城市河道污泥的处理处置Word格式.docx

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上海市区河道至少有350万吨黑臭污泥要清理,如何清理,最终如何处置,这是件有关国计民生及人命关天的大事.i993年上海

市水利局会同水科院渔机所,同济大学等有关单位,正式立题进行了实质性的可行性研究.

2国外情况

城市河道污泥处理处置,实际上是一个世界性环境问题,是世界各大水都都存在的?

4O?

一

大难题.近如曼谷,大坂,马尼拉,远如伦敦,纽约,布宜诺斯艾利斯,威尼斯,凡是水都大多存在这个问题世界各国对河道污泥治理都很重视,都肯花大力气,大本钱.英国第二大河——太晤士河,1830年开始污染,1850年河水黑臭.18世纪伦敦暴发了4次流行霍乱,[849年一次就死了1.4万人.直到1969年,经过foo多年的治理,河水才变清,有100多种鱼类重返太晤士河,河面上还采用了147,220KW的叶轮增氧机复氧.

俄国莫斯科河则是先清除污染,再从伏尔加河运来砂砾填铺河底这个方法后来又应甩于雅乌茨河,西杜河的改造,见效都比较快.

日本1984年7月制订了"

湖泊法"

对琵琶湖,霞浦湖等9个重点湖进行了保护.对策是疏浚开挖底泥,引清水,去富营养化浮游生物.日本对污染河道的底泥大部分都是靠疏浚,也有用固化法封闭治理的.

美国芝加哥河60年代后期用于河泥处理的投资为22亿美元,美国的"

黄浦江"

——特拉华河治理投资86亿美元.德国用于莱因河治理投资350亿马克,国际上平均每处理l立方污泥要投资l0一l5美元,治理黑臭周期一般是20—25年,最长的要100多年,如

第21卷第110期渔业机械仪器

英国太晤士河,它没有清理底泥,而是靠潮水冲刷,看来绝非上策

美国1975年成立了"

有害底质治理及处置"

专家会议每年举行年会.日本8O年代也成立了低质净化协会"

8O年代清理污泥5000万立方."

污泥浊水"

有因果关系,国外治水,必先治泥,因为污泥浊水的相关系数是80一9O.国际上还有许多这方面的世界性组织,年年开会,交流经验,研究对策,如国际大河会议组织,国际环境重金属会议组织等.

3国内情况

我国的许我城市河道,湖泊8O已受污染或严重被污染由此每年损失约377亿元.北京市内的河湖需清理的污泥有250万立方,l993年底在报上发动市民讨论,如何夺回故都风貌,"

并已着手开挖故宫护城河北京的湖泊,如中南海,北海等污泥金属含量较高,尤其是含汞量,超标100倍,主要是古建筑流金及城墙涂料所致,故湖鱼的含贡量也高.

杭州西湖污泥疏浚是从l952年开始至I958年结束韵,投资453万元,挖泥720万立方,填高了西湖周围的低洼地.其完成土方相当于宋代苏东坡发动20万民工疏浚西湖,建造苏堤的7倍但事隔2O多年,西湖沉积的污泥,平均厚度已达1.3米.5.66平方公里,8000亩的西湖少算也有600万立方污掘,还有约l64万立方流动污泥,这种次生底泥污染水体,会散发出一种和鼻的臭气.1993年杭州市发动市民进行"

保护酉湖,救救西湖"

的讨论杭州的古运河也成了"

龙须沟"

西湖污泥中有机质含量高达27.03%.含热量达lO00大卡/公斤,居全国之首,完全应该作为资源来开发.

东方威尼斯——苏州市"

65期间投资650万元,挖了25条河.近年来园大运河改道,市区内河道流速降低,污泥沉积,水质开始恶化.苏州市计划投资4000万元清理污泥.

上海市的"

母亲河"

——黄浦江,6O年代黑臭期为35天,9O年代已达147天黄浦江的黑臭,主要来自苏州河及市区的l4条河道.1969年曾对苏州河及市区河道进行整治,吸取了流动污泥50万吨,笔者曾参与主持过这项技术工作,之后就无人间津了.上海城市河道污泥与西湖一样,有底泥与浮泥两种,浮泥在夏季发酵上浮或是悬浮在近底层,呈墨黑色,有恶臭,随潮水流动进入黄浦江,导致黄浦江黑臭.近2O多年来,因

忽视了污泥的有效治理,估计至少有上可万吨浮泥在黄浦江各支流游荡,而使水质每况愈下.上海市自来水加氯量增加,产生氯仿与三氯化碳等致癌物及突致变物.这个局面必须改变.

上海的又一"

——日晖港,夏天因为污泥中散发的毒素,沿河lO米之内看不到蚊子,1993年政府投资2090万元,治理日晖港,全部用水力挖泥机组旎工,1O套泥浆泵把几万方污泥垒部沛八黄浦江下面埋管,上面覆土,现已竣工,可惜污泥来作任何处理.

上海市兰州港有污泥10.6万方,计划运往南汇海滨填埋,预算1667万元,平均每方土160元左右,上海市虬江港也计划疏浚.上海市城市河道疏浚已列为重点治理项目,但污泥的最终处理处置尚无定论.

中国的南方太门——广州市珠江的黑臭也昭着于世,其臭闻已在新加坡报纸上曝光.我国酉南重镇昆明的滇池也已污染.计划投资3亿,进行治理.

-

41?

第2l卷第110期渔业机械仪器

4处理处置的方法

污泥的脱水减容,转运,焚烧等中间处理后,最终处置主要有三条途径:

下海,下地,新技术处理前二条只能管住我们这一代人,是

权宜之计.联合国开发署有意引导第三条途径,这可能是2l世纪的主流.

1.海洋处置

美国在1899年,1965年就开僻了污泥海洋处置场,有管道及船运两类,不需要填埋覆盖.日本,欧共体多用此法,我国基本上持否定态度."

国际伦敦协议奥斯陆协议"

明确规定,对海洋处置污泥,加以科f种限制.美国采取颁发许可证制度,分发给科研投放,应急投放者,或用容器投放等办法来减少擂染.但是,美国纽约每年还有120万嚷污泥投海,40年来使万平方公里的海洋变成"

死海,重金属浓度提高l00—200倍,这个死海还有向长岛移动的趋势

香港在岛东20公里处设了8平方公里污泥倾卸场,设一个一级监测区及6个遥控监测站.香港沿海海域已开始污染,香港政府每年用于污泥三废处理费用2.17亿港元,用于污泥处理处置的咨询费就达200万港元.

海洋是生命的摇篮,食物的源泉,我们要保护海洋.污泥下海,实属下策.上海合流污水进入东海,将对东海环境不利.有人建议把上海每年270万吨粪便也从那里下海,正是雪上加霜,至少应该把大粪的固态物取出利用,粪液经处理排放,以减少污染.

2土壤处置;

土壤是一种"

污泥过滤器"

它能提供一种开放的,变化的氧化还原环境.由它处置污

泥,成本最低,是实现资源化,解决污泥出路的最佳方案.污泥中的氨,硫化氢,低脂肪酸等水溶性臭气会被土壤中的微生物——硝酸菌,硫磺分解菌,脱氮菌等分解而脱臭,所以?

42?

脱臭效率高.

土壤的pH值能影响微生物的活动与重金属的幔出性以及植物的吸收性,从这一点要求,污泥下地时需调正土壤的pH值,土壤属缓j中性弱酸,是一种缓jlp剂,可防止pH急剧改变.牯土胶粒是一个大的酸基,生长作物土壤最佳pH值是6.5—7,0,美国都用加石灰的办法来达到此范围,但对红壤与黄壤加石灰使其pH值近7,0,则是有害的.土壤还有络合和螯合阳离子的能力.土壤的种类以腐殖土为宜,对牯土等红壤土质,需用鸡粪,大粪等有机肥混和,这对螯合土壤中的重金属离子,以减少植物到吸收是有利的.所以污泥下地应辅以有机肥.

土壤中的水份以.40~70%为宜,水份过多会增加土壤的通气阻力,水份过少会影响处理效果.为防暴雨,土壤表面应有一倾斜度,坡度可小于5.

土壤微生物的降解随温度而异,在冰冻条件下,生物降解作用基本停止.氧是好氧降解的必要条件,故污泥下地后还应耕耙复氧.3,新技术处理

据联合国环境规划署报道:

荷兰在1980

年就用抽提法去除污泥中重金属,使其无害化,并建立了具有商业规模的抽提装置.用3倍0.IM的HC/溶液进行抽提,可将土壤中的铜,铅,锌抽出90~99,镍抽出80~90,铬三价0,25,用.Hoc1次氯酸钠pH8时,抽出大部,絮凝并不影响抽提效果,并可帮助土与抽提剂分开.

澳大利亚也采用新技术在污泥中回收金属,1991年已投入商业性进行.

1.用氧化镁的氢氧化镁中和,泡沫浮选金属氧氢化物.

2.用流动床,磁性树脂,离子交换吸附金属.

3.用表面活性剂稳定的液腊吸附金属.从我国现在工业发展的水平及工业污染

第2l卷第110期渔业机城仪器

的程度看,除个别地方外,还低于本文国家,污泥下地,重金属离子对农田的污染还尚能容纳的.但从长远观点看,尤其是对企业而言,最彻底的办法,还是要采取抽提法,现在生物抬金已开始向这一领域渗透,用细菌,微生物,植物来富集各种金属已有成效:

5实施方案

污泥中既有有机质和微量元素,也有重金属离子及各种有害物质.所以它具有二重性,既是一种公害又是一种资源.

日本通产省在筑波专门戒立了公害资源化研究所"

.可见其处理处瓷污泥的指导思

想是使这个公害资源化,其立足点将是建立在"

有机农业"

的基础上.就我国城市污泥而盲,应该在创建新的市郊型有机农业这一系统工程中,将河道悸泥处理作为其中一个环节,还要把城乡粪便一并处理解决目为粪便等有机质是整合污泥中重金属离子的最理想的赘台剂之一,更能起到两者互补的作用.把城市的几种公害,通过三废综合治理,最终获得有机农业生产的洁净绿色蔬菜上市,强化了"

菜篮子工程"

..

污泥古水量比较高,污泥运量较大,所以必须就地作脱水减容处理,呈固态后再集中处理.目前脱水方案有三大类,随作业地点环境而异.r

1.在市区用机械与化学结台的方法脱水,有真空吸滤及水中造粒机两种,其脱水污泥的含固量可达42.

2.在城盔l;

结合部用化学与土地脱水设麓相结合.在土壤中设脱水板,脱水管,其脱水污泥含固量可达4O.?

3.在农村用聚丙烯扁丝编织袋或无纺布复合编织袋灌浆脱水,其脱水污泥台固量可达49,6天后可达60.

上述方案的优点是:

1.污泥干化速度快,压地面积小,便于减容运输,降低成本,没有二次公害产生.2.采用加化学凝聚剂及有机肥的办法螯合金属离子,使种植蔬菜金属离子含量符合"

绿色食品标准.

这样就可以形成一个独特的城郊结合型的环保产业,可一举欺得.

6有机农业

现代"

在2n世纪才刚刚起步.法国1942年,荷兰1970隼,日本l971年才开始必起.参加"

有机农业匿际联合会的单位,以每年25的速度递增?

西欧已有1农户参加,澳大利亚已有50个有机农场,欧共体国家都设有专门的有机食品检测机构.开设了一批有机食品商店.制窟?

套有机农业检测标准,实行严格的质量控制.1993年8月l9日国际有机农业运动联合会亚洲国家会嫂在胖琦玉县召开,大会发表了Hanno宣言,强烈要求亚洲周家政府实行对环境有利的农业政策,发展膏机农业生产基地,中国也耀代表出席了会议,但有机农业在我国尚未形成气候..

北京市专供中南海食堂的巨山农场是有机农场,不能用化肥它韵第一批有机颗粒肥料就是水科院渔机所所属有机颗粒肥料厂提供的.现在山东东都是几十吨一蒎向上海订货,大庆油田农场也用了$吨.因为,北方蔬菜暖棚中若施化肥,土壤易板结,而且粪类产生的氨气还抑制蔬菜的生长有机颗粒肥就没有这些问题.这种骡粒肥料坯可以用于无土栽培.

日本十大企业之一的住友抹式会社曾何水科院渔机所询价要购有机颗粒肥料,1993年日本北海道的果园主们曾向宁波市要有机

颗粒肥料据说日本使用有机肥种植的水果,甜度太,口感好,比化肥生产的价格高3,5?

43?

倍.有机农业产业在我国尚未发育,但可以预言,它将是一项潜在的大产业.

上海市苏州河污泥有机质含量高达25,重金属离子含量未到可怕的程度,而且现在螯合重金属与提取重金属的办法也很多日本要买苏卅河污泥作肥料,应该是一个合乎逻辑的假设.我们为什么自己不用呢?

7遗留问题

本方案采甩的化学凝聚剂是PAM高分子凝聚荆,分子蟹大于70万,这对农田有什么反应.,薄需扩大试验与长期跟踪观察,需慎之又慎可霉的是日本在十年前就已作了对比试验:

I99t年日本群马县农业综合试验场,开始对PAM凝聚剂对蔬菜的影响进行对比试验,种植物为芦粟（夏）,菠菜（冬）A区CaO平均含量2《.8石灰系污泥

B区CuG平均含量2.4%高分子污泥（PAM酸性）

c区树皮堆肥

'

A,B匿每公顷每年产量分别为0_75,1.5O,3.0O吨.

c区每公匿每年产量为1.04吨

连续iOl_年结果如下;

A区'

3吨产量的pH值达7.8,7.9,石灰饱和度达200~300g—

B区.p许值下降石灰饱和度3o'

A?

因为土壤中宥机氨无机化,并随淋

失,促使l土壤酸亿,而使怍物减产,用石灰等酸性矫正剂挪可解决

c区pH值变化不大.

试验说明因为P/kM偏酸,而影响产量,只要调芷pH'

值就可以解决,没有其他不良反应.

8结语

综上所述,我们认为城市河道污泥的处理处置应立足于综合利用,以建立"

有机农业"

为基点,把污泥作为一种城市资源来开发,而不是单纯地作为公害来处理;

要从一种社会公益活动演变或一种环保产业,实现环境与资源的统一,成为一个公害资源化产业.从河道疏浚,污泥脱水,粪便制成有机颗粒肥料生产无公害"

绿色食品"

再进入市场.采用机械,化学,大地相结合的污泥处理技术,不但技术上可行,经济上也是有利可图的,适合我国国情,具有普通意义,也符合1986年国务院颁布的"

防治水污染技术政策规定"

第27条:

"

充分利用污水水肥资源的土地处理与利用系统"

的精神.

水科院渔机所于1963年成立后,第一个研究课题就是鱼塘污泥的处理与处置,搞污泥已有30年历史.其中环境工程研究室专门从事公害资源化的研究.曾执行过国家农业

投资公司,国家科委和上海市科委的国家级,市级的城乡粪便及枵泥资源化研究,得到了联合国uNDP环保部长的肯定研制的挖污泥设备,在全国已有40多家企业批量生产,产品已推广到29个省市,并已开始出口东南亚.在国内的主要江河,长江改道,黄河浚深与筑堤,大运河南水北调等工程中均已大批采用.污泥的脱水设备与技术已用于市政工程,隧道,矿山,钻机泥浆脱水,并用脱水后的泥浆筑河堤,江堤,海堤.这些设备与技术在国民经济生活中已成为不可缺少的一个方面.'

我们有决心首先从上海做起,配合上海市水利局,把上海城市河道污泥处理处置这件事办好,为上海成为国家花园城市而努力