污泥處理處置既是污水處理的重要環(huán)節(jié),也是衡量污水處理成效的重要內(nèi)容。“十二五”以來(lái),咸寧市加快了城鎮(zhèn)污水處理廠和配套管網(wǎng)的建設(shè)步伐。截止2014年12月底,全市共建成城鎮(zhèn)污水處理廠8座,日處理能力達(dá)22.5萬(wàn)t,實(shí)現(xiàn)了各縣均建有污水處理廠的目標(biāo)。隨著城鎮(zhèn)污水處理廠相繼建成并投入運(yùn)營(yíng),污水進(jìn)水濃度和負(fù)荷率不斷提高,污水處理廠的污泥產(chǎn)量也急劇增加。目前,咸寧各地在污水處理過(guò)程中普遍存在“重水輕泥”現(xiàn)象,各地大多數(shù)污泥以直接填埋為主,污泥處理處置規(guī)劃滯后、配套政策不完善、技術(shù)定位不準(zhǔn)確和處理處置部門(mén)責(zé)任不清、監(jiān)管缺位等問(wèn)題十分突出,由此引起的二次環(huán)節(jié)污染問(wèn)題已不容忽視,不但降低了污水處理的減排效果,而且將會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境構(gòu)成威脅。因此,做好污泥處理處置工作,是確保污水處理效果、防治環(huán)境二次污染的重要舉措,是改善城鎮(zhèn)人居環(huán)境、提高人民生活質(zhì)量的必然要求,也是貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、建設(shè)生態(tài)強(qiáng)市的重要舉措。根據(jù)咸寧城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題,按照 對(duì)污泥處理的要求,結(jié)合咸寧市現(xiàn)有的條件,提出現(xiàn)階段咸寧城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理的建議,確保污泥得到有效處置。
1 咸寧市集中式污水處理廠污泥產(chǎn)生現(xiàn)狀及其性質(zhì)特征
1.1 污泥的產(chǎn)生現(xiàn)狀
城鎮(zhèn)污水處理廠污泥是污水處理的產(chǎn)物,主要來(lái)源于初次沉淀池、二次沉淀池等工藝環(huán)節(jié)。城鎮(zhèn)污水處理廠污泥的具體產(chǎn)量取決于排水體制、進(jìn)水水質(zhì)、污水及污泥處理工藝等因素,其產(chǎn)生量的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)為:每萬(wàn)m3污水經(jīng)處理后污泥產(chǎn)生量(按含水率80%計(jì))一般約為5~10t。
據(jù)調(diào)查,咸寧市目前運(yùn)行正常的城鎮(zhèn)生活污水處理廠共有8座,設(shè)計(jì)日處理能力22.5萬(wàn)t,COD平均進(jìn)水濃度在120mg/L左右。全市污水處理廠污泥的實(shí)際產(chǎn)生量為66t/d,其中咸安區(qū)污泥產(chǎn)生量較大(為28t/d),占全市污泥量的41%;赤壁市污泥產(chǎn)生量次之(為15t/d),占全市污泥量的23%;崇陽(yáng)縣污泥產(chǎn)生量較少(為3t/d),占全市污泥量的5%。
據(jù)調(diào)查,全市目前在建污水處理廠有8座,設(shè)計(jì)日處理能力為6.5萬(wàn)t,預(yù)計(jì)2016年可全部投入運(yùn)行,全市污水處理能力將達(dá)到30萬(wàn)t/d的規(guī)模,污泥的產(chǎn)生量也會(huì)隨之增加。并且,隨著全市“十三五”城鎮(zhèn)污水處理廠配套管網(wǎng)及提標(biāo)改造的實(shí)施,全市污水處理廠進(jìn)水水量和水質(zhì)濃度將會(huì)進(jìn)一步提高,屆時(shí)城鎮(zhèn)污水處理廠污泥將會(huì)進(jìn)一步增加。預(yù)計(jì)到2020年,保守估計(jì)全市城鎮(zhèn)污水處理廠污泥量將達(dá)到180t/d(含水率80%)。
1.2 污泥的性質(zhì)特征
根據(jù)全市部分污水處理廠污泥的檢驗(yàn)結(jié)果,可以看出,咸寧市目前污水處理廠大部分以生活污水處理為主,重金屬含量較低,污泥中氮、磷及有機(jī)質(zhì)含量較高,并隨著污水處理廠提標(biāo)改造工程的實(shí)施,氮、磷等的含量會(huì)進(jìn)一步增加。目前,除污泥含水率外,其余各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置混合填埋用泥質(zhì)》(GB/T 23485-2009)的相關(guān)要求。
2 咸寧市集中式污水處理廠污泥處理現(xiàn)狀及存在問(wèn)題
據(jù)調(diào)查,目前咸寧市各縣(市、區(qū))污水處理廠污泥全部采用“帶式壓濾脫水+衛(wèi)生填埋”的方式進(jìn)行處置。但基于全市垃圾填埋場(chǎng)的建設(shè)不規(guī)范和污泥理化性質(zhì)的特殊性,全市污泥采用現(xiàn)有方式(“帶式壓濾脫水+衛(wèi)生填埋”)處理存在很大的問(wèn)題:
(1)全部污泥實(shí)現(xiàn)衛(wèi)生填埋的難度極大。由于各縣(市、區(qū))垃圾填埋場(chǎng)的建設(shè)不到位,運(yùn)行不規(guī)范,處置能力有限,如赤壁市已有的一個(gè)垃圾填埋場(chǎng)的滲濾液處理系統(tǒng)不規(guī)范,正在整改,目前已封場(chǎng),所有垃圾只能送往華新水泥協(xié)同處理;嘉魚(yú)縣剛建成投運(yùn)一個(gè)日處理150t垃圾填埋場(chǎng),處理能力有限;咸安區(qū)垃圾目前采取焚燒處理的方式;通山縣垃圾填埋場(chǎng)正在建設(shè);崇陽(yáng)已建日處理200t/d的垃圾填埋場(chǎng),但運(yùn)行不規(guī)范;通城縣未建垃圾填埋場(chǎng),所有垃圾全部送往咸安進(jìn)行焚燒處理。并且,80%的污泥不滿足低于含水率60%的填埋要求,故造成全市污水處理廠污泥未能全部進(jìn)行衛(wèi)生填埋處置。
(2)污泥的簡(jiǎn)單填埋會(huì)造成巨大的環(huán)境危害。污泥不同于其它的固體廢物,是一種介于液體和固體之間的濃稠物,很難通過(guò)沉降進(jìn)行固液分離。僅靠簡(jiǎn)單填埋,會(huì)給環(huán)境帶來(lái)巨大的影響,甚至抵消污水處理廠帶來(lái)的減排效益。主要表現(xiàn)在4個(gè)方面,即污泥的高含水率(80%左右)會(huì)造成運(yùn)輸成本高,且堆放占地面積大,直接填埋會(huì)使填埋場(chǎng)提前報(bào)廢;微生物、病原體含量高,不經(jīng)處理,直接施用或棄置可能會(huì)污染食物鏈;惡臭污染環(huán)境,同時(shí)向大氣排放溫室氣體;含有重金屬等,會(huì)污染土地,造成不可逆的耕地退化。
3 城鎮(zhèn)污水處理廠污泥的處理處置要求及途徑選擇
3.1 污泥的處理處置要求
污泥處理主要是對(duì)污泥進(jìn)行穩(wěn)定化、減量化和無(wú)害化處理的過(guò)程,要因地制宜,推動(dòng)通過(guò)填埋、焚燒、建材綜合利用,現(xiàn)有工業(yè)窯爐(如電廠鍋爐、水泥窯等)共處置等方式,提高污泥無(wú)害化處置率。污泥處理處置應(yīng)符合“安全環(huán)保、循環(huán)利用、節(jié)能降耗、因地制宜、穩(wěn)妥可靠”的原則。技術(shù)路線的選擇應(yīng)堅(jiān)持污泥土地利用為主,協(xié)同焚燒(水泥窯、熱電廠、垃圾)或建材利用、污泥填埋等處置方式為輔。
3.2 污泥的處理處置途徑選擇
污泥處理處置的典型方案有5種,分別為厭氧消化+土地利用、好氧發(fā)酵+土地利用、機(jī)械干化+焚燒、工業(yè)窯爐協(xié)同焚燒、石灰穩(wěn)定+填埋和深度脫水+填埋,5種處理處置方案分別適用于不同種類的污泥。
結(jié)合咸寧市污水處理廠實(shí)際:
(1)咸寧市目前大多數(shù)地方城鎮(zhèn)污水處理廠服務(wù)范圍內(nèi),居民與工業(yè)混雜,生活污水處理廠不可避免地混入部分工業(yè)廢水,所產(chǎn)生的污泥含有重金屬等多種有害物質(zhì),再加上咸寧地區(qū)人多地少、降雨豐富,不適宜采用土地利用作為后續(xù)處置方式。
(2)咸寧市所轄的6個(gè)縣市區(qū)建有3個(gè)填埋場(chǎng),但目前能夠正常運(yùn)行僅有一個(gè),隨著污泥產(chǎn)生量的逐年加大,在咸寧市采用填埋的方式顯然也行不通。因此,污泥不具備土地利用和填埋方式,剩下“污泥高干脫水+焚燒+建材利用”的處置方式。
咸寧現(xiàn)已建成了一個(gè)日處理600t生活垃圾的垃圾焚燒發(fā)電廠、華新水泥窯協(xié)同處理300t/d生活垃圾項(xiàng)目及匯楚危險(xiǎn)廢物處理焚燒處理系統(tǒng)(1000t/a),這3個(gè)項(xiàng)目均取得環(huán)評(píng)審批手續(xù),按照 相關(guān)環(huán)保技術(shù)要求和規(guī)范進(jìn)行建設(shè),且目前已全部投入生產(chǎn),其中垃圾焚燒發(fā)電廠實(shí)際處理生活垃圾360t/d,華新水泥窯協(xié)同處理生活垃圾160t/d,處理能力能夠滿足污泥(2020年達(dá)到180t/d)的處理。另外,由污泥的檢測(cè)數(shù)據(jù)可以看出,咸寧城鎮(zhèn)生活污水處理廠污泥有機(jī)質(zhì)高,具有一定的綜合利用價(jià)值。綜合考慮咸寧市目前的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、管理水平,在充分利用現(xiàn)有條件的基礎(chǔ)上,全市污水處理污泥宜采用深度脫水與焚燒結(jié)合使用的工藝。
4 結(jié)語(yǔ)
(1)考慮到咸寧市目前的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、管理水平,從資源綜合利用和節(jié)省投資的角度來(lái)說(shuō),咸寧宜采用“深度脫水+焚燒結(jié)合使用+建材利用”的工藝。
(2)進(jìn)入焚燒系統(tǒng)的污泥,其污泥含水量不宜高于50%,咸寧市在建設(shè)污泥高干深度脫水項(xiàng)目時(shí),至少要求將污泥含水率降到50%以下。
(3)為減少污泥運(yùn)輸費(fèi)用,可在污水處理規(guī)模較大并且與焚燒系統(tǒng)距離較低的地方集中建設(shè)污泥高干深度脫水項(xiàng)目,在全市范圍內(nèi)較僻遠(yuǎn)的地區(qū)污水處理廠配套建設(shè)分散的高干污泥脫水設(shè)備,污泥脫水后進(jìn)行運(yùn)送焚燒處理。
(4)污泥高干脫水建議可采用桑德集團(tuán)研發(fā)的“電滲析+板框壓濾”技術(shù)和首大能源環(huán)保集團(tuán)的“污泥加入改性劑+壓濾”技術(shù),都可使用污水處理廠80%的含水污泥變成50%以下的污泥,滿足焚燒處理的要求。