翟永超
摘 要:為了促進生態文明建設成果,近年來我國生產、生活領域污水處理設備不斷增加,污水處理量也不斷上升,隨之而來的是“污泥”這一特殊的有害物質劇增。狹義上的“污泥”泛指生產生活中污水處理后所產生的固體沉淀物質,“泥土”成分只占較小比例,包括大量有機物、無機顆粒、重金屬、膠體、細菌菌體等非均質體。污泥處理不當,不僅會造成生態環境的巨大破壞,同時也會影響生產生活的正常秩序,造成巨大的經濟損失。本文中結合污泥處理現狀與技術,探討有效的途徑與藥店,并分析對社會環境帶來的效益。
關鍵詞:污泥處理,社會環境,經濟效益,生態效益
1 前言
污泥是一種較為特殊的污染源,它的含有機物、含水比例高,顆粒較細且比重小,因此表現為一種腐化發臭的“膠狀液態”。這種介于固液之間的形態,雖然可以利用常規途徑(污水渠、水泵等)運輸,但卻很難通過沉淀法進行分離。“污泥”處理方法包括物理法、化學法、生物法和綜合法,按照不同的來源,又可分為“工業廢水污泥”、“生活污水污泥”兩大類。
2 污泥處理現狀與問題
針對于工業污水污泥的處理,國家提出了相應地法律法規,對其展開嚴格監督與管控。原因在于,工業生產導致的污染類型多、規模大、形態復雜,通過企業組織管理模式可以實現有效地約束,同時企業生產中也具有系統性的特點,方便通過設備、技術等處理途徑來降低污泥污染程度。相對應地,生活污水污泥是當前我國社會環境中影響較大的部分,絕大部分來源于生活給水、排水,進行污水處理后剩下的“污泥”,其含水量可達到80%~90%,除了有機物、重金屬,還包括大量病毒、病原體、寄生蟲、生物液(組織)等,其處理難度更大,如果忽視會造成二次環境污染。
結合現狀,污泥處理途徑主要有三種:(1)土地填埋。通過對污泥進行初步的脫水處理之后,進而在人口相對稀疏的地區進行土地填埋,這是早期國內外都很流行的一種處理途徑,約占污泥處理的40%左右。這種途徑相對簡單,費用也消耗較少,但需要大量的土地資源用作填埋場地,隨著污泥產量不斷增加,進而導致運輸和人工費用的不斷上升。同時,“土地填埋”的處理途徑只適合一些質量較差的污泥,處理不當會造成地下水污染、臭味散發,對生態環境的破壞很大,從發展趨勢上看,這種途徑會逐漸被淘汰。(2)海洋投放。這一處理途徑與“土地填埋”如出一轍,所不同的是場所用陸地轉移到了海洋,比較適合靠海的地區和國家,一些污水處理廠為了節約成本,會直接通過管道排放到海洋中,通過海洋生態空間來消化。但這種方式必然會造成海洋生態環境、食物鏈的破壞,甚至通過洋流作用造成世界范圍內的污染。目前,除個別地區和國家之外,海洋投放在大多數地區也是禁止的行為。(3)焚燒處理。隨著工業技術的發展,污泥中含有的重金屬、毒害物質成分不斷增加,不適合用于農業生產,甚至不能回歸自然土壤。采用焚燒的方式,可以有效地滅菌除臭,也減少了污泥所占的空間,是一種較為有效的處理方式。同時,焚燒之后的灰分還可以作為建筑材料,燃燒產熱可利用發電,具有一定的經濟效益。但焚燒處理的投資很高,設備運行的費用昂貴,并且污染形式會從固體轉移到大氣層面,同樣不可能達到完全無害。
結合以上,現有的主流污泥處理方案,要么存在經濟效益違背性,要么存在生態效益違背性,或者兼而有之,并不符合可持續發展的要求。針對污泥的處理,應該充分利用先進技術,實現變廢為寶。
3 污泥處理技術與趨勢
結合城市化進程中產生的大量生活污泥處理分析,充分利用其富含有機物的特征,發展污泥制肥這一“變廢為寶”的途徑。就工藝技術而言,首先要將污泥經過高溫處理(800℃~1000℃),高溫烘干之后可以有效地殺滅污泥中的病毒、真菌、蟲卵等有害物質,但有機物作為養料的優勢并不喪失;其次是加入部分有益菌進行培養,不斷豐富污泥制肥產品的營養元素(如氮磷鉀),達到農業生產對肥料的需求;再次進行低溫烘干處理、造粒,形成適合應用的形式。需要注意的是,污泥制肥的過程中必須重視腐臭味道的去除,否則仍然會造成社會環境的不良影響。結合除臭需求,其技術主要包括化學方法、物理除臭法、生物除臭法三類,其中,“生物除臭法”是發展前景與趨勢較好的一種技術,它的實現機理是培養、利用多種微生物作用于污泥成分,通過新陳代謝作用實現降解,其優勢包括成本低、清潔度高,不會出現“二次污染”等。將使污泥“變廢為寶”不僅減少了環境污染,同時也實現了可持續性發展,促使人與自然之間的和諧,將這一思路引入我國生態農業的建設發展,從而推動循環經濟模式的進一步豐富。
4 污泥處理對社會環境帶來的效益
4.1 經濟效益
結合當前現狀,城市化進程中污泥處理的思想主要是“清理”、“排除”,并沒有大范圍地進行循環經濟模式的利用。發達國家中“污泥農用資源化”的做法給予我國重要啟示:污泥視為一種“新型資源”,從而構建城市與農村、工業與農業的新型經濟互動聯系,從而產生更大的經濟效益。
數據顯示,早在20世紀90年代發達國家就已經大規模開始了污泥農業資源化的實踐,主要發達國家中超45%的污泥重回“土地資源”,用于種植業、林業、花卉業、牧草種植業等領域。這種方式所需要的投資少、能耗低,污泥中的有機部分在自然生態下轉化成土壤改良成分;對于有害物質含量較高的污泥,自然力能夠逐漸分解,但不適合用于小麥、玉米、水稻等糧食作物,以及各類蔬菜、水果,可廣泛地應用于市政綠化、建筑領域。
4.2 社會效益
結合“十二五”期間我國生態文明建設成果,國內已建、在建、擬建的污水處理廠多達上千家,水資源的處理和循環利用下,能夠污泥處理技術的規模化、系統化和產業化應用,從社會效益保障上說,應該開發多元利用途徑,避免社會環境的正常形態收到影響。
整體上,隨著我國城市化、工業化、現代化的建設發展步伐加快,“污泥”作為一種特殊的污染源,對國名經濟發展和自然生態保護的挑戰會越來越大。我國在污泥廢料處理方面堅持“因地制宜”的基本原則,強調“處置決定處理”的工藝路線,基于“再利用”的需求,為進一步提高經濟效益、生態效益,廣泛按照“規劃第一、因地制宜、產業協調、泥水統籌”的機制展開。同時,借鑒國外發達國家的相關經驗,如美國、日本和歐洲諸國在污泥無害化處理之后,強調重新投入使用,促進土地和生物質利用的效能。