浅析我国城市污泥处理
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［摘 要］城市污泥处理是一项世界性的难题,目前主要的处理方式有污泥焚烧、卫生填埋、土地利用。结合我国的实际情况,对以上三种方式进行分析比较,较为可行的是我国城市污泥的处理可以采用因地制宜综合处理模式。根据各个地方不同的发展状况和经济水平因地制宜地采用城市污泥处理工艺,可以综合地运用以上几种工艺,实现环保和经济效益的双丰收。
［关键词］城市污泥；处理；土地利用；焚烧；填埋
［中图分类号］C93［文献标识码］A［文章编号］1005-6432（2012）23-0030-02
1 污泥焚烧
11 概念
因为污泥中含有大量的可以燃烧的有机物和一定数量的纤维素木质素,将污泥通过一系列的脱水化处置后再进行干燥处理,最后通过焚烧炉进行焚烧,使污泥成为少量灰烬的城市污泥处理工艺。污泥焚烧是一种减量化、稳定化、无害化的处理方法。可以分为完全燃烧法和不完全燃烧法。完全燃烧是通过竖式多级焚烧炉,将污泥干燥充分燃烧,多用在大城市的污水处理厂。所谓不完全燃烧法,是指在对城市污泥不脱水干燥的情况下,利用水中有机杂质在高压、高温下可被氧化的性质,在装置内的适宜条件下,去除污泥中有机物,通常又称湿式氧化、湿法燃烧。这种方法除适用于处理含大量有机物的污泥外,也适用于处理高浓度的有机废水。
1.2一般处理流程
污泥焚烧的一般流程为污泥运输、干燥、焚烧、后期处理。对污泥的焚烧按照完全燃烧法和不完全燃烧法,工艺流程上前者需要对污泥进行脱水干燥,后者则不需要。一般情况下,焚烧污泥通过特殊改装汽车运输到焚烧工厂,进入干燥设备。对污泥的干燥处理,通常采用锅炉烟气来直接干燥,在干燥的过程中,烟气先经多管除尘器除尘,以降低烟气中的粉尘含量,含少量粉尘的烟气再进入双联旋流干燥机与湿污泥直接接触进行干燥。然后通过焚烧炉进行焚烧。最后对焚烧后残余物进行处理。
1.3 利弊分析
通过焚烧城市污泥能够大量地化解污泥中的有毒有害物质,焚烧后产物为无毒、无菌的无机物质能够快速地降解,通过焚烧污泥最后产物的运输和处理也大大简化。同时焚烧产生的热量可以充分利用,如城市供暖、发电等。焚烧过程中产生的有毒有害气体,如二氧化硫、二恶英,对大气造成二次污染,同时污泥中的重金属也随烟尘扩散,造成大面积污染。同时,污泥焚烧的运行费用高昂,是其他工艺的数倍。在欧美发过国家中,只有日本大面积的采用污泥焚烧。
2 卫生填埋
2.1 概念
卫生填埋是指将城市污泥与生活垃圾一起进行填埋,而不需要对城市污泥进行干燥脱水、焚烧。一般利用城市低洼地填埋城市污泥,目前卫生填埋的方式主要进行厌氧填埋。
2.2 一般处理流程
卫生填埋较为简单,直接将污泥经过简单灭菌处理后运输到垃圾填埋场,与生活垃圾和工业垃圾一起深埋底下即可。为了防止填埋废物与周围环境接触,尤其是防止地下水污染,在设计上除了必须严格选择具有适宜的水文地质结构和满足其他条件的场址外,还要求在填埋场底部铺有一定厚度的黏土层或高密度聚乙烯材料的衬层,并具有地表径流控制、浸出液的收集和处理、沼气的收集和处理、监测井及适当的最终覆盖层的设计。
2.3 利弊分析
卫生填埋处理费用最为低廉,不需要对污泥进行脱水干燥。处理简单,速度快捷。但填埋的弊端显而易见,因为没有经过特别处理,污泥中的有毒有害成分仍然存在。虽然经过深埋,但是日久天长,随着雨水的渗透,污泥中的有毒有害成分渗透到周围土壤、水质中,对周围环境造成二次污染,并且这种污染对生态环境的损害及其巨大。另外填埋需要消耗大量的土地资源,虽然有的国家曾经将填埋改为深海填埋,但是污泥垃圾等还有的污染更具有破坏性和长久性,现在发达国家基本上已经禁止进行海洋填埋。城市快速发展的今天,土地资源日趋紧张,对污泥进行填埋处理已经不合时宜。
3 土地利用
31 概念
污泥的土地利用是指通过特殊工艺,将城市污泥中的有毒有害物质进行处理保留城市污泥中的有机营养成分,使其成为农田修复、花木肥料的污泥处理过程。一般使用发酵的方法,对城市污泥中的有害物质进行处理,使其降解或者化学分解,保留污泥中的营养成分。
32 一般流程
污泥的土地利用流程,首先对污泥进行脱水或者干化处理,将污泥进行固态化,然后对处理过的污泥进行脱水处理。脱水后进行第一次发酵,通过添加膨胀剂和调理剂等化学药剂,对污泥中的有害成分进行初次处理,再对发酵的污泥进行通风除味。第一次发酵后,再进行一次发酵处理,大幅度地降解污泥中的有毒有害成分,同时保持污泥中的营养成分。通过化学发酵处理后,即可成为半成品,在对半成品按照需要的不同进行粗加工或者深加工。
33 利弊分析
污泥中富含大量的植物生长所需要的营养成分,能够转化为优质的农作物肥料,同时也能成为农田改造的优质材料。不过污泥中的有毒有害成分较多,在进行土地利用前,必须对污泥进行有毒有害物质预先处理,降低有毒有害物质的含量。一般通过化学或者物理的方法进行预先处理。从目前现有的技术来看对污泥中有毒有害物质进行处理,已经不是什么难题,并且从成本的角度来看,对有毒有害物质处理的费用,与处理后所代来的收益远大于前者。
4 我国城市污泥处理模式的选择
41 我国城市污泥处理模式选择的背景
(1)土地资源有限,土地环境污染严重。我国是一个农业大国,又是一个人口大国,人口基数大,农业处于国民经济体系中的基础地位。而可耕种土地面积极为有限,特别是最近几年城市化进程加快,大量的耕地转化为城市建设用地,可耕地面积逐年减少。以牺牲环境为代价的粗放型的经济发展模式,使得我国土地环境污染及其严重。
(2)城市化步伐加快,城市垃圾数量庞大。我国经济发展由农业国向工业国不断推进,直接的表现就是城市步伐加快,具体表现在农村居民向城镇集中,城镇居民向大城市集中,城市化步伐加快,大城市、特大城市不断涌现。城市的不断涌现,特别是特大城市的出现,产生了一系列的城市环境问题,特别是由此而产生的城市垃圾逐年增多,很多城市甚至出现了垃圾围城的现象。
(3)区域发展不平衡。我国经济最近几十年飞速发展,但是我国幅员辽阔,地区发展差异较大,东部和西部发展差距巨大,东部经济、文化、社会发展明显领先于西部和中部地区,特别是经济发展水平上,东部占据明显的优势。在对待环境保护的态度上,先发展的地区,环境保护意识和环境保护投入远远超过中西部地区。可以说在环境保护上总体态度是一致的,但是具体的保护方法上,各个地区存在较大的差异。
42 我国城市污泥处理模式的比较
污泥焚烧对城市污泥中的有毒有害物质处理的较为彻底,但是焚烧过程中容易对环境产生二次污染,并且污泥焚烧设备昂贵,运行费用甚高。我国地区发展极不平衡,到目前只有少数沿海发达地区才采用焚烧来处理城市污泥。卫生填埋处理工艺简单,高效便捷,成本低廉,但是我国土地资源极为有限,填埋需要消耗大量的土地资源,并且此种消耗是不可逆转的。同时填埋不能降解污泥中的有毒有害成分,随着时间的推移填埋污泥会对周围环境造成二次深度污染,对整个环境带来不可逆的损害。土地利用的方式处理城市污泥,能够使得土地资源循环利用,一方面保留的城市污泥中的营养成分能够循环使用；另一方面对环境不会造成二次污染,可以说是一种最佳的城市污泥处理方式。
43 因地制宜综合处理
由于我国目前的区域发展状况和工艺存在的先天限制,对城市污泥处理的模式很难找到一种全面推广的统一模式。在一些高度城市化的沿海发达地区,因为资金雄厚,采用污泥焚烧的方式处理城市污泥。在一些经济欠发达地区,公用经费有限,可以采用填埋的方式处理城市污泥。在一些农业发达地区,可采用土地利用的方式处理城市污泥。我们应当看到以上三种城市污泥处理模式不是静态的固定不变的,各地应当结合本地实际情况交叉综合使用焚烧、填埋、土地利用。对于那些不适合填埋、利用的污泥可以采用焚烧的方式；不适合焚烧的可以采用土地利用的模式。
5 结 论
传统的城市污泥处理工艺,焚烧污泥、卫生填埋和土地利用,有其存在的合理性并将长期存在下去,但是随着经济的发展,城市的扩展,土地资源和环境保护的压力日趋严峻。因此在新的时代背景下,对城市污泥的处理应当充分考虑时代的要求。由于我国地域跨度大,经济发展水平有加大的差异,从城市污泥处理的模式的角度看,难以找到一个全国统一适用的模式。因此因地制宜、综合合理利用的城市污泥处理工艺是城市污泥处理的一条最优选择路径。
参考文献：
［1］邹绍文,张树清,王玉军,等中国城市污泥的性质和处置方式及其土地利用前景［J］.中国农学通报,2005(1)
［2］何品晶,邵立明污泥综合处理技术系统的可行性分析［J］.上海环境科学,1997(12)
［3］刘奇,徐颖城市污泥处理利用现状研究［J］.贵州化工,2010(1)