青岛市剩余污泥处置现状分析及资源化利用
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第35卷第2期2010年2月环境科学与管理
ENVIRONMENTAL SCIENCE AND MANAGEMENT Vol.35No.2Feb.2010
收稿日期:2009-07-27
作者简介:王楠(1982-),女,吉林长春人,硕士研究生,主要从事节
能减排方面的研究工作。
通讯联系人:王楠
文章编号:1674-6139(2010)02-0082-03
青岛市剩余污泥处置现状分析及资源化利用
王楠,李悦
(青岛大学化学化工与环境学院,山东青岛266071)
摘要:介绍了青岛市城市污水处理厂剩余污泥目前的产生情况及处置现状,对比分析了国内外先进的剩余污
泥处置方法和技术。提出了适合青岛市剩余污泥资源化利用的途径和方法。剩余污泥既是污染物又是一种资
源,
污泥的处理、处置与资源化利用相结合才是其最好的出路。关键词:剩余污泥;填埋;堆肥;焚烧;资源化利用中图分类号:X703文献标识码:A
Disposal Status Analysis and Resource Utilization of Residual Sludge in Qingdao
Wang Nan ,Li Yue
(College of Chemical and Environmental Engineering ,Qingdao University ,Qingdao 266071,China )
Abstract :Introduced the generation and disposal status of residual sludge in municipal wastewater treatment plant in pared and analyzed the advanced disposal methods of sludge at home and abroad.Find the good ways and methods in re-sidual sludge resource utilization which suit to Qingdao.Residual sludge is a kind of contamination and will be a kind of resource
at the same bining sludge treatment ,disposal and resource utilization will be the best way.
Key words :residual sludge ;sanitation fill ;compost ;incineration ;resource utilization
随着中国对城市污水处理的日益重视,近10年来青岛市污水处理设施发展迅速,仅市区现已建成
和投入运行的城市污水处理厂共有10余座,
在城市污水处理率日益提高的情况下,城市污水处理厂每天产生的大量剩余污泥成为亟待解决的难题。污泥
是污水处理厂的主要“副产品”
,也是一种处置起来颇为令人头疼的固体废弃物。由于它含有许多有害成分,如重金属元素、病菌等,处理不当极易造成严重的二次污染。目前,中国对城市生活污泥普遍采
取直接填埋、焚烧、堆肥等方法,但这些方法[1]
存在浪费土地和资源、污染环境等弊端。青岛市作为中国东部沿海重要的经济中心和港口城市及旅游胜
地,
城市建设与发展要坚持经济、社会、环境、人口和资源相协调的持续发展战略,因此在污染防控方面必须走节能环保资源化的路线。
1青岛市剩余污泥产生情况及处置现状
1.1
污泥产生情况
在生化处理过程中,活性污泥中的微生物不断地消耗着废水中的有机物质。被消耗的有机物质中,一部分有机物质被氧化以提供微生物生命活动所需的能量,另一部分有机物质则被微生物利用以
合成新的细胞质,
从而使微生物繁衍生殖,微生物在新陈代谢的同时,又有一部分老的微生物死亡,故产生了剩余污泥。随着青岛市城市污水处理能力日益提高,剩余污泥的产生量不断增加。目前青岛市城市污水处理率达70%,市七区内大型污水处理厂总的日处理能力已超过80万吨,目前青岛市城市污水处理厂日产污泥大约400吨。1.2污泥处置情况
由表1可以看出,青岛市城市污水处理厂剩余污泥基本上全部经浓缩脱水后外运或填埋。据调查其最终处置方式一般为卫生填埋、传统堆肥、焚烧,其中应用最多的是卫生填埋。有的地方污泥甚至不经无害化处理,直接就近填埋,现已达到土地饱和状态,给当地土壤和地下水造成了极大的安全隐患;当然青岛市也有一部分污水处理厂在污泥处理处置上走在了全国的前列,率先实现了污泥“变废为宝”的资源化利用。
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表1青岛市七区10座城市污水处理厂的情况介绍
名称
处理量
(万吨/天)
污水处理工艺污泥处理污泥处置所属区域
团岛污水处理厂10A/A/O工艺中温消化填埋市南区海泊河污水处理厂8AB法脱水填埋市北区李村河一期污水处理厂8UCT,VIP与A/O除磷脱氮工艺相结合消化压滤外运四方区李村河二期污水处理厂9多点进水A/O处理工艺离心脱水外运四方区娄山河污水处理厂10A/A/O工艺厌氧消化外运李沧区麦岛污水处理厂14生物滤池离心脱水外运崂山区沙子口污水处理厂5UCT生化反应污泥法发酵制有机肥崂山区城阳一期污水处理厂5间歇式循环延时曝气活性污泥法脱水就近填埋城阳区城阳二期污水处理厂5改良A2/O法浓缩脱水就近填埋城阳区青岛出口加工区污水处理厂2CAST工艺消化压滤外运城阳区泥布湾污水处理厂 5.5三沟式氧化沟脱水外运开发区镰湾河水质净化厂4悬链曝气生物处理脱水外运开发区
2国内外常用污泥处置方法分析和对比
2.1青岛市采用的几种处置方法优缺点分析
2.1.1卫生填埋
卫生填埋分为混合填埋和单独填埋。混合填埋指污泥与生活垃圾混合在填埋场进行填埋处置,将污泥与生活垃圾进行尽可能充分的混合,然后将混合物平展、压实,进行填埋;单独填埋指污泥在专用填埋场地进行填埋处置,可分为沟填、掩埋和堤坝式填埋三种类型。这种处置方法简单、易行、成本低,是一项比较普遍采用的污泥处置技术,新标准规定了污泥含水率小于60%的规定,污泥含水率需满足新标准要求。
污泥进行卫生填埋,具有投资少、容量大、见效快、适应性强的优点;但由于污泥填埋对污泥的土力学性质要求较高,需要大面积的场地和大量的运输费用,地基需作防渗处理以免污染地下水等。不仅浪费资源,还存在安全隐患、施工难度大、渗滤液无法有效处理等问题。在今后数年里美国的大部分污泥填埋场将关闭,欧盟也将规定填埋必须和焚烧相结合,只有焚烧灰才可以被填埋。在以后剩余污泥卫生填埋的比例和空间将越来越小,因为填埋并不能最终避免环境污染,而只是延缓了产生时间。
2.1.2传统堆肥
堆肥是条形静态通风垛利用污泥中的微生物进行发酵的过程。在污泥中加入一定比例的膨松剂和调理剂(如秸杆、稻草、木屑或生活垃圾等),利用微生物群落在潮湿环境下对多种有机物进行氧化分解并转化为类腐殖质。目前采用的方法有静态和动态堆肥两种,国内一般采用条形静态通风垛。
在堆肥过程中,传统的条形静态通风垛,虽然运行投入成本低,但其生产周期长、占地面积大并且对周围环境的影响比较严重,所以剩余污泥堆肥要想实现资源化和环保的双赢,必须引进新的技术,实现高效、清洁堆肥。
2.1.3焚烧
目前应用最广的焚烧设备是流化床焚烧炉,当污泥的含水率达到38%以上时就不需要辅助燃料而直接燃烧[2]。焚烧过程中所有的病菌、病原体均被彻底杀灭、有毒有害的有机残余物被氧化分解。通过焚烧可利用污泥中丰富的生物能来发电并使污泥达到最大程度的减容。
在焚烧处理中,污泥经焚烧后,虽然焚烧灰可用作生产水泥的原料,使重金属被固定在混凝土中而避免其重新进入环境,但不足之处在于焚烧过程中会产生二噁英等致癌物烟气,且处理成本昂贵,所以污泥的最终处置应该转换思路,尽最大努力资源化利用,拒绝影响人类生存的环境成本。
2.2国内外先进污泥处置方法对比
在欧洲脱水污泥与城市垃圾混合填埋比较多,而在美国多数采用单独填埋[3]。但是近年来发达国家污泥填埋处置所占比例越来越小,许多国家和地区坚决反对新建填埋场。英国污泥填埋比例由1980年的27%下降到2005年的6%,并且对污泥的陆地填埋处理征收一定的税收;德国从2000年起,要求填埋污泥的有机物含量小于5%。美国污泥填埋的比例也正逐步下降,许多地区甚至已经禁止污泥土地填埋。在中国,根据2009年最新发布的《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策(试行)》的规定,不具备土地利用和建筑材料综合利用条件的污泥,才可以采用填埋处置。国家将逐步限制未经无机化处理的污泥在垃圾填埋场填埋。
在堆肥工艺上,国内大多数地方仍沿用传统的条形静态通风垛,一些发达国家则多采用现代工业化的发酵仓工艺,解决了传统堆肥占地面积大,影响周围环境等问题。如日本至20世纪90年代末已建
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