第一篇:城市污水處理廠污泥的處理處置
城市污水處理廠污泥的處理處置
方法探究
城市污水處理廠污泥的處理處置方法探究
引言
水環境污染問題是我國的大環境問題之一,為了減少污染物的排放,對城市生活污水、工業廢水等必須經過處理達標后才能排放進入水體,而城市污水處理廠在運行的過程中會產生大量的污泥。近年來,為了改善污水處理現狀,在全國范圍內有許多大規模的污水處理廠投入使用,許多新的污水處理項目也在規劃和建設中,這使得城市的污水處理能力有了進一步的提高,隨之污泥的產生量也在不斷的增大。污泥中含有大量的有機物、豐富的氮、磷、鉀等營養物質、重金屬、多氯聯苯以及致病菌和病原菌等。這些污泥未及時處理或者隨意堆放、拋棄都會對周圍的環境造成嚴重的二次污染。因此,要根據“無害化、資源化、穩定化、減量化”的原則,對污泥處理處置的過程實行全面管理,綜合考慮環境、經濟和社會因素的影響,采用切實的污泥處理處置技術,對污泥進行綜合利用,回收和利用污泥中的氮磷等營養物質,以達到循環經濟的目的。
1、國內外污泥處理處置的基本情況
城市污水處理過程必然產生污泥,而隨著城市污水處理率的不斷提高,污泥的產生量也在不斷的增大。據了解,目前我們國家每年的污泥產生總量約為900萬噸,在城市污泥處理處置的方法中,污泥的農用約占44.8%,污泥的衛生填埋約占31%,其他處置約占10.5%,沒有處置的約占13.7%。但這些污泥處理或者處置的數據都是在特定的條件下進行估算得出來的,嚴格來說會有較大的變動。資料統計顯示,我國的污泥處理處置投資在污水處理廠總投資中所占的比例為20%-50%,可以看出,污泥的處理處置處于嚴重的滯后狀態。
對于解決城市水污染問題來說,污水處理和污泥處理處置是兩個緊密關聯又同等重要的系統。在國外經濟發達的國家,污泥的處理處置是極為重要的環節,其投資在污水處理廠總投資中所占比例為50%-70%,遠遠高出國內投資力度。在國外,污泥的處理處置方法也包括污泥衛生填埋、焚燒、土地利用和填海等。但由于填海造成了嚴重的環境污染問題,各國也基本都遵從國際海洋法廢止了。相比較而言,污泥焚燒所需要的技術難度較大,其投資成本也較高,并且還有尾氣等有害氣體產生 ;污泥衛生填埋存在地下水污染的風險,土地利用存在重金屬和病原菌污染的風險,也不容小覷,但二者從技術難度和投資成本來說還是有一定優勢的。因此,不同的國家和地區要根據本國的具體情況采用合適的污泥處理處置方法,使污水處理能夠畫上一個完滿的句號。
2、污泥處理處置方法的優缺點分析 2.1污泥的土地利用
污泥中含有有機物和豐富的氮、磷、鉀、鈣等營養物質,可以應用于農田、果園、草地、市政綠化、林地等,而且污泥直接利用投資少、運行費用低、能耗低等優點,是一種很有發展潛力的處置方式。科學合理的土地利用,可以使污泥作為一種資源從而減少其帶來的負面效應,而市政綠化、林地的污泥使用不會引起食物鏈的污染成為污泥土地利用的一種有效方式。盡管污泥的土地利用有循環經濟、能耗低、養分回收利用等優點,但是污泥中重金屬(如:銅、鋅、鉻等)、病原菌等有害物質的存在,使其在土地使用時還有一定的危險性。因此農用污泥重金屬濃度標準及單位面積徒弟污泥的應用量各國政府都做了嚴格的限制。
2.2污泥衛生填埋 污泥的衛生填埋始于20世紀60年代,從保護環境角度出發在傳統填埋的基礎上, 經過一系列科學選址和場地防護處理, 是一種具有嚴格管理制度的科學的工程操作方法。到目前為止, 已經發展成為一項比較成熟的污泥處置技術, 其優點是簡單、易行、成本低,污泥不需要高度脫水,適應性強等。但由于污泥填埋對污泥的土力學性質要求較高,需要的場地面積較大和運輸費用較高,同時對地基還需要作防滲透處理以免產生的滲濾液進入地下水層污染地下水環境等, 同時還要采取適當的措施防止產生的氣體發生爆炸或者燃燒。隨著人口的增加,經濟的快速發展,使得土地資源越來越緊張,污泥填埋處置所占比例越來越小。美國環保局估計, 今后幾十年內, 美國 6500個填埋場將有 5000個被關閉。與1984年相比, 歐盟國家污泥填埋量增加了4%, 但同期污泥總量卻增加了16%。這說明,污泥填埋在發達國家正在減少。
2.3污泥堆肥
堆肥化技術是從60年代迅速發展起來的一項新興生物處理技術。7O年代以后由于污泥產生的環境問題和填埋技術的缺點日益突出,污泥堆肥技術引起了世界各國的廣泛重視,并成為環保領域的一個研究熱點,這時人們開始考慮利用堆肥化技術取代部分傳統的物理化學方法。污泥中含有大量的有機物,經過一定的處理可以成為適合農作物耕種的有機肥料,因此污泥的堆肥利用將成為污泥處理的重點發展技術。堆肥化是利用微生物在一定條件下對有機物進行氧化分解的過程,因此根據微生物生長的環境可以將堆肥分為好氧堆肥和厭氧堆肥兩種。但通常所說的堆肥化一般是指好氧堆肥,這是因為厭氧微生物對有機物的分解速率緩慢,處理效率低,容易產生惡臭,其工藝條件也難以控制。
污泥的消化降解,建設污泥厭氧發酵池,由于建設費用高,運行不安全且費用高,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定化的目的。因此,大、中型城鎮污水處理廠應優先選用選用好氧堆肥處理工藝。通過污泥的好氧發酵,建陽光大棚發酵池、靜態發酵池或使用立式發酵器、臥式發酵器,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,起到了污泥穩定化、無害化的處置目的。例如鄭州市污水凈化有限公司建設的八崗污泥處置廠,對城市污水廠污泥的處置進行了積極大膽的探索,使污水處理后產生的污泥在處置后最終達到“減量化、無害化、穩定化”的要求。其處理工藝采用高溫固態好氧槽式(翻拋加好氧堆肥)工藝。秸稈與污泥混合,增加了孔隙率,保證曝氣時有充足的氧氣進行好氧堆肥。出槽的腐熟料大腸桿菌被消除,重金屬合格,近期用作生產回填料、廠內綠化、實用實驗等自身循環使用,部分試用于市政綠化和當地群眾花卉栽植、植樹造林等,以后按可研批復的途徑加以廣泛利用。只要污泥中的重金屬不超標,利用好氧發酵堆肥法處置污泥,無論從污泥的減量化、穩定化、無害化、資源化哪方面考慮。無異議是一種優良的污泥處置方式。
2.4污泥焚燒
污泥焚燒法目前采用了流化床焚燒爐,當污泥的含水率達到38%以下時就可不需要輔助燃料直接燃燒。通過焚燒,使污泥達到最大程度的減容,徹底殺滅病菌、病原體,有毒有害物質被氧化分解。雖然焚燒灰可用作建材,使一部分重金屬被摻混在材料中,但是,污泥中的一部分重金屬已經先隨著燃燒產生的煙塵而擴散到空氣中,況且,焚燒過程中會產生二噁英等空氣污染物。
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、干污泥貯存倉、焚燒爐、煙氣處理系統、煙氣再循環系統、廢水收集處理系統、灰渣、飛灰收集處理系統等。
2.5污泥的其他處理處置方法
國外對污泥的堿性穩定化、低溫熱解技術、制動物飼料、包埋處理、焚燒灰制磚等處置方法均有一定的研究。堿性穩定化是在污泥中加入石灰或水泥窯灰等堿性物質,使污泥pH>12并保持一段時間,利用強堿性和石灰放出的大量熱能殺滅病原體、降低惡臭和鈍化重金屬,處理后的污泥可直接施用于農田。
3、污泥減量化分析
根據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。
3.1城市污泥處理的減量化方法
調整污水處理工藝實現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,減少微生物的數量,達到污泥減量化的目的。
3.2利用膜處理裝置技術實現污泥減量化
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內部的生物鏈的物質循環,消化部分污泥,達到污泥減量化的目的。
3.3利用臭氧或超聲波技術實現污泥減量化
利用紫外線高級氧化功能而發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。
3.4采用污泥干化處理、污泥消化、污泥發酵技術實現污泥減量化 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)。
4、污泥中重金屬的去除方法 4.1化學法 常用去除污泥中重金屬的化學方法主要有利用酸化法提取重金屬和加入改良劑使重金屬穩定化兩種。酸化法去除重金屬是通過向污泥中投硫酸、鹽酸、硝酸等酸性化學物質,降低污泥的pH值,是污泥中大部分重金屬轉化為離子型態溶出;或者用EDTA、檸檬酸等絡合劑等通過氧化作用、離子交換作用、酸化作用、螯合劑和表面活性劑的絡合作用,將其中的重金屬分離出來,達到減少污泥重金屬總量的目的。這種方法效果很好,而且所需要的時間較短,但處理中需消耗大量的酸,處理后需要大量的水和石灰來沖洗或中和污泥,同時儀器易被強酸腐蝕,使該工藝花費較大,而且操運煩瑣,使得化學法不能大規模應用于實際之中。
4.2電化學法
在污泥中插入電極對,在電極對上施加微弱直流電形成直流電場,污泥內部的礦物質顆粒、重金屬離子及其化合物、有機物等物質在直流電場的作用下,發生一系列復雜的電化學反應,通過電激發、電化學溶解、電遷移、自由擴散等方式發生遷移,并富集到電極兩端,使重金屬以沉淀或金屬形式析出,加以回收。此方法首先將不同形態的金屬污染物轉變成可溶態進入液相系統,然后在電場作用下通過離子遷移和電滲定向遷移出土壤。該方法對可交換態或溶解態的重金屬去除效果較好,但是對于不溶態的重金屬首先需改變其存在狀態使其溶解再將其去除。因此重金屬的存在狀態對效果影響較大。
該方法對金屬的去除效果較好,所需的耗能也較低,去除過程中不需要添加任何對環境不利的物質,但此方法也有很大的局限性,對于滲透性高傳導性差的污泥不太適用。該技術還處于起步階段,還需進行大量的研究試驗。
4.3重金屬固定技術
就是通過加入藥劑將重金屬加以固定,降低其生物有效性或活性,以使污泥土地使用后重金屬難以被植物吸收利用且不宜遷移轉化,從而減少對人類健康和環境的危害。固定作用的工藝主要有堆肥、減性穩定和熱處理等。2010年我們環保事業部承擔的中新天津生態城污水庫治理項目,就使用了重金屬固化中的減性穩定技術。
重金屬的固定作用在一定程度和一定時期內能減輕重金屬的危害,但不能從根本上降低重金屬的含量,對人類健康和環境仍存在著潛在的威脅。
4.4生物淋濾法
生物淋濾法是指利用自然界的微生物的直接作用或其代謝產物的間接作用,產生氧化、還原、絡合、吸附或溶解作用,將固相中某些不溶成分(重金屬、硫及其它金屬)分離浸提出來的一種技術,最初用于難浸提礦石或貧礦中金屬的溶出或回收。目前全世界正將此技術擴展應用到環境污染治理領域,并做了大量的研究、試驗工作。
污泥生物淋濾技術是通過向污泥中添加一定的底物使污泥中存在的特異化能自養型的嗜酸性硫桿菌獲得能量,加強催化、氧化作用,降低污泥體系的PH值,使難溶態的重金屬從固相溶出進入液相,再通過污泥脫水而達到去除污泥中重金屬的目的。此方法操作簡單,去除效率較高,一般重金屬去除率達90%以上,成本費用也較低。其主要優點如下:
①生物淋濾不需要加酸對污泥進行預酸化,與化學瀝濾比可節省80%的耗酸量。
②啟動迅速,瀝濾效益高、時間短,適用于處理任何污泥。③操作簡單,運行過程無需特殊控制,在10-37度范圍內均能瀝濾重金屬(最佳溫度是25-30度),冬季也無需加熱,所用基質S和FeSO4.7H2O容易保存和運輸。④污泥經生物淋濾后,脫水性能大幅度提高,脫水時不需要添加絮凝劑,有效節省污泥脫水成本。生物淋濾污泥脫水性比厭氧消化污泥提高38倍。
⑤污泥中病原微生物易造成疾病傳播,生物淋濾既能去除重金屬又能殺滅病原菌,并使VSS下降。
通過比較上述幾種重金屬的去除方法,生物淋濾法去除重金屬較經濟、有效、可行,它提高了污泥農用的安全性,能使污泥變廢為寶,真正實現污泥的減量化、無害化和資源化。
第二篇:城市污水處理廠污泥處理處置的探討
關于城市污水處理廠污泥處理處置的探討
楊芳 湖北省襄陽市城市污水治理公司
湖北 襄陽
441000
摘要:城市污水處理廠如何合理地進行污泥處理處置的方法 探討及相應的技術分析。
關鍵詞:城市污水處理廠污泥處理處置
近年來,隨著社會經濟的快速發展,我省和全國各地一樣都在進 一步貫徹落實科學發展觀、發展循環經濟,加速資源節約型和環境友 好型社會的建設。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,污水處理廠的污泥產量將有較大的增加,由此,引起的二 次污染問題不容忽視。目前,我市已建成的污水處理廠如何合理地進 行污泥處理處置已成為當務之急?,F就城市污水廠污泥處理處置與同 行共同探討。
1、污泥處理處置現狀及存在問題
1.1 現狀 目前,我國城市水污染控制普遍存在的問題是“重污水處理而輕
污泥處理處置”。同我國大部分城市一樣,襄陽市已建成的污水處理 廠在原有設計方案中未考慮污泥穩定、無害化處理,污水處理廠污泥 經重力濃縮機械脫水后形成泥餅外運處置。
襄陽地區污泥在外運處置上主要采用以下幾種方法:(1)填埋、運 至當地垃圾處理廠或就近填埋。(2)農場棄置及隨意堆放,也有將污 泥堆放在廠區內。(3)部分污泥不知去向。
1.2 存在問題 從襄陽地區污泥處理處置的情況來看,脫水污泥填埋、棄置帶來 如下問題:(1)污泥含水率高會帶來運輸費用高,大量占用填埋空間,影響垃 圾壓實操作等系列問題。
(2)襄陽地區雨量較充沛,棄置及簡易填埋,易使污泥受雨水沖刷,漫流到地表水體或滲入地下引起污染。
(3)露天堆放的污泥易產生惡臭、滋生蚊蠅,嚴重影響周邊環境衛 生。
隨著規劃中污水處理廠的陸續建成,污泥量將越來越多,污泥的 處理處置將成為襄陽地區污水處理行業健康發展的瓶頸問題。
2、要進一步提高對城市污水處理廠污泥處理處置的必要性與重要 性的認識
當前我市污水廠由于種種原因,缺乏必要的、科學的、合理的污 泥處理處置,造成再次污染環境的局面,如何強化污泥處置工程的建 設與管理,進一步提高污泥處理處置的必要性與重要性認識,是決定 污泥處理處置工作能否有效開展的一個決定因素。
2.1 污泥處理處置是污水治理工程系統不可缺少的重要組成部分
污水廠污水處理,污泥處理和污泥處置是三個獨立又相互緊密聯 系的組成部分,是一個完整的體系。污水處理是通過“物化”和“生 化”處理手段,把污染物從污水中分離出來成為原生污泥。污泥處理 是把原生污泥進行“減量化”(污泥“濃縮”與“脫水”)和“穩定化” 處理(通過“生化”處理減少污泥中有機物含量),污泥處置即“無害 化”處置(把污泥中有害物質變成無害)和“資源化”處置(把污泥中 潛在資源進行再生開發利用)。因此,污水處理和污泥處理是搞好污 泥處置的前提和基礎,污泥處置是污水治理工程最終目標實現的保 證。污泥“減量化”、“穩定化”、“無害化”、“資源化”缺一不 可。只有這樣才能保證污水治理系統工程真正達到保護環境,造福人 類的目的。2.2 污泥綜合利用和有效處理處置(1)污泥中含有大量有機物,污泥經適當干化后,可作為輔助燃料
燃燒,節約燃煤資源,例如用于垃圾發電廠。(2)污泥替代粘土的利用 污泥中含有粘土相類的化學成分,在一定條件下有可能替代部分
粘土生產水泥或制磚。這對保護土地資源,發展可持續經濟具有重大 意義。
(3)污泥中有機養分利用 污泥中含有大量的氮、磷、鉀、鈣和有機物,以及多種植物所必
須的微量元素。因此,把城市污水廠污泥作為一種生物肥源進行利用,可以減少“化肥”施用量,降低農業成本和“化肥”對環境的污染。
(4)污泥中有用物質的回收與利用 處理工業廢水為主的城市污水廠,可在原生污水和污泥中回收大量的 有用物質,如印染廢水中堿液的回收,造紙廢水中廢紙漿堿的回收。
綜上所述,開發污泥中潛在的資源,變“廢”為“寶”,即充分 利用資源,又達到環境保護的目的。
3.污泥處置方法
污水處理行業對污泥的處置已有 60 多年的歷史。國外大多數
國家的污泥處置采用焚燒、填埋、堆肥農用等實用性方法,如美國的 污泥利用已代替填埋,重心從簡單的污泥處理發展到把污泥變“害” 為“利”,進行綜合利用。歐洲的盧森堡、葡萄牙、西班牙、英國、瑞典、荷蘭、比利時等大多數國家的污泥處置主要用于農業;希臘、德國、意大利等國家主要采用填埋;日本、奧地利等國家主要采用焚 燒。
無論是“無害化”還是“資源化”進行污泥處置,減小體積,提 高干度都是必須的重要環節,但生態環境與經濟效益也應兼顧。我國 和發達國家在技術與經濟發展水平上還有差距,污泥的性質也不盡相 同。因此必須尋求適合我國具體情況的污泥處置方法。
4.襄陽地區污泥處置的途徑 結合襄陽市污泥處置的現狀與實際,采用厭氧消化工藝對污泥進
行無害化處理,消化產生的污泥經凈化提純后作為車用 CNG(壓縮天 然氣)使用;消化后的污泥經脫水后,再進行干化焚燒處理,使污泥 的含水率降低到 40%,達到國家填埋標準,根據我市污水處理廠的有 關協議,進行綜合利用或填埋,從而實現了我市污泥處置的“減量化”、“穩定化”、“無害化”、“資源化”的目的。
總之,城市污水處理廠污泥處置應該從實際出發,根據當地
特點與污水處理廠條件,因地制宜地確定處置方法,全面貫徹污泥處 置“無害化”、“資源化”雙贏方針,使污泥處置工程方案做到:安 全可靠,經濟合理,管理方便。
第三篇:城市污水處理廠污泥處理處置的政策分析
sunshine
城市污水處理廠污泥處理處置的政策分析
岑超平,張德見,韓
琪
國家環境保護總局華南環境科學研究所,廣東 廣州 510655
摘要:簡要介紹了城市污水處理廠污泥處理處置技術,提出污泥產業發展政策的建議,指出土地利用是符合我國國情的污泥處置的方向之一。污泥處理技術主要有減量化、濃縮、脫水、消化、堆肥等;污泥處置技術主要有焚燒、填埋、土地利用、建材利用等。污泥處理處置應按照減量化、穩定化、無害化原則,鼓勵污泥資源化綜合利用。合理確定污水處理廠污泥處理處置設施的布局和設計規模;鼓勵對污泥處理處置給與稅、費優惠政策,明確將污泥處理處置的運營費用列入污水排污收費范圍,建立科學的價格補償機制;政府在污泥產業發展中起著較為重要的作用,主要體現為服務與監督,包括承諾、保障和協調三個方面。
關鍵詞:城市污水處理廠;污泥;處理處置;政策
中圖分類號:X703
文獻標識碼:A
文章編號:1672-2175(2005)05-0803-04目前全國每年產生的污泥量大約為300萬t[1],污泥的儲存、處理處置及資源化過程中均可能危害環境,污泥的處理處置已成為一個世界性的社會和環境問題。本文旨在通過對當前污泥處理處置技術及其發展趨勢的分析,探討我國城市污水處理廠污泥處理處置的有關政策。污泥處理處置現狀及問題分析
1.1 城市污水污泥處理技術 1.1.1 污泥減量化
污泥減量技術指在污水處理過程中,保證污水處理效果的前提下,采用適當的措施使污泥量降低的各種技術,包括物理法、化學法、生化法。其中生化法減量技術應得到大力推廣[2]。1.1.2 污泥濃縮
污泥濃縮包括重力濃縮、氣浮濃縮、離心濃縮、帶式濃縮機濃縮、轉鼓機械濃縮等技術。污水處理廠含有除磷脫氮等深度處理工藝段生產的富磷污泥宜采用機械濃縮或采用重力濃縮后進行上清液除磷處理以免影響總體脫磷效果。1.1.3 污泥脫水
污泥經脫水后,其體積減至濃縮前的1/10,脫水前的1/5,大大降低了后續污泥處置的難度。目前國內新建的處理廠,絕大部分采用帶式壓濾脫水機,具有出泥含水率低且穩定、能耗少、管理不復雜等特點。
1.1.4 污泥消化
污泥消化分為厭氧消化和好氧消化。厭氧消化是目前國際上最為常用的污泥生物處理方法,同時也是大型污水處理廠最為經濟的污泥處理方法。好氧消化適合于中小型污水處理廠,近年來,高溫好氧消化開始作為污泥中溫厭氧消化的預處理。
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1.1.5 污泥堆肥
堆肥化,實質上是利用污泥中的好氧微生物進行好氧發酵的過程,使有機物轉化為類腐殖質[3]。堆肥的環境條件是適當的含水率、氧氣、溫度和碳氮比。污泥好氧高溫堆肥的通氣供氧方法常采用強制通風加定期翻堆來完成[4]。1.2 城市污水污泥處置狀況 1.2.1 焚燒
焚燒法是最徹底的處理方法。近年來,焚燒法采用了合適的預處理工藝和先進的焚燒方法,滿足了越來越嚴格的環境要求。污泥焚燒過程中的核心設備是焚燒爐。日本、美國、歐盟各國都非常重視流化床焚燒爐技術的發展[5]。為防治焚燒產生二噁英等有害氣體,要求焚燒溫度高于850 ℃。焚燒后產生的焚燒灰可以改良土壤、筑路,制磚瓦、陶瓷、混凝土填料等。1.2.2 填埋
污泥填埋分為單獨填埋和混合填埋,脫水污泥與城市垃圾混合填埋比較多,而在美國多數采用單獨填埋[6]。污泥能填埋主要考慮兩個因素:污泥本身的土力學性質,填埋對環境產生的影響。由于垃圾和污泥分屬環衛和市政兩個不同的行政部門管理,在管理體制上需進一步理順。技術方面,脫水后污泥含水率一般在57%以上,不能滿足填埋場的要求,需要進行預處理后才能進入填埋場填埋[7]。1.2.3 土地利用
基于經濟和環境的壓力以及資源化考慮,污泥土地利用在發達國家已成為一條重要的處理途徑[8]。同樣在我國土地利用是適合國情及經濟發展狀況的一種積極的、生產性的處置方法,包括農用、森林、園藝、生活垃圾填埋覆蓋土及廢棄礦場土地
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改良等。
污泥的土地利用存在一定的風險,重金屬是限制污泥土地利用的主要因素之一[9–11]。通過一定的措施可以做到安全控制,如源頭控制,生物法處理[12],選擇性地施用等。污泥土地利用應建立嚴密的使用、管理、監測和監控體系,關注區域內的土壤、地下水、地表水、作物等相關因子的狀態和變化,以確保安全有效。1.2.4 建材利用
有些工業廢水和生活污水混排處理后的污泥含有機廢物、重金屬和一些有害微生物,可用于制造磚塊、生態水泥、陶粒、填料等。污泥建材利用應考慮重金屬津出率及放射性污染物、有機污染物的影響。
1.3 城市污水污泥處理處置中存在的問題
我國存在著重廢水處理,輕污泥處理處置的傾向,污泥的處理處置起步較晚,且存在一些問題,主要表現在以下幾個方面:污泥處理技術設備落后;污泥處理管理、設計水平低;污泥處理處置投資低;污泥處理處置狀況較為混亂;除幾個大型城市外,國內各城市的總體規劃中缺少污泥處理處置內容,更無專項規劃。產業發展政策
牢固樹立和落實科學發展觀,解放思想,改變觀念,切實推進我國污泥處理處置設施建設、運營的市場化進程。改革現有的管理體制和價格機制,根據國家開放市政基礎公用設施建設與運營的有關政策,鼓勵外資與民企參與經營污泥處理處置過程,實現污泥處理處置設施建設的投資多元化、運營企業化、管理市場化的開放式、競爭性的建設運營格局。
2.1 技術政策
污泥處理處置應促進社會、經濟和環境的可持續發展,按照地區差別實行分類指導,根據本地區的經濟發展水平和自然環境條件及地理位置等因素,合理選擇處理處置方式。禁止污泥隨意傾倒和無控制堆放。
污泥處理處置應按照減量化、穩定化、無害化原則,鼓勵污泥資源化綜合利用,盡可能利用過程中的能量和物質。
污泥處理處置設施建設,應依據城市總體規劃、環境保護規劃、固體廢棄物處理處置規劃及城市污水處理廠規劃的要求,按照在污水處理的同時,必須對污泥進行最終處置的原則,做到規劃先行,合理確定污水處理廠污泥處理處置設施的布局和設計規模。
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污泥處理到最終處置是一系列工藝技術的組合系統,必須總體規劃考慮,不能分離整個處理處置過程而強調某一局部單元工藝技術的效果。其組合系統應根據環境納容量、污泥特性、處理處置規模及當地的實際情況和要求,經全面技術經濟比較后優化組合確定。
污泥處理和處置技術選擇的主要技術經濟指標包括:處理單位干污泥量投資、處理單位干污泥量運行成本、占地面積、系統技術運行的可靠性、管理維護難易程度、總體環境效益和環境的危害性、資源化利用價值及其它因素。
開展我國污泥產量、污泥質量、污泥處理處置及再利用現狀的調研與評價工作;加快城市污水處理廠污泥處理、處置技術政策的編制工作;抓緊建立污泥處理處置技術的評價體系和方法。鼓勵科技工作者研究開發和引進高效實用的污泥減量化、穩定化、無害化、資源化處理技術與設備。2.2 產業政策
污泥處理處置產業政策及相關制度,要充分體現全面、協調、可持續的科學發展觀,促進循環經濟的發展,維護生態平衡。立足于我國實際情況,借鑒國內外先進經驗,瞄準國際發展動態,明確污泥處理處置產業發展的基本思路,制定產業發展規劃和實施方案。把污泥處理處置產業的發展列入優先發展領域,將其作為一個重要的新興行業加以扶持,不斷增加投入。堅持以市場為導向、以科技為先導、以效益為中心、以企業為主體的原則,強化政策法規引導,逐步建立與市場經濟體制相適應的污泥處理處置產業宏觀調控體系。從宏觀上,要建立合理的規章制度和科學的政策導向,堅持政府服務、監督與市場化運作并舉的方針,積極推動污泥處理處置產業的健康發展;微觀上,制定科學合理的污泥處理處置價格,限制高耗能、高污染的處置方式。
鼓勵污泥處理處置的投資、融資向多元化方向發展。首先,結合財政體制改革,爭取各級政府每年安排環保專項資金時優先考慮污水廠污泥處理處置的費用,并建立相應的監督檢查和考核制度,確保落實。同時,污泥處理處置的融資應強調商業化與國際化,引進BOT投資方式,廣泛吸納社會資金,鼓勵企業尤其是國內銀行、上市公司和其他民間資本投資污泥產業,以改善相應的投資結構和引進先進的污泥處理處置技術,提高污泥處處理置效率。
鼓勵對污泥處理處置給與稅、費優惠政策。建立有利于污泥處理處置產業發展的減免稅、國債、sunshine
貸款貼息、設備折舊等稅收、財政措施,推動污泥處理處置的發展。對于污泥處理處置過程新產品、新技術的研制及對外來技術消化吸收后生產的產品,在新產品、新技術投產后除享受法律、法規規定的減免稅待遇外,還應該給予稅前還貸的優惠條件。同時隨著污水領域政企分離逐步到位、污水收費逐漸實施及技術路線逐步明確,應在政策上明確污泥處理處置的直接承擔主體是污水處理企業,污水處理企業負有對本企業所產生污泥合理處理并最終達標處置的責任。
明確將污泥處理處置的運營費用列入污水排污收費范圍,單獨核算,切實保障處理經費的及時支付。由于我國目前大多數城市的污水處理收費標準偏低,收取率不高,需要根據項目的實際情況逐步實現污泥的經濟價值,以此為基礎建立科學的價格補償機制。合理的污泥處理價格有助于:①確保污泥達標處理后對環境的零排放;②建立運營投資價格補償機制;③鼓勵技術進步與產業升級,不斷降低污泥處理運行成本;④降低污泥肥料產品的市場銷售價格,提高污泥肥料產品的市場競爭力,確保污泥得到及時有效的處置。
管理方面,政府在污泥產業發展中起著較為重要的作用,主要體現為服務與監督,包括承諾、保障和協調三個方面。政府承諾涉及與特許項目有關的土地使用、相關基礎設施的提供、防止不必要的重復性競爭項目建設及必要的補貼,但不承諾商業風險分擔、固定投資回報率及法律、法規禁止的其他事項。政府為項目的建設與穩定運營提供資金、建設用地、電價、稅費等方面的保障,協調污水凈化廠、運輸及相關主管部門的關系,提供一個良好的環境。結語
目前國內污泥處理利用技術還比較落后,人們對污泥處理處置必要性認識還不夠,許多問題亟待解決。根據我國國情,將經過堆肥穩定化后的污泥進行土地利用,應該是國內污泥處置利用較有發展前景的一種途徑,同時積極發展其它污泥資源化利用方法。為了解決國內污泥處理處置中存在的問題,充分利用污泥資源,必須大力發展污泥處理處置和利用的各種技術,建立與完善污泥處理處置相關的技術、產業政策,制定污泥處理處置過程中相應的標準和法律法規。鼓勵污泥處理處置的科學技術進步,積極開發應用新工藝、新材料和新設備。參考文獻:
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Policy analysis for sludge treatment and disposal in municipal wastewater treatment plant
CEN Chao-ping, ZHANG De-jian, HAN Qi South China Institute of Environmental Sciences SEPA, Guangzhou 510655, China
Abstract: The techniques for sludge treatment and disposal in municipal wastewater treatment plant are introduced, the advice for sludge industrial development policy is indicated.It is pointed out that land application is one of the appropriate approaches for sludge disposal in China.Sludge treatment technologies include minimization, thickening, dewatering, digestion and compost.Whereas, Sludge disposal technologies include incineration, land filling, land application and building materials.The principle of sludge treatment and disposal is to be minimum, steady and innocuous and resourceful use is advocated.The arrangement and design scale of establishments for sludge treatment and disposal should be suitably confirmed.The preferential policy of revenue and fee should be established for sludge treatment and disposal.The operational expenses of sludge treatment and disposal should be definitely comprised in the charge of sewage water discharge.And the scientific compensatory mechanism of price should also be established.Government plays an important role in the development of sludge treatment and disposal industry, which includes service and supervise, that is promise, guarantee and correspond.Key word: municipal wastewater treatment plant;sludge;treatment and disposal;policy
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第四篇:城市污水處理廠污泥處置有關問題
西安市環保局關于城市污水處理廠污泥處置有關問題的通知
發布時間:2010-11-08 西安環保局
環保分(縣)局、各污水處理廠、各相關單位:
為規范全市污水處理廠污泥無害化處置工作,防止造成二次環境污染,消除環境污染隱患,達到創建國家環保模范城市要求,根據國家有關法律、法規及標準要求,結合我市實際,現將污水處理廠污泥處置有關事項要求如下:
一、各污水處理廠產生的污泥,在貯存、轉移、處置的過程中應當嚴格遵守相關的國家和地方污染防治標準、技術規范。進行污泥填埋處置時,各污水處理廠必須采取措施,對產生污泥進行干化,使污泥含水率≤60%;否則,應將產生的污泥交由具有污泥處置資質的企業進行處置。
二、各污水處理廠應建立完善的污泥管理制度。污泥產生單位應建立污泥管理專項臺帳,對污泥的產生、貯存、轉移、處置進行登記,詳細記錄污水處理設施運行情況,污泥產生量、處置方式和處置量、污泥轉移量和轉移去向、運輸車輛牌照號等情況也應認真登記。
污泥的產生、貯存和轉移實施申報登記制度。污水處理廠需按月向所在區(縣)環保部門提供污泥產生量、流向、貯存、處置等有關資料。
三、污泥產生單位需按照國家《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002),每半年委托有資質的環境監測單位進行一次污泥監測。屬于危險廢物的污泥嚴格按照危險廢物處置規范進行處置。
四、處置單位應建立污泥處置管理專項臺帳,對污泥的處置情況進行登記,詳細記錄污泥收集量、處置方式和處置量。
五、各環保分縣局應當將污泥的產生、貯存、處置和轉移情況作為對污水處理單位的重要環境監察內容,重點檢查污泥的產生量與污水處理廠實際運行狀況的匹配情況、污泥處置去向等,對違法、違規處置行為進行查處。
第五篇:城市污水處理廠污泥處置技術及利用
城市污水處理廠污泥處置技術及利用
摘 要:對污水處理廠污泥處置和利用的途徑進行了總結,指出了每種處置和利用方式的優缺點和適宜范圍。
關鍵詞:污水廠污泥;綜合利用;資源化
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.12.023
近年來,隨著人們環保意識的不斷提高,城市生活污水和工業廢水處理率也在不斷提高。污水處理過程中產生的二次污染物―剩余污泥,其質量也在不斷增加,這給環境保護帶來了新的問題。目前我國城市污水處理廠每年排放干污泥量約為20萬t,以濕污泥計為380萬-550萬t[1]。城市污水廠污泥特性
城市污水廠污泥特性和產量與污水處理工藝有著很大的關系。污泥中有機質含量在12.68%~78%,均值41.15%;氮含量在7.77%~1.25%之間,均值3.02%;磷含量在5.21%~0.09%之間,均值1.57%;鉀含量在2.97%~0.15%之間,均值0.69%;由此可見,城市污水處理廠污泥中含有大量的有機質,營養物質含量也比較豐富,除此之外,污泥中還含有大量的病原微生物和重金屬。我國城市污泥的重金屬含量較高,Zn、Cu、Cd、Cr、Ni、Hg超過《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)標準限值要求,超標別為10%、8.6%、8%、1.2%、9.1%和9.8%[2]。常用的污泥處置方法
污泥處置的最終目標是實現污泥的資源化、無害化、減量化。我國現有污泥處置方式有很多種,具體到各個污水處理廠污泥處置時,要根據自身的特點以及所在區域環境特征,合理選擇污泥處置方式,要做到有針對性、因地制宜。
2.1 污泥填埋處理法
污泥填埋處置是將脫水后的污泥經簡單的消毒處理后,直接運往填埋場進行填埋。目前,國內很多污水處理廠采用該方法處理污泥,主要是將垃圾運往生活垃圾填埋場進行填埋。污泥填埋法處理污泥處理成本低,運行簡單,操作方便。但該方法存在很多弊端,如占用大量的土地,填埋產生的滲濾液如果處理不當會造成環境的二次污染,容易導致土壤污染和地下水污染等問題。污泥填埋法無法做到真正的減量化和資源化,因此該方法并不提倡大量使用。
2.2 污泥焚燒處理法
污泥焚燒也是目前污泥處理使用較多的一種方法。污泥焚燒法處理污泥可以使污泥較大限度的減容,為污泥的后續處理提供方便。污泥焚燒包括單獨焚燒和垃圾混合焚燒。垃圾焚燒可以單獨使用焚燒爐,也可以利用工業焚燒爐焚燒。我國提倡使用現有工業窯爐焚燒污泥,這樣可以降低污泥處置投資。
污泥經焚燒處理后,體積可以減少85%~95%,質量可以減少70%~80%。污泥經焚燒后,可以減少污泥中病原微生物和有毒有害物質的含量。焚燒后的殘渣,可以用于制磚、鋪路等建筑行業,實現了污泥的資源化利用。即使將焚燒后的污泥直接填埋,也會大大減少填埋物的體積,節約了土地資源。但污泥焚燒時會產生一定量的空氣污染物,如果處理不當容易造成二次污染,因而限制了該法的廣泛應用。
2.3 污泥消化處理法
污泥消化可分為厭氧消化處理和好氧消化處理。好氧消化技術在我國污泥穩定化處理技術所占比例為2.81%,主要存在于是我國中、小型污水處理廠(日處理量50000m3~150000m3)的污泥處理工藝。厭氧消化技術在我國污泥穩定化處理技術所占比例為38.04%,是我國大型污水處理廠(日處理量超過150000m3)普遍采用的污泥處理工藝[3]。污泥厭氧消化過程中會產生一定量的沼氣,這部分沼氣可以收集后作為污水處理廠日常使用,實現了污泥的資源化利用。而且經厭氧消化后污泥的體積和質量也會大大減小。我國使用厭氧消化法處理污泥的項目較多,而且厭氧污泥可以和生活垃圾、餐廚垃圾共同處理,這樣可以提高污泥處理的降解率和產氣率,提高污泥的資源利用率。
2.4 污泥土地利用
堆肥技術是土地利用最終處置的有效途徑。根據微生物的對氧的需求,堆肥可分為好氧與厭氧兩種。污泥堆肥原理是在一定溫度、濕度、含氧量等條件下,污泥中的微生物通過生物、物理、化學過程將污泥中的不穩定成分轉化為穩定成分,即類似腐殖質的物質。該物質可以作為肥料或土壤改良劑。該方法可以實現污泥的資源化利用。
由于污泥中含有大量的有機質和氮磷鉀營養物質,因此經堆肥后的污泥可以用于農用、園林綠化、土地改良。污泥要想土地利用必須要符合國家對污泥土地利用的相關規定。關于污泥土地利用我國的規定有以下幾種:《農用污泥中污染物控制標準》(GB4284-84)、《城鎮污水處理廠污泥處置農用泥質》(CJ/T309-009)、城鎮污水處理廠污泥處置園林綠化用泥質》(GB/T23486-2009)、城鎮污水處理廠污泥處置土地改良用泥質》(GB/T24600-2009)。污泥土地利用時要做到因地制宜,具體問題具體分析。污泥土體利用時要注意不得污染土壤,避免造成二次污染。結論
污泥處置方式的選擇現已成為污水處理廠設計時需要重點考慮的內容。選擇污泥處理工藝時,要充分考慮污水處理廠污泥情況和城市發展情況,因地制宜的選擇污泥處理工藝,實現污泥的減量化、資源化、無害化。與此同時,也加快污泥處理工藝的研發與改進,爭取早日開發出處理效率高、操作方便、運行也投資成本低的工藝。
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