
1 引言
现代城市发展迅速,人们工业生产和生活废水组成也越来越复杂,而污水处理后剩余污泥的有害物质也趋于多样化。如果污水处理厂污泥得不到正确的处置,它不仅会影响人们的生活环境,对人们身体健康造成伤害,同时也会占用社会资源。因此,如何实现污泥处置的无害化、资源化成为摆在城市发展面前的重要问题。
2 污泥处置目标
污泥处理要达到国家标准,减少对人们生活环境的影响,因此在处理过程中就要遵循基本的原则,达到处理处置目标。出泥的处理和处置主要有四个目标,即减小污泥容积的“减量化”目标,减小污泥变质可能性的“稳定化”目标,减小污泥危害性的“无害化”目标和实现污泥循环利用的“资源化”目标。
(1)减量化
污泥减量化处理是通过脱水机制将污泥中的自由水、结合水和毛细水等分离出来,从而减小污泥的体积,方便后续污泥的处理。污水处理过程中产生的污泥,尤其是初沉污泥,其含水率可高达90%至95%,如果污泥不经过脱水等减量处理的话,后续污泥处理装置将会承受巨大的负荷,同时也会浪费资源。污泥经过减量化处理不仅能够减少污泥容积,同时也方便了污泥的储存和运输等后续处理操作。
(2)稳定化
城市污水处理通常会采用生物法,加入污水中的微生物会在一定条件下对有机污染物进行消化分解,从而净化污水。污水处理后的污泥同样含有很多活性很高的微生物,这将大大增加污泥在处理过程中变质的可能。因此剩余污泥需要进行稳定消化处理,经过稳定化处理后的污泥在储存过程中就很少会出现腐坏变质等现象,大大降低了后续由于污泥变质而增加污泥处理的难度。
(3)无害化
污泥无害化处理决定了后续污泥是否能够被资源化利用以及卫生填埋。污泥进行资源利用的前提是稳定无害,而经过脱水后的污泥其中含有大量城市污水中的病原细菌,如果不经处理就会传染疾病,污染环境。经过无害化处理并达到卫生指标的污泥所能利用的场合就会大大增多。
(4)资源化
经过工艺处理后的污泥具有较大的资源利用价值。污泥中含有很多的有机物质,如氮磷等,而这些有机物质正是植物生长所必须的营养物质,所以经过肥料处理后的污泥将会是很好的植物生长肥料。此外污泥厌氧消化过程中所产生的沼气,以及干燥处理后的泥饼都是很好的燃料,这也正好达到了污泥变废为宝、资源化利用的目的。因此,处理后的污泥理想的处置方式就是转化为资源,进行循环利用。
3 污泥处置一般方法
经过几道污泥处理工序之后,污泥的处置是一道关键工序。而城市在处置污泥的问题上并不是简单的工艺选择,而是需要结合城市经济和地理情况综合考虑。在选择过程中,首先考虑资源的利用,即污泥的肥料利用和建筑材料的利用;其次考虑转化能量的利用,即污泥焚烧处理;将不能利用的污泥进行卫生填埋处理,延缓污泥对环境的污染。
(1)肥料利用
污泥的处置问题首要考虑肥料的利用,即堆肥处理。堆肥原理是在高温条件下将污泥中的有机质通过厌氧消化发酵成能够被植物利用的腐殖质,实现污泥的资源转化;同时厌氧消化发酵过程所产生的沼气等气体也是很好的资源,能够被人们日常生活中所利用。在堆肥过程中,高温环境也可有效的杀死污泥的致病细菌以及各种致病虫卵,因此堆肥处理有效的达到了污泥无害化和资源化同时进行的标准。
(2)建筑材料利用
污泥的建筑材料利用原理是将污泥经过脱水干化、焚烧等工艺制成建筑中所需的瓦块、水泥、砖砾等建筑材料。将污泥进行建筑材料利用不仅可以实现污泥资源利用的目标,同时在制作过程中可减少处理后的污泥直接填埋而对环境带来的危害。虽然污泥建材有以上优点,但是其对污泥处理技术的要求较高,生产成本也自然随之增高。所以在污泥建材利用的选择上,应结合自身经济情况综合考虑。
(3)焚烧处理
污泥的焚烧处理是将污泥转化为能量加以利用,也因其处理过程简单而被大多数国家采用。污泥焚烧过程不仅能够彻底对污泥进行减容化,无害化和稳定化,同时燃烧过能产生的能量能够进行发电等能量利用。虽然污泥焚烧具有很多优点,但是如果因为氧气不足而进行不完全燃烧,这将会产生大量有毒有害气体,如一氧化氮、二氧化硫等。而且其中的重金属和燃烧后的灰烬和烟尘同样也是很难处理的环境问题。污泥焚烧对降低污泥的含水率要求较高,即要有较为先进的污泥脱水技术。因此焚烧法是成本较高的污泥处理方式,在选择时需要考虑经济和环境等问题。
(4)卫生填埋
污泥的卫生填埋与其他处置方式相比是更为简便和经济的污泥处置方式,但是却并不是理想的方式。污泥的卫生填埋是将污泥经过简单的减量化、稳定化和无害化处理后,由于无法进行资源化利用而直接填埋到土壤当中。这种方式虽然简单经济,但是它同时也受土地资源的限制,尤其是在土地资源紧缺的国家;且在污泥填埋的同时也要考虑对地下水的影响,其所带来的污泥处置后续问题也是难以估计的。
4 污泥处置发展建议
目前国内外对污泥的处置都在进行研究,并将其应用在实际中。虽然理论研究都有不小进展,但是目前实际运用中都存在着不少的问题。为了保障污泥处置按照规划目标稳步推进,本文对未来污泥处置提出了以下几点建议:
(1)完善相应法律法规及政策。制定完善的法律和法规才能从根本上实现污泥的标准化处理,并且能够对违法污泥处置行为有一定限制作用。
(2)加大资金投入。想要将污泥处理到理想标准就必须加大资金的投入,不仅是在购买先进设备上,更是在人才的引入上。
(3)进行科技手段创新。现有污泥处理和处置技术虽然都较为先进,但是也有很多缺点,因此在污泥处理工艺上需要进行科技手段的创新。
(4)加强污泥利用普及化的宣传教育。利用先进媒体,如电视、网络、手机客户端等加大对污泥再次利用的宣传,消除人们对污泥利用危害的误解,使污泥利用真正能够普及化。
5 结论
随着城市的发展,城市污水处理量越来越大,有待处置污泥量也随之增大。对污泥的处置办法有很多,全球各地所采用的办法也各不相同,但是他们的目标都是将污泥进行稳定化、无害化处理,为污泥找到一个经济合理的归宿。各地在进行污泥处置时不仅要考虑工艺的问题,同时要结合当地地理条件和经济条件进行处置办法的选择。而在进行处置办法选择时,较好的办法就是变废为宝,将废弃的污泥变成资源,为人民所利用。