污泥填埋技术应用进展_赵乐军

污泥填埋技术应用进展赵乐军1,戴树桂2,辜显华3(1.天津市市政工程设计研究院,天津300051;2.南开大学环境科学与工程学院,天津300073;3.重庆市巫山县自来水公司,重庆404700)摘要:提出在未来一个时期内,污泥填埋仍为适合我国国情的污泥处置方式。就此系统分析了污泥的土力学性质对污泥填埋方式的影响,并提出了改善污泥填埋特性的技术措施。关键词:污泥处置;填埋;土力学性质中图分类号:X703.1文献标识码:B文章编号:1000-4602(2004)04-0027-04根据我国国情,考虑到污泥的卫生学指标、重金属指标难以满足农用标准,而且限于我国的经济实力(目前还不可能投入大量的资金用于污泥焚烧),因此污泥填埋是一种折中的选择,它投资少、容量大、见效快,通过将污泥与周围环境的隔绝,可以最大限度地避免污泥对公众健康和环境安全造成威胁,既解决了污泥的出路问题,又可以增加城市建设用地。可以预测,在未来一个时期内填埋仍然是我国主要的污泥处置方式[1、2]。1污泥填埋的方式污泥填埋分为单独填埋和混合填埋,在欧洲脱水污泥与城市垃圾混合填埋比较多,而在美国多数采用单独填埋[3]。在混合填埋场中,一般污泥的比例≤10%,在该比例下污泥一般不会影响填埋体的稳定,但是含有污泥的填埋场在短期内(6年以内),渗滤液COD、挥发酸、重金属的含量会降低,pH值会上升[4、5]。据有些资料报道,混合填埋场的生物污泥与城市生活垃圾混合比例达到1∶10时,填埋垃圾的物理、化学稳定过程将明显加快[6]。在我国,混合填埋应该成为大部分污泥的出路,但由于垃圾和污泥分属环卫和市政两个不同的行政部门管理,在管理体制上还需进一步理顺。在技术方面,由于脱水后污泥含水率一般在75%以上,这不能满足填埋场的要求,需要再处理后才能送到生活垃圾填埋场填埋。根据德国的资料,当脱水后的污泥和垃圾混合填埋时,要求污泥的含固率≥35%、抗剪强度>25kN/m2,为了达到这一强度,必须投加石灰进行后续处理[7],这增加了污泥处置的成本,为此有的国家设置了专用的污泥填埋场,根据污泥的含水率及力学特性等因素进行专门填埋。污泥填埋前必须经过脱水工序,如果是普通脱水工艺,脱水后污泥含水率在80%左右,必须加入填充剂才能达到污泥填埋所需要的力学指标,添加剂的加入缩短了填埋场的寿命。如果采用高干度脱水填埋工艺,脱水后污泥含水率在65%左右,一般可以直接填埋[5]。污泥能否填埋取决于两个因素:①污泥本身的的性质主要是土力学性质;②填埋后对环境可能产生的影响。当污泥单独填埋时,一般要求污泥的抗剪强度≥80～100kN/m2。一些污泥因为土力学性质很差而无法进行填埋操作,有些污泥填埋后会因产生严重的气味而影响环境,有些污泥在填埋前必须经过适当的预处理。2发达国家污泥单独填埋实例根据有关资料,在欧共体内约有40%的污泥通过填埋处置,希腊、卢森堡和意大利各有90%、88%和85%的污泥通过填埋处置,而美国(1990年)约有48%的污泥通过填埋处置。美国有许多污泥单独填埋的实例,污泥单独填埋可以用填沟法、平面填埋法或者筑堤法。填沟法分窄沟法和宽沟法,平面填埋法有土墩填埋和分层填埋。污泥填埋方法的选择取决于填埋场地的特性及污泥含水量。·27·中国给水排水2004Vol.20CHINAWATER&WASTEWATERNo.4一般窄沟填埋的宽度≤3m,适用于含水率≤85%的污泥,挖沟得到的土可以作为最终覆盖层(厚度为0.9～1.2m),窄沟填埋一般适用于地势较陡的地方,由于填埋设备必须在未经扰动的原状土上工作,因此窄沟填埋的土地利用率不高[7]。宽沟填埋的宽度一般为3～12m,该填埋方法适用于含水率<80%的污泥,尤其是含水率<75%的污泥,因填埋设备必须在污泥上行走才能压实污泥。当污泥含水率较高时,填埋设备必须装垫板,挖沟得到的土可以作为最终覆盖层用土,覆盖层厚度为0.9～1.5m[7]。平面填埋法最适用于含水率<80%的污泥,污泥可被填埋成单个的土墩,也可分层填埋,这两种填埋方式中间覆盖层的厚度为0.3～0.45m,为使填埋设备能够操作,必须用土和污泥混合,所用土的比例取决于土的类型、污泥的含水率、污泥/土混合物的工作性能。为使操作设备能在污泥上操作,设备上必须配备宽履带。对于平坦的地形污泥填埋比较适用,平面填埋法最终覆盖层厚度为0.9～1.2m。筑堤填埋是平面填埋法的改进,在填埋场的周围筑坝,在坝的里面填埋污泥/土的混合物,该方式要求污泥含水率<80%,污泥/土的比例依据污泥含水率而定。表1是美国污泥单独填埋各种方法的基本情况[7]。表2是美国各种填埋方式对场地特性的要求[8]。表1美国污泥填埋的各种方法填埋方法窄沟填埋宽沟填埋平面土墩填埋平面分层填埋筑堤封闭填埋污泥/垃圾混合填埋污泥/土填埋含水率(%)8