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常用的污泥處置方法有焚燒、污泥農(nóng)用、土地衛(wèi)生填埋、制作建材、海洋處置等幾種方法。其中海洋處置由于其造成海洋污染、破壞海洋生態(tài)已經(jīng)被各個國家明令禁止。
污泥焚燒是zui*的處理方法,基本上可以達(dá)到減容化、無害化和資源化的目的。一般污泥經(jīng)焚燒處理后,其體積可以減少85%~95%,質(zhì)量減少70%~80%。高溫焚燒還可以消滅污泥中的有害病菌和有害物質(zhì)。通過主要可分為兩大類:一類是將脫水污泥直接用焚燒爐焚燒;另一類是將脫水污泥先干化再焚燒。污泥焚燒要求污泥有較高的熱值,因此污泥一般不進(jìn)行消化處理。一般當(dāng)污泥不符合衛(wèi)生要求,有毒物質(zhì)含量高,不能作為農(nóng)副業(yè)利用時,或污泥自身的燃燒熱值高,可以自燃并可利用燃燒熱量發(fā)電時,可考慮采用污泥焚燒。焚燒所需熱量,主要靠污泥含有的有機(jī)物燃燒,如污泥所含有的有機(jī)物燃燒所產(chǎn)生的熱能。焚燒zui大優(yōu)點(diǎn)是可以迅速和較大程度地使污泥減容,并且在惡劣的天氣條件下不需存儲設(shè)備,能夠滿足越來越嚴(yán)格的環(huán)境要求和充分地處理不適宜于資源化利用的部分污泥。污泥的焚燒處置不僅是一種有效降低污泥體積的方法,設(shè)計良好的焚燒爐不但能夠自動運(yùn)行,還能夠提供多余的能量和電力,因此幾乎所有的發(fā)達(dá)國家均期望通過焚燒處置污泥來解決日益增長的污泥量和以前通過填理處置的部分污泥。
污泥的農(nóng)田利用很早就得到應(yīng)用。這種利用和處置方式致使污泥zui終剩余物問題得到真正解決,因?yàn)槠渲杏袡C(jī)物重新進(jìn)入自然環(huán)境。污泥中含有豐富的各種微量元素,施用于農(nóng)田能夠改良土壤結(jié)構(gòu)、增加土壤肥力、促進(jìn)作物的生長。同時污泥中也含有大量病原菌、寄生蟲(卵)、以及鉻、汞等重金屬和多氯聯(lián)苯、二惡英、放射性核素等難降解的有毒有害物。一般來說,污泥要作土地處置必須經(jīng)無毒無害化處理,否則,污泥中的有毒有害物質(zhì)會導(dǎo)致土壤或水體的二次污染。因此各國對土地利用的污泥標(biāo)準(zhǔn)要求越來越嚴(yán)格。污泥農(nóng)用必須做到以下幾點(diǎn):首先,嚴(yán)格控制污水廠污泥的有毒有害物質(zhì)及病原微生物,使其達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn);其次,應(yīng)特別注意污泥中重金屬的含量,根據(jù)其土壤背景值等情況,嚴(yán)格按照計算得到的污泥施用量進(jìn)行施用;再次,一般來說農(nóng)田使用污泥數(shù)量都有一定限度,當(dāng)達(dá)到這一限度時,污泥的農(nóng)用就應(yīng)停止一段時間再繼續(xù)進(jìn)行;zui后,農(nóng)田利用應(yīng)在安全施用量之下控制使用,同時整個利用區(qū)需要建立嚴(yán)密的使用、管理、監(jiān)測和監(jiān)控體系,還必須時刻關(guān)注區(qū)域內(nèi)的土壤、地下水、地表水、作物等相關(guān)因子的狀態(tài)和變化,并根據(jù)發(fā)生的變化做出相應(yīng)的調(diào)整,以保持污泥農(nóng)用的安全性,保持農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此,污泥農(nóng)田利用存在著很大的管理問題。
污泥的衛(wèi)生填埋始于60年代,是在傳統(tǒng)填埋的基礎(chǔ)上從保護(hù)環(huán)境角度出發(fā),經(jīng)過科學(xué)選址和必要的場地防護(hù)處理,需要有嚴(yán)格的管理制度的和科學(xué)的工程操作方法。目前已經(jīng)是一項(xiàng)比較成熟的污泥處置技術(shù)。基本方式是城市污泥經(jīng)過簡單的滅菌處理,直接傾倒于低地或谷地制造人工平原。它對前期的污泥處理技術(shù)要求較低,一般進(jìn)行消化減容即可。如不進(jìn)行消化處理,也可讓其自然干化。因此它需要大面積的場地和量的運(yùn)輸費(fèi)用,且地基需作防滲處理以免污染地下水,故近年來污泥填埋處置所占比例越來越小。美國*統(tǒng)計,今后幾十年內(nèi)美國,.6500個填埋場將有5000個被關(guān)閉。這意味著填埋并不能zui終避免環(huán)境污染,而只是延緩了產(chǎn)生時間。
表1 三種主要污泥處置方法對照比較表
項(xiàng)目 | 處理方法 | ||
焚燒 | 污泥農(nóng)用 | 衛(wèi)生填埋 | |
技術(shù)可靠性 | 可靠,國外有許多工程實(shí)例 | 可靠,有較長的應(yīng)用時間和實(shí)踐 | 可靠,有一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn) |
操作安全性 | 較好 | 較好 | 較好,需注意防火及防爆 |
選址 | 容易,可靠近市區(qū)建設(shè) | 大面積選址較困難 | 較難,要考慮一定的地理適用條件,一般遠(yuǎn)離市區(qū) |
占地面積 | 小 | 大 | 較大 |
運(yùn)輸情況及費(fèi)用 | 容易,如就近焚燒可節(jié)約運(yùn)輸費(fèi)用 | 運(yùn)輸計劃比較復(fù)雜,要考慮到氣候等多種因素的影響,費(fèi)用高 | 運(yùn)輸計劃較容易,但運(yùn)輸距離較長,費(fèi)用高 |
適用條件 | 對熱值有一定的要求 | 對金屬、病原因以及其它有害物質(zhì)有一定的要求 |
適用范圍廣 |
資源化利用 | 可以利用部分熱能 | 可以較大程度的利用污泥中的有機(jī)物 | 較少 |
地面水污染 | 較小 | 可能,通過適當(dāng)選址及控制使用量可避免 | 有可能,采取措施可防止 |
地下水污染 | 無 | 可能,通過適當(dāng)選址及控制使用量可避免 | 有可能,需采取防滲措施,但仍可能滲漏 |
大氣污染 | 可以處理,但處理費(fèi)用較高 | 可能會有臭味等 | 可用導(dǎo)氣、覆蓋等措施加以控制 |
土壤污染 | 無 | 可能,通過適當(dāng)選址及控制使用量可避免 | 限于填埋場區(qū)域 |
管理 | 較容易 | 較復(fù)雜 | 較容易 |
其它 | 投資及處置費(fèi)用zui高,但運(yùn)輸費(fèi)用zui小,如靠近污水廠則無運(yùn)輸問題 | 費(fèi)用zui少,但是需要控制污水處理廠進(jìn)水中重金屬的含量 | 對污泥的含水率有一定要求,需填埋前將污泥干化,或與其它物質(zhì)共同填埋 |
處理成本 | 高 | 低 | 較高 |
由表一顯示的三種污泥處置方法的對照比較可以看出,污泥焚燒方法雖然一次性投資費(fèi)用比較大,處理成本比較高。但是,該方法具有另外兩種方法所沒有的大部分優(yōu)點(diǎn)。首先,該方法的選址方便,占地面積非常小,而且可以大大減低污泥的運(yùn)輸費(fèi)用。且對地面水和地下水幾乎不會產(chǎn)生污染。充分達(dá)到無害化的效果。其次,該方法可以大大降低污泥的體積,減輕土地填埋體積不足的壓力。并且焚燒以后的污泥焚燒灰可以用來生產(chǎn)建筑材料,已經(jīng)在一些具體水處理工程中把污泥焚燒灰作為混凝劑和抑制污泥膨脹添加劑來使用;同時,污泥焚燒產(chǎn)生的熱能可以用來發(fā)電。這樣在處理污泥的同時也會產(chǎn)生很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)效益。也就充分解決了污泥的減容化和資源化問題。因此,污泥焚燒技術(shù)是一項(xiàng)非??尚械?,能使污泥充分達(dá)到減容化、無害化和資源化目的要求污泥處理方法。
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