天津市市政污泥處理處置的研究
摘要：本文就天津市市政污泥處理處置工作的現(xiàn)狀及面臨的 問題 進行 總結(jié) ，并結(jié)合國內(nèi)外先進的污泥處理技術(shù)對天津市污泥處置提出相應(yīng)的對策。
關(guān)鍵詞：市政污泥 下水道掏挖污泥 干化焚燒
一、引言
近年來，隨著國家 經(jīng)濟 和 社會 的 發(fā)展 ，環(huán)境污染日益嚴(yán)重，人們已經(jīng)認識到樹立 科學(xué) 發(fā)展觀的重要性，人與 自然 必須協(xié)調(diào)發(fā)展。作為水環(huán)境治理的重要組成部份——城市污水處理得到政府和社會各界的高度重視，新的污水廠不斷建設(shè)，污水處理率大幅提高。 目前 ，我市已建成了六大排水系統(tǒng)(紀(jì)莊子、咸陽路、北倉、雙林、趙沽里、張貴莊等排水系統(tǒng))擔(dān)負著天津市中心市區(qū)污水排放的重任。而市政污泥作為城市排水系統(tǒng)的副產(chǎn)品，它容量大、不穩(wěn)定、易腐敗、有惡臭，如不加以妥善處理和處置，將造成堆放和排放區(qū)周圍環(huán)境的二次污染，更有甚者，將其任意施與農(nóng)業(yè)，導(dǎo)致農(nóng)作物污染土地受到不可逆轉(zhuǎn)的中毒危害，一直以來未得到足夠重視，其最終處置問題已突現(xiàn)出來。在我市中心市區(qū)，污泥能否得到及時而適當(dāng)?shù)奶幚砼c處置，已成為 影響 污水處理廠正常運行、是否從根本上產(chǎn)生環(huán)境效益的重要因素。因此，全面了解污泥處理處置技術(shù)及市政污泥處理處置的現(xiàn)狀與問題，力求提出適合的對策，是近期污泥處置工作的重點。
二、背景
天津市區(qū)污水廠污泥處理處置的現(xiàn)狀及存在的問題
1. 現(xiàn)狀
天津市現(xiàn)有六大排污系統(tǒng)，中心市區(qū)年排污泥量近40多萬立方米，每一。排污系統(tǒng)擬各建處理廠一座，現(xiàn)已建成并投入生產(chǎn)的城市污水處理廠為2座，其他處理廠正在興建之中。
總體來說，天津市污泥來源包括三個方面：
(1)污水廠的脫水污泥(包括紀(jì)莊子污水處理廠(330 m3/d)、東郊污水處理廠(300 m3/d)及新建的咸陽路污水廠(320 m3/d)和北倉污水廠(64 m3/d)，這4座污水處理廠均采用二級生化處理、污泥中溫消化工藝 ，污泥最終處置 方法 均為外運堆存，4座污水處理廠日產(chǎn)污泥總量為1014 m3(含水率75%)。
(2)天津市全市下水道的掏挖污泥每天約200立方米(含水率75%);
(3)河道污泥。
2.目前存在的問題
天津市市政污泥 (每天約200噸濕污泥)處置問題多年來一直未能得到解決，目前存在的問題主要有以下幾個方面：
1.天津市城市污水廠污泥現(xiàn)采用簡單的濃縮、脫水技術(shù)處理，均沒有進行減量化、無害化和穩(wěn)定化處理，這顯然不符合國家關(guān)于污泥處理處置的戰(zhàn)略思想，也與天津這個大都市的環(huán)境政策不符，因此結(jié)合現(xiàn)狀對污泥進行“三化”處理已成為各污水廠面臨的主要問題;
2. 近年來，郊縣農(nóng)民更加習(xí)慣于施用化學(xué)肥料，致使污泥出路越來越不暢;
3.中心城區(qū)下水道污泥均由各市政單位(污水廠、市屬排水所、區(qū)屬排水所)分別處置，且又受到地理等條件限制造成污泥分散堆放，污水處理廠污泥和管道污泥的處理與處置沒有形成統(tǒng)一的規(guī)劃;
4.各排水所污泥堆放點大多無固定場地，隨機傾倒現(xiàn)象較為嚴(yán)重;無正式協(xié)議，屬自行亂堆亂放;
5.目前污泥只通過各種渠道遠運至城郊荒地傾倒，每年僅場地補償費用支出約100萬元，同時污泥堆放點的污泥均為露天存放，傾倒地點未做任何衛(wèi)生處理，其中部分污泥存放點周圍有大片居民區(qū)，污泥堆放對居民生活造成一定的影響。污泥也給城郊的原生環(huán)境和次生環(huán)境帶來了嚴(yán)重的二次污染。近年來，連可供污泥傾倒的場地也日趨緊張起來。
6.儲泥點遠離城區(qū)，大多分布在外環(huán)線以外、城市遠郊區(qū)附近，使得污泥運輸費用較高，再加之沿途泄露，給城市景觀造成了損害。
三、市政污泥處理的主要目的及處置方式的 研究
1.污泥處理的目的
如前所訴，天津市城市污水廠污泥現(xiàn)采用簡單的濃縮、脫水技術(shù)處理，均沒有進行減量化、無害化和穩(wěn)定化的處理。由此可以看出污泥處理的主要目的：一是穩(wěn)定化，通過處理使污泥停止降解，使污泥穩(wěn)定化，從而避免二次污染;二是無害化，殺滅寄生蟲卵和病原微生物;三是減量化，減少污泥最終處置的體積，降低污泥處理及最終處置費用;四是資源化和最終處置，在處理污泥的同時實現(xiàn)化害為利、循環(huán)利用、保護環(huán)境的目的。
這一目的可以通過對污泥的處理與處置來實現(xiàn)的。目前，國內(nèi)外污泥處理與處置的方法很多，一般采用濃縮、消化、脫水、干化、有效利用(主要為農(nóng)用)、填埋及焚燒等不同的處理、處置方法，或用其中某幾個方法組合處置，而污泥的最終出路不外是部分或全部資源化利用或以某種形式回到環(huán)境中去，當(dāng)今世界各國廣泛采用的污泥處置方法有污泥的土地利用、污泥的填埋、 污泥的熱處置以及對污泥制動物飼料、包埋處理以及焚燒灰制磚等處置方法. 歐盟、美國及日本近年來采用及預(yù)測的污泥主要處置方法及比例見表1。
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表1 歐盟、美國及日本近年及預(yù)測的污泥主要處置方法 |
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國 別
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污泥量 (104 tDS)
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農(nóng)用 (%)
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填埋 (%)
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焚燒 (%)
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其他 (%)
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歐盟國家(1992年)［1］
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650
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39(37)
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40
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11
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10
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歐盟國家(預(yù)計2005年)［1］
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1 010
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45
|
17
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38
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美國(1992年)［4］
|
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49
|
35
|
15
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1
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日本(1995年)［3］
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171
|
33(14)
|
15
|
49
|
3
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2.天津市市政污泥處理處置對策的研究
綜合考慮各方面因素，從天津市的經(jīng)濟實力、市政污泥的來源、泥質(zhì)情況、等實際情況出發(fā)，提出一種最適合天津市實際情況的處置方案最為經(jīng)濟、合理、有效。
根據(jù)國內(nèi)外污泥處置的現(xiàn)狀，結(jié)合我市實際，提出如下對策：
以干化焚燒為主，綜合利用為輔的污泥處置思路和分散處理的方案;
根據(jù)不同的污泥成分采用相應(yīng)的處置方式，如對重金屬不超標(biāo)且含水率相對較低的下水道污泥可以采用適當(dāng)堆肥，用于園林綠化等;
根據(jù)各區(qū)排水所坐落地點的不同，采取先分散再集中的處理方式，如將下水道污泥采取分區(qū)就近晾曬干化再集中處理方式;
根據(jù)城市建設(shè)發(fā)展和環(huán)境保護的要求對污水處理廠可采用先機械脫水再干化焚燒的處理方式。
其流程如下圖所示：
如圖所示，天津市市政污泥主要分為兩條途徑進行處置：
(一)市政管網(wǎng)污泥——下水道掏挖污泥的處置
自2003年3月開始，我公司對全市8個行政區(qū)36個排水管理所管轄地界內(nèi)下水道污泥量進行了統(tǒng)計并抽樣檢測污泥泥質(zhì)，至今共取得匯總技術(shù)數(shù)據(jù)800余個。初步測算出中心城區(qū)污泥年產(chǎn)量40184.77噸，其中排管處所屬8個排水所污泥年產(chǎn)量15609.87噸;區(qū)屬排水所污泥年產(chǎn)量2457.90噸。具體數(shù)據(jù)如下：
天津市城區(qū)下水道污泥各項指標(biāo)含量(mg/kg)
由以上各項數(shù)據(jù)可以看出，天津市市政污泥各項指標(biāo)與國家農(nóng)用污泥中污染物控制指標(biāo)——G34284-84(具體標(biāo)準(zhǔn)見表3)相比，天津市各區(qū)掏挖的下水道污泥各項指標(biāo)均低于或達到國家污泥農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)。
農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)值 (mg/kg) 表3
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項 目
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最高允許含量
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在酸性土壤上(pH<6.5)
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在中型河酸性土壤上(Ph≥6.5)
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鎘及其化合物（以Cd計）
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5
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20
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汞及其化合物（以Hg計）
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5
|
15
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鉛及其化合物（以Pb計）
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300
|
1000
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|
鉻及其化合物（以Cr計）
|
600
|
1000
|
|
砷及其化合物（以As計）
|
75
|
75
|
|
硼及其化合物（以水溶性B計）
|
150
|
150
|
|
礦 物 油
|
3000
|
3000
|
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苯并(a)蓽
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3
|
3
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銅及其化合物（以Cu計）**
|
250
|
500
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鋅及其化合物（以Zn計）**
|
500
|
1000
|
|
鎘及其化合物（以Cd計）**
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100
|
200
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因此，對于下水道掏挖的污泥處理處置為：在各區(qū)泵站建一小規(guī)模簡易的晾曬場，從經(jīng)濟性和泥質(zhì)情況考慮可采用自然晾曬干化。
1.晾曬過程中產(chǎn)生的滲濾液通過鋪設(shè)管道流至泵站再輸送到污水處理廠進行處理。這樣可避免環(huán)境污染，省去濾液處理過程，節(jié)省了投資運行費用。
2.晾曬干化后的污泥運送至一個集中污泥處置加工場供制肥用。工藝如圖3
干化污泥高效滾筒污泥堆肥裝置(堆肥周期5天) 攪拌
造粒 干燥 成品
(一)城市污水廠污泥的處置
天津市污水處理廠的污泥消化后的污泥與國際農(nóng)用污泥污染物控制標(biāo)準(zhǔn)相比均有嚴(yán)重超標(biāo)現(xiàn)象(見對比表)
由上表可以看出，污水處理廠消化后的污泥不適合作農(nóng)肥用，此外，污泥添埋也是國內(nèi)外廣泛采用的方法之一，但該法對污泥的土力學(xué)性質(zhì)要求較高，需要大面積的場地和運輸費用，地基需做防滲透處理以免污染地下水源，不適應(yīng)天津市的建設(shè)發(fā)展要求，也難以采用。因此，天津市可以采用以干化焚燒為
四、結(jié)論與建議
天津市作為一個土地資源緊缺而 社會 經(jīng)濟 水平較發(fā)達的地區(qū)， 目前 又面臨嚴(yán)重的水污染 問題 ，污泥多種處理處置 方法 的優(yōu)化組合無疑是解決污泥出路的理想路線，相信在經(jīng)濟條件許可、污泥產(chǎn)量大的地區(qū)，都有一定的推廣意義。當(dāng)然，我國幅員遼闊，社會經(jīng)濟 發(fā)展 的地區(qū)差別大，土地資源狀況各異，污泥處理處置技術(shù)的選擇應(yīng)兼顧環(huán)境生態(tài)效益與經(jīng)濟發(fā)展水平，適合本地具體情況的方法應(yīng)該是技術(shù)安全可靠、能夠長期穩(wěn)定運行、符合可持續(xù)性發(fā)展原則。
目前，很多的城市污泥還處于無序棄置的狀態(tài)，相信未來的很長一段時期內(nèi)，衛(wèi)生填埋與土地利用將是我國污泥處理處置的主要方式。污泥含有豐富的養(yǎng)分，不僅能增加土壤氮、磷、鉀養(yǎng)分，還能改善土壤的板結(jié)、堿化等性狀，我國作為一個發(fā)展中的國家，又是一個農(nóng)業(yè)大國，因此，從經(jīng)濟與資源利用角度考慮，污泥的土地利用特別是農(nóng)用不失為一種符合我國國情的方式。但是，我們必須了解污泥不僅是可利用的資源，也含有大量的病原體、重金屬以及有毒有害的難降解的有機物等，雖然受檢測手段與認知水平的限制，我們還不能完全了解污泥中的有素有害物質(zhì)及其對生態(tài)環(huán)境的 影響 ，但可以肯定，不經(jīng)必要地處理、不加以控制地土地利用勢必造成土地、地下水的污染問題，同樣，污泥填埋場沒有系統(tǒng)安全防護設(shè)施而進行污泥填埋也將帶來嚴(yán)重的環(huán)境污染。因此，我們建議要充分考慮污泥的污染性，視污泥處理處置為污水處理不可或缺的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，污水處理成本中應(yīng)包含合理的污泥處理成本;同時，盡快制定污泥處理處置的技術(shù)指引，制定有關(guān)污泥的土地利用與農(nóng)用、填埋等處置方式 應(yīng)用 的法規(guī)政策，防止二次污染和污染的無序轉(zhuǎn)移與擴散，保證污泥的安全處理與處置。
參考 文獻 ：
[1]天津市排水管理處，2003年年鑒
[2]陳鳴. 城市污水處理廠污泥最終處置方式的探討. 中國 水網(wǎng)
[3]白海梅. 適合我國國情的市政污泥無害化處理先進技術(shù). 中國水網(wǎng)
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