33个「污泥」基础知识(下)

17  为什么说污泥农用是最佳出路? 

污泥农用乃是污泥最终处置手段中的最佳选择,这不仅是污泥的有机质含量决定的,也是其庞大的数量和增值潜力所决定的。已经施用过多化肥的土地变得越来越贫瘠,土地的良性循环被破坏,只有大量输入有机质,才能够改良土壤,对于此目的,污泥是一种廉价、理想的来源。  

当然,污泥中重金属的含量对于农用有着重要影响。值得注意的是,随着工业污染治理的加强,流入市政管网的未加处理的工业污水越来越少,这样对于控制污泥的重金属含量,使之能够达到农用的安全级别,已经是可以期待的了。  

污泥农用事实上也包含林业、花卉业等,那些与人类食物链无关的绿色产业,可以提供给污泥的产品极好的出路,并具有较好的价格空间。  

只有农用出路所提供的潜在价格空间可以覆盖污泥处理所需的大部分成本,焚烧和填埋目前的成本对于本来就资金短缺的污水处理厂来说负担较大。

18  污泥堆肥的意义何在? 

污泥堆肥是一种有效的污泥处理方式,它利用适当的菌种和机械翻动,使污泥在一定长的时间里(几天到十几天)产生发酵、升温并熟化,通过温度的作用可以有效杀灭污泥中的有害微生物和病原体,很大一部分水份得到蒸发,从而获得符合农用要求的有机肥。  

这一做法的优点是不耗用大量的热能,同样可以达到减量的目的,设备投资相对不高。缺点是时间长,占地面积巨大,需要很高的投资才能避免恶臭污染环境。这种方法在处理大规模的市政污泥时有一定限制。

19  污泥农用有什么规定要遵守吗?

 污泥农用必须遵守一个前提:只有经过热干化或生物堆肥、化学稳定化处理的污泥才能施用。干化厂或堆肥厂必须对所出厂的污泥进行例行检测,除了保障农用产品必须具备基本的肥效外,并对所有的检测结果、施用目的的保留完整的记录;同时,使用者应该在专家的指导下定量施用,并定期对土壤进行抽样检测,以确保施用的效果以及土壤不会发生逆向变化。同样,污泥农用必须对种植的作物、重金属的含量作出完整的记录以资比较。

20  污泥能否焚烧? 

污泥具有一定的热值,但是远远低于煤炭。污泥的焚烧必须首先进行干化或半干化,在引燃时添加少量辅助燃料,其后可以达到自燃。采用先进的热交换系统,可以依靠污泥焚烧所产生的热能进行干化,其热量可以满足大部分甚至全部干化的需要。未经干化或半干化处理的污泥焚烧由于过多的水份将难以点燃,其热量平衡为负数,即必须添加燃料才能维持焚烧。

燃料种类发热量与百分比
发热量(kJ/kg)百分比(%)
煤炭33000100
焦炭3150095.5
褐煤2400072.7
木材1900057.6
泥煤1800054.5
城市污水厂初沉污泥10715-1892032.5-55.1
二沉活性污泥13295-1521540.3-46.1
混合污泥12005-1695736.4-51.4

21  污泥的填埋有哪些问题? 

脱水泥饼直接填埋本身是对资源的严重浪费,此外,还可能对填埋场形成诸多困难:

  • 填埋场一般是一层垃圾一层覆土,然后进行碾压,以确保更好的空间利用。污泥的高含水率、高粘度经常使得碾压机械打滑甚至深陷其中,给填埋操作带来困难。  
  • 污泥的流变性使得填埋体易变形和滑坡,成为人为的“沼泽地”,给填埋场带来极大安全隐患。  
  • 污泥的高含水率大大增加了填埋场渗滤液处理量,由于污泥细小,经常堵塞渗滤液收集系统和排水管,加重了垃圾坝的承载负荷,给填埋场安全和管理带来困难。清理收集系统的费用极为昂贵。  
  • 填埋资源有限,必然导致填埋成本的上升;

22  污泥填埋是否有含水量和有机质含量的限制?

 考虑到污泥是一种资源,一些国家开始限制污泥的直接填埋,填埋成本的上升,引发了人们深度处理污泥、减量和资源化的市场需求。  

这些拟议中的限制包括:(1)污泥填埋的含水率必须小于40%;(2)有机质含量低于30%;

23  污泥综合利用的出路还有哪些?

 除了土地利用、焚烧、填埋以外,污泥最终处置的资源化利用方案还在不断尝试中。其中包括:  

  • 干化后制造水泥;  
  • 干化后制砖;  
  • 干化后铺路;  
  • 干化后作为填埋场的覆土;  
  • 半干化后催化裂解制造燃油;

24  我国对污泥处置的政策是什么? 

根据现行的《城市污水处理及污染防治技术政策》:

  • 5、污泥处理 
  • 5.1、城市污水处理产生的污泥,应采用厌氧、好氧和堆肥等方法进行稳定化处理。也可采用卫生填埋方法予以妥善处置。
  • 5.2、日处理能力在10万立方米以上的污水二级处理设施产生的污泥,宜采取厌氧消化工艺进行处理,产生的沼气应综合利用。日处理能力在10万立方米以下的污水处理设施产生的污泥,可进行堆肥处理和综合利用。采用延时曝气的氧化沟法,SBR法等技术的污水处理设施,污泥需达到稳定化。采用物化一级强化处理的污水处理设施,产生的污泥须进行妥善的处理和处置。
  • 5.3、经过处理后的污泥,达到稳定和无害化要求的,可农田利用;不能农田利用的污泥,应按有关标准和要求进行卫生填埋处置。据悉,新的政策法规正在积极制订中。

25  国际上污泥处理的主要趋势是怎样的? 

各国根据其地理环境和土地资源状况,制订有不同的方针。

日本由于土地极为狭小,采取全部焚烧的策略,这种不惜代价的焚烧,是其经济发达程度可以承受的。欧共体将污泥解释为一种资源,因此其导引要求各国从资源利用的角度去鼓励农用,限制填埋,鼓励一切形式的能源利用。各国根据自身的地理条件,采取的政策多有不同。德国多采取干化、半干化后焚烧,使用大量森林垃圾等作为补充能源。意大利旅游资源极为重要,限制焚烧,鼓励减量,因此多为干化后填埋或做建材。法国、西班牙都在积极推行干化减量和鼓励农用的政策。  

总之,污泥减量的必要性是其中的主要经济因素,干化则是主要的技术手段和趋势。

26  目前我国解决污泥问题的难度在哪里? 

我国污泥的问题只在近期才显得突出起来,其中主要的难度在于:  

  • 立法:关于污泥的立法明显滞后,对污泥的生产者来说,尚没有切实的紧迫感;  
  • 处置资源的有价化,由于污水厂、填埋场的所有者和经营者常常是同一个主体(国有),无法反映市场规律;  
  • 环保政策事实上的“一刀切”(如禁止用煤,不论是否排放达标),导致处理成本急遽上升,使得干化项目的处理成本极为昂贵;  
  • 经营机制和管理机制的分离、企业化运作模式的完善尚需时日。

27  污泥减量处理方式有哪些? 

最有效的减量方式是热干化,可以将含水率从70%降到10%以下。事实上,根据最终处置的需要,污泥最终含固率可以在60%-95%之间变化,此时,污泥的减量超过60%,从成本上和安全性上更为合理。  

最廉价的减量方式是堆肥,利用污泥自身有机质的发酵产生的热量进行蒸发,可以将含水率从70%以上降到30%以下。但由于占地巨大和臭气处理难度,在效率上明显低于前者,对于大城市来说难以应用。  

最彻底的减量方式是焚烧,减量至原湿泥体积的15%以下。但这也是最昂贵的处理方案,一般来说必须与热干化并行考虑。

28  为什么说污泥处置的资源有限? 

污泥处置的资源主要指填埋场和农用土地。其它有助于减量、以及协助实现处置目标的处理手段也都可以视为资源,包括焚烧炉、干化厂、堆肥厂等。  

对于任何国家来说,将城市周边的土地用于填埋,就是资源的损失。污泥这种物质显然不适合远途运输至无人的荒漠地带,在人口稠密地区,土地资源的永久废弃的经济价值问题已经突出地暴露出来。一些城市的填埋场因为种种原因已经开始拒收污泥,这就是一个信号。污泥可能占用的填埋场资源甚至比城市固体垃圾为多,关键在于其高含水率性质,使得填埋场资源的利用效率降低。

29  为什么污泥的处置必须收费?

 同等规模的处理能力,焚烧厂动辄投资数亿,干化厂数千万,堆肥厂也要上千万,连同运行成本(热能、电力、人员等),污泥的最终处置必然要产生一定的代价。  

污泥的无序处置——弃置,是对市场规律的背离,也是对环境最大的破坏。如果要停止弃置,首先必须建立所有处置资源的合理收费制度。

30  污泥的处置成本都有哪些? 

典型的污泥处置可能产生以下成本:  

  • 填埋:浓缩->脱水->干化->运输->填埋费  
  • 焚烧:浓缩->脱水->干化->运输->焚烧费->运输->填埋费  
  • 堆肥:浓缩->脱水->运输->堆肥->运输  
  • 建材(水泥、制砖等):浓缩->脱水->干化->运输->处理费(或免费,以代替黄土)

31  污泥的合理处置将在多大程度上影响污水处理费? 

由于污泥的处置涉及一系列的成本支出,而其合理处置的责任首先从污泥的生产者——污水处理厂开始,因此,污水处理厂既有合理处置的责任,也有收取一定费用的权利。在已往的污水处理义务中,已经规定到污水处理厂必须完成到污泥的脱水。接下来的处置,主要有干化/堆肥、运输、焚烧、填埋费等支出。  

根据地区、能源成本、最终处置资源的分布、处置方式的不同等多种因素,新增加的成本折算到每吨污水处理量上,可能在0.15-0.30元之间(天然气),采用废热和廉价能源,这个数字可望降低到0.10元以下。

32  污泥处置方式的经济性如何?

 按处理和处置成本进行排队,同时考虑其全部处理过程符合最终处置的条件,从优排序如下:  

  • 农用,包括花卉/绿化/大田(堆肥或干化后制作有机肥出售)  
  • 热能利用,给焚烧炉或联合发电装置焚烧,灰渣填埋  
  • 建材,干化后用于烧制建筑材料,有机质被热能利用,无机质成为基材,可以部分代替黄土制砖  
  • 填埋,未加任何利用,干化减量后或未加处理直接填埋

33  我国污泥处置的根本性条件有哪些?

 污泥处理和处置的第一要素是建立收费制度。环境属于所有的公民,公民有义务承担其保护和治理的义务。  

污泥的处置必须以立法形式公布和监督执行。无论废物的种类如何,其排放和处置根据各地区的经济发达状况,必须制订统一的标准(重量)收费,并将收费用于专项污染物的治理和处置。  

完成环境治理的企业化进程,并将污染物治理的全部责权利按照市场竞争的原则进行分配,其法人必须承担污染物治理的全部经济和法律责任。

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