试析污泥处理处置及资源化途径与新技术论文_赵莉 刘锦伦

试析污泥处理处置及资源化途径与新技术论文_赵莉 刘锦伦

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摘要:作为城市污水处理中形成的副产物,污泥具有极其复杂的组成,主要包括无机颗粒、有机残片等物质。各级城市目前的污水处理厂的污泥排放量逐年增大,且污泥排放总量相当大。因此,我国城市需要重视污泥的处理与处置,以综合治理城市污染加以综合利用。为此,本文简介了污泥处理处置的基本原则,分析了我国处理处置污泥技术的发展历程,探讨了污泥资源化途径,研究了污泥处理处置的新技术,仅供参考。

关键词:处理处置;资源化途径;污泥;新技术

现阶段,在处理处置污泥技术方面,涌现出一些新的技术,旨在无害化处理污泥,实现环保与资源节约。污泥以其复杂的有害组成和所含的有机物质极大地增大了处理的难度,因此在全国城乡区域,依然有相当大的一部分污泥尚未被妥善处理处置。究其原因主要是由于中国处理污泥的技术方面还有待完善,这便要求研发出污泥处理处置的新技术,以便对污泥实行资源化处理处置。

一、污泥处理处置的基本原则

当处理处置污泥时,应出于无害化处理的考虑,来达到环保安全的目标。同时还应视处理地区的情况来予以分析,被处理过的污泥应可以被再次利用。总的来说,要始终坚持环保安全、因地制宜、降耗节能、循环再利用的基本原则。在规划污泥处理处置方案时,应结合各阶段的特点(如永久性、阶段性、应急性),来创建行之有效的方案。在不同的地区针对污泥测评情况,合理选择处理方案,来无害化处理污泥。这样便能在减小处理成本的同时,还可以避免污泥的处理引发再次污染。总之,在处置污泥时,一定要保障处理的可靠性与稳妥性,并因地制宜地综合考量节能降耗,真正实现循环利用。

二、中国污泥处理处置技术的整个发展历程

上世纪60年代,鉴于中国污水处理总量小,总的污泥产量少且组成简单,故经处理后的污泥一把可用作农肥。到了上世纪80年代,各级城市较快发展污水处理厂。但污水处理形成的污泥,在一般情况下,只需简单的处理便可实现农田利用或者堆放消纳。从上世纪90年代开始发展至今,在处理污泥时开始采取诸如消化、延时曝气等稳定化处理。同时污泥处置则多采取农业利用、填埋等方法。尽管污泥量越来越多,也出现了一定量的新技术,但中国对污泥的处理处置却只是缓慢发展,原因主要是因为认知落后且所需投入过高。据相关统计,污泥处理设施费用占二级处理厂总建设费用的40%左右,且运转资金也高达运转总资金的20%左右,带给污水处理巨大的负担。

三、污泥的资源化途径

1、直接农用

一般直接施用是指直接将污水污泥在土地上施用,比如,农林业用地、破坏后的土地、固定土地等。通过利用其中的氮、磷、钾等营养元素与一些有机质,能提升土壤肥力,加快作物的生长。尤其是食品企业排放的污泥,具有很高的农用价值。

2、作粘结剂

通过将活性污泥用作粘结剂,可以加工无烟粉煤形成型煤。这样在高温气化炉污泥被处理后,能避免污染出现。同时用作型煤粘结剂,污泥取代白泥后能优化高温下的型煤孔结构,以增强型煤固有的气化反应性,减小灰渣残炭,增强碳转化能力。

3、作动物饲料

在污泥中也有很多价值高的物质,如粗蛋白、灰分、纤维素、脂肪酸分别含28.7%~40.9%、26.4~46.0%、26.6%~44.0%、0~3.7%。其中的蛋白包含多种家畜饲料氨基酸,且不同氨基酸也较为平衡,故可用作饲料蛋白。

4、修复土壤

在污泥中的营养成分还能用于改善土壤,促进农作物产量的增大,避免土壤被腐蚀。一般以焚烧、填埋、表面处置等形式来回用,又或用作土壤改良剂。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但其中的焚烧处理投入大,通过填埋与表面处置也无法真正解决问题,因此污泥处理首选用作土壤改良剂的方法。此外,污泥还可用于很好地修复矿山废弃地,能在提升土壤养分的同时,令土壤更加熟化。

四、污泥处理处置新技术

1、原位减量技术

在利用原位减量技术来处理污泥时,一般通过加快微生物的呼吸与分解,来决定细胞的总合成量。在分级微生物时,可以有效减少污泥含量。目前,随着我国原位减量技术的不断发展,现已可以减少超过85%的污泥量。在大幅提升污泥处理效果的同时,还达到了污泥减量的目标。

2、干化技术

干化技术指的是对污泥脱水后,以加热的方式来处理污泥,从而减少污泥总含水量,一般可以排出超过2/3的水分。在干化处理中,还能支出超过80%的能量,以减小污泥处理处置的资金,从而实现低碳、节能目的。随着现代干化技术的进步,现已被广泛应用在处理处置污泥中,且多利用太阳能来实现。此外,有条件的话,还可以选用微波与热泵这两种干化技术。

3、减容技术

这种减容处理技术旨在减小污泥体积、降低含水率,为污泥的减量打好基础。在减容处理污泥时,并不会更改污泥的总固体量,但借助这种技术却可以降低污泥处理中消耗的药品量。减容处理目前多通过射流与电渗透这两种技术来完成,故能在节能的同时还可以降耗。

4、干化焚烧技术

干化焚烧污泥的技术是指先脱水干化再焚烧污泥,并对焚烧生成的高温烟气采取能量回收措施。当干化处理前端污泥后,可以焚烧污泥并回收热量的关键在于污泥中的有机物质很多,且焚烧后生成的物质均为无机且无污染的残渣。但若再次焚烧,则会生成诸如氯化物、二氧化硫等的有害物。因此,对处理烟气的技术有着较严格的高要求,且需要投入较多成本,因此该技术的推广与应用备受的限制。

5、厌氧消化技术

目前,厌氧消化技术属于较稳定的、最常用的、资源化污泥处理技术之一。通过利用这项技术,可以循环利用污泥中的自然资源,如碳、氮、磷等。现阶段,厌氧消化技术进步的较快,有大量的资料从中国污泥的特征出发,研究了厌氧消化效率的提高渠道,并创新开发了多种技术,如有机质协同、高含固、预处理加多级多相等新的厌氧消化,其中的一些技术现已形成示范装备或者工程。在这方面代表性工艺主要包括水解回收利用初沉和剩余污泥的碳源技术、城市污泥协同有机质的厌氧消化技术、分相/分级厌氧消化技术等。此外,在厌氧消化技术推广应用的过程中,以后将在会重点研究转化有机质效率的提高、停留时间缩短、沼气中甲烷含量提升、高品质利用沼渣沼液途径的研发等。

五、结语

综上所述,随着我国目前污水处理工程建设规模的不断扩大,推动了污泥处理处置装备、资源化利用途径的开发及其相关新技术的进一步发展。在储备系列原创技术的同时,还打造了一些典型示范工程,并提供给污泥处理处置强大的技术支撑,从而促进了生态环境的改善。

参考文献

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论文作者:赵莉 刘锦伦

论文发表刊物:《城镇建设》2019年11期

论文发表时间:2019/8/26

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