近年來(lái),隨著(zhù)社會(huì )發(fā)展形態(tài)的轉變,我國城市化發(fā)展進(jìn)程不斷加快,社會(huì )總體生產(chǎn)力逐年增強。與此同時(shí),在城市發(fā)展過(guò)程中所產(chǎn)生和處理的污泥總量也在持續增強。而在我國多數城市污水處理廠(chǎng)運行和污泥處置過(guò)程中,普遍存在污泥處理效率低下、處置經(jīng)濟成本過(guò)高以及污泥利用率不足等問(wèn)題,這也是當前城市污水處理行業(yè)所面臨的主要發(fā)展瓶頸之一。因此,本文對各項城市污水處理廠(chǎng)污泥處置技術(shù)進(jìn)行分析,探討問(wèn)題的技術(shù)解決途徑。
關(guān)鍵詞:城市污水處理廠(chǎng);污泥處置技術(shù);發(fā)展趨勢
一、我國城市污水處理廠(chǎng)污泥處置工作現狀
目前來(lái)看,我國多數城市污水處理廠(chǎng)在運行過(guò)程中,對于所產(chǎn)生的污泥仍采取傳統處置方法,如集中堆積、填埋等,沒(méi)有對污泥開(kāi)展處理作業(yè),導致多數污泥中含有大量重金屬元素以及各類(lèi)有毒物質(zhì),對周邊生態(tài)環(huán)境造成二次污染。
二、我國城市污泥處置工作的未來(lái)發(fā)展趨勢
污泥利用率過(guò)低、生態(tài)環(huán)境遭受二次破壞的根本原因在于,當前我國污水處理與污泥處置工作理念較為僵化,與社會(huì )發(fā)展形態(tài)相脫節。
三、主要城市污水處理廠(chǎng)污泥處置技術(shù)
1.污泥制肥以及土地利用處置技術(shù)
從污泥處置經(jīng)濟成本、處置效率與再生利用價(jià)值等多方面角度來(lái)看,土地利用都是的污泥處置技術(shù)方向,不但不會(huì )對生態(tài)環(huán)境造成二次污染,還在推動(dòng)了我國有機農業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。的處置方法是將所需處置的城市污泥進(jìn)行分類(lèi)處理,例如將其分為單獨堆肥(所需處置城市污泥單獨堆放)以及混合堆肥(城市污泥與適當種類(lèi)的城市生活垃圾共同堆放,抑或是城市污泥與動(dòng)物糞便等加以混合堆放)兩種。混合堆放的污泥在長(cháng)時(shí)間堆積過(guò)程中逐漸產(chǎn)生化學(xué)反應,形成有機肥料。而單獨堆放的城市污泥則與所添加的各類(lèi)營(yíng)養物與化學(xué)添加劑產(chǎn)生反應,形成有機復合肥料。
為直觀(guān)闡述城市污泥土地利用處置技術(shù)的應用價(jià)值,以北京市城市污泥土地利用實(shí)際情況為例。我國北京市現有農用土地面積總數為110萬(wàn)平方公里,沒(méi)有得到利用與開(kāi)發(fā)的荒地面積總數為21萬(wàn)平方公里,占總體農用土地面積的19%。而這類(lèi)荒地未到充分開(kāi)發(fā)問(wèn)題的主要成因在于,土壤中所分布各類(lèi)有機物質(zhì)的含量過(guò)低,無(wú)法為所栽種綠化植物與農作物提供充足生長(cháng)養分。據相關(guān)調查統計數據顯示,北京市每年需要32-34萬(wàn)噸有機肥料。而通過(guò)對城市污泥制肥以及土地利用處置技術(shù)的應用,每年可向北京市提供所需有機肥料的70%。
城市污泥制肥技術(shù)是將城市污水處理廠(chǎng)中所產(chǎn)生和有待處理的生污泥運輸至制肥廠(chǎng)區,將其制作為有機肥料后向農地、林地、沙漠化荒地以及園林綠化區域土壤中進(jìn)行施肥。
2.城市污泥建材利用以及干化焚燒技術(shù)
(1)城市污泥建材利用。隨著(zhù)施工技術(shù)總體體系的不斷優(yōu)化完善,各類(lèi)新型綠色建筑材料陸續得到廣泛普及應用。城市污泥作為部分綠色新型建筑材料的主要生產(chǎn)原材料,挖掘了城市污泥的再生利用價(jià)值。如城市污泥是磚材砌塊、水泥添加料、輕質(zhì)骨粒等施工材料的主要原材料。但在利用城市污泥制作各類(lèi)建筑材料時(shí),需要提前對城市污泥開(kāi)展全面性的金屬浸出以及過(guò)濾處理工作,避免所使用城市污泥中分布過(guò)量重金屬離子以及放射性污染物等。
(2)城市污泥干化焚燒。相較于其他城市垃圾與所處理城市污水而言,城市污泥具有質(zhì)地輕、熱值高等特點(diǎn),可基于低溫干化技術(shù)對城市污泥進(jìn)行預處理(將城市污泥中所分布各類(lèi)有害物質(zhì)加以去除),隨后將經(jīng)過(guò)處理的城市污泥作為原始燃料進(jìn)行焚燒發(fā)電,且城市污泥在焚燒后會(huì )產(chǎn)生一定數量的灰渣,這類(lèi)灰渣也具有較高再生利用價(jià)值(制作水泥等)。而城市污泥干化焚燒的具體工藝流程為,將城市污水處理廠(chǎng)所產(chǎn)生、有待處置的生污泥運輸至干化車(chē)間,開(kāi)展污泥干化預處理,隨后將干污泥進(jìn)行焚燒,所產(chǎn)生熱能用于轉換電能(也可將其直接進(jìn)行供熱)、回收灰渣。但污泥干化焚燒技術(shù)的經(jīng)濟成本較為高昂,因此需要結合實(shí)際情況進(jìn)行選擇。
3.城市污泥填埋技術(shù)
技術(shù)處置原理與流程為,對所產(chǎn)生的污泥進(jìn)行分類(lèi)堆集(可將其混合堆積),隨后將城市污泥運輸至區域(或是人工開(kāi)挖坑地)進(jìn)行填埋,在填埋區域土壤中營(yíng)造一個(gè)相對較為穩定的生態(tài)環(huán)境,用于繁殖微生物,對所填埋污泥與各類(lèi)城市生活垃圾開(kāi)展降解處理。同比其他技術(shù),污泥直接填埋技術(shù)雖然具有高經(jīng)濟性,但卻會(huì )對生態(tài)環(huán)境造成二次污染破壞,且會(huì )消耗一定的土地資源。在當前我國社會(huì )發(fā)展背景下,可選擇將城市污泥直接填埋技術(shù)作為一項過(guò)渡技術(shù),逐漸降低對這一技術(shù)的應用力度。
4.污泥熱解處理技術(shù)
這一技術(shù)的處置原理為,基于污泥中所分布有機物具有的熱不穩定特征,營(yíng)造無(wú)氧環(huán)境,將污泥在該環(huán)境下進(jìn)行加熱處理,污泥中所分布有機物在高溫無(wú)氧環(huán)境下出現熱裂解反應,逐漸形成使用價(jià)值加高的固體殘渣以及熱解氣。隨后對固體殘渣與熱解氣進(jìn)行針對性使用即可。
這一技術(shù)的應用,有力推動(dòng)了我國城市污泥處理的減量化、資源化發(fā)展進(jìn)程。
5.各項城市污泥處理技術(shù)對比
在當前我國城市污泥處置領(lǐng)域,常見(jiàn)處置技術(shù)為干化焚燒、土地利用以及衛生填埋技術(shù),不同技術(shù)之間的應用優(yōu)缺點(diǎn)有所不同,需結合城市污水處理廠(chǎng)實(shí)際運行情況、污泥處置需求加以選擇。而各項污泥處置技術(shù)之間的處置成本與具體區別為:城市污泥干化焚燒以及建材利用的處置經(jīng)濟成本高,普遍在300-400元/m3,且對處理設備要求較高,需要全面配置煙氣處理設備等。但這一技術(shù)具有污泥處置效率高、占地面積小、不受到外界環(huán)境與氣候因素影響、適用范圍廣等應用優(yōu)勢;土地利用技術(shù)的處置經(jīng)濟成本適中(150-250元/m3),但易受到外界因素影響、工藝流程繁瑣、占地面積大;衛生填埋技術(shù)的處置經(jīng)濟成本低(100-200元/m3),但卻會(huì )對生態(tài)環(huán)境造成嚴重二次污染、且對所處置城市污泥的含水量有較高要求,需要對部分含水量過(guò)高的城市污泥提前開(kāi)展脫水處理。
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