污水污泥填埋处置技术初探

污水污泥填埋处置技术初探摘要：针对城市市污水厂的污污泥出路问题题，结合上海海市污水污泥泥处理处置的的现状，提出出了填埋目前前甚至将来一一段时间仍然然是一种主要要的污泥处置置手段。同时时基于上海市市污水污泥的的物理性质和和土力学性质质，依据国家家现行有关标标准，参考发发达国家相关关法规，探讨讨了污水污泥泥填埋处置的的技术要求及污染物控制制标准。关键词：污水污污泥填埋技术要求污染物控制制标准DiscusssionoonTecchniquuesfoorSewwageSSludgeeLanddfillAbstracct:Innthisspapeer,aiimingatthheprooblemofseewagesludgge,ittisppropossedthhatlaandfilllisoneooftheeprimmaryssludgeedispposalmethoodsinnChinnaatpreseentorrevennintthefuuture,,linkkingttotheepressentssituattionoofsluudgettreatmmentaanddiisposaalinShangghai.Atthhesammetimme,baasedoontheephyssicalpropeertiessandggeotecchnicaalproopertiiesoffsewaageslludgeinShhanghaai,teechniccalreequireementssandpolluutantcontrrolsttandarrdsoffsewaageslludgelandffillaarediiscusssed,aaccorddingttoexiistinggrelaatednnationnalsttandarrdsanndconnsultiingreelevanntcoddesoffdeveelopeddcounntriess.KeyWorrds:ssewageesluddgelandffilltechhnicallrequuiremeentspolllutanttconttrolsstandaards前言污水污泥是指污污水处理过程程中所产生的的固态、半固固态及液态的的废弃物，含含有大量的有有机物、丰富富的氮磷等营营养物，但同同时也含有一一定的重金属属以及多种致致病菌和病原原菌，如果不不加任何处理理直接排放，将将会对环境造造成严重的污污染。根据《上上海市污泥处处理处置专项项规划》，上上海市2005年污水污泥泥（含水率为为80％）的产量量将达到3985mm3/d，折合干泥泥为797t//d。为了改善城城市水环境，上上海市还新建石洞口口、竹园、白白龙港、新和和等污水排放放系统和大型型污水处理厂厂，而随着污水水处理设施的的普及、处理理率的提高和和处理程度的的深化，污泥泥的产生量必必将有较大的的增长，如何何合理地处置置污水厂污泥泥，已成为上上海市制定污水处理理与环境保护护规划的关键键要素之一。上海市污水污泥泥处置现状污泥经适当浓缩缩后运至市郊郊或邻近省份份农村作化肥肥，是上海市市城市污水处处理厂普遍采采用的污泥处处置方法。这这种处置方法法存在多方面面的问题：（1）污泥仅经经浓缩处理的的体积仍然较较大，运输不不方便；（2）近年来，由由于郊县农民民更加习惯于于施用化学肥肥料，以及受受现行施肥方方法的限制，导导致污泥作为为农肥的出路路不畅；（3）上海地区区雨量充沛，一一到多雨季节节，由于农田田对含水率较较高的污泥的的需求量锐减减，也造成污污泥外运困难难，污水厂经经常出现泥满满为患的现状状；（4）污泥未进进行稳定和灭灭虫卵等必要要的无害化处处理，直接施施用于农田后后，污泥中的的大量病原菌菌和寄生虫卵卵等有害物质质转移到农田田和作物上，不不仅可能对土土壤造成污染染、影响作物物生长以及人人类的健康，而而且也可能因因蚊蝇聚集而而造成环境卫卫生方面的危危害。[1]]针对这种简单的的污泥处置方方法所存在的的问题，近年年来，上海市市普遍要求各各污水厂污泥泥“先脱水、后后出厂”的利用原则则，降低了运运输成本；同同时开发出多多种污泥高温温好氧堆肥工工艺和堆肥设设备，在一定定程度上提高高了堆肥制品品的肥效，并并利用高温杀杀灭了污泥中中的寄生虫（卵卵），实现了了无害化处理理。但由于上上海市城市污污水中工业废废水比重较大大，重金属含含量较多，经经处理后相当当一部分重金金属转移到污污泥中，致使使污水厂的污污泥重金属含含量往往偏高高，部分重金金属含量接近近甚至超过了了《农用污泥泥中污染物控控制标准》（GB42884－88），如表1所示，这就就限制了污水水厂污泥的土土地利用（主主要是农业应应用）。表1曹杨杨等7个污水厂污污泥的重金属属含量[1]]（单位：mg/kg）项目CuZnPbCdCrNiHgAs曹杨*146146.71295.557042.96.0415天山*42616151161.4946.642.67.821.9闵行*119109076.51.6753.432.22.167.1北郊5221.944.69.2533.4曲阳**35037409.950.8515.7734.81.225.68吴淞**2261497.270.0973.7465.21.122.32龙华**10113700.950.191.1317.30.191.51注：*为19889～1990年分析数据据平均值，**为1998～1999年分析数据据平均值另一方面，上海海市各污水厂厂污泥的低位位热值普遍偏偏低（<3.6MMJ/kg），不能自自持燃烧，致致使采用焚烧烧工艺处理这这些污泥时往往往需要外加加辅助燃料，从从而造成了污污水污泥焚烧烧处置的高成成本和高能耗耗，这种高成成本是包括上上海、深圳在在内的国内大大城市均难以以承受的。因此，根据上海海市的污泥处处置现状，在在今后相当长长的时间里，填填埋将仍然是是一种重要的的污泥处置方方法。而考虑虑到我国的经经济现状和未未来的发展趋趋势，污泥填填埋在全国范范围内也将长长期存在。污泥填埋的方法法与技术要求求当前，国内一个个城市在选择择污泥出路时时，首先应该该考虑的是卫卫生填埋。卫卫生填埋场是是卫生填埋的的载体，其建建设周期短，投投资相对较低低，并且可以以分段投入，管管理方便，现现场运行比较较简单。从可可持续发展的的角度来看，污污泥选择填埋埋场填埋，事事实上是以一一种资源的形形式保存给后后代，待一次次资源枯竭或或科学技术发发展后，人们们可以对填埋埋在卫生填埋埋场中的污泥泥资源进行开开采和重新利利用。当污泥泥中含有的重重金属或其他他有毒有害物物质的浓度超超过污泥土地地利用的污染染物控制标准准时，则必须须采用卫生填填埋来作为污污泥的最终处处置方法。国内以往的污泥泥填埋往往采采用脱水泥饼饼直接填埋的的形式，但污污泥泥饼的以以下特性决定定了它不能直直接进入填埋埋场填埋：（1）泥饼含水水率较高（75～85％），具有有类似泥浆的的流变特性，污污泥铺设的地地面不能承受受填埋场作业业机械，如推推土机、运输输车辆，对地地面的压力；；同时高黏度度的泥饼经常常使压实机打打滑和陷车。（2）污泥的抗剪强度低，在不排水剪切时，污泥的内摩擦角接近于零，粘聚力一般小于20kPa，而粘聚力决定着抗剪强度的大小。在排水固结后，污泥的抗剪强度可以得到提高，但由于其透水性差，持水性强，当应力改变时，孔隙水渗出的速度相当缓慢，抗剪强度的增长也很缓慢。污泥填埋首先需需要考虑的就就是如何降低低污泥的含水水率，以提高高污泥的抗剪剪强度，避免免发生流变现现象。在污泥泥中掺入一定定比例的含水水率较低的改改性剂，如黏黏土、矿化垃垃圾或生活垃垃圾，可以大大幅度降低污污泥的含水率率。相对而言言，矿化垃圾圾含水率最低低，也更容易易获得，且符符合以废制废废的目的。污泥填埋可采用用建设污泥专专用填埋场的的形式，也可可将污泥与生生活污泥混合合后在现有的的生活垃圾卫卫生填埋场中中填埋处理。无无论是建立专专用填埋场填填埋，还是在在生活垃圾卫卫生填埋场中中混合填埋，均均要求进场污污泥为含水率率低于80％的污泥脱脱水泥饼。污泥专用填埋场场填埋污泥专用填埋场场填埋工艺流流程图1污污泥专用填埋埋场污泥填埋埋工艺流程图图污泥专用填埋场场建设标准为避免对填埋场场周边环境造造成二次污染染，符合卫生生填埋的标准准，污泥专用用填埋场应符合以下建建设标准：场底地基应是具具有承载能力力的自然土层层或经过碾压压、夯实的平平稳层，不应应因填埋污泥泥而使场底变变形、断裂。场场底应有纵、横横向坡度。纵纵横坡度宜在在2％以上，以以利于渗滤液液的导流。填埋场必须具备备场底防渗系系统，以防止止对地下水的的污染。不具具备自然防渗渗条件的填埋埋场必须进行行人工防渗。粘粘土类衬里（自自然防渗）的的填埋场，天天然粘土类衬衬里的渗透系系数不应大于于1.0×ll0－7cm/s，场底及四四壁衬里厚度度不应小于2m；改良土衬衬里的防渗性性能应达到粘粘土类防渗性性能。当填埋场不具备备粘土类衬里里或改良土衬衬里防渗要求求时，必须采采用HDPE膜作为防渗渗层材料，膜膜的厚度宜为为1.5–2.5mmm，膜的上、下下应铺设保护护层。填埋区防渗层上上应铺设渗沥沥液导流系统统，并应对收收集的渗沥液液进行处理。渗渗沥液导流系系统及处理系系统应包括集集液盲沟、集集液池、调节节池、泵房和和污水处理设设施等。集液液池、调节池池容积应与填填埋工艺、渗渗沥液产生量量相匹配。污泥填埋场所产产生的气体量量较大，因此此必须加以控控制和利用，防防止填埋气体体爆炸。填埋埋场应设气体体导排设施，导导排管应按地地形分别设竖竖向、横向或或横竖相连的的排气道。在在填埋深度较较大时宜设置置多层导流排排气系统。有有条件回收利利用填埋气体体的填埋场，应应设置填埋气气体集中收集集设施，并监监测填埋气体体成分及量的的变化。填埋埋场区中，甲甲烷气体的含含量不得超过过5%；建（构）筑筑物内，甲烷烷气体含量不不得超过1.25%。污泥填埋场填埋埋污泥准入条条件污泥在专用填埋埋场中进行填填埋时，首先先必须进行改改性，以提高高其承载力，消消除其流变性性和膨润持水水性，避免雨雨季时污泥含含水率急剧增增加，以致无无法进行填埋埋作业。改性性的方法可通通过掺入黏土土、矿化垃圾圾等调理剂，初初步建议改性性后的污泥应应至少满足以以下准入条件件：表2污泥在在专用填埋场场中填埋的准准入条件（建建议值）项目准入条件含水率有机质渗透系数＜60％＜50％＞10-4cmm/s，以确保污污泥在雨天不不会出现明显显的膨润持水水现象填埋工艺和设备备配制污泥填埋应服从从“三化”（即减量化化、无害化、资资源化）的要要求，实行充充分混合（与与黏土或矿化化污泥）、单单元作业、定定点倾卸、均均匀摊铺、反反复压实和及及时覆盖。污污泥的压实密密度应大于1100kkg/m3，每层污泥压压实后，应采采用粘土或人人工衬层材料料进行日覆盖盖，粘土覆盖盖层厚度应为为20～30cm。建设污泥专用填填埋场，还需需要选用合适适的设备，以以保障其顺利利运行并尽可可能降低运行行费用，同时时与填埋工艺艺相一致，它它主要包括四四个方面：=1\*GB3①混合作业，即即用于将污泥泥与其他改性性材料的均匀匀混合；=2\*GB3②填埋作业，对对污泥而言主主要是混合、倾倾卸、推铺、压压实；=3\*GB3③对土方工程程而言，是每每个单元填埋埋前的设施准准备，包括覆覆盖土准备和和覆盖作业，场场地挖掘和土土方平衡等工工程；=4\*GB3④对填埋后的的再利用，主主要是指堆肥肥和有机肥制制作。可用于于完成这些工工作的设备包包括搅拌机、履履带拖拉机、推推土机、压实实机、挖土机机、破碎机和和吊车抓土机机等，具体设设备型号可根根据当地具体体情况选用。封场管理污泥填埋场在达达到设计使用用寿命后应进进行封场，封封场工作应在在填埋污泥上上覆盖黏土或或其他人工合合成材料，黏黏土的渗透系系数应小于1.0×ll0-7cm/s，厚度为20～30cm，其上再覆覆盖20～30cm的自然土作作为保护层，并并均匀压实。填填埋场封场后后还应覆盖植植被，同时在在保护层上铺铺设一层营养养土层，其厚厚度根据种植植植物的根系系深浅而确定定，一般不应应小于20cm，总覆土应应在80cm以上。填埋场封场应充充分考虑堆体体的稳定性与与可操作性、地地表水径流、排排水防渗、覆覆盖层渗透性性和填埋气体体对覆盖层的的顶托力等因因素，使最终终覆盖层安全全长效。填埋埋场封场坡度度宜为5%。生活垃圾卫生填填埋场混合填填埋生活垃圾卫生填填埋场混合填填埋工艺流程程污泥在生活垃圾圾卫生填埋场场中与生活垃垃圾混合填埋埋既可采用先先混合，后填填埋的形式（如如图2所示），也也可采用污泥泥与生活垃圾圾分层填埋、分分层推铺压实实的形式（如如图3所示）。图2污污泥在生活垃垃圾填埋场混混合填埋的工工艺流程一图3污污泥在生活垃垃圾填埋场混混合填埋的工工艺流程二生活垃圾卫生填填埋场混合填填埋的技术要要求在不具备建设污污泥专用填埋埋场条件的地地区也可将污污泥与垃圾混混合后在原有有的城市生活活垃圾卫生填填埋场填埋处处理。卫生填填埋场的具体体建设标准可可参考《城市市生活垃圾卫卫生填埋技术术规范》（CJJ177-20044）。采用混混合填埋形式式的污泥准入入条件和技术术要求可参考考污泥专用填填埋场的相应应准入条件和和技术要求。污泥填埋的污染染物控制标准准在建设和运行污污泥填埋场过过程中，如果果严格按照卫卫生填埋场的的标准进行，是是不可能产生生二次污染的的。因此，卫卫生填埋是一一种可靠、卫卫生和安全的的生活垃圾处处理方法。但但由于地质条条件的限制，要