什么是市政污泥?
它是市政污水厂处理的污水中最脏的东西的浓缩,可称之为污水中的“精华”。
污泥有何危害?
u 细菌滋生。污泥有机物含量高,且含有寄生虫卵、病原微生物,是细菌等致病有害物的温床。
u 臭气难除。污泥有机物含量高、易腐烂,有强烈的臭味。
u 污染水体。经水浸泡、溶解,污染物伴随污水流入河道,会污染地表水,进入地下水
因此,污泥如不加以妥善处理,任意排放,将会造成严重的二次污染。
由于我国市政管网的建设遗留问题,市政污水与工业污水混合、雨水与污水不分,这造成污泥中可能含有铜、锌、铬、汞等重金属以及盐类、多氯联苯、二恶英、放射性核素等难降解的有毒有害物质。
我国目前的污泥处置情况如何?
统计结果得到安全处置的污泥仅占18%,大部分的污泥没有得到处理。而且,随着环保法规的严格和民众环保意识的提升,关于污泥违法处置的问题不断出现于报纸和网络。
污泥处置的难点在哪里?
u 含水率高。未脱水污泥含水率大于90%,初步脱水污泥含水率也高达80%,造成运输成本高、堆放面积大,挤压垃圾填埋场库容,堵塞垃圾渗滤液管等问题。
现有技术很难在不造成二次污染的前提下,降低污泥的含水率。
u 产量大。2015年,全年城镇污水处理厂含水率80%湿污泥产生量将为3359万吨。以一个千万级人口的大城市为例,每天产生的污泥量就在1000~1500吨之间。如果以1m的厚度平铺,不到一周就可以占满一个足球场(约7000m2)。
u 成份差别大。由于我国的市政管网建设落后,雨水与污泥不分导致污泥含沙量大、热值低;工业污水与市政污水不分导致污泥中可能含有铜、锌、铬、汞等重金属以及盐类、多氯联苯、二恶英、放射性核素等,无法被土地利用。
u 污水厂设计未考虑污泥处置,处置费来源不明。
2015年4月2日,国务院颁布《水污染防治行动计划》,也就是继“大气十条”之后著名的“水十条”,规定污水厂必须考虑污泥无害化处置,并且将污泥处置费纳入污水处置收费标准。
这无疑是政策上对于污泥处置最大的利好消息。
目前的污泥处置方式有那些?
u 焚烧、干化和消化是目前国内外广泛采用且工程化的成熟处置方式。
u 高干脱水或改性脱水技术,因其需要添加相当比例的铁盐和生石灰,早已被欧美等国弃用,以避免产生更严重的二次污染。目前国内作为一种过渡性的方式被一些地方暂时采用,以缓解不断增长的污泥处置压力。
u 太阳能干化、水热碳化、生物脱水等方式,仅处于技术研发阶段,远远没有达到工程化的程度。
u 土地利用是美国广泛采用的处置方式之一,美国目前每年大约产生700~800万吨绝干污泥,50%以上是采用土地施用方式处置的。
我国是否适合土地利用方式?
与美国相似,我国国土面积大,具备土地利用的基本条件,但与美国不同的的是:
u 我国人口密集程度大。联合国发布的《世界城镇化展望(2014年版)》指出,截至2014年,全球共有28个人口上千万的超大城市,其中中国城市占据六席。上海有2299万人口,名列第三,北京有1952万人口,名列第八,重庆、广州、天津和深圳依次居后。
作为世界人口第一大国,我们的人口分布极不均匀,集中在沿海发达地区,而这些地区可作为土地利用的土地面积少得可怜。而污泥的市内转运费用就达100元/吨,运至西部等人口稀少地区加以利用是不可能的。
u 我国市政污水与工业污水混合、雨水与污水不分,这也造成污泥中的污染物不可控,可能含有铜、锌、铬、汞等重金属以及盐类、多氯联苯、二恶英、放射性核素等难降解的有毒有害物质,无法被土地施用。
u 即使是美国,从1993年503颁布实施至今已20多年,围绕污泥的土地施用,有大量诉讼和反对的声音。这些质疑全部指向土地施用的环境安全问题:
首先是人类健康,污泥土地施用点周边地区的居民除了深受气味方面的折磨外,健康也受到威胁。
其次是动物健康。所报道的投诉有:奶牛产奶量大幅减少,宠物和畜禽不正常患病、死亡等。
第三类则是地下水污染、空气污染、土壤污染等,这些基本上是前两类诉讼过程中所牵连出的。
因此,我国不适宜广泛推广土地利用方式。
我国最适合哪种污泥处置方式?
高干脱水或改性脱水技术、焚烧、干化和消化,哪种技术才是最适合我国实际需求的技术呢?我们将现有的主要污泥处置技术做了如下比较:
|
废气排放 |
废水排放 |
固体排放 |
高干脱水/改性脱水 |
无 |
BOD、COD较高 |
脱水污泥 |
干化 |
臭气 |
BOD、COD较高 |
干化污泥 |
干化+流化床焚烧 |
臭气 |
BOD、COD较高 |
飞灰 |
消化 |
无 |
BOD、COD较高 |
消化污泥 |
水热碳化 |
无 |
BOD、COD很高 |
碳化污泥 |
Hankin流化床直接焚烧 |
焚烧尾气 |
仅含惰性灰份 |
污水中的灰份 |
|
优势 |
劣势 |
工艺技术评价 |
高干脱水/改性脱水 |
1.减量化; |
1.需要添加药剂; |
污泥的前处理工艺,仅可暂时缓解污泥处置压力 |
干化 |
1.减量化; |
1.需要外部热源; |
污泥的前处理工艺 |
干化+流化床焚烧 |
1.最大程度减量; |
1.臭气处理为世界难题; |
项目周边有可利用的余热蒸汽时较有优势 |
消化 |
1.减量化; |
1.需要外部热源; |
污泥品质较好,且必须有较大规模(400吨/日以上) |
水热碳化 |
1.减量化; |
1.废水BOD、COD值很高,需要预处理后才能进污水厂处理 |
污泥产生量较小(100吨/日以下)比较适合 |
Hankin流化床同步焚烧 |
1.最大程度减量化、无害化; |
|
适合直接建在污水厂内,也适合集中焚烧。对比以上几种处置方式,Hankin焚烧技术是唯一不产生二次污染的终极污泥处置技术。 |
从上表可以看出,除高干脱水以外,这些污泥处置技术均有其优势与劣势。因此,决定处置技术采用的,不仅仅只是技术本身,而是一种正确的环保理念。这就是“污泥同步处置理念”。
什么是污泥同步处置理念?
污泥同步处置理念就是以污泥无害化为前提,将污泥处置作为污水厂生产工艺的关键一环,尽量避免污泥转运,告别集中处置模式,在污水厂内完成污泥的处置。
我们为什么需要污泥同步处置理念?
u 污泥处置成为污水厂工艺的关键一环。
污泥产生于污水处理厂,作为环保治理工厂却在产生更大的污染,这本身就是错误的。
“水十条”,规定污水厂必须考虑污泥无害化处置,并且将污泥处置费纳入污水处置收费标准。已经为污泥处置正式纳入污水厂工艺提供了政策支持,终结了污水处理厂“泥水分离”的最大症结,为今后同步处置的法规标准出台铺平了道路。
u 尽量避免污泥转运。
污泥转运无法管、管不住。长期以来,污泥的转运饱受诟病,违规倾倒事件时常见诸各大报刊媒体。不同于危险废弃物的储运,污泥由于其产生量巨大,储运的监控很难投入相同的费用、实施相同严格的法规。因此,大规模的转运无疑人为地增加了污泥二次污染的风险。
u 大城市应告别集中处置模式。
目前我国大部分的污泥处置工程,都是采用单独建厂集中处置的方式。这是沿袭医疗废弃物、危险废弃物以及生活垃圾处置的方式。
作为城市每天产生的主要废弃物,生活垃圾和污泥同样有含水率高、产量大和成份差别大的特点,但生活垃圾产生于生活区,没有就地处置的条件(细化分类是生活垃圾就地处置的终极目标),只能采用集中处置的方式。
而污泥的产生于污水处理厂,作为治污工厂,本身就具备污泥处置所需的水电风气等公用工程条件,以及相应专业素质的技术人员,避免了重复建设的浪费。并且还有如下表所述的五大优势:
集中处置 |
同步就地处置 |
一次性投资大。由于处置中心需要上规模,因此处理量一般在日处理400吨湿污泥以上,项目的整体投资很大。
土地投入高。虽然单吨污泥投资费用可能相对较低,但是需要单独征地导致土地投入大,且项目占地一般较大导致土建施工量较大。而且立项、审批手续均比较繁琐和复杂。
转运费用高。由于需要集中处置,各个污水厂产生的污泥需要用车运至处置中心,而转运费不可避免,转运环节的安全监控也是必须的。增加了不必要的隐患。
储仓过大。由于集中处置量很大,因此污泥的储仓也要很大,一般日处理200吨湿污泥至少需要300m3的储仓。污泥储仓需要有专业的防搭桥系统(滑架),需要液压驱动,电耗过大。
臭气难除。为了方便转运,污泥常常采用干化的方式来降低污泥的含水量,但是干化的臭气处理系统对技术要求较高,且需消耗大量的药剂。无论是运输和是干化,臭气都是不得不面对的问题,极易造成环境及社会的负面影响。而且消化、干化等工艺产生的废水还需要建设污水厂进行处理。 |
一次性投入低。相较于集中处置,单个污水厂污泥量均在200吨/天以下,投资省、见效快。
无需征地。由于是就地处理,利用污水厂原有场地,避免了征地费用及手续。
无转运费。避免了转运环节的风险和费用。
“零”仓储。可直接利用污水厂现有污泥仓,无需单独设置污泥储仓。
无臭气。市政污泥的成份差别受到污水厂所在地区的影响,就地处理有利于针对不同的污泥性质,采用相应的处理工艺。这使就地处理工艺更加稳定。即使采用干化工艺,产生的干化臭气也可以有针对性地设置除臭设备,降低了技术难度。
|
因此,无论是风险控制,还是技术可行性,乃至经济性,污泥同步处置都具有最大的优势!