隨著我國(guó)城市人口的增加和規(guī)模的擴(kuò)大,城市污水處理難度日益增大,污水處理會(huì)產(chǎn)生較多的固體廢棄物,其處置成為當(dāng)今一大難題。相關(guān)專(zhuān)家認(rèn)為污泥處置的課題難度要大于污水處理的難度。截至2015年9月底,全國(guó)城鎮(zhèn)建成了3830座污水處理廠(chǎng),高達(dá)1.62億m3/d的污水處理能力,伴生污泥突破3000萬(wàn)噸/年。
住建部截至2014年底的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以看出,衛(wèi)生填埋、制肥、焚燒、建材等無(wú)害化處理的污泥約為56%,有近一半污泥仍然不能做到無(wú)害化處理。污水處理領(lǐng)域中,污泥問(wèn)題已成為當(dāng)今的瓶頸。隨著污水處理廠(chǎng)更多的投入使用,污泥排放量日益提升。我們非常迫切要解決的問(wèn)題是對(duì)污泥的處置,市政污泥處置和處理技術(shù)的設(shè)備和研究的加快開(kāi)發(fā)迫在眉睫。
預(yù)處理
污泥屬于膠狀結(jié)構(gòu)親水性物質(zhì),非常容易形成絲狀細(xì)菌和菌膠團(tuán),大量繁殖的過(guò)程中能夠讓形成絲狀細(xì)菌和菌膠團(tuán)吸附較多水而讓污泥膨脹,最終導(dǎo)致污泥具有不易脫水和含水率較高的特點(diǎn)。有研究表明,污泥經(jīng)過(guò)高干度脫水能將其含水率降低到50%左右,對(duì)比當(dāng)前離心機(jī)和帶濾機(jī)來(lái)說(shuō),可以高達(dá)60%左右的減容率。
對(duì)污泥高干度脫水的技術(shù)推廣之后能夠大幅度降低污泥的外運(yùn)處置和處理成本。傳統(tǒng)預(yù)處理方法通常是脫水、消化、調(diào)理、破解、濃縮等,通常傳統(tǒng)與處理后的污泥仍然具有80%左右的含水率,對(duì)污泥后續(xù)成本有所增加。未來(lái)污泥處置和處理的新方向是資源化處理,污泥資源化的前提必須給予污泥經(jīng)濟(jì)高效的高干度脫水。高干脫水法主要有電滲透脫水法、加消石灰后機(jī)械壓濾法和熱干燥法。
污泥的資源化利用
從城市生態(tài)環(huán)境的保護(hù)、資源開(kāi)發(fā)利用和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的角度來(lái)看,資源化利用是城市污染處理最理想的方法,對(duì)城市污泥資源化利用的實(shí)踐和研究予以加強(qiáng),對(duì)污泥處置的難題予以解決,城市生態(tài)環(huán)境污染予以避免,對(duì)處置費(fèi)用予以節(jié)約,這樣才能夠獲得更好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和生態(tài)環(huán)境,才是符合城市可持續(xù)發(fā)展的必要發(fā)展趨勢(shì)和要求。
能量利用:污泥發(fā)酵的污泥氣能夠作為化工原料和燃料。消化池產(chǎn)生的污泥氣能夠作為一種清潔燃料,運(yùn)輸和保存非常方便。污泥氣每平方的發(fā)熱量約為20850~25020kJ,相當(dāng)于1kg煤的發(fā)熱量。污泥氣主要成分為CO2和CH4,去除CO2和凈化氣體之后就可以得到多種化工產(chǎn)品的CH4。
減量技術(shù):污泥具有易二次污染、惡臭、重金屬蓄積、含水率高、病原體負(fù)荷高等特征,現(xiàn)如今“外運(yùn)填埋”的處理方法對(duì)土地保護(hù)和城市衛(wèi)生要求遠(yuǎn)不能予以滿(mǎn)足?,F(xiàn)如今,污泥處理最迫切和普遍的需求是大規(guī)模的減量化。污泥資源化利用是一個(gè)長(zhǎng)遠(yuǎn)的和不容忽視的目標(biāo)。如何兼顧未來(lái)資源化發(fā)展和當(dāng)前減量需求的滿(mǎn)足,是污泥技術(shù)路線(xiàn)選型和制定處置策略的關(guān)鍵所在。
污泥焚燒技術(shù):污泥焚燒是最徹底的減量化技術(shù),污泥通過(guò)焚燒之后體積能夠縮小90%以下,成為穩(wěn)定的惰性灰渣,在建材進(jìn)行充分的資源化利用,這樣才能夠在真正意義上實(shí)現(xiàn)資源化、無(wú)害化和穩(wěn)定化,焚燒污泥產(chǎn)生的熱能能夠在濕污泥干化的過(guò)程中重復(fù)使用,對(duì)污泥生物質(zhì)能源循環(huán)利用非常有利,當(dāng)前國(guó)際大型城市將此類(lèi)方法作為主流污泥處理方法。