作为城市污水处理厂的副产品,城市污泥产量巨大,成分复杂。如何妥善处理城市污泥已引起越来越多的关注。城市污泥含有大量的营养物质,如有机物,氮和磷。经过适当的处理,它可以把废物变成宝藏。探索适合中国国情的污泥技术的合理配置和利用具有重要的现实意义。本文介绍了近年来国内外城市污泥的常用处理技术,分析了不同技术的优缺点。旨在为读者提供当前城市污泥处理和资源利用的基本思路,发展现状和背景。

目前,污泥处理技术主要有三种类型:卫生填埋,污泥焚烧和土地利用。城市污泥处理技术根据不同国家经济社会发展水平的不同而不同:西方发达国家早期工业化,污泥处理技术比较完善,污泥土地利用占很大比例,如美国污泥土地利用。占污泥总产量的33%,英国为55%,法国为50%,葡萄牙为80%。根据住房和城乡建设部的统计,截至2014年底,中国通过建筑材料,焚烧,堆肥,卫生填埋等污泥处理占56%,未达到80%国务院要求的处置目标《“十二五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》。 。

污泥卫生填埋技术始于20世纪60年代,分为混合填埋和单独填埋。混合填埋是指污泥和生活垃圾的彻底混合,压扁,压实和最终填埋处理。单独的垃圾填埋场是指通过简单灭菌消毒并在特殊垃圾填埋场处理的污泥。 ,粘土,种植绿色植物进行生态修​​复,分为三种类型:沟填,埋葬和坝式填埋。卫生填埋技术操作简单,污泥不需要高度脱水(自然干燥),无毒无害的成本低。然而,与此同时,卫生填埋技术本身存在许多问题。例如,处理周期太长(污泥稳定时间为2 - 7年),土地占用严重。垃圾填埋场渗滤液可能导致土壤和地下水污染。

由于土地资源有限以及渗滤液对土壤和地下水的潜在污染风险,垃圾填埋技术的进一步发展受到限制。近年来,发达国家污泥卫生填埋处理的比例越来越低。英国城市污水污泥填埋场的比例已从1980年的27%下降到2005年的6%,并征收了污泥卫生填埋处理税;法国自2005年以来禁止垃圾填埋场; 2009年之后,美国关闭了大部分污泥填埋场。中国2009《城镇污泥处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策(试行)》明确规定,不具备土地利用和建筑材料综合利用条件的污泥可以在卫生填埋场处理,越来越多的地区开始减少甚至限制垃圾填埋场的建设。

污泥焚烧技术是一种在好氧条件下对污泥进行高温热处理的技术,常用于处理有毒污泥和高毒性,有害的剩余污泥。城市污泥含有大量的有机物和纤维木质素,脱水干燥后直接焚烧。有机物被完全碳化,污泥中的病原体和卵被完全杀死,污泥量最小化,最后灰分更稳定。 。

污泥焚烧技术处理速度快,无害,彻底,不需要长期储存,处理面积小,废热可用于发电或供暖。污泥焚烧设备主要包括立式多级炉,同转窑焚烧炉和流化床焚烧炉。目前,污泥焚烧技术已在西欧和日本得到广泛应用。日本的污泥焚烧占污泥总处理量的60%以上,欧盟也超过10%。中国第一座大型污泥焚烧处理厂——深圳市环境卫生综合处理厂于1988年11月投入运营,已投入运行约20年。它在污泥焚烧和发电方面积累了大量的经验;青岛污泥焚烧发电项目于2005年建成该项目每天可处理多达26吨污泥,每小时发电量超过700度。

污泥焚烧技术也存在一些问题。首先,污泥含水量高(超过60%),燃烧要求高,导致处理设施投资大,能耗高,处理和维护成本高。其次,污泥焚烧容易产生有毒有害气体,如酸性气体,邪恶等,容易产生二次污染。根据国土交通省统计,污泥焚烧过程中产生的N2O量占污水处理行业温室气体排放总量的21%。此外,污泥含有大量有价值的生物资源,焚烧后不能充分获得这些资源。利用率不符合可持续发展需求,因此这些问题限制了污泥焚烧技术的进一步推广。

城市污泥富含有机质,氮,磷,钾等有益成分。它还具有很强的粘度和强吸水性。它可以显着改善土壤的物理和化学性质,有助于形成土壤团聚体,提高颗粒的水稳定性和保水能力。减少土壤侵蚀,显着提高土壤肥力和生物活性,实现农业生态环境的良性循环。因此,土地利用也是城市污泥处理的重要潜在方式之一。

虽然污泥可用于改善盐碱地,沙地和受损土壤,但如果污泥直接用于未经预处理的土地使用,它还含有一些有毒有害物质,病原体,寄生虫卵等。过量浓度的氮和磷会导致地下水污染;重金属(汞,锌,铬,铅,镍等)可能会对土壤造成二次污染,并可能通过食物链进入人体;此外,病原体和寄生虫卵会对环境和公众健康产生影响。这些都是污泥土地利用实际应用中需要解决的问题。

从经济发展,资源开发利用和城市生态环境保护的角度来看,城市污泥处理的理想出路是资源利用。城市污泥资源的利用应遵循“安全环保,循环利用,节约能源,减少消耗,因地制宜,稳定”的基本原则。安全和环境保护是必须遵守的基本要求;回收是一项重要目标,需要努力实现;节能降耗是充分考虑的重要因素;当地条件是方案比较和决策的基本前提;稳定可靠是整个过程中的必要条件。目前,几种主要的污泥回收技术如下。

污泥堆肥技术是一种新兴的生物处理技术,自20世纪60年代以来发展迅速。它是一种基于资源的污泥土地使用技术,被认为是最有前途的处置技术。污泥堆肥的主要机理是污泥中的不稳定有机物在微生物发酵作用下降解并转化为腐殖质,病原体和卵被杀死,恶臭在一定程度上被消除。

污泥堆肥过程一般为处理前处理——发酵——二次发酵——,具有投资少,能耗低,运行成本低,易于储存,运输和使用堆肥产品的优点。 20世纪90年代末,日本建造了35座污泥堆肥厂;目前,英国,法国,瑞士,瑞典和荷兰的城市污泥农业资源约占污泥总量的50%,而卢森堡则超过80%。 。 1/3

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