城市污水处理厂污泥资源化研究探讨_班福忱

收稿日期:2006-04-10作者简介:班福忱(1976-),男,讲师,主要从事环境污染控制与固体废弃物资源化等研究工作。文章编号:1673-1212(2006)05-0045-03城市污水处理厂污泥资源化研究探讨班福忱1,刘明秀2,李亚峰3,张吉库4(1.3沈阳建筑大学市政与环境工程学院,辽宁沈阳110168;2.4辽河油田供水公司,辽宁盘锦124010)摘要:城市污水污泥产量巨大且成分复杂,如何对它进行合理利用已越来越受人们关注,若处置利用不当就不能够充分发挥其消除污染、保护环境的作用,也就明显地削弱了污水处理厂的净化功能。文章系统地综述了城市污泥处置与利用的现状和趋势,指出污泥资源化利用是今后污泥最终处置的根本方式,并就目前研究较多的污泥制作建筑材料、热解制油、制取燃料、堆肥利用、等资源化利用技术及前景进行了分析,为今后污泥的资源化利用提供参考。关键词:污泥资源化;综合利用;污泥;处置中图分类号:X505文献标识码:A随着城市经济的发展和人口的增加,环境污染日益严重。而人们环境意识的加强和对环境质量要求的提高必然使越来越多的废水需要处理。伴随着污水的处理,产生的污泥量不断加大。我国年产干污泥量约为5.0×109kg,且呈不断上升趋势。大量的未经处理的污泥任意堆放和排放对环境造成了新的污染,其处理处置费用通常与污水处理费用相当。因此,如何将产量大,成分复杂的污泥,经过科学处理后,使其无害化、资源化,已成为我国乃至全世界环境界广泛关注的课题之一。1我国污泥的处置现状及存在问题在我国城市污泥处理问题上世纪90年代才提上议事日程。除了对污泥缺乏科学认识外,也由于污泥处置技术难度高、投资大、回报不确定等原因,国内涉足于此领域的企业很少且规模不大。与国外先进国家相比差距很大。在我国现有的污水处理设施中,有污泥稳定处理设施的还不到25%。处理工艺和配套设备完善的不到10%。在为数不多的污泥消化池中能够正常运行的很少,有些根本就没有运行。目前,污泥处理技术大致可以归结为两大类。一是抛弃型,污泥作为废物不利用,这其中包括填埋、焚烧、投海等。填埋法简单易行,成本低,污泥不需要高度脱水,填埋法产生的最严重的问题是填埋液容易进入地下水层,污染地下水环境。焚烧法是最彻底的处理方法,但是污泥在焚烧时会产生有毒有害气体而造成空气污染,此外,焚烧法的处理成本十分昂贵。投海法是指对于靠近海岸的大型污水处理厂,直接将污泥投放到海里的一种方法,但此法并未从根本上解决环境问题,它同时也造成了海洋污染,对海洋生态系统和人类食物链已造成威胁,受到越来越强烈的反对。这些污泥处置方式在实际应用中发挥了一定的作用,但随着环境标准的更加严格化,其应用中的弊端就明显暴露出来了。二是资源化技术,充分利用污泥中的有用成分,实现变废为宝。后者符合可持续发展的战略方针,有利于建立循环型经济,近年来获得广泛的关注。2城市污泥资源化研究进展2.1制作建筑材料污泥的建筑材料利用主要有以下几种情况。利用污泥焚烧灰制砖,焚烧灰的化学成分与制砖粘土的化学成分是比较接近的,制坯时应加入适量的粘土与硅砂。最适宜的配料比(重量比)约为焚烧灰∶粘土∶硅砂=100∶50∶15。有报导昆明工贸有限公司于2000年投资1200万元,引进国内先进技术,研究生产出优质的人造空心砖。这种轻型砖与传统的粘土实心砖相比,具有轻质、高强度、保温隔热、抗震等功能,在该产品材料中,活性污泥占30%～40%,用这种陶粒空心砖代替普通粘土烧结实心砖,既可节约土地,又节约能源及钢材,降低污染,提高综合效益,变废为宝,利国利民。污泥制作生化纤维板,主要是利用活性污泥中所含粗蛋白与球蛋白,能溶解于水及稀酸、稀碱、中性盐的水溶液。在碱性条件下,加热,干燥,加压后,会发生一系列的物理、化学性质的改变,成为蛋白质的变性作用,从而制成活性污泥树脂,使与经漂白、脱脂处理的废纤维压制成板材,即生化纤维板。污泥熔融制得的熔融材料可以做路基、路面、混凝土骨料及地下管道的衬垫材料;微晶玻璃类似人造大理石,外观、强度、耐热性均比熔融材料优良,产品附加值高,可以作为建筑内外装饰材料应用;利用有害的城市垃圾焚灰和污泥制成有用的建筑材料———生态水泥。不仅有效地利用了再生资源,而且对环境保护来说无疑是一大贡献。生态水泥混凝土的流动性较好,凝结时间较短,析水率较小,这些性能均有利于混凝土的施工作业。利用污泥作主要辅助原料生产节能型人造轻集料～·45·第31卷第5期2006年8月环境科学与管理ENVIRONMENTALSCIENCEANDMANAGEMENTVol.31.No.5Aug.2006陶粒。1994年,美国威斯康辛isconsin)公司建成世界上第一家利用城市污泥主原料为粉煤灰生产陶粒的工厂年产量约10万m3,由于产品质量好。得到政府和污水处理厂补贴,