污泥處理處置的重要性和污泥處理的方法及優(yōu)缺點分析
1.污泥處理處置的重要性
污水處理和污泥處理處置是解決城市水污染問題同等重要又緊密關(guān)聯(lián)的兩個系統(tǒng)。
污泥處理處置是污水處理得以最終實施的保障,在經(jīng)濟發(fā)達國家,污泥處理處置是極其重要的環(huán)節(jié),其投資約占污水處理廠總投資的50~70%。
污泥處理方法大體有填海、填埋、焚燒和土地利用。其中填海由于出現(xiàn)了嚴重的污染問題,已經(jīng)被國際海洋法所禁止,各國都基本上廢止。余下的幾種處置方式各有優(yōu)劣。從技術(shù)難度比較,填埋的技術(shù)難度最低,其次是土地利用,難度最高的是焚燒。從投資成本來看,焚燒的投入成本最高,其次是填埋,土地利用成本最低。而從環(huán)境風險來比較,焚燒和填埋分別存在尾氣和地下水污染的風險,而土地利用的風險也需要控制。
各國都把污泥處理處置作為污水處理系統(tǒng)的非常重要的環(huán)節(jié),給予巨大投入,使污染治理能劃上一個完整的句號,這是成熟的污水處理思路;二是不同國家和地區(qū)因地制宜地采取了適合各自國情的污泥處理處置技術(shù)路線。
2.幾種污泥處理的方法及優(yōu)缺點分析
①污泥的衛(wèi)生填埋
污泥衛(wèi)生填埋始于20世紀60年代,是一項比較成熟的污泥處置技術(shù)。污泥既可單獨填埋也可與生活垃圾和工業(yè)廢物一起填埋。這種處置方法簡單、易行、成本低,污泥又不需要高度脫水,適應(yīng)性強。填埋場一般為廢棄的礦坑或天然的低洼地。但是污泥填埋也存在一些問題,尤指填埋滲濾液和氣體的形成。滲濾液是一種被嚴重污染的液體,如果填埋場選址或運行不當,這種液體就會進入地下水層,污染地下水環(huán)境。填埋場產(chǎn)生的氣體主要是甲烷,若不采取適當措施會引起爆炸和燃燒。另外,適合污泥填埋的場所也因城市污泥的大量產(chǎn)出而越來越有限,這也限制了該法的進一步發(fā)展。
②污泥的直接土地利用
污泥土地直接利用因投資少、能耗低、運行費用低、有機部分可轉(zhuǎn)化成土壤改良劑成分等優(yōu)點,被認為是最有發(fā)展?jié)摿Φ囊环N處置方式,這種處置方式是把污泥應(yīng)用于農(nóng)田、菜地、果園、草地、市政綠化、育苗基質(zhì)及嚴重擾動的土地修復(fù)與重建等?茖W合理的土地利用,可減少污泥帶來的負面效應(yīng)。林地和市政綠化的利用因不易造成食物鏈的污染而成為污泥土地利用的有效方式。污泥用于嚴重擾動的土地(如礦場土地、森林采伐場、垃圾填埋場、地表嚴重破壞區(qū)等需要復(fù)墾的土地)的修復(fù)與重建,減少了污泥對人類生活的潛在威脅,既處置了污泥又恢復(fù)了生態(tài)環(huán)境。污泥農(nóng)用正在成為世界各國主要的污泥處置方式,污泥農(nóng)用的比例很大程度上取決于各國政府有關(guān)的法律、法規(guī)和污染控制情況,同時也與國家的領(lǐng)土的大小和農(nóng)業(yè)發(fā)展情況有關(guān)。如英、美、法等許多國家城市污泥的農(nóng)用率可達70%,有的高達 80%以上。
③污泥的焚燒
濕污泥干化后再直接焚燒應(yīng)用得較為普遍,沒有經(jīng)過干化的污泥直接進行焚燒不僅十分困難,而且在能耗上也是極不經(jīng)濟的。
以焚燒為核心的污泥處理方法是最徹底的污泥處理方法,它能使有機物全部碳化,殺死病原體,可最大限度地減少污泥體積;但是其缺點在于處理設(shè)施投資大,處理費用高。
④污泥的低溫熱解處理
污泥熱化學處理因其無害化和減量化徹底,地位已逐漸增強。但傳統(tǒng)的熱化學處理(焚燒法)通常需加入輔助燃料,費用較高。城市污泥低溫熱解是一種發(fā)展中的能量回收型污泥熱化學處理技術(shù)。它通過在催化劑作用下無氧加熱干燥污泥至一定溫度(<500℃),由干餾和熱分解作用使污泥轉(zhuǎn)化為油、反應(yīng)水、不凝性氣體和炭4種可燃產(chǎn)物,最大轉(zhuǎn)化率取決于污泥組成和催化劑的種類,正常產(chǎn)率為200~300L(油)/噸(干泥),其性質(zhì)與柴油相似。低溫熱解是能量凈輸出過程,成本低于直接焚燒。
3.小結(jié)
從發(fā)達國家污泥處理處置的發(fā)展趨勢分析,今后污泥處理處置的方向?qū)峭恋乩煤蜔崮芾,污泥填埋的比例將大幅度降低。污泥土地利用將會向更安全、更?jīng)濟的利用方向發(fā)展;污泥焚燒和熱能利用將是污泥處理處置的發(fā)展方向之一,今后焚燒的比例將會進一步增加。另外,隨著科學技術(shù)的發(fā)展,一些新的污泥處理處置技術(shù)(如污泥的低溫熱處理技術(shù)等)也在研究和試驗中,該技術(shù)的應(yīng)用前景十分看好。
可以看出,經(jīng)濟發(fā)達國家污泥處理處置技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷是衛(wèi)生填埋、土地利用、焚燒(熱能利用),并正向低溫熱解等高技術(shù)含量的處理方法發(fā)展,目前應(yīng)用得最普遍和最成熟的處理處置方式是土地利用和焚燒。無論是傳統(tǒng)的處理處置方法,還是新的處理處置方法,污泥的熱干化處理技術(shù)皆因其操作靈活,可根據(jù)污泥的最終處置需求來調(diào)節(jié)干污泥的含固率等特點,愈來愈受到人們的重視,正發(fā)揮著越來越重要的作用。

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