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污泥资源化利用方式

中国污水处理工程网 时间:2021-12-7 9:56:57

污水处理技术 | 汇聚全球环保力量,降低企业治污成本

  污水处理是城市工业化建设的关键环节,其不仅有助于城市生活环境的优化,更对工业建设的生态化发展具有深刻影响。现阶段,我国城市污水的排放总量不断增加;污水净化处理中,以絮状体为基本形态的污泥排放规模也在持续扩大。从化学成分来看,污泥中不仅包含大量的有机物和氮磷钾物质,而且包含一定的病原菌和重金属物质,若对其进行直接排放,就会造成严重的环境污染,影响人们的生产生活,同时也不符合我国循环经济发展的理念。基于此,污泥资源化利用在城市污水处理中的应用不断深入。

  1、污泥资源化利用的必要性

  作为城市污水数量的主要副产物,污泥一般呈现为絮状体,并且其中含有大量的有机物,氮、磷、钾营养元素和重金属物质。污水处理实践中,实现污泥的规范化处理至关重要,其能在环境污染控制的同时,实现工业生产效率和质量的提升。现阶段,资源化利用是污泥处理的重要趋势,从应用过程来看,污泥的资源化利用具有以下必要性。

  1.1 生态价值——提升污水处理质量

  工业化发展中,污水净化处理对于生态环境优化具有深刻影响。实践过程中,大量污泥的利用处理是污水净化的难点之一。具体而言,这些污泥中含有较多的重金属有害物质和病原菌,若不能对其进行规范处理,势必造成严重的黑臭固化废物堆积,对人们的生产生活造成严重影响。而在资源化利用过程中,污泥会被逐渐消耗利用,其使得污泥的总体规模有所降低,既保证了污水处理质量,又实现了城市环境的有效保护。

  1.2 经济价值——实现循环经济发展

  污泥的资源化利用符合我国循环经济的发展要求。污泥处理实践中,重金属有害物质虽然会对人们的生产生活造成一定威胁,但是其中的化学物质多为工业生产原料,在循环经济理念下,通过置换还原处理,大量的金属物质可进行再次萃取,并应用于工业生产实践,其在推动循环经济发展的同时,实现了工业生产成本的有效控制。此外,污泥中含有大量的有机物和氮磷钾物质,将其应用于农业生产,可实现土质环境的有效改善,从而确保经济效益的有效提升。

  1.3 社会效益——彰显良好社会形象

  对于污水处理厂而言,污泥处理对其企业社会形象的彰显具有重大影响。现阶段,我国注重经济发展的绿色可持续;其要求企业在生产实践中注重社会责任承担,实现生产过程的节能与环保。污水厂污泥的资源化处理,不仅实现了污水净化过程环境效益的保证,更为工业生产提供了较多的基础资源,实现了企业经济效益、生态效益和社会效益的全面统筹。

  2、传统污泥处理方式的问题表现

  污泥填埋、焚烧和土地利用是传统污泥处理的三种基本方式。虽然实现了污泥总量的消减,确保了污水净化处理进行,但是从处理效果来看,这些处理方式的应用容易导致二次污染发生,且与当前的生态化建设指标存在较大差距。

  2.1 污泥填埋

  污泥填埋处理是一种较为成熟的处理技术。处理实践中,单独填埋和混合填埋是污泥填埋处理的两种主要方式,并且相比于单独填埋,混合填埋的应用范围明显更广。现阶段,与生活垃圾、工业废物、建筑垃圾进行混合填埋是其技术应用的主要形态;并且就填埋处理过程而言,其具有投资少、容量大、见效快的特征。然而随着现代化建设的深入,污泥的总量不断增加,这使得污泥方式的应用出现诸多不足:第一,污泥填埋需要大量的土地占用,造成了土地资源的浪费。第二,现阶段,环境保护单位对污泥填埋技术的应用提出了较高要求,填埋过程中必须对土质的力学性质进行要求,这位填埋选址造成一定的困难。第三,相对于资源化处理技术而言,污泥填埋技术仅仅只是延缓了污染产生的时间,并没有最终解决污泥对环境污染的问题,故而亟需处理方式的进一步优化和改进。

  2.2 污泥焚烧

  污水处理厂运营中,焚烧是污泥处理的重要形式,并且其包含了脱水污泥直接焚烧和脱水污泥干化焚烧两种方式。从污泥焚烧过程来看,污泥中含有较高比例的有机物质是焚烧工艺应用的基础,并且伴随着焚烧工艺的应用,其会产生一定的热值进行工业或生产应用,实现了污泥的无菌、无臭和无机化处理。现阶段,城市污水处理厂污泥焚烧处理的问题主要表现在以下层面:第一,受能源设备、处理成本的因素的制约,污泥焚烧处理的工艺应用不够规范,其导致了二氧化硫、盐酸、重金属烟雾、粉灰等有毒有害物质的产生,二次污染较为严重,影响污泥处理的质量和人们生活水平提升。第二,在燃烧过程中,大量的有机物质转化为无机物,并且氮、磷、钾等元素的消耗使得资源浪费现象较为严重;不符合我国循环经济的发展要求。

  2.3 土地利用

  基于污泥中含有丰富的有机营养物质和氮、磷、钾微量元素,故而在农业生产中,污泥的应用较为常见。从土地利用过程来看,污泥能在土壤结构改善的同时,实现土壤肥力的有效增强,在一定程度上,其促进了农业建设的发展。然而传统土地利用过程中,直接摊铺是污泥利用的主要形式,其使得较多难以降解的有毒有害物质渗入到土地,不仅造成了土地资源的污染,更在地下渗水作用下,对水资源的利用产生较大危害,并最终危害人们的身体健康。由此可见,要实现污水处理厂污泥处理质量的提升,人们还应对污泥的土地利用方式进行优化和改善。

  3、污水处理厂的污泥资源化利用途径

  污泥处理是一个较为专业的系统实践过程,其需要工作人员在处理过程中进行经济效益、生态效益和社会效益的全面统筹。现阶段,实现污泥的资源化利用成为其工业处理的重要趋势,从处理过程来看,污泥堆肥、能源与热能利用、饲料制作、化工原料制作和建筑材料制作是其应用的主要形式。

  3.1 污泥堆肥

  污泥堆肥是当前污水处理厂污泥资源化利用的重要方式。传统农业应用中,人们没有对污泥中的重金属物质和病菌体进行清除,导致了污泥在农业应用中的恶臭化,加大了病菌和重金属的污染程度。当前环境下,人们在农业应用中,先会对污泥的成分进行分析(见表1);然后在重金属物质去除的同时,将污泥与煤粉等其他城市生活垃圾进行堆肥;其不仅实现了剩余重金属物质生物活性的降低,更有效抑制了病菌体扩散,在减少恶臭气味的同时,实现了生态环境的有效改善。

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  3.2 能源与热能利用

  加强污泥的处理及可回收资源利用,是节约资源、保护环境的有效途径。现阶段,在污泥回收中,其应用的形式较为多元。比如工业生产人员可在污泥热解制油技术的应用下,对污泥进行高温加热,此时污泥会发生一定的化学反应,从而实现油、碳及相关气体的生成,实现工业废物的二次利用。此外,其还可以在高温、高压环境下,实现污泥的直接优化,并将其转化为油状物质进行工业应用,实现基础生产资源的有效节约。

  3.3 制作动物饲料

  动物饲料制作是污泥资源化、经济化利用的有效手段。具体而言,传统污泥处理中,有机物和其他营养物质被忽略,其导致了污泥处理经济性的降低。而在现代工业生产中,部分专家将污泥中的营养物质进行提取,并将其作为添加剂,进行蛋白饲料的有效制作,实现了污泥处理经济效益的有效保证。

  3.4 制作化工原料

  通过对污泥中多种成分的研究和分析,人们可将其进行再次提取,实现化工原料的制作。目前,利用污泥制作化工原料主要包含了以下形态:第一,在气体活化法或者药物活化法的支持下,实现污泥的加热分解,在分解后,污泥的结构具有多孔的特征,可进行活性炭制作,并在工业生产中进行应用。第二,借助于污泥炭化处理技术和水蒸气物理活化,污泥会转化为絮凝剂,实现废物的资源化处理。第三,进行粘合剂和生物降解塑料应用,确保工业生产效率的提升。

  3.5 制作建筑材料

  将污泥制成建筑材料是当前污泥资源化利用的主要手段,现阶段,污泥制砖、制生化纤维板、生产水泥等都是其应用的重要形态。就污泥制砖而言,焚烧与干化处理是其技术实现的两个基本环节;其不仅实现了有毒有害物质的去除,更在高温、加热、干燥工艺的应用下,实现了建筑材料质量的有效保证,确保了建筑施工过程的规范,同时具有一定的经济性和生态性。

  4、结束语

  资源化处理是当前污泥利用的重要趋势。实践过程中,人们只有充分认识到污泥资源化处理的必要性,并在传统处理工艺问题把控的基础上,进行污泥堆肥、能源与热能利用、饲料制作、化工原料制作和建筑材料制作的规范应用,才能确保污泥处理质量的提升,进而实现城市污水处理中污泥利用的资源化、经济化和生态化。(来源:天津市华博水务有限公司)