朝阳市污泥处理与处置方案研究

2016-11-19 02:52牛颖
中国科技纵横 2016年19期
关键词:二次污染朝阳市厨余

牛颖

(朝阳市环境科学研究院,辽宁朝阳 122000)

朝阳市污泥处理与处置方案研究

牛颖

(朝阳市环境科学研究院,辽宁朝阳 122000)

随着我国现代化建设的不断发展,城市污水排放量在不断增加,污水处理开始日益引起社会的广泛关注。本文简要阐述了朝阳市污泥处理与处置现状,综合分析了我国典型污泥处理处置方案,通过对其环境安全性、资源综合利用、能耗物耗、技术性、经济性和可行性进行分析和比选,总结出适合朝阳市污泥处理与处置的合理方案,并提出了相关建议。

污泥处理与处置 分析 方案

1 朝阳市污泥处理与处置现状

目前朝阳市污泥处置方式主要为脱水后直接与生活垃圾混合填埋。污泥处理处置是污水处理得以最终实施的保障,污泥处理常常被忽视,现今污泥产生量及引起的环境问题日益突出,污泥里含有病原体、重金属和持久性有机物等有毒有害物质,若污泥得不到有效处理处置,会经过多种途径使污染物再次进入水体和土壤,造成二次污染,直接威胁环境安全和公众健康,使污水设施的环境效益大大降低。

2 我国典型的污泥处理处置方案综合分析

目前,比较典型的污泥处理方案包括:(1)厌氧消化后进行土地利用。(2)好氧发酵后进行土地利用。(3)机械干化后进行焚烧。(4)工业炉窑协同焚烧。(5)石灰稳定后进行填埋等。(6)与厨余垃圾等协同消化处理。典型污泥处理处置方案对比见表1所示[1]。各方案的投资运行成本见表2所示[1]。

表1 典型污泥处理处置方案的综合分析

表2 各方案的投资及运行成本分析

目前,我国主要是以土地利用填埋处置方式为主,土地利用不仅使污泥得到最终处置,而且可以利用污泥中的营养物质,用以农田绿地施肥,土壤结构改造等,是污泥资源化的有效途径,但如果污泥施用前未经过适当的无害化处理,易造成二次污染,致使土壤板结、盐化,农作物富集重金属并通过食物链影响人体健康等。

污泥填埋具有经济、简便的显著特点,但需大面积的场地和大量运输费用,而且如果地基防渗处理不当,易造成土壤和地下水的污染。污泥的建筑材料利用体现污泥的资源性,但目前相关技术尚不成熟,产品价格偏高,实际应用性不强。污泥焚烧技术是对污泥实现最彻底的减量化、无害化的处置方法,但其投资及运行成本太高,同时二次污染问题较为严重,对一些经济较为发达的城市才考虑污泥焚烧的处置技术。污泥协同焚烧技术虽然可以对污泥的残余热值进行回收再利用,但根据网络数据中对该工艺的数据分析,污泥产生的热量远小于污泥在焚烧时候干化需要的热值,表面上前景比较乐观,实际上耗煤量远高于同期工艺水平,同时在协同焚烧时还存在着烟气、恶臭能否达标,燃烧锅炉管道腐蚀, 噁二 英、飞灰中的重金属污染等后续的防治问题将会大大困扰正常的协同焚烧。

3 朝阳市污泥处理与处置方案的分析

经过对我国典型污泥处理处置工艺的优缺点分析,根据朝阳市的自身特点,认为与热电厂协同合作污泥干化后作为垃圾填埋场的覆盖用土可作为污泥处理的最佳方案,与厨余垃圾等协同消化+填埋作为备选工艺。

国电电力朝阳热电在朝阳市东三家村新建热电联产项目,新配置2台1110t/h超临界煤粉锅炉,相对于距各污水处理厂运输距离很近(距北票污水处理厂较远)。具备送热电厂的条件。热电厂有大量的余热可供使用,朝阳市垃圾填埋场距电厂4.5公里(直线距离),同时该电厂正在规划待建中,完全具备建设污泥干化车间及余热再利用装置的条件。对于产生的二次污染问题只需要考虑干化废气的除尘、脱臭对外环境的影响。干化后的污泥作为生活垃圾填埋场的覆盖用土,还可以大大节省了土资源,同时还可以利用垃圾填埋场的防渗系统,有效的避免了二次污染问题。因此,污泥送电厂协同干化作为垃圾填埋场的覆土技术上是可行的。

送发电厂内协同干化污泥,与单独建设干化装置相比,对于污水处理厂、工业企业而言都更加经济。对于污水处理厂而言,工业企业和发电厂的热源装置及辅助设施都是已有的,相对于单独建厂可以用较小的投资和处理成本,解决困扰已久的污泥出路问题;对于工业企业而言,不仅可以通过污泥处理收费获得经济利益,而且能通过税收等国家鼓励政策,获得巨大的环境效益和社会效益。

朝阳市生活垃圾年产生量约90吨/天,污泥产生量为220吨/天,符合厨余垃圾添加比例(20%-50%)。已有的针对各种污水厂污泥和厨余垃圾混合厌氧消化的研究结果显示,污泥中添加厨余垃圾后其C/N值增加,可生物降解性相应提高,从而促进了厌氧消化过程。混合厌氧消化不仅可以避免污泥或厨余垃圾单独厌氧消化时存在的和挥发性有机酸积累、氨抑制等问题,而且在合适条件下可以提高挥发性固体去除率和甲烷产量,实现系统的稳定运行并达到较好的处理效果。现有的污泥处理设施(如污泥消化池)可直接应用于混合厌氧消化工艺中。由此可见,污水厂污泥和厨余垃圾的混合厌氧消化从技术和设施上均是可行的。

污泥与厨余垃圾等协同消化处理基建投资较高,占地面积较大,并且需要对生活垃圾中的厨余垃圾进行分类收集并进行预处理。污泥与厨余垃圾协同处置,同时使得污泥与餐厨垃圾得以无害化与稳定化处理,并充分回收了生物质能源,符合循环经济理念,串联利用养分和能源,创造崭新的就业机会和长远的环境效益。

4 结语

目前来看,污泥干化+填埋覆盖用土处置技术和经济上是可行的,但长远看,还存在需要研究的问题,特别是干化烟气中污染物排放标准和工程技术经济指标等问题,同时还要考虑粉尘爆炸的风险。污泥与厨余垃圾协同处置+土地利用处置技术和经济上是可行的,符合循环经济理念。但是其基建费用较高,前期投入较大,并且沼气的存储存在一定的风险。

[1]中国住房和城乡建设部,国家发改委.城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南(试行)[M].中国建筑工业出版社,2012.08.

牛颖(1980—),女,辽宁朝阳人,本科,高级工程师,研究方向:环境工程、环境科学等。

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