尹麗麗
(遼寧省阜新市環境科學研究所,遼寧 阜新123000)
城市污水處理廠的污泥如隨意排放會造成污染,但污泥中所含的有機物是有效的生物能源,其分解產生的腐殖質可以改良土壤,避免板結,而污泥中豐富的氮、磷、鉀等則是植物和農作物生長不可缺少的營養物。干燥的污泥可產生16.65~20.93MJ/t的熱能,是一種低熱值的燃料[1]。當今世界上,越來越多的人對“地球上的一切資源都足有限的“這一客觀存在的事實有了越來越深刻的認識,因此,污水污泥的處理處置與污泥資源化的相結合,通過綜合利用的方式回收必將成為城市污水污泥的最終出路。
阜新市開發區污水處理廠工程是遼寧省凌河流域排污口整治專項行動項目之一。該污水處理廠主要負責收集阜新市玉龍新城、經濟開發區生產及生活廢水,污水經過處理后可以達標排放或用于城市景觀用水及非食品工業用水。該污水處理廠設計規模為10萬t/d,采用A2/O工藝,占地面積11.7萬 m2,建筑面積11 675m2,構筑物體積15萬m3,工程總投資估算2.7億元(初設批復概算投資)。出水水質執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中一級標準的A標準。
阜新市清源污水處理廠工程是遼寧省凌河流域排污口整治專項行動項目之一。該污水處理廠主要負責收集細河南岸廠礦企業生產廢水及生活污水,污水經過處理后可以達標排放或用于城市景觀用水。污水經過混凝沉降和過濾處理后,能夠達到再生回用水標準,再生水通過管道泵送至阜新市電廠作為冷卻水。該污水處理廠設計規模為10萬t/d,采用A/O工藝,占地面積12萬m2,處理構筑物分為污水處理部分、再生水處理部分、污泥深度處理及除臭部分,目前再生水處理部分正在進行膜處理續建工程。出水水質執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中一級標準的A標準。
污水處理廠每年排放的污泥量(干重)大約為5萬t,而且年增長率大于10%,污泥出路問題已經十分突出。系統的、科學的污泥處理處置標準是監控污泥處理處置、選取合理技術路線和采取有效技術政策的重要前提。目前阜新地區污水處理廠產生的脫水污泥全部運至阜新市垃圾處理廠進行填埋處理,阜新市城市污泥處置池于2012年11月竣工投入使用,建設規模4萬 m3,使用年限為2年,負責全市污水處理廠產生污泥的消納工作。現污泥處置池已超出使用年限,庫存污泥已經超設計庫容,無法滿足污水處理廠繼續排放污泥的需要,且存在安全隱患。隨著污泥量的增大,可使用土地面積、處理成本以及資源回收政策的普及等因素,污泥的填埋處置不是一種可持續的發展方法[1],在不久的將來,對于土地匱乏的阜新市來說,需要采取其他有效地污泥處置方式來替代目前的填埋處置方式。
(1)污水處理廠的收益主要來自撥付的污水處理費,目前拖欠污水處理費已經成為常態,并且數額巨大,直接影響污水處理廠的正常經營活動和生產活動。
(2)市垃圾處理廠不能正常接收污水處理廠產生的脫水污泥,導致污水處理廠不能正常進行污泥處理,生物池污泥濃度不斷升高,嚴重影響污水處理效果和效率。
(3)城市污水管網維護不到位,管理和建設不能達到要求,雨水和污水未全部進行分流。在雨季,污水管網中含大量泥沙,增加污水處理負荷和處理難度,導致污水處理效果降低,脫水污泥量增大。
(4)污水處理廠產生的污泥不能合理利用。目前脫水污泥只能進行填埋處理,為達到符合要求的含水率需要在污泥脫水過程中投加大量的石灰、絮凝劑,這樣增加了運行成本,造成資源浪費。
(5)阜新市是內蒙古高原和遼河平原的中間過渡帶,屬于遼寧西部的低山丘陵區。地層自上而下分別為植物土、亞砂土、細砂、粗砂、風化砂質貝巖,持力層為亞砂土層,無滑坡,滲水性能好。該地區屬于北溫帶大陸性季風氣候區,海洋暖濕空氣對全市直接影響較小,而蒙古高原的干冷空氣入侵頻繁,使阜新市形成半干旱半濕潤、易干旱的氣候特點。同時,城市建設較為落后,基本沒有進行雨水污水分流工程,進入城市污水管網的泥沙很多,對城市污水處理廠的運行產生不利影響,導致初沉池污泥產量較大,需要增加大量的污泥脫水藥劑。
由于阜新地區露天煤礦較多,需要對煤礦進行復墾。煤礦復墾的土壤大多缺乏有機質和植物所必需的各種營養成分,而污泥制成的復合肥恰好可滿足這一需要。目前污泥脫水后堆肥是國內一些污水處理廠正在進行研究和開發的課題,污泥中含有大量植物生長所必需的肥分(N、P、K)、微量元素及土壤改良劑(有機腐殖質)。污泥直接消化后綜合利用目前比較成熟的方法是中溫厭氧消化處理,該方法具有產氣率高、含水率低等優點,但該方法由于一些病菌(如蛔蟲卵等)幾乎沒有減少,因此,其推廣應用受到限制。因此,在作農田林地利用前,應進行堆肥處理以殺死病菌及寄生蟲卵,同時還應去除重金屬等有害物質[2]。目前普遍的問題是檢測手段跟不上要求,處理成本無法和經濟效益相平衡,化肥的普遍應用造成銷售市場難以開發等,這些使得此種處置方式尚未得到普遍的推廣。
為提高污泥的農用量應采取一些措施,可以研究開發污泥- 化肥復合肥系列產品進行綜合利用,該方法充分利用了污泥中的營養元素,實現了氮、磷、鉀的平衡以及有機無機平衡,集用地養地功能與一體,較單純施用化肥或有機肥都更優具有優越性[3]。
因此針對阜新市污水處理廠污泥處置對策,可以利用污泥堆肥制取有機肥,用于礦山復墾,復合肥對各種藥材的株高、葉長、葉寬和生物量都表現了良好的作用,因此,復合肥對礦坑復墾土、恢復植被、維持生態平衡具有明顯的效果。
目前,阜新市污水處理廠污泥處置為題已經十分突出,如何處置城市污水廠產出的大量污泥,是一個值得深入研究的課題。對污泥的處置首先應該注重無害化、資源化和能源化,對污泥的資源化利用本身就是節約能源和資源,為污水處理廠的污泥處置與處理找到一條化害為利、變廢為寶的合理出路,實現經濟效益與社會效益同步增長。
[1]劉海燕,張 璐 .城市污水處理廠污泥處理技術進展[J].技術與應用,2009(4):29~32.
[2]陳 濤,熊先哲 .污泥的林地處置與利用[J].環境保護科學,2000(2):32~35.
[3]張培玉,劉 晗 .城市污水處理廠污泥的綜合利用與資源化[J].環境科學與技術,2009,32(12):109~112.