刘程,何光亚,程俊,周盈盈
安徽省通源环境节能股份有限公司
在环保产业的“新常态”下,我国相继颁布了一系列国家政策和行业标准,其中2015年颁布的《水十条》明确了现有污泥处理处置设施应于2017年底前基本完成达标改造,地级及以上城市污泥无害化处理处置率应于2020年底前达到90%以上。2016年颁布的《土十条》明确了各地要结合城市环境质量提升和发展布局调整,以拟开发建设居住、商业、学校、医疗和养老机构等项目的污染地块为重点,开展土壤治理与修复。到2020年,受污染耕地治理与修复面积达到1000万亩。
污泥是污水处理过程中产生的副产物,是一种特殊的泥水混合物,它含有大量水分、有机物、无机物和微生物。随着我国经济的快速发展和人们生活水平的不断提高,污水的产生量在持续增加,污水处理过程中产生的大量污泥通常被随意堆放和投弃,这对环境造成了新的污染,成为一个新的污染源。因此如何有效、经济地处理处置污泥和实现污泥资源化已经成为我国面临的一个无法回避的问题。
近年来,全世界越来越重视污泥处理处置所带来的环境问题,我国也陆续出台了一系列关于污泥处理处置的措施、法规及标准,主要有环境法、环境行政法规及城市污水污泥处置相关标准等。目前市场上主流污泥工艺有四种,填埋、厌氧消化、焚烧、土地利用。填埋导致污泥中有毒有害物质进入土壤地下水,造成环境污染而逐渐被禁止或者减少使用;厌氧消化虽能从一定程度上实现污泥的稳定化,但污泥中含有重金属及难降解的有机物,不能实现污泥环境风险的有效控制;焚烧可以从很大程度上使污泥减量化和无害化,但由于含水率高,传统污泥焚烧系统能耗较高,投资成本大,且产生的二噁英气体污染环境,因此实际应用时受到限制;污泥的土地利用可增加贫瘠土壤的肥力、减少化肥的使用量、改善土壤性状,但污泥中的病原微生物、重金属、有毒物质会对环境造成二次污染,因此难以推广使用。
目前,我国污泥处理处置形势已刻不容缓,其无害化、稳定化、减量化及资源化的处理处置技术已经成为政府管理部门和科学研究关注的要点。污泥炭化技术作为污泥“四化”的新手段,近年来受到了我国污泥处置市场的广泛关注。污泥炭化,就是通过绝氧条件下给污泥加温和加压,使生化污泥中的细胞裂解,将其中的水分释放出来,同时又最大限度地保留了污泥中炭质的过程。污泥炭化的优势在于,污泥炭化是通过裂解方式将污泥中的水分脱出,能源消耗少,剩余产物中的炭含量高,发热量大,N、P含量高;污泥炭化是在缺氧或无氧条件下进行,这样就抑制有害气体二噁英类物质的产生,同时污泥炭化过程可以降低重金属的生物有效性,可以使碳酸盐结合态和可交换态重金属向残渣态和硫化物结合态转化,从而显著降低了污泥资源化利用所带来的环境风险。