寶雞市城鎮污水處理廠污泥處置現狀分析

作者:Moon 時間:2018-03-14 10:02:31 標籤: 分類:

北極星環保網訊:長期以來,我國對城鎮污水廠污泥的處置主要是以尋找合適地點加以「消納」為目的,即以填埋為主,近年來也出現了一些污泥資源化綜合利用的途徑,但所佔比例很小,主要是因為污泥中的重金屬具有不易降解等特徵,此外還含有病原體微生物和寄生蟲卵等,而污泥的合理處置已成為制約城鎮污水處理廠良性健康發展的重要瓶頸。進入21世紀以來,污泥研究文獻數量幾乎呈現出直線性增長趨勢,這意味着污泥研究越來越受到人們的關注,已經成為當前研究熱點之一。

本文通過對寶雞市城鎮污水處理廠近幾年的污泥產量和處置情況進行分析,並結合對寶雞市城鎮污水處理廠污泥中重金屬含量分析和生態風險評價,提出解決污泥處置問題的應對措施和策略。

一、寶雞市污泥處置狀況

1.污泥產量

據統計,寶雞市2016年共有城鎮污水處理廠17家,設計處理能力為378.4kt/d,污水實際處理量為291.8kt/d,污泥產量為247.97t/d。與2011年相比,城鎮污水處理廠增加了6家,設計處理能力增加了117.4kt/d,污水實際處理量增加了44.53%,同時污泥產量也增加了95.47%。

從2011年到2015年,寶雞市污泥產生量變化不大,2015年污泥產生量是2011年的1.11倍。但是,2016年污泥產生量相對於前5年有了明顯增加,其中2016年污泥產生量是2011年的1.95倍,是2015年的1.77倍,原因主要是2016年污水實際處理量明顯增加,而且在增加的污水處理量中工業廢水增加比例較高。

2.污泥處理處置狀況

目前寶雞市污泥處理方法主要是帶式壓濾和離心脫水,這兩種方法可以使污泥含水率降到80%以下,符合《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918-2002)中脫水後污泥含水率的規定要求。

2016年寶雞市污泥處置量為90.5kt,是2011年污泥處置量的1.95倍。2016年寶雞市污泥處置方式有填埋、土地利用和建築材料利用3種不同方式,3種不同處理方式所佔比例分別為93%、4%和3%,足以可見污泥填埋仍然是最主要的處置方式。2011年污泥處置方式基本上與2016年相同,只是3種處置方式所佔比例略有差異。2012年到2015年污泥處置方式都是填埋和土地利用。從時間上來看,從2011年到2016年,填埋所佔比例約為90%左右,是寶雞市城鎮污水處理廠產生污泥的最主要去向,土地利用所佔比例較小,在3%-15%之間,平均為6%左右,建築材料利用所佔比例更小。然而,目前一些發達國家如美國等污泥填埋的比例在逐漸下降甚至有些地方已經禁止填埋。

目前寶雞市污泥的土地利用方式主要是製作有機肥後農用,如眉縣清源污水處理有限公司將污泥(含水率在80%以下)、畜禽糞便、調理劑、發酵生物菌劑等,按照一定的配方比,採用好氧堆肥工藝技術生產的生物有機肥,有效活菌數≥0.20億/ml、有機質≥40.0%,達到《生物有機肥》(NY884-2012)的檢驗要求。污泥的建築材料利用方式主要是制磚。無論是污泥製作有機肥還是制磚,不僅可以使污泥達到減量化、穩定化、無害化處理的目的,同時實現了資源循環利用。

陝西省目前的污泥處置方式為填埋、建築材料利用、土地利用和焚燒,所佔比例分別為55%、11%、33%和1%。寶雞市與之相比,填埋比例是陝西省的1.69倍,建築材料利用和土地利用比例則遠遠低於陝西省平均水平。因此,寶雞市發展除污泥填埋以外的其他處置方式尤為重要。無論以何種方式對污泥進行利用,安全性始終是第一位的。

二、寶雞市污泥重金屬含量及風險評價

1.重金屬含量水平

經文獻資料和現場調研發現,污泥填埋由於帶來的一系列問題如垃圾滲濾液對環境的污染越來越被人們所摒棄,而土地利用作為污泥資源化利用的有效途徑之一,具有一定的發展前景,但是污泥中的重金屬直接進入土壤,很容易造成「二次污染」,並隨降水不斷遷移、積累,存在污染環境及威肋、食物安全的隱患。

通過對來自寶雞市的4個污泥樣品中的重金屬含量進行測定,發現4個污泥樣品中各重金屬濃度差異較大,6種重金屬的平均值順序為Zn>Cu>Cr>Ni>Pb>Cd,其中Zn和Cd的平均濃度分別為798.88mg/kg和1.58 mg/kg。4個污泥樣品的6種重金屬含量均不超過《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中規定限值。Cd的平均含量比全國污泥均值略小,其餘5種重金屬的平均含量都超過全國污泥均值,其中Cu和Ni平均含量分別為全國污泥均值的2.88倍和2.49倍,這可能與寶雞當地的特色工業企業有關。

2.重金屬生態風險評價

潛在生態危害指數法是評價重金屬潛在生態風險的一種相對快速、簡便和標準的方法,目前應用較為廣泛。

寶雞市污泥中重金屬潛在生態危害評價見表1。由表1可知,對於潛在生態危害單項指數來說,重金屬潛在危害性順序為Cd>Cu>Pb>Ni>Zn>Cr,BJ3中Cd的潛在危害單項指數達到了1510.00,具有極高生態風險,4個污泥樣品的Pb、Ni、Zn、Cr的潛在危害單項指數均小於40,屬於低度生態風險。BJ3污泥的重金屬綜合潛在生態危害指數大於600,為嚴重風險程度,其餘3個污泥樣品存在重度生態風險。污泥重金屬的綜合潛在生態危害性(RI)順序為BJ3>BJ2>BJ4> BJ1。綜上可知,污泥中Cd和Cu是主要的潛在生態風險元素,在土地利用特別是農用過程中存在一定的生態風險。

三、寶雞市污泥處置存在的問題及對策探討

1.存在的問題

(1)污泥處置監督管理制度不完善。由於我國長期以來形成的「重水輕泥」的觀念還未徹底改變,一些部門對污泥處置的重要性和急迫性認識不足,在實際的管理工作中責任劃分不清,監管缺位,政策標準不完善,未制定相關的稅收政策和經濟手段,來鼓勵污泥處置企業的積極性,從而形成一個良好的市場投資環境。

(2)缺乏適合當地的污泥處置技術相關研究。「六五」以來,相關科研單位針對污水治理開展了大量的研究工作,但針對污泥的研究比較少,對當地污泥的理化性質並不十分清楚,致使污泥處理處置技術嚴重落後,污泥進行資源化利用後對生態環境影響尚不明確,缺乏有效評估及技術支撐等。

(3)污泥處置費用保障政策較弱。資金欠缺是污泥處置工作發展緩慢的重要原因之一,如何建立相關政策,保障處置資金準時足額到位也是一個函待解決的難題。

2.對策

(1)完善污泥處置監督管理制度。陝西省制定的《渭河流域水污染防治鞏固提高三年行動方案(2015-2017)》和《陝西省水污染防治工作方案》(陝政發【2015】60號)等都對污泥安全處置與綜合利用進行了明確規定,按照相關規定做好監管工作,並制定一系列稅收政策和經濟手段,建立一個對污泥處置有利的市場和環境。


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