劉程,何光亞,程俊,周盈盈
安徽省通源環境節能股份有限公司
在環保產業的“新常態”下,我國相繼頒布了一系列國家政策和行業標準,其中2015年頒布的《水十條》明確了現有污泥處理處置設施應于2017年底前基本完成達標改造,地級及以上城市污泥無害化處理處置率應于2020年底前達到90%以上。2016年頒布的《土十條》明確了各地要結合城市環境質量提升和發展布局調整,以擬開發建設居住、商業、學校、醫療和養老機構等項目的污染地塊為重點,開展土壤治理與修復。到2020年,受污染耕地治理與修復面積達到1000萬畝。
污泥是污水處理過程中產生的副產物,是一種特殊的泥水混合物,它含有大量水分、有機物、無機物和微生物。隨著我國經濟的快速發展和人們生活水平的不斷提高,污水的產生量在持續增加,污水處理過程中產生的大量污泥通常被隨意堆放和投棄,這對環境造成了新的污染,成為一個新的污染源。因此如何有效、經濟地處理處置污泥和實現污泥資源化已經成為我國面臨的一個無法回避的問題。
近年來,全世界越來越重視污泥處理處置所帶來的環境問題,我國也陸續出臺了一系列關于污泥處理處置的措施、法規及標準,主要有環境法、環境行政法規及城市污水污泥處置相關標準等。目前市場上主流污泥工藝有四種,填埋、厭氧消化、焚燒、土地利用。填埋導致污泥中有毒有害物質進入土壤地下水,造成環境污染而逐漸被禁止或者減少使用;厭氧消化雖能從一定程度上實現污泥的穩定化,但污泥中含有重金屬及難降解的有機物,不能實現污泥環境風險的有效控制;焚燒可以從很大程度上使污泥減量化和無害化,但由于含水率高,傳統污泥焚燒系統能耗較高,投資成本大,且產生的二噁英氣體污染環境,因此實際應用時受到限制;污泥的土地利用可增加貧瘠土壤的肥力、減少化肥的使用量、改善土壤性狀,但污泥中的病原微生物、重金屬、有毒物質會對環境造成二次污染,因此難以推廣使用。
目前,我國污泥處理處置形勢已刻不容緩,其無害化、穩定化、減量化及資源化的處理處置技術已經成為政府管理部門和科學研究關注的要點。污泥炭化技術作為污泥“四化”的新手段,近年來受到了我國污泥處置市場的廣泛關注。污泥炭化,就是通過絕氧條件下給污泥加溫和加壓,使生化污泥中的細胞裂解,將其中的水分釋放出來,同時又最大限度地保留了污泥中炭質的過程。污泥炭化的優勢在于,污泥炭化是通過裂解方式將污泥中的水分脫出,能源消耗少,剩余產物中的炭含量高,發熱量大,N、P含量高;污泥炭化是在缺氧或無氧條件下進行,這樣就抑制有害氣體二噁英類物質的產生,同時污泥炭化過程可以降低重金屬的生物有效性,可以使碳酸鹽結合態和可交換態重金屬向殘渣態和硫化物結合態轉化,從而顯著降低了污泥資源化利用所帶來的環境風險。