资源循环利用
随着环境问题的日益加剧,人们都纷纷对自己赖以生存的自然环境条件堪忧,都自发地提升了环保意识,在此基础上,城市污水处理设施建设便得到了空前发展。但同时,其产生的大量处理污泥也给城市环境保护带来了不小的压力。污泥中除包含大量水分外,还包含有大量难降解的有毒成分,如有机物、重金属、盐类、病原微生物及寄生虫卵等。
一、国内传统污泥处置方法
1、卫生填埋技术是早期国内外处理污泥常用方法,优点包括: 处理效率高,速度快,处理量大和填埋成本低等优点,其缺点是: 运输和建设成本高、占地面积大,填埋环境复杂的地区要充分考虑填埋技术措施。在填埋之前对市政污泥进行减容和降低含水率预处理,将预处理的污泥运输到填埋场填埋。同时污泥填埋场的建设要充分考虑其环境、水文地质、土壤等问题,在建设过程中涉及污水污泥防渗和卫生措施也是影响填埋场正常运行的关键条件。随着污泥产量不断增加、国内可用土地资源逐渐减少,卫生填埋技术将逐渐被其他技术替代。
2、农业利用技术利用污泥中铁、钙、铜、钾等元素和有机质、腐殖质是实现资源化利用的方法之一。污泥中微量元素可以保证农作物正常生长以及水分吸收,同时有机质和腐殖质为农作物提供保水保肥作用。但市政污泥常与工业废水混合,掺杂的重金属离子直接与土壤接触,污染种植物以及地下水,并产生危害。污泥制肥料不仅可以代替耕种肥料还可以对污泥资源化利用,但也要考虑生产工艺以及费用。因此,农业利用技术是一项有待评估的技术措施。
2、污泥焚烧技术污泥焚烧是最直接、有效减量污泥方式之一。高温促使污泥中有机物燃烧释放高热量,可用于发电与供暖,同时高温可以杀死并分解病原微生物和毒性化学物质。目前在水泥厂、发电厂应用污泥焚烧技术较多。虽然污泥焚烧技术在减量化、稳定化方面存在较大优势,但在处理过程中产生飞灰、烟尘颗粒如果处理不当会污染大气环境,需处理达标后进行排放。另外,焚烧技术对设备、施工工艺要求较高,投入成本较大。
二、污泥资源化利用技术发展
1、制燃气燃油市政污泥通过热解后在无氧、厌氧菌环境下,产出甲烷、二氧化碳等气体,研究表明产出甲烷含量可达到60%,利用产出的气体进行工业发电、供暖等途径。污泥制油作为一种新型技术,在工艺中对生产条件要求较高,在常压或高压下,惰性气体为保护对象,但在高温环境中污泥则会热解生产出生物油。
在污泥处理过程中,应用最广泛的方式就是生物制氢法,其中就包括厌氧发酵制氢和厌氧光合制氢。其中厌氧发酵制氢工艺简单,便于操作,同时还能无害化处理掉更多种类的有机物。作为一种低成本、低能耗低的新能源生产技术,污泥制氢具有良好的环境效益和经济效益。
2、通过水解技术提取部分微生物蛋白液,这些蛋白液可作为蛋白质发泡剂和有机肥使用,可大大提升其附加值。目前,我国绝大多数中小型水厂的净水污泥都是直接排入市政下水道,而大型水厂的处理方式都是经脱水处理后进行填埋。研究表明,净水污泥中的金属盐絮凝剂可达到给水污泥干基的36%,对此,可有效运用酸化法进行回收,实现变废为宝,所以说这一处理方式极具发展潜力。
3、陶粒、砖、水泥等建筑材料污泥中含有大量无机物和金属离子,与部分建筑材料性质相近。
(1)陶粒:通过将污泥与其他材料混合加工生产陶粒,代替传统黏土材料,不仅增大污泥的资源化利用同时又可以避免黏土污染环境;
(2)砖:将污泥进行不同程度处理与筛选,并与其他制砖辅料混合后,在高温环境下烧制成品砖,成品砖可达到普通烧结砖块国家标准,代替普通砖块;
(3)水泥:污泥经过高温灼烧后废渣的矿物成分与水泥相似,可作为水泥熟料代替黏土生产硅酸盐水泥。