伴隨城市化進(jìn)程推進(jìn),城市污水處理日益增多,2022年年末,全國城市排水管道總長(zhǎng)度91.35萬公里,同比增長(zhǎng)4.73%;污水處理廠處理能力2.16億立方米/日,同比增長(zhǎng)4.04%;干泥產(chǎn)生量約1370萬噸,折算80%含水率污泥產(chǎn)生量6850萬噸。按照全國城區(qū)人口5.65億人計(jì)算,人均產(chǎn)生量超120公斤/年。
各省污泥產(chǎn)生量,數(shù)據(jù)依據(jù)住建部城市建設(shè)統(tǒng)計(jì)年鑒
污泥的產(chǎn)生主要由生活污水和工業(yè)廢水在處理過程產(chǎn)生的半固態(tài)泥狀物質(zhì),是城市居民生活和工業(yè)生產(chǎn)過程必不可避免廢棄物,與我們每個(gè)人都息息相關(guān)。既然如此,我們從生活出發(fā)探索一下污泥中到底有有什么元素、什么物質(zhì),以及什么危害?
首先得說下廚房。買菜之后,是不是要清洗,這個(gè)過程中所帶的泥土、殘存農(nóng)藥、少量菜葉菜根就會(huì)排到下水道;炒菜鍋里面是不是會(huì)留下各種調(diào)味品和油漬,清洗的時(shí)候必須還得添加洗潔精;在洗刷過程會(huì)有米湯、面湯是不是一般也倒進(jìn)下水道……所以,單單一個(gè)廚房廢水就有油、菜、米、面、洗滌劑等,這些廢棄物最后在污水處理廠中被過濾、絮凝留存倒污泥中。
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緊跟著前往衛(wèi)生間。洗臉要洗面奶、香皂,洗衣服要洗滌劑、肥皂,洗頭發(fā)有洗發(fā)水、護(hù)發(fā)素,洗澡有沐浴露;還有廁所的大小便、可溶性廁紙等等,這些洗滌劑、排泄物最后都會(huì)進(jìn)入城市排管系統(tǒng),最后成為污泥的一部分。
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再往客廳和臥室走,除了灰塵外,隨處可見的頭發(fā)會(huì)不會(huì)有很多都被沖到了下水道……
其實(shí)這些只是污水中冰山一角,另外還有樹葉、細(xì)菌、病毒、沙粒甚至工業(yè)還會(huì)產(chǎn)生重金屬等??偟膩硭?,污水中主要分為三大類:有機(jī)質(zhì),包括纖維素、木質(zhì)素、油脂等;無機(jī)質(zhì),例如灰塵、沙粒、鹽類物質(zhì);微生物,包括細(xì)菌、真菌、病毒等……而這些類型也都隨著污水處理過程被遺留下來,形成污泥。
說完污泥有什么組分,咱們繼續(xù)第二個(gè)問題,污泥有什么危害?
1. 臭,很臭??!
相信很多人在路過污水處理廠的時(shí)候,都能問道一股惡臭。這種惡臭主要由于污泥中是蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物被微生物呼吸或發(fā)酵所形成的產(chǎn)物和不完全產(chǎn)物,如硫化氫等;并且這種惡臭隨著攪拌和污水曝氣過程進(jìn)一步擴(kuò)散開來。近年來,環(huán)保部門已經(jīng)針對(duì)這種氣味進(jìn)行把關(guān)倒逼處理廠進(jìn)行化學(xué)、物理等手段除臭。
2. 磷、氮、鉀,營(yíng)養(yǎng)化
很多人聽過城市污水排放倒自然水體中會(huì)導(dǎo)致水華、赤潮等現(xiàn)象,但其根源是污水中N、P等營(yíng)養(yǎng)鹽含量過多而引起藻類植物快速生長(zhǎng)繁殖,而影響了水體生態(tài);而污水經(jīng)過處理后,其內(nèi)部絕大多數(shù)的N、P、K被富集到污泥中,因此污泥不論是直接堆積土地上還是被遇水帶入河中,都是一種危害。
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3. 重金屬有毒
污泥中的重金屬主要來源于工業(yè)廢水,在長(zhǎng)江三角洲、東北老工業(yè)基地部分地區(qū)污泥重金屬問題相對(duì)較重。根據(jù)研究報(bào)告我國90座城鎮(zhèn)污水中,Hg、Ni、Cd、Zn、Cu、Cr、Pb、As、B元素含量,發(fā)現(xiàn)Hg、Ni、Cd超標(biāo)率較高應(yīng)引起注意。
90座城市污水處理廠污泥重金屬成份情況,圖片來源文獻(xiàn)
那該怎么處理?堆砌、填埋,還是?
目前污泥的主要處置其實(shí)確實(shí)是衛(wèi)生填埋和焚燒處理,但更應(yīng)該關(guān)注應(yīng)該是利用!污泥中有機(jī)質(zhì)較多,這為污泥燃燒、提取制備燃料油提供了可能;N、P、K豐富,這可是植物生長(zhǎng)必須的元素啊,做成化肥豈不很合適?重金屬污染,這個(gè)最麻煩,可能需要通過固化處理,制備燒結(jié)制備成磚、瓦、陶粒等建筑材料……天生我材必有用,當(dāng)然污泥也是“材”。
主要參考:
住建部,《2022年中國城市建設(shè)狀況公報(bào)》
住建部,《2022年城市建設(shè)統(tǒng)計(jì)年鑒》
李錫軍,吳仁生,高夫燕,等.城市污泥結(jié)構(gòu)特性及其能源化利用的分析與探討[J].能源與節(jié)能
王濤.我國城鎮(zhèn)污泥營(yíng)養(yǎng)成分與重金屬含量分析[J].中國環(huán)保產(chǎn)業(yè),2015(04):42-45.
周新榮,程樂明,趙曉,等.我國城市污泥處理及利用技術(shù)研究進(jìn)展[J].中國資源綜合利用,2023,41(10):94-96等
作者:河北省固廢建材化利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,專注固廢資源化利用技術(shù)開發(fā)和技術(shù)推廣