jī)物的含量尤為突出，可以稱為一種物美價廉的有機(jī)肥料。但是將污泥用作肥料使用需要滿足以下條件：達(dá)到規(guī)定的衛(wèi)生指標(biāo)，同時還要沒有病菌，污泥中的營養(yǎng)元素和有機(jī)物均達(dá)到相關(guān)要求，含氮量也應(yīng)該符合標(biāo)準(zhǔn)量。在滿足上述要求的前提下，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面，污泥還是具有相當(dāng)?shù)目衫脙r值。

3.3 污泥制作建筑材料

在建筑材料制造領(lǐng)域，污泥具有明顯的資源化利用優(yōu)勢。由于建材行業(yè)對原料的需求量巨大，將污泥中的有害物質(zhì)分解和固化，就地消化污泥，對于有機(jī)含量偏低、不宜農(nóng)用的污泥不失為一種有效的處理方式，具有廣泛的應(yīng)用前景。將污泥作為生產(chǎn)生態(tài)水泥的原料，也是解決城市污泥處理問題的一條有效途徑。發(fā)達(dá)國家對于利用污泥等廢棄物生產(chǎn)生態(tài)環(huán)保水泥已經(jīng)有了成熟的經(jīng)驗，在歐洲水泥生產(chǎn)者聯(lián)合會旗下的水泥廠中每年都有百萬噸級的有害廢物通過焚燒處理用于水泥生產(chǎn)。

3.4 提取重金屬

城市污水處理廠中的污泥還可能含有部分重金屬，如Hg、Pb、Cu、Zn等，我們可以通過適當(dāng)調(diào)整污泥性狀，向其中添加化學(xué)藥劑，用來改變污泥中重金屬的形態(tài)，從而利用重金屬和其化合物的特性將其從污泥中分離提取出來。在污泥中添加某些還原劑可以對Hg等具有揮發(fā)性的重金屬進(jìn)行還原使之成為金屬單質(zhì)，然后對Hg等揮發(fā)性的重金屬進(jìn)行提取，最終達(dá)到回收利用的目的；同樣還可以使一些重金屬生成沉淀物沉淀下來后，利用離子交換對重金屬進(jìn)行分離提純。但是污泥中的重金屬含量總體偏低，而分離提純的成本又較高，所以這種方式目前很少在城市污水處理廠得到實(shí)際應(yīng)用，大部分還停留在試驗研究的階段。

總而言之，隨著社會的不斷發(fā)展和進(jìn)步，污泥處置問題逐漸成為人們在生態(tài)環(huán)境建設(shè)領(lǐng)域的一個重點(diǎn)、難點(diǎn)。如果我們在污泥處置問題上措施不當(dāng)，污泥會使環(huán)境問題更復(fù)雜，能源和資源的損失也不可估量。如果污泥能夠得到科學(xué)、妥善的處理，它完全可以作為資源再次為我們所利用，并能帶來一定的經(jīng)濟(jì)價值。由于我國在污泥處理方面欠缺經(jīng)驗，并且區(qū)域性處理方式又不盡相同，所以我們在處理污泥的時候，要因地制宜，結(jié)合當(dāng)?shù)氐木唧w情況，對處理污泥的手段要具體分析，最終目的都是要實(shí)現(xiàn)污泥的綜合利用與資源化。

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