利用环境化学和生物技术综合处理污泥的处置工程.docVIP

利用环境化学和生物技术综合处理污泥的处置工程张满效，周茹宝（中国科学院寒区旱区环境与工程研究所，730000兰州石化职业技术学院,730060）近年来，为了有效防治水污染，城市污水处理厂的建设逐步受到重视，很多城市将污水处理厂的建设纳入了市政基础建设，但因经济、技术和其他原因，建设速度远远赶不上水污染防治的需要。根据建设部的预测，2005年我国大中型城市入管网的污水处理率将达到47%，2015年将达70%，每年我国将有200多亿立方米的污水急待处理。污水中的污染物和营养成分在大量繁殖的细菌作用下，在化学药剂的作用下形成聚集，逐渐增大的团粒结构最终在水中沉淀下来，形成污泥。进一步添加高分子絮凝剂，采用物理方法浓缩，可以脱去大部分或一部分所谓的自由态水，形成我们所见到的脱水污泥。污泥的处置是一个棘手的问题。按照我国的城市人口基数，既便只有1亿人口产生的污水被处理，每天也将产生25000吨含固率20％的污泥泥饼。这部分泥饼如果按照最高2米来堆放，每年需要600个国际标准足球场。对于城市来说，周边土地资源已经难以满足需要。因此污泥的合理处置势在必行，我国当前面临的问题是尽快发展污泥处置技术来应对不断增长的污泥污染，但由于我国在污泥管理方面对污泥的理化指标和感官指标控制的重视程度不够，城市污泥处理和利用起步晚、缺乏资金、水平落后，远远滞后于城市发展。在现有经济技术条件下，55.7%的污泥未经任何稳定措施,大量未经处理的污泥必然对环境造成严重的二次污染，近50%的污泥未经任何干化处理，13.79%的污泥未经任何处置。对生态环境和人民健康造成了严重的威胁。利用工程菌生产溶菌酶投入污泥处理过程，发展新的污泥处置技术具有广阔的市场前景。污泥中含有大量的病原菌、寄生虫、致病微生物以及重金属等难以降解的有毒有害物质。由于污泥含水量高、体积大，给堆放和运输带来了困难。城市污泥如果处理不当或不规范处理，将对生态环境和人民健康造成严重的潜在威胁。因此，实现污泥的减容化、无害化、稳定化及资源化，已经成为我国乃至全世界环境科学界深为关注的课题之一。我国是一个发展中国家，城市污泥处理技术还在刚刚起步，探索适合我国国情，合理、有效、投资少，见效快的城市污泥处理方法和环节，保证经济社会全面可持续发展，目前显得尤为必要。当前，国内处理城市污泥的一般流程是：污泥→浓缩→消化→脱水→卫生填埋、焚烧、或农用。污泥经浓缩、消化后，尚有95%—97%的含水率，体积仍然很大，为了综合利用和最终处理，须对污泥干化和脱水。机械脱水是目前国内外普遍采用的方法。机械脱水前，污泥必须经过预处理。主要方法有化学调节法、热处理法及冷冻法。化学调节法增加了二次污染的可能性，一定程度上限制了对污泥的后续综合利用；热处理法及冷冻法要增加投入，增加了处理成本。由于污泥含水量高、体积大，出水泥面升高，造成出水飘泥，影响水质，极大地增加了污水处理厂的生产成本，严重影响污水处理效果。而且，污泥量过大时，给堆放和运输带来了困难，不规范处理、掩埋都可能造成大量的污泥污染物随渗滤液从地表进入深层，甚至威胁地下水和江河湖海。无规则的弃置仍是主要消纳途径，其中一小部分进入了农田，这些弃置无论在近期还是远期都将成为地表水和地下水的潜在污染源。因此，实现污泥的减容化、无害化、稳定化及资源化，已经成为我国乃至全世界环境科学界深为关注的课题之一。化学处理进行混凝沉淀，凝聚剂采用碱式氯化铝，斜管沉淀。该项技术目前虽已经达国际先进水平，但污水处理过程中产生的初沉污泥、剩余污泥和化学污泥集中汇集，经重力浓缩、污泥调质后，进入板框压滤机压滤脱水，滤液重返污水处理系统，处理系统的污泥含水率仅能达到80％左右的水平。意大利的污泥主要处置目前还是填埋，但是其中有相当比例（超过30％）经过了干化处理，实现了大规模减量。部分干化后的污泥用于建材，农用部分相对比例较小，焚烧为零。总的来看，意大利的环境政策倾向保守，其原因可能在于意大利先于其它欧洲国家，有过惨痛的环境灾难和教训（塞维索的二恶英污染事故），此外作为欧洲最重要的旅游资源地，每年有超过3000万的各国游客来意大利度假，她同时也是世界上最主要的美食输出国，因此公众舆论对环境问题极为敏感。各国根据其地理环境和土地资源状况，制订有不同的方针。日本由于土地极为狭小，采取全部焚烧的策略，这种不惜代价的焚烧，是其经济发达程度可以承受的。欧共体将污泥解释为一种资源，因此其导引要求各国从资源利用的角度去鼓励农用，限制填埋，鼓励一切形式的能源利用。各国根据自身的地理条件，采取的政策多有不同。德国多采取干化、半干化后焚烧，使用大量森林垃圾等作为补充能源。意大利旅游资源极为重要，限制焚烧，鼓励减量，因此多为干化后填埋或做建材。法国、西班牙都在积极推行干化减量和鼓励农用的政策。总之，污泥减量的必要性是其中的