城市污水厂污泥的处理处置与综合利用

4污泥的最终处置和综合利用

4.1污泥的卫生填埋

污泥填埋处置主要可以分为两类:一是在专门填埋污水污泥的填埋场进行填埋处置;二是在可以和生活垃圾一起在城市固体废弃物填埋厂进行填埋[5]。

卫生填埋是从传统的堆放和填地发展起来的一项最终处置技术。目前已经比较成熟,它的优点是投资少、容量大、见效快,并且还可以增加一部分城市建设用地。基本方式是城市污泥经过简单的灭菌处理,直接倾倒于低地或谷地制造人工平原。

但是这种方法占地面积大,而且污泥中含有的各种有毒有害物质,会通过雨水的侵蚀和渗透作用污染地下水,并不能彻底地避免环境污染,并且还有填埋场构筑物中的沼气的累计可能产生火灾或爆炸,有潜在的危险性。

4.2污泥的焚烧处理

污泥焚烧的处理法是最彻底、最大程度的减容方法。一是脱水直接焚烧,另一类是脱水、干化再焚烧。污泥中含有大量的有机物和一定量的纤维木质素,具有一定的热值。焚烧法产生的剩余物最少,无异味,可迅速和较大程度地使污泥达到减量化。不需作灭菌处理,干污泥颗粒可作发电厂燃料的掺合料,燃烧灰可作水泥的添加剂,污泥陶粒等可作建筑材料。

污泥通过干馏可提取焦油、燃料油等,也可制造四氯化碳、有机玻璃树脂、甲醛等化工产品。污泥中合有一定量的有机成分,经脱水干燥的污泥可用焚烧处理。污泥焚烧还可以从废气中获得剩余能量,用来发电。在脱水污泥中加入引燃剂、催化剂、疏松剂和固硫剂等添加剂制成合成燃料。该合成燃料可用于工业和生活锅妒,燃烧稳定,热工测试和环保测试良好,是污泥有效利用的一种理想途径[2]。

4.3污泥的土地利用

污泥的土地利用已有多年历史,主要包括污泥农用,污泥用于森林与园艺、废弃矿场等场地的改良等。污泥中含有丰富的有机物和N、P、K等营养元素以及植物生长必需的各种微量元素Ca、Mg、Zn、Cu、Fe等,施用于农田能够改良土壤结构、增加土壤肥力、促进作物的生长。污泥的土地利用是一种安全积极的污泥处置方式,在美国约有40%左右的污泥采用土地利用的方式进行处置。尽管污泥的土地利用有能耗低、可回收利用污泥中养分等优点,但污泥中也含大量病原菌、寄生虫(卵),以及铜、铝、锌、铬、汞等重金属和多氯联苯、二噁英、放射性核素等难降解的有毒有害物。一般来说,污泥要作土地处置必须经无毒无害化处理,否则,污泥中的有毒有害物质会导致土壤或水体的二次污染[1]。

4.4污泥的堆肥处理

污泥堆肥是城市生活污水处理产生的污泥堆肥化产物,也就是将污泥进行稳定化处理。其堆肥工艺流程如图3所示。

堆肥处理是一种无害化、减容化、稳定化的综合处理技术,是由混合微生物群落在潮湿的环境中对有机物进行分解。堆肥过程中产生的高温可以有效地杀死病原微生物及各种寄生虫卵。污泥经过高温堆肥进行生物发酵技术处理后,把有机废物转化为稳定性较高的腐殖质,可达到无害化和资源化。它一方面借助堆肥产生的高温加快分解速度,更加有效地杀死病原微生物及各种蠕虫卵。另一方面通过添加调理剂、膨胀剂以改善污泥的胶体团粒结构,降低含水率,同时由于污泥的进一步腐殖化,植物可利用的养分增加,大大提高了肥料的利用价值。

4.5污泥的碱性稳定化

碱性稳定化是指在污泥中加入石灰或水泥窑灰等碱性物质,使污泥pH>12并保持一段时间,利用强碱性和石灰放出的大量热能杀灭病原体、降低恶臭和钝化重金属,处理后污泥可直接施用于农田。碱性稳定化的两个主要处理方法是N-ViroSoil和AgriSoil方法[1]。前者是在碱性稳定后通过机械翻堆或其他方法使污泥快速干燥,后者则是在混合碱性物料后进行堆肥。

4.6污泥的湿式氧化

湿式氧化是指在高温高压下利用空气中的氧来氧化分解湿污泥中的有机物的一种处理方法。湿式空气氧化技术是将污泥置于密闭反应器中,在高温高压条件下通入空气或氧气作氧化剂,按浸没燃烧原理使污泥中有机物氧化分解,将有机物转化为无机物的过程。

湿式氧化法的特点是能对污泥中几乎所有的有机物进行氧化,不但分解程度高,而且可以根据需要进行调节;经湿式氧化后的污泥主要为矿化物质,污泥比阻小,一般可直接过滤脱水,而且效率高,滤饼含水率低。缺点是要求设备耐高温高压,投资费用大,运营费用高,设备易腐蚀[4]。

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