1.4.3 国外污泥处理处置的基本方法
随着全球经济的持续发展和人口的不断剧增,市政污水处理厂的建设规模与处理程度也在不断扩大和提高,从而导致污泥的产生量也与日俱增。在全球普遍倡导可持续发展的大背景下,污泥作为一种可以回收利用的资源与能源的载体,其处理处置方式也正朝着“无害化、减量化、稳定化、资源化”的方向发展。
不同国家或地区的相关工艺技术成熟度、经济社会发展需要和现有水平各不相同,并制定了适合自身发展的环境保护法规,因此,对污泥处理处置方法的采用也应有所不同。但全球污泥处理处置共识已经达成,即应结束污泥粗放或简单的任意排放局面,以避免对环境和人体健康造成的不利影响;应有效地进行污泥的综合利用,以达到可持续发展的目的。
1.4.3.1 日本
同世界各国一样,随着日本全国污水管道的不断铺设以及污水处理量的不断增加,污水污泥量也逐年增加,据统计资料显示,2000年日本污水污泥量达到1.98×106t(干重)。因此如何控制污泥的产生和有效利用污泥,亦成为其研究的一大课题。日本人多地少,国土面积仅为377800km2,而人口却多达1.2亿,人均土地能源资源量较少,加之各类自然资源也相当稀缺,因此全国各界十分重视循环经济的发展和推进,因此在污水污泥方面亦讲求对其进行最大限度的综合利用。日本已制定了ACE计划以助于大规模污泥的处理处置和资源利用。ACE计划即A(agriculture)——污泥无害化后用于农业、园林或绿地;C(construction use)——污泥焚烧后将灰分制成固体砖或其他建筑材料;E(energy recovery)——利用污泥发电、供热。
堆肥方面,日本农民已经了解和接受了动物粪便堆肥后作为肥料在市场上所具有的竞争力,因此,堆肥将在今后日本的污泥处理处置方式中占相当份额,然而采用这种方法还存在重金属残留、土壤二次污染等一些难以解决的问题。目前,日本焚烧灰分利用率已经达到污泥总使用率的27%,并呈现继续增长的趋势。污泥用作发电厂燃料也具有应用前景。据2000年的统计资料显示,全日本约有37%的污水污泥以填埋作为最终处置,有效利用率可高达60%,污水污泥处理的基本情况见表1-51。近年来,日本污泥填埋处置量仍在不断减少,有效利用的百分比亦在稳步提高。
表1-51 日本污泥处理处置工艺 单位:103t
① 引自日本国土交通省2000年数据。
1.4.3.2 欧洲
欧盟国家通常实施对废弃物(包括污泥)消纳的层次化管理原则,即循环利用优先于焚烧,焚烧又优先于填埋等。欧盟最初的废物处理法令(86/278/EEC)只要求将废物处理分为3个等级,即再使用、再循环与土壤恢复,为了更能满足环境保护的需要,欧盟于2006年把此法令的3个等级增加到5个等级,即环境保护、再使用、再循环、土壤恢复和最终处置,并制定了相应严格的标准,以最大限度降低污泥填埋对地表水、地下水、土壤、空气和公众健康的负面影响。同时,此标准明确了废物的划分种类,即将废物分为市政废物、危险废物、无危险废物和难降解废物四种,并且对废物处置地点和填埋方式进行了规范。
欧盟各主要成员国所采用的污泥处理处置的方法差别很大,其污泥处理处置发展历程如表1-52所列。
表1-52 欧洲污泥处理处置工艺采用情况及污泥处理量(干泥) 单位:103t/a
1.4.3.3 美国
在美国,1998年全国产生干污泥6.9×106t,其中60%得到了有效利用,利用方式包括直接土地施用、经堆肥等稳定化处理后施用和其他有效利用,如作为垃圾填埋场的日覆土、最终覆土,建筑材料等中的骨料等。在之后的5年内,污泥的有效利用量逐年增长,至2010年达到了70%,同时,污泥填埋和焚烧的采用比例则逐年下降。 1998年、2000年、2005年和2010年美国的污泥处理与利用情况见表1-53。
表1-53 1998年、 2000年、 2005年、 2010年美国的污泥处理处置与利用情况 单位:106t