污泥资源化利用的特征及发展对策
在废水处理过程中会产生许多沉淀物质,如废水中所含固体杂质、悬浮物质、胶体物质以及从水中分离出来形成的沉渣,被统称为污泥。按其性质,可分为有机污泥和无机污泥。污泥的处理方法包括污泥浓缩、污泥消化、污泥脱水、污泥干燥等。污泥资源化利用的潜力和市场很大。就其来源,污水处理厂的污泥是一个十分关键的环节,处理不当必将引起二次污染。一般认为,污水处理过程产生的污泥量可达污水处理量的1%,污泥中除含有大量的有机物,丰富的氮、磷等营养物质外,同时存在致病菌、寄生虫和重金属等其他有毒有害成分,且污泥率产量有逐年递增的趋势,其处置费用可达污水处理成本的50%左右。如何处置污水处理厂产生出的大量污泥是一个值得继续深入研究的课题。
1污泥资源化利用的途径
1.1用作农肥
城市污水所含的污泥中氮、磷、钾的含量均高于农家肥,而且还含有丰富的有机质,是优质的有机肥料。由于污泥中含有较多的腐殖质,对改变土壤性质有良好作用。
1.2制取沼气
污泥厌氧处理过程中产生的沼气,一般含甲烷气50%-60%以上,可作为燃料或用来制取四氯化碳。
1.3用作建筑材料
如电石渣和含硫酸废水可生成石膏;硫酸沉渣加树脂及其他添加剂混炼可加工成塑料制品;活性污泥加木屑、玻璃纤维可制成纤维板;污泥焚烧后掺加粘土和硅砂可以制砖等。
2污泥资源化利用的成功经验
2.1桂林污水处理厂
桂林污水厂采用污泥自然干化方法,对污泥农用的重金属安全性进行了实验研究,结果表明:污泥施肥肥效显著,稻谷和稻径中的重金属含量无明显差异,符合国家标准。此生产工艺简单,一般用于经过中温厌氧消化后的脱水污泥,适用于城市污水中工业废水所占比重较小的处理厂。其缺点是无法有效控制其中有毒、有害物质及重金属含量,在应用上受到一定限制。
2.2大连水质净化厂
大连水质净化一厂采用污泥干燥工艺,投资为65万元,每小时产300kg含水20%的干污泥,耗煤量300kg/h,污泥干燥粉碎后呈颗粒状,作为肥料用于蔬菜和果木土地,效果较好。采用该工艺处理后的污泥臭味较小、农用方便,在干燥过程中杀死了污泥中大部分寄生虫,产品便于运输,投资,运行费用相对较低。
2.3保定市排水公司
保定市排水公司利用污泥作为有机质,以尿素、磷酸一铵、氯化钾和过磷酸钙为无机原料,污泥造粒采用生产有机一无机复合肥料,取得了一定的经验。工艺特点是污泥通过干燥造粒,并向污泥中添加必要的氮、磷、钾等营养成分,将污泥加工成复合有机肥。秦皇岛东部污水处理厂采用污泥造粒的方法,投资57万元,产量700kg/h。采用该方法生产的污泥肥具有改良土壤、培肥地力、抗旱和供肥平稳等特点。
2.4唐山城市排水公司西郊污水处理厂
唐山城市排水公司西郊污水处理厂污泥制肥示范工程采用污泥堆肥,污泥处理量10t/d,有一定的市场前景。污泥经该方法处理后,病源菌、寄生虫卵、杂草种子几乎全部被杀死,挥发性成分减少且臭味降低,重金属有效态的含量也会降低,速效养分含量有所增加,成为一种比较干净而性质比较稳定的物质。天津市纪庄子污水处理厂、常州市污水处理厂等单位也采用此方法对污泥处置利用。
2.5乌鲁木齐市河东污水处理厂
乌鲁木齐市河东污水处理厂采用污泥制复合微生物肥方法,处理污泥(含水率75%-80%)50t/d,制成的微生物肥料经过实验与大田应用,肥效较高。该方法的处理过程是将污泥经过烘干、粉碎后加入氮、磷、钾等植物生长所需营养元素和菌粉,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。淄博市污水处理公司采用污泥制复合微生物肥方法,制成微生物肥料,产量为3.2t/h。北京北小河污水处理厂、北京密云污水处理厂等均采用了生物制肥方法。
2.6其他
有资料表明,脱水后污泥可用于生产建筑材料。
建筑材料利用一种是用干化污泥直接制砖,另一种是用污泥灰渣制砖。陈瑞军等对污泥用于蜂窝煤生产进行了研究,在蜂窝煤原料中加入25%的干燥污泥,可制成热值和成型性能满足国家标准的民用蜂窝煤,综合效益最好。
3污泥资源化利用的建议
3.1污泥处置利用应遵循“实事求是、因地制宜”的原则
污泥是一种宝贵的再生资源,它具有普遍的使用价值。从保护环境角度来看,污泥最终进行资源化处置,才能彻底消除污泥对环境的污染;从提高资源使用率角度来看,污泥资源化利用充分发挥污泥的再生资源使用价值,做到了物尽其用。笔者认为,今后污泥处置的方向应遵照“实事求是、因地制宜”的原则,立足污水处理厂本身的特点,积极寻找合作伙伴,推广科技成果与循环经济模式,探索有利于保护环境、安全实用、经济合理污泥处理与处置办法。
3.2制定污泥资源化利用的技术政策和支持
政府优惠的产业政策是推广污泥处置利用科研成果的前提。建议有关部门制订有利于污水厂污泥资源化处理及处置的技术路线实施的相关技术优惠政策。政策应包含以下内容:①禁止污泥无序堆放,任意污染环境的行为;②尽量少用土地填埋处置技术;③大力提倡污泥综合利用处置技术;④根据不同条件要分别优先推广污泥生产复合肥料与土壤改良等综合利用技术;⑤对污泥处理的企业,在财政上给予必要支持,在税收上给予一定减免优惠政策;⑥鼓励污水处理企业加强科技投入,不断加强城市污泥处理新技术、新工艺、新设备的研究;⑦协调与其他相关企业联合进行污泥资源化处置。
3.3降低处置成本
产品成本和用户经济承受能力是影响处置方案选择和产品能否市场化的重要因素。如何实现污泥资源化利用集中处置,使污泥处理过程简单化、实用化、商品化,是一个亟待解决的课题。污泥资源化还需产品的市场性,由于工艺复杂、成本昂贵,使污泥的资源化利用目前较难实施,但从环保长远的观点来看,处置方案的选择,不仅要充分其技术可行性,还要兼顾处置成本、经济效益与环境生态效益之间的均衡。
3.4解决污泥资源化利用的安全性
对重金属的问题,应慎重对待。污泥用于农业,人们最为关心的是其中重金属的含量。污泥中富集了城市污水中的有毒、有害物质,尤其是重金属的富集,严重阻碍了污泥的资源化应用。污泥资源化利用方案必须通过多方案技术经济比较,污泥最终处置方案要有利于保护环境,污泥综合利用,做到安全实用、经济合理,实施方便可行。
3.5以示范工程为依托,污泥利用形成产业化
污泥资源化利用形成产业,实现污泥集中处置利用不但使污泥得到最终处置,也是污水处理企业降低运行成本和除污水处理费征收、中水回用之外的第3个经济增长点。在污泥利用工作中,应以污泥利用示范工程为依托,采用污泥制肥,形成污泥利用产业,是污泥无害化和资源化利用的最佳选择。因污泥复合肥可充分回收污泥中的N、P、K及有机质,以其替代化肥是符合国家生态农业政策的。从污泥利用的经济效益上看,污泥利用产业化不仅可成为污水处理企业一个新的经济增长点,弥补污水处理费用的不足,解决污水处理从业人员过多的问题,还可充分发挥污水处理厂社会效益和生态效益。
参考文献:略
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