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给水排水 |戴晓虎:污泥稳定化的必要性和迫切性思考

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戴晓虎,同济大学环境科学与工程学院院长,城市污染控制国家工程研究中心主任,中组部千人计划国家特聘专家教授。

介绍了我国城镇污泥处理处置的现状以及国内外污泥稳定化的发展,明确了污泥稳定化的目标和意义。通过对目前常用的污泥稳定化技术进行比较分析,重点分析了污泥厌氧消化作为稳定化技术的优势,阐明了生物稳定化技术与干化焚烧技术的互补关系,提出了未来污泥稳定化与资源化的发展趋势。

1我国城镇污泥处理处置现状

近年来,随着我国城镇化发展水平的提升,污水处理设施的日益完善,污水处理量也逐年增长。根据住房和城乡建设部公布的数据,截止到2016年9月底,全国累计建成城镇污水处理厂3 976座,污水处理能力达1.7亿m3/d。按照每处理1万m3生活污水产生污泥5~8 t(以含水率80%计)计算,目前我国污泥年产量超过4 000万t,以每年10%的增长速度,预计2020~2025年间,我国污泥年产量将突破6 000万t(以含水率80%计)。但是,由于我国长期以来“重水轻泥”,污泥处理处置没有同步跟上,污泥处理处置问题未能得到有效解决,形势十分严峻,见图1。

常用的污泥处置方式有土地利用、干化焚烧、建材利用和填埋等。污泥的处置方式决定了处理过程的选择,不论何种处置方式,均要求首先实现对污泥的减量化和稳定化处理,降低污泥运输、储运及处理过程的二次污染风险,同时污泥经过减量化和稳定化处理后,能够显著降低后续处理处置成本,减轻环境压力。因此,国家“水十条”明确指出污水处理设施产生的污泥应进行稳定化、无害化和资源化处理处置,见图2。

污水处理的目的主要是实现污染物降解和去除,而污水处理过程30%~50%污染物转移至污泥中,污泥富集了大量的污染物,具有较高的二次污染风险,所以污泥稳定化处理是污水处理过程污染物降解的延续。目前,虽然我国90%的污水处理厂实现了污泥脱水减量化处理,但实现污泥生物稳定化处理的污水处理厂数量比例不足3%,大部分污泥未进行稳定化处理直接进行填埋,不到20%的污泥得到安全处理处置,见图3。

从污泥处理处置全链条角度分析,由于污泥稳定化处理缺乏,导致污泥后续处理易腐污染物释放,使得后续处理处置过程的处理量及环境条件加大,污泥稳定化处理成为我国现阶段污泥处理处置的短板,制约了我国污泥处理处置的发展。

2污泥稳定化含义和目标

污泥稳定化,一方面是通过实现易降解、易腐有机质的进一步转化,完善污水处理厂有机物去除与转化的功能;另一方面是为污泥后续处理处置,特别是土地利用提供了有利条件。通常,污泥稳定化的过程能同时实现污泥减量化、无害化与资源化。其中,无害化处理为基本要求,减量化处理为基础,稳定化处理为核心,资源化利用为终极目标。

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