汙泥處理與處置技術分析!

2021-01-19 企事業環保
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本文對汙泥處理處置技術作了介紹。


隨著我國城市化進程的加快和社會經濟的快速發展,汙水處理力度逐漸加大,隨之而產生的汙泥急劇增加。同時因為我國環境標準的提高,汙泥急需進行深度處理。


汙泥的處理技術主要包括汙泥消化、幹化、堆肥和焚燒等。汙泥的處置技術主要有填埋、土地利用和建材化等資源化利用。


1、常見汙泥處理技術


(1)汙泥消化


汙泥消化包括好氧消化和厭氧消化。好氧消化目的在於穩定汙泥、減輕汙泥對環境和土壤的危害,同時減少汙泥的最終處理量。汙泥消化法具有穩定和滅菌、投資少、運行管理方便、基建費用低、最終產物無臭以及上清夜 濃度低等優點,因而特別適合於中小型汙水廠的汙泥處理。厭氧消化目的在於減少汙泥體積,穩定汙泥性質。


(2)幹化


最有效的減量方式是幹化,幹化意味著在單位時間裡將一定數量的熱能傳給物料所含的溼分,這些溼分受熱後汽化,與物料分離,失去溼分的物料與汽化的溼分被分別收集起來,這就是幹化的工藝過程。汙泥幹化可以將含水率從70%降到10%以下。事實上,根據最終處置的需要,汙泥最終含固率可以在60%-95%之間變化,此時,汙泥的減量超過60%,從成本上和安全性上更為合理。


幹化分為直接和間接加熱方式,主要在於熱源利用的形式區別,具體來說就是直接作為介質還是間接對換熱的介質進行加熱。幹化是依靠熱量來完成的,熱量一般都是能源燃燒產生的。


(3)汙泥堆肥


汙泥堆肥是利用汙泥中的好氧微生物進行好氧發酵的過程,它是一種自產熱過程,可以消除病原體並產生一種類似腐殖土的物質,一般可分為汙泥單獨堆肥、汙泥與垃圾混合堆肥兩種。


(4)汙泥焚燒


汙泥焚燒可以破壞全部有機質,殺死一切病原體,並最大限度地減少汙泥體積,焚燒殘渣相對含水率約為75%的汙泥僅為原有體積的10% 左右。當汙泥自身的燃燒熱值較高,城市衛生要求較高,用地緊張,或汙泥有毒物質含量高,不能被綜合利用時,可採用焚燒處置。汙泥在焚燒前,一般應先進行脫水處理和熱幹化,以減少負荷和能耗。汙泥焚燒在技術上是可行的,並已達到了工業規模的程度。焚燒處理的特點:大大減少了汙泥的體積和重量;殺死一切病原體;汙泥處理速度快,不需要長期貯存;可以回收能量。但是另一方面其較高的運行成本和煙氣處理問題已經成為制約汙泥焚燒工藝的主要因素。


2、常見汙泥處置技術


(1)汙泥衛生填埋


汙泥的衛生填埋始於20世紀60年代,是在傳統填埋的基礎上經過科學選址和必要的場地防護處理,具有嚴格的管理制度和科學的工程操作方法。填埋是一種比較成熟的處置技術,其優點是處置方法簡單、處理容量大、見效快、易行、成本低、不需要高度脫水、適應性強。但是汙泥填埋佔用土地面積大,在當今城市土地緊缺的情況下致使多數垃圾填埋場不願接受汙泥,另外管理體制存在問題,管理部門分不清責任。因此汙泥衛生填埋的前景不容樂觀。


(2)汙泥土地利用


目前汙泥的土地利用類型多且廣,如農林耕地、牧業草地、園林綠地等。汙泥土地利用是指利用土壤的自淨能力對汙泥進行無害化處理,汙泥有效成分可以改善土壤結構,促進植物生長,是一種較好的土壤改良劑。這種處置方式是把汙泥應用於農田、市政綠化、育苗基質以及土地修復與重建和替代填埋場的覆蓋用黏土。但是考慮到汙泥本身含有的重金屬和有害物質,另外農民和消費者對汙泥產品的接受程度、國家相關政策和規範標準不全面使得國內汙泥農用舉步維艱,這種處理方式將被邊緣化。


(3)建築材料綜合利用


利用汙泥生產建材可以實現資源、能源的充分利用,還可將其中的有毒有害物質分解或固化。汙泥製造建築材料的資源化利用具有顯著的優勢,它將是汙泥資源化技術的重要發展方向之一。建材行業原料需求量非常大,能夠就地消納大量汙泥,具有廣闊的應用前景。目前已知的汙泥制建材方式有:汙泥制磚、汙泥生產水泥、汙泥制輕質陶粒材料等方式。


1、汙水廠建設運營發展不平衡


據不完全統計,在1600多個縣城中,汙水處理廠沒有投入運行的約佔 72%,其中至今沒有開工建設的縣城超過750多個,縣城的汙水處理率僅為 32%。更嚴重的是在17000 多個建制鎮中,絕大部分的汙水處理設施還處於空白。在已建的汙水處理廠中,由於汙泥處理處置部分耗資較大,使得大部分汙水處理廠無力支付。用於汙泥處理致使將汙泥處理處置跟不上汙水處理的步伐。


2、汙泥二次汙染問題突出,應加強監管力度


據監管數據顯示,很多汙水處理廠汙泥去向不明,約80% 的汙泥採用填埋的處置方式或簡易堆放,給生活垃圾填埋場帶來很大負擔,且二次汙染嚴重。


3、汙泥處理率低、工藝不完善


我國有重廢水處理,輕汙泥處理的傾向。很多城市未把汙泥的處理作為汙水廠的必要組成部分,往往是在汙水廠建成相當長的時間後才建立汙泥處理系統,造成我國城市汙泥處理率很低。大量未經穩定處理的汙水汙泥對環境造成嚴重的二次汙染,為運輸及後繼處理帶來許多不便。


4、汙泥處理技術設備落後


當前我國有些汙水處理廠所採用的汙泥處理技術水平還停留在發達國家 2 0 世紀60、70 年代水平,而且有些汙泥處理設備技術根本不合乎國內的汙泥特性,汙泥處理設備比較落後,性能差、效率低、能耗高、且專用設備少,未能形成標準化和系列化。


5、汙泥處理強制法規不健全


目前我國對汙水處理已有較完善的法規體系,但對市政汙泥處置還沒有健全的法規,特別是對汙泥亂排現象還沒有相應的對策;對汙泥處理費也沒有明確。


目前我國汙泥處理處置的現狀是:


(1)減量化方面


各單位汙水處理設施產生的汙泥,基本都經過脫水處理,但汙泥消化技術、剩餘汙泥減量化技術很少應用。


(2)穩定化方面


城市活汙水處理廠因其在性質、規模、技術、經濟等方面的優勢,一般都對汙泥進行必要的穩定化處理,主要是鹼法穩定。企業點源設施,一般都不對汙泥進行穩定化處理。


(3)資源化方面


目前,我國各類汙泥在資源化方面的利用還處在探索起步階段。


城市汙水處理廠汙泥,大部分作填埋處置。其中,有些是專業填埋,有些是和城市垃圾混合填埋。小部分作為農用處置,包括穩定化後還田、堆肥處理後還田。也有一部分作焚燒處理。企業點源設施汙泥,各單位的汙泥量相對較小,處置的成本較高。基本上由企業自行處置。


根據汙泥的性質不同,處置的方式較為多樣。


發展趨勢:總的來說,我國的汙泥處理處置狀況還處於起步階段,和國際先進水平還有較大的差距。隨著環保科技事業的不斷進步,我國的汙泥處理處置技術,將逐步趕上國際上汙泥處置的發展趨勢,由填埋為主向焚燒處置、土地利用、建材利用和其他綜合利用方式發展。


當然,在具體的處理處置方式上,還需要根據我國的具體國情而有所側重。


隨著我國城鎮汙水排放量的增加和處理率的提高,汙泥產量大幅增加,汙泥處理處置面臨新的挑戰。因此,急需結合我國國情和汙泥特點尋求解決對策。應在遵循「減量化、穩定化、無害化、資源化」的處置原則下將汙泥變成可用物質,實現資源回收利用,促進循環經濟的發展。隨著國家對環境保護的重視與投資力度的增加,汙泥的處理處置技術必將得到進一步發展和完善。

來源:天海環保  天海君 

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