
污泥处理处置既是污水处理的重要环节,也是衡量污水处理成效的重要内容。“十二五”以来,咸宁市加快了城镇污水处理厂和配套管网的建设步伐。截止2014年12月底,全市共建成城镇污水处理厂8座,日处理能力达22.5万t,实现了各县均建有污水处理厂的目标。随着城镇污水处理厂相继建成并投入运营,污水进水浓度和负荷率不断提高,污水处理厂的污泥产量也急剧增加。目前,咸宁各地在污水处理过程中普遍存在“重水轻泥”现象,各地大多数污泥以直接填埋为主,污泥处理处置规划滞后、配套政策不完善、技术定位不准确和处理处置部门责任不清、监管缺位等问题十分突出,由此引起的二次环节污染问题已不容忽视,不但降低了污水处理的减排效果,而且将会对生态环境构成威胁。因此,做好污泥处理处置工作,是确保污水处理效果、防治环境二次污染的重要举措,是改善城镇人居环境、提高人民生活质量的必然要求,也是贯彻落实科学发展观、建设生态强市的重要举措。根据咸宁城镇污水处理厂污泥处理现状和存在的问题,按照 对污泥处理的要求,结合咸宁市现有的条件,提出现阶段咸宁城镇污水处理厂污泥处理的建议,确保污泥得到有效处置。
1 咸宁市集中式污水处理厂污泥产生现状及其性质特征
1.1 污泥的产生现状
城镇污水处理厂污泥是污水处理的产物,主要来源于初次沉淀池、二次沉淀池等工艺环节。城镇污水处理厂污泥的具体产量取决于排水体制、进水水质、污水及污泥处理工艺等因素,其产生量的经验系数为:每万m³污水经处理后污泥产生量(按含水率80%计)一般约为5~10t。
据调查,咸宁市目前运行正常的城镇生活污水处理厂共有8座,设计日处理能力22.5万t,COD平均进水浓度在120mg/L左右。全市污水处理厂污泥的实际产生量为66t/d,其中咸安区污泥产生量较大(为28t/d),占全市污泥量的41%;赤壁市污泥产生量次之(为15t/d),占全市污泥量的23%;崇阳县污泥产生量较少(为3t/d),占全市污泥量的5%。
据调查,全市目前在建污水处理厂有8座,设计日处理能力为6.5万t,预计2016年可全部投入运行,全市污水处理能力将达到30万t/d的规模,污泥的产生量也会随之增加。并且,随着全市“十三五”城镇污水处理厂配套管网及提标改造的实施,全市污水处理厂进水水量和水质浓度将会进一步提高,届时城镇污水处理厂污泥将会进一步增加。预计到2020年,保守估计全市城镇污水处理厂污泥量将达到180t/d(含水率80%)。
1.2 污泥的性质特征
根据全市部分污水处理厂污泥的检验结果,可以看出,咸宁市目前污水处理厂大部分以生活污水处理为主,重金属含量较低,污泥中氮、磷及有机质含量较高,并随着污水处理厂提标改造工程的实施,氮、磷等的含量会进一步增加。目前,除污泥含水率外,其余各项指标均达到《城镇污水处理厂污泥处置混合填埋用泥质》(GB/T 23485-2009)的相关要求。
2 咸宁市集中式污水处理厂污泥处理现状及存在问题
据调查,目前咸宁市各县(市、区)污水处理厂污泥全部采用“带式压滤脱水+卫生填埋”的方式进行处置。但基于全市垃圾填埋场的建设不规范和污泥理化性质的特殊性,全市污泥采用现有方式(“带式压滤脱水+卫生填埋”)处理存在很大的问题:
(1)全部污泥实现卫生填埋的难度极大。由于各县(市、区)垃圾填埋场的建设不到位,运行不规范,处置能力有限,如赤壁市已有的一个垃圾填埋场的渗滤液处理系统不规范,正在整改,目前已封场,所有垃圾只能送往华新水泥协同处理;嘉鱼县刚建成投运一个日处理150t垃圾填埋场,处理能力有限;咸安区垃圾目前采取焚烧处理的方式;通山县垃圾填埋场正在建设;崇阳已建日处理200t/d的垃圾填埋场,但运行不规范;通城县未建垃圾填埋场,所有垃圾全部送往咸安进行焚烧处理。并且,80%的污泥不满足低于含水率60%的填埋要求,故造成全市污水处理厂污泥未能全部进行卫生填埋处置。
(2)污泥的简单填埋会造成巨大的环境危害。污泥不同于其它的固体废物,是一种介于液体和固体之间的浓稠物,很难通过沉降进行固液分离。仅靠简单填埋,会给环境带来巨大的影响,甚至抵消污水处理厂带来的减排效益。主要表现在4个方面,即污泥的高含水率(80%左右)会造成运输成本高,且堆放占地面积大,直接填埋会使填埋场提前报废;微生物、病原体含量高,不经处理,直接施用或弃置可能会污染食物链;恶臭污染环境,同时向大气排放温室气体;含有重金属等,会污染土地,造成不可逆的耕地退化。
3 城镇污水处理厂污泥的处理处置要求及途径选择
3.1 污泥的处理处置要求
污泥处理主要是对污泥进行稳定化、减量化和无害化处理的过程,要因地制宜,推动通过填埋、焚烧、建材综合利用,现有工业窑炉(如电厂锅炉、水泥窑等)共处置等方式,提高污泥无害化处置率。污泥处理处置应符合“安全环保、循环利用、节能降耗、因地制宜、稳妥可靠”的原则。技术路线的选择应坚持污泥土地利用为主,协同焚烧(水泥窑、热电厂、垃圾)或建材利用、污泥填埋等处置方式为辅。
3.2 污泥的处理处置途径选择
污泥处理处置的典型方案有5种,分别为厌氧消化+土地利用、好氧发酵+土地利用、机械干化+焚烧、工业窑炉协同焚烧、石灰稳定+填埋和深度脱水+填埋,5种处理处置方案分别适用于不同种类的污泥。
结合咸宁市污水处理厂实际:
(1)咸宁市目前大多数地方城镇污水处理厂服务范围内,居民与工业混杂,生活污水处理厂不可避免地混入部分工业废水,所产生的污泥含有重金属等多种有害物质,再加上咸宁地区人多地少、降雨丰富,不适宜采用土地利用作为后续处置方式。
(2)咸宁市所辖的6个县市区建有3个填埋场,但目前能够正常运行仅有一个,随着污泥产生量的逐年加大,在咸宁市采用填埋的方式显然也行不通。因此,污泥不具备土地利用和填埋方式,剩下“污泥高干脱水+焚烧+建材利用”的处置方式。
咸宁现已建成了一个日处理600t生活垃圾的垃圾焚烧发电厂、华新水泥窑协同处理300t/d生活垃圾项目及汇楚危险废物处理焚烧处理系统(1000t/a),这3个项目均取得环评审批手续,按照 相关环保技术要求和规范进行建设,且目前已全部投入生产,其中垃圾焚烧发电厂实际处理生活垃圾360t/d,华新水泥窑协同处理生活垃圾160t/d,处理能力能够满足污泥(2020年达到180t/d)的处理。另外,由污泥的检测数据可以看出,咸宁城镇生活污水处理厂污泥有机质高,具有一定的综合利用价值。综合考虑咸宁市目前的经济、技术、管理水平,在充分利用现有条件的基础上,全市污水处理污泥宜采用深度脱水与焚烧结合使用的工艺。
4 结语
(1)考虑到咸宁市目前的经济、技术、管理水平,从资源综合利用和节省投资的角度来说,咸宁宜采用“深度脱水+焚烧结合使用+建材利用”的工艺。
(2)进入焚烧系统的污泥,其污泥含水量不宜高于50%,咸宁市在建设污泥高干深度脱水项目时,至少要求将污泥含水率降到50%以下。
(3)为减少污泥运输费用,可在污水处理规模较大并且与焚烧系统距离较低的地方集中建设污泥高干深度脱水项目,在全市范围内较僻远的地区污水处理厂配套建设分散的高干污泥脱水设备,污泥脱水后进行运送焚烧处理。
(4)污泥高干脱水建议可采用桑德集团研发的“电渗析+板框压滤”技术和首大能源环保集团的“污泥加入改性剂+压滤”技术,都可使用污水处理厂80%的含水污泥变成50%以下的污泥,满足焚烧处理的要求。