重庆市污泥制陶粒污染防治对策分析

引言 随着重庆市城镇污水处理厂污泥产生量日益增加, 重庆市急需扩大城镇生活污水处理厂污泥处理处置能力。城镇污水处理厂污泥制陶粒在实现污泥处理处置减量化、 稳定化和无害化的同时,还能对污泥进行资源化利用并取得一定的经济效益,具有较好的发展前景。城镇污水处理厂污泥制陶粒引发的环保问题不容忽视,也给污泥的资源化利用带来一定的挑战。1 重庆市城镇污水处理厂污泥处置现状 根据重庆市固体废物污染环境防治信息,2016-2018 年,重庆市城镇污水处理厂污泥 产 生 量 分 别 为 67.9、71、82.9 万 吨 ,重庆市城镇污水处理厂污泥产生情况见图 1。 目前重庆市城镇污水处理厂污泥处置方式包括焚烧与协同处置、建材利用、土地利用、卫生填埋、热干化处理等。重庆市现建有污泥无害化处置设施 25 个,其中垃圾填埋场卫生填埋的污泥处理处置点 14 个,大部分区县城镇污水处理厂污泥主要采取卫生填埋的方式进行处置。2016~2018 年重庆市城镇污水处理厂污泥无害化处置率分别为 70%、89%、90.8%,2018 年无害化处置量约 75.3 万吨,总体满足《重庆市城镇生活污水处理厂污泥处理处置实施方案》 要求。近年来重庆市加强了城镇污水的收集处理,污水集中处理率逐年提高,随着重庆市城市生活污水处理厂的扩建及乡镇生活污水处理厂的投运, 污泥产生量将随着污水处理量的增加而增加。重庆市城镇污水处理厂产生的污泥含水率一般较高,大约 75%~99%,含有较多的有机物,含 寄 生 虫 卵 、病原微生物等致病物质及重金属和难降解有毒有害物质, 如不妥善处理,易造成二次污染。污泥采取填埋的处理方式由于存在产生渗滤液和恶臭等问题,需要逐步对污泥采取卫生填埋的处理方式进行调整,重庆市急需新建一批污泥无害化处置设施。水泥 窑 协 同 处 置 城 镇 污 水 处 理 厂 污 泥 是 一 种 较 好 的 污 泥 处 置 方式, 但也存在制约因素, 一是重庆大部分区县没有水泥生产企业;二是受水泥行业错峰停窑政策等因素影响,水泥厂处置污泥能力较不稳定。
2 重庆市城镇污水处理厂污泥制陶粒现状 污泥制陶粒属于建材利用的一种方式, 主要由于污泥是一种粘土质资源,用来配料生 产陶粒,可利用回转窑高温焙烧,让污泥中有机质分解、致病物质消灭、重金属固化,使得 污泥彻底稳定,同时利用污泥中的土质资源。1994 年美国威斯康辛公司建成世界第一家利用污泥为原生料生产陶粒的工厂,我国广州、温州、 宁波等城市也相继建成了利用城镇污水处理厂污泥为原生料生产陶粒的工厂,获得了良好的经济效益和社会综合效益。与其它污泥处置方式相比,污泥制陶粒具有诸多优点:一是投资较少,相对的运行费用较低;二是资源利用较充分,进入回转窑的污泥基本被利用, 产生的炉渣和粉尘也可回收利用生产陶粒;三是制得的陶粒作为一种轻集料,具有密度低、强度高、多孔等特点,是一种高附加值建材产品 ,可广泛用于保温隔热、楼板、轻质混凝土、水处理净化等。目前重庆主城区已建成某公司污泥烧制陶粒项目, 污泥处理规模为 200 吨/天。重庆市合川区、长寿区、永川区正在建设污泥烧制陶粒项目 ,建成后基本能消纳当地城镇污水处理厂产生的污泥。由于城镇污水处理厂污泥有机质含量较高,而二氧化硅等成分含量少,直接烧制陶粒会影响陶粒质量。根据经验,污泥制陶粒需要结合污泥自身特点,与页岩等其它原料混合配料, 才能烧制出满足产品质量要求的陶粒制品。污泥制陶粒主要生产工序包括原辅料入厂接收、页岩预烘干、页岩破碎磨粉、混合搅拌、陈化发酵、搅拌、制陶粒坯、煅烧 、筛 选 、入 库 等 ,其中 煅 烧 燃 料 一 般 采 用 生 物 质 燃 料 ,比 如 糠粉,煅烧温度达到 1200℃。3 重庆市城镇污水处理厂污泥制陶粒存在的主要环保问题 (1)污泥制陶粒生产过程中物料转移、破碎粉磨及搅拌等工序会产生粉尘,污泥暂存及陈化发酵等会产生恶臭气体,回转窑会产生烟气等。实际生产主要通过将各废气产生点的废气收集后通入回转窑,各废气经回转窑窑头高温及窑尾烟气处理系统处理后排放。回转窑烟气含二氧化硫、氮氧化物、颗粒物、氯化氢、重金属、二噁英等污染物。重庆市已建成的某公司污泥烧制陶粒项目回转窑烟气采用 “沉降室+布袋除尘器+二级碱液洗涤+高效陶粒吸附”工艺处理后排放。(2)污泥制陶粒产生的废水主要为车辆冲洗废水、地面冲洗废水、烟气处理废水等。生产废水一般经沉淀等处理后回用或者处理达标后排放。(3)污泥制陶粒噪声源包括磨机、搅拌机、风机、泵类、输送设备等。一般通过合理布局,尽量选用低噪声设备,并采取减振、隔声、消声等降噪措施,厂界噪声总体能够达标排放。(4)污泥制陶粒产生的固体废物主要包括废气处理产生的二次固废、不合格残次品等。生产过程中产生的固废一般经收集后作为陶粒生产原料回收综合利用。4 重庆市城镇污水处理厂污泥制陶粒污染防治对策 (1)污泥处理处置规划和建设、污泥处置技术路线、污泥处理技术路线、污泥运输和储存、污泥处理处置安全运行与监管 、污泥处理处置保障措施等应满足 《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策(试行)》要求。污泥制陶粒厂应合理布局,减少污泥运输距 离,选址应远离居民区等环境保护目标 ,以减少恶臭影响。加强污泥转移、存储环节的管理,防止因遗撒、未密闭等造成二次环境污染。(2)污泥制陶粒污染防治应参照《城镇 污 水 处 理 厂 污 泥 处 理 处 置 污 染 防 治 最 佳 可 行 技 术 指 南 (试行)》中污泥焚烧污染防治最佳可行技术要求 ,采取污 染物削减及污染防治措施。(3)建立健全环保监测体系和环境管理制度,定期对污泥性质、污泥量、排放废水、烟气等进行监测,污染物排放应满足达标排放要求。安装大气污染物连续在线监测装置,监测废气量、烟气温度、二氧化硫、氮氧化物、颗粒物、氯化氢等,定期监测重金属和二噁英。(4)污泥陶粒生产中可固化污泥中的重金属,陶粒重金属浸出限制值和其他有害物质含量应满足《城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南(试行)》规定要求。制备的陶粒品质应满足 《轻集料及其试验方法第 1 部分 轻集料》(GB/T17431.1)的技术要求。且利用污泥制得的陶粒应限定使用环节,不宜在人居及公共建筑上使用。5 重庆市城镇污水处理厂污泥制陶粒的建议 污水处理厂污泥制陶粒应贯彻清洁生产理念, 采取清洁生产措施。(1)注重节能降耗。一是燃料尽量使用糠粉等生物质燃料,避免优质清洁能源消耗;二是加强污泥预处理,确保出城镇污水处理厂的污泥含水率控制在 80%以下, 采取措施尽量降低污泥含水率,方便转移、存储的同时可提高污泥热值 ,降低燃料的用量;三是可协同处置污染土壤,以污染土壤替代部分页岩。(2)坚持减污增效 。一方面加强废气、废水、固废等污染防治措施,避免二次污染,尽可能减少污染物排放。另一方面加强生产过程管理,确保制备的陶粒产品质量满足相关要求,探索制备特种陶粒的生产工艺,使得污泥制备陶粒的效益最大化。结语 污水处理厂污泥制陶粒具有诸多优点, 能使污泥充分实现资源化利用。重庆市部分区县已采用城镇污水处理厂污泥制陶粒作为污泥处置的主要方式,具备相关生产经验。采取相应的污染防治对策后,污泥制陶粒污染可得到有效治理。城镇污水处理厂污泥制陶粒在重庆市具有一定的应用前景, 可作为重庆市污泥处置的主要处置方式之一。————————————————————————

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