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摘 要： 在當(dāng)前有關(guān)污泥處理管理的新措施有哪些呢，應(yīng)該怎樣來加強(qiáng)對污泥處理的新管理應(yīng)用呢?目前的換進(jìn)管理新制度技巧有哪些呢?為此文章從各個方面做了相應(yīng)的介紹。本文選自： 《環(huán)境教育》 ,《環(huán)境教育》由中華人民共和國新聞出版總署、正式批準(zhǔn)公開發(fā)行的優(yōu)秀期刊
在當(dāng)前有關(guān)污泥處理管理的新措施有哪些呢，應(yīng)該怎樣來加強(qiáng)對污泥處理的新管理應(yīng)用呢?目前的換進(jìn)管理新制度技巧有哪些呢?為此文章從各個方面做了相應(yīng)的介紹。本文選自：《環(huán)境教育》,《環(huán)境教育》由中華人民共和國新聞出版總署、正式批準(zhǔn)公開發(fā)行的優(yōu)秀期刊。自創(chuàng)刊以來，以新觀點(diǎn)、新方法、新材料為主題，堅持"期期精彩、篇篇可讀"的理念。環(huán)境教育內(nèi)容詳實(shí)、觀點(diǎn)新穎、文章可讀性強(qiáng)、信息量大，眾多的欄目設(shè)置，環(huán)境教育公認(rèn)譽(yù)為具有業(yè)內(nèi)影響力的雜志之一。環(huán)境教育并獲中國優(yōu)秀期刊獎，現(xiàn)中國期刊網(wǎng)數(shù)據(jù)庫全文收錄期刊。
摘要：污泥土地利用時,嚴(yán)格控制污水廠污泥的有毒、有害物質(zhì)及病原微生物,使其達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)該特別注意污泥中重金屬的含量,重金屬是限制土地利用的主要因素之一[4]。根據(jù)其土壤背景值等情況,嚴(yán)格按照計算得到的污泥施用量進(jìn)行施用;一般來說某塊土地使用污泥數(shù)量有一定限度,當(dāng)達(dá)到這一限度時,污泥的土地利用就應(yīng)停止一段時間后再繼續(xù)進(jìn)行;土地利用應(yīng)在安全施用量之下控制使用,同時整個利用區(qū)應(yīng)建立的使用、監(jiān)管機(jī)制理。
關(guān)鍵詞：污泥處理,土地利用,論文發(fā)表
1國內(nèi)外污泥處理處置市場現(xiàn)狀
據(jù)環(huán)保部統(tǒng)計,2010年底全國污泥產(chǎn)生量達(dá)到了3000萬噸(含水率80%),已成為威脅我國城鎮(zhèn)環(huán)境污染源。目前我國大部分污泥多為無序堆存或簡單填埋,主要處置方式是脫水后直接與生活垃圾混合填埋或農(nóng)業(yè)利用,分別占污泥量處置的31%和44.8%。根據(jù)環(huán)境保護(hù)部的有關(guān)規(guī)劃,未來10年是我國污水處理的“黃金時期”,將建成上千座污水處理廠。每座污水處理廠每年排放的污泥量成千上萬噸,這些巨大數(shù)量的污泥將成為城鎮(zhèn)未來急需處理的難題。據(jù)發(fā)改委的數(shù)據(jù),城鎮(zhèn)污水和垃圾處理設(shè)施建設(shè)極大地推動了環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展。到2010年,我國生活污水和垃圾處理領(lǐng)域年銷售收入10億元以上的企業(yè)達(dá)到20余家。一些專家認(rèn)為,隨著我國污水處理“重水輕泥”格局的改變,污水處理廠配備污泥處理設(shè)施,“水”“泥”同步并行處理,這必將給污泥處理行業(yè)帶來巨大的商機(jī),使污泥處理設(shè)施有望繼污水之后,成為環(huán)保產(chǎn)業(yè)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。在政策法規(guī)方面;國內(nèi)2000年,建設(shè)部、環(huán)保總局發(fā)布了《城市污水處理及污染防治技術(shù)政策》,明確提出來要采用厭氧和好氧、堆肥的方式處理污泥,同時規(guī)模在10萬噸以上的要采用氧化溝、SBR(序批式活性污泥法)工藝,以減少污泥產(chǎn)量。2009年,建設(shè)部、環(huán)保部及科技部發(fā)布了《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置及污染防治技術(shù)政策(試行)》,鼓勵符合標(biāo)準(zhǔn)的污泥進(jìn)行土地利用,提出在污泥濃縮、調(diào)理和脫水等實(shí)現(xiàn)污泥減量化的常規(guī)處理工藝基礎(chǔ)上,根據(jù)污泥土地利用要求和相應(yīng)的泥質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),分別選擇厭氧消化、高溫好氧發(fā)酵的污泥處理技術(shù)路線。2010年11月,環(huán)境保護(hù)部下發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)城鎮(zhèn)污水處理廠污泥污染防治工作的通知》,要求加快污泥處理設(shè)施建設(shè)。通知明確要求,污水處理廠新建、改建和擴(kuò)建時,污泥處理設(shè)施應(yīng)當(dāng)與污水處理設(shè)施同時規(guī)劃、同時建設(shè)、同時投入運(yùn)行。不具備污泥處理能力的現(xiàn)有污水處理廠,應(yīng)當(dāng)在本通知發(fā)布之日起兩年內(nèi)建成并運(yùn)行污泥處理設(shè)施。歐盟在污泥泥質(zhì)符合公眾健康和環(huán)境保護(hù)要求的前提下,鼓勵對污泥進(jìn)行土地利用。大部分歐盟國家的污泥允許最大用量約為5噸干污泥/(公頃?年),通常用于農(nóng)田的污泥不超過2-3噸/(公頃?年)。英國、丹麥鼓勵污泥農(nóng)用,以保護(hù)磷及其他礦物資源在自然界的存在。同時污泥中的污染物如重金屬、有機(jī)物和藥物沉積物等被嚴(yán)格立法加以限制。瑞士、荷蘭、比利時規(guī)定污泥必須進(jìn)行熱處理(發(fā)電、制水泥、干化焚燒);由于污泥含有污染物如重金屬、有機(jī)物和藥物沉積物等,禁止污泥在自然中循環(huán)利用。
2污泥農(nóng)用處理技術(shù)
未經(jīng)穩(wěn)定處理的污泥,因有機(jī)物含量高,極易腐敗并產(chǎn)生惡臭,尤其是初沉淀池的污泥,含有大量病菌、寄生蟲卵及病毒,易造成傳染病的傳播。不加處理任意排放或土地利用,污泥中重金屬含量超過《農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》,引起的二次污染問題是不容忽視。污泥處理處置的目的實(shí)現(xiàn)污泥的減量化、穩(wěn)定化、無害化和資源化。污泥土地利用主要包括農(nóng)業(yè)利用、土地改良和園林綠化等。在《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置及污染防治技術(shù)政策(試行)》中指出:污泥以園林綠化、農(nóng)業(yè)利用為處置方式時,鼓勵采用厭氧消化或高溫好氧發(fā)酵(堆肥)等方式處理污泥。鼓勵城鎮(zhèn)污水處理廠采用污泥厭氧消化工藝,產(chǎn)生的沼氣應(yīng)綜合利用;厭氧消化后污泥在園林綠化、農(nóng)業(yè)利用前,還應(yīng)按要求進(jìn)行無害化處理。高溫好氧發(fā)酵處理污泥,鼓勵利用剪枝、落葉等園林廢棄物和礱糠、谷殼、秸桿等農(nóng)業(yè)廢棄物作為高溫好氧發(fā)酵添加的輔助填充料,污泥處理過程中要防止臭氣污染。污泥必須經(jīng)過消化、堆肥等生物處理后方可土地利用。
2.1污泥消化技術(shù)消化污泥(digestedsludge)是污泥干化、堆肥的前處理過程,指在有氧或無氧情況下,在微生物作用下達(dá)到的較穩(wěn)定污泥。消化污泥分為污泥耗氧消化和污泥厭氧消化。。厭氧消化是利用兼性菌和厭氧菌進(jìn)行厭氧生化反應(yīng),分解污泥中有機(jī)物質(zhì)的一種污泥處理工藝。厭氧消化是使污泥實(shí)現(xiàn)減量化、穩(wěn)定化、無害化和資源化的主要環(huán)節(jié)。首先,有機(jī)物被厭氧消化分解,有利于減量化處理,可使污泥穩(wěn)定化,使之不易腐敗。其次,通過厭氧消化,大部分病原菌或蛔蟲卵被殺活或作為有機(jī)物被分解,使污泥無害化。第三,隨著污泥被穩(wěn)定化,將產(chǎn)生大量高熱值的沼氣,作為能源利用,使污泥資源化。另外,污泥經(jīng)消化以后,其中的部分有機(jī)氮轉(zhuǎn)化成了氨氮,提高了污泥的肥效。污泥的減量化雖然主要借濃縮和脫水,但有機(jī)物被厭氧分解,轉(zhuǎn)化成沼氣,這本身也是一種減量過程。污泥經(jīng)消化后脫水,能有效地殺死污泥中的病原菌,縮小污泥容積,易于脫水。污泥中含有較高有機(jī)物,可用于制肥。污泥厭氧消化和沼氣利用裝置費(fèi)用,約占污水處理廠投資和運(yùn)行費(fèi)的30%左右,而且大多需進(jìn)口技術(shù)和設(shè)備。好氧消化污泥與活性污泥法極為相似。污泥耗氧消化是以有氧的環(huán)境下氧化污泥中的有機(jī)物質(zhì),并且減少污泥的質(zhì)量和體積。只要微生物生存環(huán)境溫度、pH維持穩(wěn)定并無毒性物質(zhì)干擾,系統(tǒng)便能自我維持當(dāng)外來營養(yǎng)被消耗完以后,微生物靠消耗自己的機(jī)體來產(chǎn)生能量以維持生命活動。這就是微生物的內(nèi)源代謝階段。細(xì)胞組織在好氧條件下的內(nèi)源代謝產(chǎn)物為CO2、H2O、NH3,而NH3會在有氧條件下進(jìn)一步氧化為硝酸鹽。此法降解程度高,無臭穩(wěn)定,易脫水,,運(yùn)行管理簡單,基建費(fèi)用低,但須充氧運(yùn)行費(fèi)用高。
2.2污泥堆肥技術(shù)污泥高溫好氧發(fā)酵處理俗稱堆肥,是在好氧環(huán)境下利用微生物進(jìn)行好氧發(fā)酵的過程,使的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成類腐殖質(zhì)[1],污泥經(jīng)高溫好氧發(fā)酵過程產(chǎn)生的高溫會殺滅致病菌,得到穩(wěn)定堆肥產(chǎn)物。因含有豐富的有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀等營養(yǎng)物質(zhì)和微量元素,在其有毒有害物質(zhì)含量滿足國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的情況下,對農(nóng)業(yè)、園林綠化和土壤改良是有益的,堆肥產(chǎn)物的土地利用是國外普遍采用的處置方式,也是我國《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置及污染防治技術(shù)政策》鼓勵的處置方式;在其有毒有害物質(zhì)含量不滿足國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的情況下,發(fā)酵產(chǎn)物因具有良好的吸附性和低含水率,也是垃圾填埋場良好的覆蓋材料。堆肥與污泥焚燒、熱干化等其他處理技術(shù)相比,具有低碳、節(jié)能、投資省、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn),因此適用于以土地利用和填埋為處置方式的污泥處理,也可以作為污泥半干化的手段。污泥高溫好氧發(fā)酵原理簡單,但要想發(fā)酵好并不容易,一般是將粉碎好的污泥和與輔料的混合,通風(fēng)供氧常采用強(qiáng)制通風(fēng)加定期翻堆來完成[2]。首先污泥發(fā)酵前要將成團(tuán)污泥進(jìn)行破碎,要求粉碎后的污泥顆粒徑不大于2cm,以使發(fā)酵徹底,無黑心現(xiàn)象,這是發(fā)酵成功的關(guān)鍵;其次是與輔料充分混合,增加物料比表面積,提高氧利用效率,實(shí)現(xiàn)均勻發(fā)酵。發(fā)酵不均勻帶來的后果就是發(fā)酵物不能夠?qū)崿F(xiàn)完全腐熟、或者局部黑心、有惡臭。普通發(fā)酵技術(shù)因空氣流短路,難以做到供氣均勻,也就難于保證發(fā)酵均勻。采用膜式高溫好氧發(fā)酵,可以實(shí)現(xiàn)低超高壓發(fā)酵,能夠保證空氣流的均勻。功能膜是特殊材料制成的,只允許水蒸氣和CO2從發(fā)酵體中出來,臭氣、病毒、氣溶膠等均不能夠穿過,國外文獻(xiàn)報道對臭氣、病毒、氣溶膠的隔離率高達(dá)98%以上,這是好氧發(fā)酵技術(shù)的重大突破。對于多個污水處理廠的城市,膜式好氧發(fā)酵技術(shù)適用于分散處理,有利于好泥好用。堆肥制品無害化衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合GB7959的規(guī)定[3]。
2.3研制顆粒有機(jī)復(fù)合肥按我國目前的經(jīng)濟(jì)條件,對多數(shù)污水廠特別是大量小型污水廠來說,污泥用于農(nóng)田是比較可行和現(xiàn)實(shí)的方案。污泥中的氮、磷、鉀和微量元素,對農(nóng)作物有增產(chǎn)作用;污泥中的有機(jī)質(zhì)、腐殖質(zhì)是良好的土壤改良劑。污泥經(jīng)適當(dāng)濃縮、脫水后運(yùn)至市郊或鄰近省份作為農(nóng)肥,是許多污水廠采用的方法。但農(nóng)田施肥有季節(jié)性,沒有經(jīng)過造粒的堆肥不宜保存,在不需要泥肥季節(jié),污水廠會泥滿為患影響了正常運(yùn)行。利用堆肥污泥中的有機(jī)物和顆粒為載體,按N、P、K的比為1∶0.9∶0.4添加一定數(shù)量的氮、磷、鉀做成復(fù)合肥,也可以根據(jù)施用地域土質(zhì)選擇合理的氮、磷、鉀配比,并直接造粒制成顆粒狀機(jī)復(fù)合肥料,便于運(yùn)輸和貯存。顆粒狀機(jī)復(fù)合肥施用農(nóng)田時有別于普通的化肥,由于污泥顆粒載體對氮、磷、鉀的吸附作用,營養(yǎng)元素緩慢釋放有利農(nóng)作物吸收和利用,同時減少了雨季氮、磷隨著地表徑流對地表水體的面源污染;使污泥資源化再利用,變廢為寶,使農(nóng)作物增產(chǎn)增收。
3污泥土地利用須注意的問題
1)污泥含有豐富的有機(jī)質(zhì)和氮、磷、鉀等元素,理論上講是一種較好的肥料。但污水處理廠排出的污泥基本上是一種“流體質(zhì)”,又因為富含油脂類的東西,水分蒸發(fā)和下滲都十分緩慢,自然風(fēng)干的時間漫長,堆積發(fā)酵的效益低;由于消化裝置工藝復(fù)雜,建設(shè)費(fèi)用投資大,消化池的管線較多、管理復(fù)雜,運(yùn)行費(fèi)用高,由于條件限制運(yùn)行有難度。從調(diào)查已建消化池的實(shí)際運(yùn)行看,只有少數(shù)達(dá)到預(yù)期的效果。有管理、設(shè)計問題,亦有沼氣利用的經(jīng)濟(jì)性和安全性問題。
2)腐熟是指污泥經(jīng)過微生物作用后,其中的有機(jī)物腐化分解成為穩(wěn)定成分,而且施用于土壤后能改善土壤理化性質(zhì)、增加農(nóng)作物產(chǎn)量。如果污泥堆肥后的腐熟程度不夠,其C/N比偏高(C/N≥30),堆肥施用土壤后,有機(jī)質(zhì)仍繼續(xù)分解,產(chǎn)生熱量會使作物出現(xiàn)“燒根”現(xiàn)象;同時N、P等營養(yǎng)成分會被微生物首先利用,不能成為農(nóng)作物的營養(yǎng)。相反,過熟的堆肥C/N比偏低(C/N≤lO),在土壤中大量施用時,農(nóng)作物有可能因氮素過多而受害。腐熟程度適中的污泥堆肥外觀呈現(xiàn)疏松的黑褐色團(tuán)粒結(jié)構(gòu),形狀均勻,手感松軟,不再有令人討厭的臭味,不會吸引蚊蠅[3]。
3)污泥土地利用處置不當(dāng),就會產(chǎn)生二次污染,形成新的公害。《高溫堆肥的衛(wèi)生評價標(biāo)準(zhǔn)》(GB7959—87)對堆肥產(chǎn)品的各種評價指標(biāo)作出了規(guī)定:污泥的穩(wěn)定并不等于污泥無害。污泥農(nóng)用時,污泥必須進(jìn)行穩(wěn)定化和無害化處理,符合《農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB4284),并能達(dá)到地方現(xiàn)行的有關(guān)農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定污泥農(nóng)用應(yīng)嚴(yán)格控制施用量和施用期限。污泥衍生產(chǎn)品應(yīng)通過場地適用性環(huán)境影響評價和環(huán)境風(fēng)險評估,并經(jīng)有關(guān)部門審批后方可實(shí)施。污泥用于園林綠化時,泥質(zhì)應(yīng)滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置園林綠化用泥質(zhì)》(CJ248)的規(guī)定和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,根據(jù)不同地域的土質(zhì)和植物習(xí)性等,確定合理的施用范圍、施用量、施用方法和施用時間。
對污泥土地利用全過程進(jìn)行監(jiān)督和管理。從源頭上嚴(yán)格控制污泥中的重金屬和有毒有害物質(zhì)。工業(yè)廢水必須按規(guī)定在企業(yè)內(nèi)進(jìn)行預(yù)處理,去除重金屬和其他有毒有害物質(zhì),達(dá)到國家、地方或者行業(yè)規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn);污泥土地利用單位應(yīng)委托具有相關(guān)資質(zhì)的第三方機(jī)構(gòu),定期對污泥衍生產(chǎn)品土地利用后的環(huán)境質(zhì)量狀況變化進(jìn)行評價,關(guān)注施用區(qū)域內(nèi)的土壤、地下水、地表水、植物等相關(guān)因子的狀態(tài)和變化,并根據(jù)發(fā)生的變化作出相應(yīng)的調(diào)整;制定污泥土地利用規(guī)劃,污泥土地利用規(guī)劃應(yīng)符合城鄉(xiāng)規(guī)劃,并結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際與環(huán)境衛(wèi)生、園林綠化、農(nóng)田施用等相關(guān)專業(yè)規(guī)劃相協(xié)調(diào),使得污泥的土地利用更加安全有效,促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
