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國內外污泥處理現狀及工藝

導讀:現如今隨著城市化發展, 污水的處理 附屬物污泥的產量大大增多,使其無害化并進行有效利用是世界各國共同重視的一個問題。 污泥的成分有很多種,有
現如今隨著城市化發展,污水的處理附屬物污泥的產量大大增多,使其無害化并進行有效利用是世界各國共同重視的一個問題。
污泥的成分有很多種,有由多種微生物形成的菌膠團與其吸附得有機物和無機物組成得集合體,除含大量水分外,還含難降解的有機物、重金屬和鹽類,以及少量病原微生物與寄生蟲卵等。隨著經濟的發展,城市人口的增加,工業廢水,生活污的排放量的增多,污泥的數量快速增加。大量沒有經處理的污泥,即占用土地又對環境造成了新得污染。
以北京市為例,每天產生含水率80%的脫水污泥約1100噸。這些污泥目前主要是傾瀉到近郊區的農村堆存、處置、使用、或是進行填埋,尚無穩定可靠安全的消納處置途經,存在著污泥二次污染的嚴重隱患及環境風險。因而,如何將產量巨大,成分復雜的污泥經過科學處理處置后,使其無害化,資源化,已成為我國乃至環境界深為關注的熱點。
二、污泥的處理現狀
污泥的處置與利用已是當前環境科學中的重要課題。國際上,西方發達國家經濟雄厚、技術*、處理程度較高。各個國家和地區又根據自己的實際情況來選擇某種較為合適的處理方法。例如,西歐主要以間接熱干化為主,美、英、北愛爾蘭三國以填埋、農用為主,而日本主要采用焚燒。間接熱干化在發達國家已成為一條重要的途徑,歐洲如德國、荷蘭等國建有大型污泥預干化廠,預干化的污泥含水達到60%后,進入電廠焚燒,或者堆肥農用,實現能源再利用。
在我國,由于經費和技術上的原因,目前污泥尚無穩定而合理的出路,總的狀況還是以填埋、堆放為主。有資料表明,在建成的污水處理廠中90%以上沒有污泥處理的配套設施,在一些地方,由于濫用污泥造成重金屬、有機物污染以及病蟲害等,直接危及人體健康造成對環境的二次污染。我國于1984年頒布并實施《農用污泥中污染物控制標準》(gb4284-84),這對于污泥農用的規范化起到一定的規范作用三、國內外污泥處理處置技術與設備
1、海洋傾倒。海洋傾倒操作簡單,對于沿海城市來說其處理費用較低但是隨著生態環境意識的加強,人們越來越多地關注污泥海洋傾倒對海洋生態環境可能存在的影響。美國于1988年已禁止污泥海洋傾倒,從1998年底,歐共體城市廢水處理法令(91/271/ec)已經禁止其成員國向海洋傾倒污泥。中國政府于1994年初接受3項國際協議,承諾于1994年2月20日起不在海上處置工業廢物和污水污泥。
2、衛生填埋。污泥衛生填埋始于20世紀60年代,填埋操作簡單、費用低、適應性強。
污泥可單獨或與其他固體廢棄物(如城市垃圾等)一起填埋。但存在以下一些問題:(1)因污泥含水量高,且滲瀝水屬高濃度有機污水,必須收集處理以防止二次污染:(2)填埋場壓實機械工作難度加大;(3)填埋場的衛生狀況惡劣。
據調查表明:美國的污泥主要處置方法是被循環利用而污泥填埋的比例正逐步下降。據美國估計今后幾十年內美國6500個填埋場將有5000個被關閉,可見,填埋并沒有最終消除污染只是延緩了環境污染產生的時間。
我國大部分城市污水污泥主要是堆放,一部分進入城市垃圾填埋場,現階段一些大中城市已經禁止污泥進入。
3污泥焚燒。焚燒是利用污泥的有機成分較高,具有一定熱值等特點來處置污泥。焚燒的技術優勢在于其處理的性,減量率可達到95%左右,其有機物被氧化,重金屬(除汞外)幾乎全被截留在灰渣中。干燥污泥焚燒從技術要求來說比垃圾焚燒簡單,接近于劣質煤燃燒。為防止焚燒過程中產生二英等有毒氣體,焚燒溫度應高于850℃。
在國外,特別是西歐和日本已經得到了廣泛的應用,在日本,污泥焚燒處理已經占污泥處理總量的60%以上,歐盟也在10%以上。但焚燒一直存在以下幾個問題(1)投資和操作費用較高;(2)焚燒過程中產生飛灰、爐渣和煙氣對環境影響大;(3)污泥中的有用成分未得到充分利用。
4污泥干化和熱處理。這種處置方法主要是指利用熱和壓力破壞污泥的膠凝結構,并對污泥進行消毒滅菌。污泥干化能使污泥顯著減容,產品穩定,無臭且無病原生物干化處理后的污泥產品用途多,可以用作肥料、土壤改良劑、替代能源等。污泥干化可分為直接干化和間接干化。
直接干化其缺點為耗能大一般生產1噸干污泥(含水率10%),需要耗煤一噸多,增加處理成本,并對周圍環境影響大。該處理方法較難處理加熱溫度,容易破壞污泥中的有機成分。
污泥干化采用間接干化的辦法進行處理,主要有盤式干燥,其中又可分為立式、臥式。其相對滾筒等直接干化方法來說,具有效率高、節約能源、有效避開污泥的塑性階段、污泥有機物不易破壞。該技術具有工廠化操作、占地少、自動化程度高、易操作等優點,在經濟發達國家污泥熱干化正在發展成為一種較有效和環保的污泥處理方式,間接干化是以后污泥處理發展的方向
5污泥堆肥。堆肥化技術是利用污泥中的好氧微生物進行好氧發酵的過程。將污泥按照一定比例與各種添加劑混合,在好氧的情況下使有機物轉化為腐殖質。
污泥的堆肥,最初是采用條剁式發酵,通過定期充氣或翻垛達到供氧通氣的目的。該種工藝簡單易行,但是因占地面積大,周期長,易產生臭氣等逐漸被淘汰。進入20世紀80年代以后,日本、韓國及歐美一些國家相繼研究開發出封閉倉式發酵系統。以機械方式進料、通風和排料,雖然設備投資較高,但由于自動化程度高、周期短、日處理污泥量大、污泥處理后質量穩定、容易有效利用、而且可以有效的控制臭氣和其他污染環境的因素,所以綜合效益好。
總之,由于環保意識的增強,污泥的海洋傾倒已被禁止,填埋和直接農用將會逐漸減少,焚燒由于很高的投資及運行費用亦會受到很大的制約。隨著技術的不斷進步和實踐的不斷積累與完善,在經濟發達國家污泥熱干化正在發展成為一種較有效和環保的污泥處理方式,但如果熱干化技術蒸發掉污泥80%的含水量,耗熱能高,運行成本高,所以充分利用污泥間接熱干化和堆肥兩工藝的優點,對污泥進行預干化與堆肥處理工藝已經成為以后污泥處置發展的方向

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