中国城市污水污泥处置处置问题探讨.docx
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中国城市污水污泥处置处置问题探讨
中国城市污水污泥处置处置问题探讨
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水信息网更新时刻:
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摘要:
本文分析了城市污水处置中城市污泥处置、处置相关概念问题、污水处置与污泥处置的关系和污泥的土地利用问题等。
关键词:
污水处置污泥氧化沟
1前言
依照建设部《2003年城市建设统计年报》统计,全国已建成各级城市污水处置厂612座,处置量达到96亿m3/a,处置率抵达%。
可是污水处置进程中产生的要紧副产物污泥也随之逐年增加,这些污泥的处置、处置问题大体没有妥帖解决,其环境污染问题日趋突出。
按污水处置厂总的污水处置量估算,2003年我国大约有960万t/a湿污饼产生(含水率为80%),约190万t/a干污泥。
若是把其他污水处置设施产生的污泥量计算在内,全国每一年产生的湿污泥量为1480万t/a(含水率为80%),产生的干污泥296万t/a。
若是中国城镇污水全数得处处置,污泥的产量将达到2000万t/a。
据调查上海、北京、深圳等大城市天天都有千吨左右的湿污泥产生。
北京2003年产生1479t/d湿污泥(含水率80%),天天产生干污泥296t/d。
上海市每一年产生的污泥量,若是按含水率为80%计算,总量为129万t/年(含固率80%),这还不包括自来水厂和下水道通沟污泥等。
而其他省份,如山东省截至到2004年末已建成60多座城市污水处置厂,削减了大量污染负荷,但湿污泥产量庞大。
2003年山东省污水处置厂污泥产生量为万t/a,其中处置量为万t(要紧为填埋),占%,综合利用量万t占%,排放量万t,占%。
在污水处置进程中,50%的有污染物都转移到了污泥当中。
污泥问题却没有取得专门好解决,在专门大程度上阻碍了水污染操纵的成效。
可否解决好污泥处置处置问题,幸免二次污染,是水环境治理成功与否的关键因素之一。
城市污水处置厂的污泥得不到及时有效的处置处置,直接外运、直接农用或任意堆放和不标准的填埋都将使污泥成为新的环境污染源。
可想而知,如此多的污泥若是肆意处置,将从空气、地下水、食物链三方面要挟着人类生活。
没有妥帖处置处置的污泥给城市造成环境压力和经济负担是庞大的,污泥如何平安合理的消纳已成为城市基础设施建设中亟待解决的问题。
2城市污泥处置、处置相关概念问题
讨论污泥处置处置问题,应第一澄清有关污泥处置处置的术语和概念。
从本质上讲污泥一词也不是一个科学的概念,自然界中污泥的产生是与水体中固体物的沉积有关,因此一样称为淤泥。
从那个意义上讲污泥是由可沉淀的颗粒物所组成,因此只有沉淀下来的才成为污泥。
在科学界对污泥的概念也是不同的,比如在化学上和工程上对水中污染物类型的概念是不同的。
化学家对水中有机物形态的概念是依照颗粒尺寸:
溶解性(<μm)、胶体,超胶体(1-100μm)和可沉(>100μm);工程上是通过可采纳的分离方式来概念无机物的形态。
例如用必然孔径的滤纸(如1-4μm)或滤器过滤污水,来确信溶解性和悬浮物(污泥)浓度。
因此,从工程操作上讲污泥是大于孔径(如1-4μm)的颗粒物质,这包括化学家概念的部份超胶体和可沉物。
一样,我国目前对污泥处置和污泥处置尚未准确的说明,造成概念不清。
处置、处置概念的混乱,致使污泥处置、污泥处置目标不明,进而阻碍到理、技术线路选取和技术标准的制定。
这两个概念的混乱第一是表此刻对污水处置、污泥处置和污泥处置的内涵不清,致使理部门以为目前污水处置包括污泥处置和处置。
第二,污泥处置和处置的界限以污水处置厂厂界为准,厂内为污泥处置,厂外为污泥处置。
这致使了责任主体的不清。
笔者以为依照新公布的固体废弃物法,污泥处置处置的主体责任十分明确为污水处置厂。
而依照科学性原那么概念以下的概念。
污泥处置:
城市污水处置厂在污水处置单元操作进程中产生的污泥通过减容化、减量化、稳固化和无害化的全进程称为污泥处置。
污泥处置要紧包括污泥浓缩、脱水、消化(厌氧消化和好氧消化)、堆肥、干化等。
上述概念中污泥减容是通过降低污泥的含水率来减小污泥的体积,而污泥中生物固体量几乎没有改变的进程。
减容要紧包括浓缩、脱水和干化。
污泥减容的概念容易与污泥减量相混淆,污泥减量一样包括污泥减容和污泥减量。
污泥减量是指采纳源头和工艺等适当的操纵方式,使污泥产量减少的进程。
而污泥污泥稳固化进程也会使污泥减量,可是,污泥稳固主若是针对污泥中有机质而言,要紧通过物理、化学或生化反映,使污泥中的有机物发生分解或降解为矿化程度较高的无机化合物的进程。
稳固方式包括碱(石灰)稳固、厌氧消化、好氧消化、堆肥、化学稳固和热稳固等。
一样非专业人士以为污泥无害化是污泥平安处置进程,事实上在专业概念上污泥无害化是通过化学氧化、高温分解等杀灭污泥中病原体和蠕虫卵等的进程。
而污泥处置的概念应该为:
为经处置后的污泥或污泥产品以自然或人工方式使污泥能够达到长期稳固并对生态环境无不良阻碍的最终消纳方式。
污泥处置要紧包括土地利用、污泥农用、填埋和燃烧和综合利用(建材利用)等。
3污水处置与污泥处置的关系
污水处置工艺和污泥处置的关系
污水处置部份投资和污泥处置工艺不同,对后续污泥处置处置工艺要求不同。
按污泥产生和处置方式不同,可分为如下三种:
⑴带预处置的污水处置工艺,如传统活性污泥法、AB法、水解、化学强化一级处置等。
其污泥产量包括两部份,预处置部份污泥量和好氧后处置污泥量。
⑵不带预处置的工艺,如延时曝气、氧化沟、SB等。
一样为带有污泥稳固功能的延时曝气传统活性污泥法(包括氧化沟、SBR等)和带有硝化功能的活性污泥工艺。
⑶带污泥处置(稳固化)工艺,如厌氧消化、好氧消化、堆肥等。
通过以上分析可知低负荷的延时曝气池的池容和设备是中、高负荷活性污泥工艺的几倍,因此相应的投资要高数倍;第二,延时曝气对污泥是采纳好氧稳固的方式,其能耗比中、高负荷活性污泥要高40~50%左右。
可是,采纳高效(高负荷)、低耗污水处置工艺的关键之一是解决城市污水处置厂污泥处置问题。
能够讲,尔后中国城市污水工艺的进步在专门大程度上取决于污泥处置和利用技术的进步。
2004年末,对我国各省市污水处置厂开展了调查,在调查的573个污水处置厂中,采纳的污水处置工艺具体见图1。
调查发觉,我国大多数污水处置厂都采纳活性污泥法处置污水,氧化沟工艺占%,SBR占%,而%的活性污泥法中,由于所取得资料没有详细说明,因此其中极可能有一部份是氧化沟或SBR法。
事实上,采纳的是低负荷处置工艺,其池容和设备是中、高负荷工艺的几倍,因此在建筑材料和土地资源上是高消耗的,相应的投资要高数倍;第二,国外采纳延时曝气系统是以耗能的方式取得污泥的稳固工艺,延时曝气系统能耗比中、高负荷活性污泥要高40~50%左右。
我国能源日趋欠缺,高能耗的方式是对不可再生的化石能源消耗为代价;同时,能耗增加会带来了直接运行费的增加,能耗增加也会还要增加间接污染和投资。
我国要紧的能源来自燃煤,这会造成严峻的大气污染问题。
据资料报导处置能力为1万t的低负荷污水处置厂,比中、高负荷装机容量增加部份的电厂间接投资是污水处置投资的50%以上。
总之对我国如此一个资源不足、能源日趋欠缺、经济不发达、人口众多的进展中国家从可持续进展角度讲,采纳延时曝气这种高资源占用和能源消耗的低负荷工艺,并以耗能的方式取得污泥的稳固工艺是不符合可持续进展的大体原那么,也是不适合中国国情的。
我国应该开发经济效益好、资源消耗低、环境污染少的城市污水处置技术。
可是,在中国仅有的十几座污泥消化池中能够正常运行的为数不多,有些池子全然就没有运行,这也是致使中国最近几年大量采纳带有延时曝气功能的氧化沟等技术的缘故。
污泥处置和处置的关系
大部份的污水处置厂污泥处置的不到位在专门大程度厂阻碍了污泥的最终处置。
通过调查污水处置厂采纳的污泥处置方式见图2。
从图2能够看出,中国大约有63%的污泥进行土地填埋。
污泥堆肥农用约占%,污泥自然干化综合利用占%,污泥燃烧约占%。
而污泥露天堆放和外运各占%和%。
在%外运的污水处置厂中都没有交待污泥外运后的去向,可想而知若是这部污泥没有妥帖处置,对环境的危害是不言而喻的。
从上述的分析不难发觉,在中国目前污泥要紧的处置方式是土地填埋,第二是污泥土地利用。
污泥填埋在中国占了相当大的比例,可是由于填埋场大多为露天,通过雨水淋滤后,对填埋场地的平安组成严峻的危害。
处置不到位的污泥还造成填埋场渗滤系统的严峻堵塞,严峻污染周围的地下水。
尤其是污泥和垃圾混合填埋时,使得很多垃圾填埋场的寿命大大缩短,给城市垃圾处置带来专门大的麻烦。
以重庆三峡库区污水处置厂产生的污泥,而且在处置前,大部份污泥含水率太高(大部份为80%),污泥无法压实,而且污泥进入填埋场会造成渗滤系统的堵塞。
三峡库区内的垃圾填埋场也强烈表示不肯同意污水处置厂的污泥,成千上万吨无法处置处置的污泥成为三峡库区水环境平安的极大污染源,直接阻碍三峡库区污水的有效治理,污泥问题成三峡库区必需解决的问题。
污泥处置和污泥处置的关系是紧密相关的。
污泥处置的成效直接阻碍污泥的最终处置。
考虑污泥处置和处置问题时,污水处置工艺与污泥处置和最终处置方式有关:
1)若是污水处置厂污泥采纳消化处置,那么污水处置工艺不宜采纳低负荷污泥已经稳固的处置工艺;
2)若是污水处置厂污泥进行填埋,由于对填埋场或垃圾填埋场的有机物成份有必然的限制性要求,因此污水处置厂不宜采纳污泥产量较多的高负荷污水处置工艺;
3)若是污水处置厂污泥进行燃烧,需要利用污泥中的热值,那么污水处置厂不宜采纳低负荷对污泥进行稳固化的污水处置工艺。
4、土地利用问题
我国污泥目前要紧的前途是直接或间接的农用,污泥中含有丰硕的、磷等营养元素和植物生长所必需的各类微量元素,具有作为作物生长肥料的可能性。
可是,在我国由于没有系统、科学的理方法和农用操纵标准,使得污泥中有效成份不能被充分有效地利用,在很多地域污泥反而成了污染源。
过去我国有多个农业污灌区,过去几十年间常年利用污水进行农业浇灌,同时利用未经处置的污泥作为农肥,产生了严峻的环境问题。
污灌区有些村落乃至十几年都没有年轻人能够通过义务兵的体检。
直到此刻本地蔬菜、水果等农产品的品质持续下降,农人乃至不敢吃自己种的农产品。
长期的污水浇灌历史和体会教训说明,污泥不能取得平安、有操纵的利用,极可能会重蹈污水农业浇灌的覆辙,破坏农业环境。
同时污泥会在必然程度上加速农作物病虫害的传播,阻碍农产品的品质,降低了农产品的产量。
在土地利用方面,其平安性正在受到人们重视,要求成立我国的污泥理体系和标准体系。
系统、科学的理和操纵农用标准,增强污泥土地利用中政府理、监督和操纵职能。
因此,第一必需明确城市污水处置厂是城市污水污泥处置和处置的责任人,须对污泥的产生、处置和平安处置全进程负责,城市污水处置厂以合同方式对污泥的运输、处置处置进行委托从而产生责任转移时,由受委托方负责相应的责任,可是,城市污水处置厂需保证污泥处置费用。
当污泥农历时,由于农人处于弱势,其在信息获取、检测手腕和监控方法等等方面都处于,为了保障农人利益,需要要求城市污水处置厂仍需对污泥全进程负责。
为了保证土地利用和农用平安性。
需要考虑如下要求:
一、在对污泥进行土地利历时,必需注意对水源地的爱惜,禁止在水源爱惜地一级区内以任何形式施用污泥。
避免污泥造成的面源污染和地下水污染。
农业、林业和环境爱惜等部门须依照农用污泥中污染物操纵标准选取适当的监测项目对污泥和施用污泥的土壤、地下水和作物进行长期定点监测。
二、经处置后的污泥或污泥产品进行农历时,必需进行场地评判,提出土壤本底、容量和污泥施用率确保污泥平安利用的具体要求,并经相关环保部门审批通事后方可执行。
将农用作为污泥的处置方式时,污泥产生单位须和污泥施用者签定相关合同,为爱惜农人利用和食物平安,合同中须明确污泥农用产生的短时间或长期负面阻碍全数由污泥产生方负责。
3、污泥农历时,相关主部门应依照土地经受能力,植物的灵敏程度,食物链风险,作物需肥量(主若是、磷)等因素,即要保证施用的污泥不污染环境,又要充分利用污泥的营养成份,以使其不超过
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