33個「污泥」基礎(chǔ)知識(下)
17 為什么說污泥農(nóng)用是最佳出路?
污泥農(nóng)用乃是污泥最終處置手段中的最佳選擇,這不僅是污泥的有機(jī)質(zhì)含量決定的,也是其龐大的數(shù)量和增值潛力所決定的。已經(jīng)施用過多化肥的土地變得越來越貧瘠,土地的良性循環(huán)被破壞,只有大量輸入有機(jī)質(zhì),才能夠改良土壤,對于此目的,污泥是一種廉價、理想的來源?! ?/p>
當(dāng)然,污泥中重金屬的含量對于農(nóng)用有著重要影響。值得注意的是,隨著工業(yè)污染治理的加強,流入市政管網(wǎng)的未加處理的工業(yè)污水越來越少,這樣對于控制污泥的重金屬含量,使之能夠達(dá)到農(nóng)用的安全級別,已經(jīng)是可以期待的了?! ?/p>
污泥農(nóng)用事實上也包含林業(yè)、花卉業(yè)等,那些與人類食物鏈無關(guān)的綠色產(chǎn)業(yè),可以提供給污泥的產(chǎn)品極好的出路,并具有較好的價格空間?! ?/p>
只有農(nóng)用出路所提供的潛在價格空間可以覆蓋污泥處理所需的大部分成本,焚燒和填埋目前的成本對于本來就資金短缺的污水處理廠來說負(fù)擔(dān)較大。
18 污泥堆肥的意義何在?
污泥堆肥是一種有效的污泥處理方式,它利用適當(dāng)?shù)木N和機(jī)械翻動,使污泥在一定長的時間里(幾天到十幾天)產(chǎn)生發(fā)酵、升溫并熟化,通過溫度的作用可以有效殺滅污泥中的有害微生物和病原體,很大一部分水份得到蒸發(fā),從而獲得符合農(nóng)用要求的有機(jī)肥。
這一做法的優(yōu)點是不耗用大量的熱能,同樣可以達(dá)到減量的目的,設(shè)備投資相對不高。缺點是時間長,占地面積巨大,需要很高的投資才能避免惡臭污染環(huán)境。這種方法在處理大規(guī)模的市政污泥時有一定限制。
19 污泥農(nóng)用有什么規(guī)定要遵守嗎?
污泥農(nóng)用必須遵守一個前提:只有經(jīng)過熱干化或生物堆肥、化學(xué)穩(wěn)定化處理的污泥才能施用。干化廠或堆肥廠必須對所出廠的污泥進(jìn)行例行檢測,除了保障農(nóng)用產(chǎn)品必須具備基本的肥效外,并對所有的檢測結(jié)果、施用目的的保留完整的記錄;同時,使用者應(yīng)該在專家的指導(dǎo)下定量施用,并定期對土壤進(jìn)行抽樣檢測,以確保施用的效果以及土壤不會發(fā)生逆向變化。同樣,污泥農(nóng)用必須對種植的作物、重金屬的含量作出完整的記錄以資比較。
20 污泥能否焚燒?
污泥具有一定的熱值,但是遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于煤炭。污泥的焚燒必須首先進(jìn)行干化或半干化,在引燃時添加少量輔助燃料,其后可以達(dá)到自燃。采用先進(jìn)的熱交換系統(tǒng),可以依靠污泥焚燒所產(chǎn)生的熱能進(jìn)行干化,其熱量可以滿足大部分甚至全部干化的需要。未經(jīng)干化或半干化處理的污泥焚燒由于過多的水份將難以點燃,其熱量平衡為負(fù)數(shù),即必須添加燃料才能維持焚燒。
燃料種類 | 發(fā)熱量與百分比 | ||
發(fā)熱量(kJ/kg) | 百分比(%) | ||
煤炭 | 33000 | 100 | |
焦炭 | 31500 | 95.5 | |
褐煤 | 24000 | 72.7 | |
木材 | 19000 | 57.6 | |
泥煤 | 18000 | 54.5 | |
城市污水廠 | 初沉污泥 | 10715-18920 | 32.5-55.1 |
二沉活性污泥 | 13295-15215 | 40.3-46.1 | |
混合污泥 | 12005-16957 | 36.4-51.4 |
21 污泥的填埋有哪些問題?
脫水泥餅直接填埋本身是對資源的嚴(yán)重浪費,此外,還可能對填埋場形成諸多困難:
- 填埋場一般是一層垃圾一層覆土,然后進(jìn)行碾壓,以確保更好的空間利用。污泥的高含水率、高粘度經(jīng)常使得碾壓機(jī)械打滑甚至深陷其中,給填埋操作帶來困難?! ?/li>
- 污泥的流變性使得填埋體易變形和滑坡,成為人為的“沼澤地”,給填埋場帶來極大安全隱患?! ?/li>
- 污泥的高含水率大大增加了填埋場滲濾液處理量,由于污泥細(xì)小,經(jīng)常堵塞滲濾液收集系統(tǒng)和排水管,加重了垃圾壩的承載負(fù)荷,給填埋場安全和管理帶來困難。清理收集系統(tǒng)的費用極為昂貴?! ?/li>
- 填埋資源有限,必然導(dǎo)致填埋成本的上升;
22 污泥填埋是否有含水量和有機(jī)質(zhì)含量的限制?
考慮到污泥是一種資源,一些國家開始限制污泥的直接填埋,填埋成本的上升,引發(fā)了人們深度處理污泥、減量和資源化的市場需求?! ?/p>
這些擬議中的限制包括:(1)污泥填埋的含水率必須小于40%;(2)有機(jī)質(zhì)含量低于30%;
23 污泥綜合利用的出路還有哪些?
除了土地利用、焚燒、填埋以外,污泥最終處置的資源化利用方案還在不斷嘗試中。其中包括:
- 干化后制造水泥;
- 干化后制磚;
- 干化后鋪路;
- 干化后作為填埋場的覆土;
- 半干化后催化裂解制造燃油;
24 我國對污泥處置的政策是什么?
根據(jù)現(xiàn)行的《城市污水處理及污染防治技術(shù)政策》:
- 5、污泥處理
- 5.1、城市污水處理產(chǎn)生的污泥,應(yīng)采用厭氧、好氧和堆肥等方法進(jìn)行穩(wěn)定化處理。也可采用衛(wèi)生填埋方法予以妥善處置。
- 5.2、日處理能力在10萬立方米以上的污水二級處理設(shè)施產(chǎn)生的污泥,宜采取厭氧消化工藝進(jìn)行處理,產(chǎn)生的沼氣應(yīng)綜合利用。日處理能力在10萬立方米以下的污水處理設(shè)施產(chǎn)生的污泥,可進(jìn)行堆肥處理和綜合利用。采用延時曝氣的氧化溝法,SBR法等技術(shù)的污水處理設(shè)施,污泥需達(dá)到穩(wěn)定化。采用物化一級強化處理的污水處理設(shè)施,產(chǎn)生的污泥須進(jìn)行妥善的處理和處置。
- 5.3、經(jīng)過處理后的污泥,達(dá)到穩(wěn)定和無害化要求的,可農(nóng)田利用;不能農(nóng)田利用的污泥,應(yīng)按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求進(jìn)行衛(wèi)生填埋處置。據(jù)悉,新的政策法規(guī)正在積極制訂中。
25 國際上污泥處理的主要趨勢是怎樣的?
各國根據(jù)其地理環(huán)境和土地資源狀況,制訂有不同的方針。
日本由于土地極為狹小,采取全部焚燒的策略,這種不惜代價的焚燒,是其經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度可以承受的。歐共體將污泥解釋為一種資源,因此其導(dǎo)引要求各國從資源利用的角度去鼓勵農(nóng)用,限制填埋,鼓勵一切形式的能源利用。各國根據(jù)自身的地理條件,采取的政策多有不同。德國多采取干化、半干化后焚燒,使用大量森林垃圾等作為補充能源。意大利旅游資源極為重要,限制焚燒,鼓勵減量,因此多為干化后填埋或做建材。法國、西班牙都在積極推行干化減量和鼓勵農(nóng)用的政策?! ?/p>
總之,污泥減量的必要性是其中的主要經(jīng)濟(jì)因素,干化則是主要的技術(shù)手段和趨勢。
26 目前我國解決污泥問題的難度在哪里?
我國污泥的問題只在近期才顯得突出起來,其中主要的難度在于:
- 立法:關(guān)于污泥的立法明顯滯后,對污泥的生產(chǎn)者來說,尚沒有切實的緊迫感;
- 處置資源的有價化,由于污水廠、填埋場的所有者和經(jīng)營者常常是同一個主體(國有),無法反映市場規(guī)律;
- 環(huán)保政策事實上的“一刀切”(如禁止用煤,不論是否排放達(dá)標(biāo)),導(dǎo)致處理成本急遽上升,使得干化項目的處理成本極為昂貴;
- 經(jīng)營機(jī)制和管理機(jī)制的分離、企業(yè)化運作模式的完善尚需時日。
27 污泥減量處理方式有哪些?
最有效的減量方式是熱干化,可以將含水率從70%降到10%以下。事實上,根據(jù)最終處置的需要,污泥最終含固率可以在60%-95%之間變化,此時,污泥的減量超過60%,從成本上和安全性上更為合理?! ?/p>
最廉價的減量方式是堆肥,利用污泥自身有機(jī)質(zhì)的發(fā)酵產(chǎn)生的熱量進(jìn)行蒸發(fā),可以將含水率從70%以上降到30%以下。但由于占地巨大和臭氣處理難度,在效率上明顯低于前者,對于大城市來說難以應(yīng)用?! ?/p>
最徹底的減量方式是焚燒,減量至原濕泥體積的15%以下。但這也是最昂貴的處理方案,一般來說必須與熱干化并行考慮。
28 為什么說污泥處置的資源有限?
污泥處置的資源主要指填埋場和農(nóng)用土地。其它有助于減量、以及協(xié)助實現(xiàn)處置目標(biāo)的處理手段也都可以視為資源,包括焚燒爐、干化廠、堆肥廠等?! ?/p>
對于任何國家來說,將城市周邊的土地用于填埋,就是資源的損失。污泥這種物質(zhì)顯然不適合遠(yuǎn)途運輸至無人的荒漠地帶,在人口稠密地區(qū),土地資源的永久廢棄的經(jīng)濟(jì)價值問題已經(jīng)突出地暴露出來。一些城市的填埋場因為種種原因已經(jīng)開始拒收污泥,這就是一個信號。污泥可能占用的填埋場資源甚至比城市固體垃圾為多,關(guān)鍵在于其高含水率性質(zhì),使得填埋場資源的利用效率降低。
29 為什么污泥的處置必須收費?
同等規(guī)模的處理能力,焚燒廠動輒投資數(shù)億,干化廠數(shù)千萬,堆肥廠也要上千萬,連同運行成本(熱能、電力、人員等),污泥的最終處置必然要產(chǎn)生一定的代價?! ?/p>
污泥的無序處置——棄置,是對市場規(guī)律的背離,也是對環(huán)境最大的破壞。如果要停止棄置,首先必須建立所有處置資源的合理收費制度。
30 污泥的處置成本都有哪些?
典型的污泥處置可能產(chǎn)生以下成本:
- 填埋:濃縮->脫水->干化->運輸->填埋費
- 焚燒:濃縮->脫水->干化->運輸->焚燒費->運輸->填埋費
- 堆肥:濃縮->脫水->運輸->堆肥->運輸
- 建材(水泥、制磚等):濃縮->脫水->干化->運輸->處理費(或免費,以代替黃土)
31 污泥的合理處置將在多大程度上影響污水處理費?
由于污泥的處置涉及一系列的成本支出,而其合理處置的責(zé)任首先從污泥的生產(chǎn)者——污水處理廠開始,因此,污水處理廠既有合理處置的責(zé)任,也有收取一定費用的權(quán)利。在已往的污水處理義務(wù)中,已經(jīng)規(guī)定到污水處理廠必須完成到污泥的脫水。接下來的處置,主要有干化/堆肥、運輸、焚燒、填埋費等支出?! ?/p>
根據(jù)地區(qū)、能源成本、最終處置資源的分布、處置方式的不同等多種因素,新增加的成本折算到每噸污水處理量上,可能在0.15-0.30元之間(天然氣),采用廢熱和廉價能源,這個數(shù)字可望降低到0.10元以下。
32 污泥處置方式的經(jīng)濟(jì)性如何?
按處理和處置成本進(jìn)行排隊,同時考慮其全部處理過程符合最終處置的條件,從優(yōu)排序如下:
- 農(nóng)用,包括花卉/綠化/大田(堆肥或干化后制作有機(jī)肥出售)
- 熱能利用,給焚燒爐或聯(lián)合發(fā)電裝置焚燒,灰渣填埋
- 建材,干化后用于燒制建筑材料,有機(jī)質(zhì)被熱能利用,無機(jī)質(zhì)成為基材,可以部分代替黃土制磚
- 填埋,未加任何利用,干化減量后或未加處理直接填埋
33 我國污泥處置的根本性條件有哪些?
污泥處理和處置的第一要素是建立收費制度。環(huán)境屬于所有的公民,公民有義務(wù)承擔(dān)其保護(hù)和治理的義務(wù)?! ?/p>
污泥的處置必須以立法形式公布和監(jiān)督執(zhí)行。無論廢物的種類如何,其排放和處置根據(jù)各地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)狀況,必須制訂統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)(重量)收費,并將收費用于專項污染物的治理和處置?! ?/p>
完成環(huán)境治理的企業(yè)化進(jìn)程,并將污染物治理的全部責(zé)權(quán)利按照市場競爭的原則進(jìn)行分配,其法人必須承擔(dān)污染物治理的全部經(jīng)濟(jì)和法律責(zé)任。