城市污泥特性与资源化利用途径
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《浅谈城市污泥的处理、处置与资源化利用》篇一一、引言随着城市化进程的加快,城市污泥的处理与处置问题日益凸显。
城市污泥是污水处理过程中的产物,含有大量的有机物、营养元素及微生物等,若处理不当,不仅会造成环境污染,还浪费了宝贵的资源。
因此,如何有效地处理、处置城市污泥并实现其资源化利用,已成为当前环保领域的重要课题。
本文将从城市污泥的处理技术、处置方法及资源化利用途径三个方面进行浅谈。
二、城市污泥的处理技术1. 机械脱水技术:机械脱水是城市污泥处理的常用方法,通过压滤、离心等手段使污泥中的水分脱离,降低其含水率,便于后续处理。
2. 生物发酵技术:生物发酵技术是利用微生物的发酵作用,将污泥中的有机物转化为更稳定的物质,提高污泥的肥效。
3. 干化技术:干化技术是通过热力、机械力或其他手段使污泥中的水分蒸发,达到降低含水率的目的。
三、城市污泥的处置方法1. 填埋法:填埋法是一种较为传统的处置方法,将污泥填埋在专用场地或垃圾填埋场内。
但该方法占用土地资源较多,且可能对地下水造成污染。
2. 土地利用:将经过处理的污泥施用于农田、林地等,利用其肥效改善土壤质量。
但需注意控制施用量和施用方式,避免造成环境污染。
3. 焚烧法:焚烧法是一种高效的处置方法,通过高温焚烧使污泥中的有害物质得到破坏和转化。
但该方法能耗较高,可能产生一定的空气污染。
四、城市污泥的资源化利用途径1. 农业利用:经过无害化处理的城市污泥可施用于农田、果园、林地等,提高土壤肥力,改善土壤结构。
2. 生态利用:将污泥用于生态修复工程,如湿地修复、湖泊治理等,利用其有机质和微生物改善生态环境。
3. 能源利用:通过生物发酵、厌氧消化等技术将污泥转化为生物天然气或生物质燃料,实现能源的回收利用。
4. 材料利用:利用污泥中的无机成分制备建筑材料,如制砖、生产轻质骨料等。
五、结论城市污泥的处理、处置与资源化利用是一个系统工程,需要综合考虑技术可行性、环境影响及经济效益等因素。
城市污水处理厂污泥资源化利用途径分析摘要:随着现代化城镇一体化建设步伐的快速推进和工业化水平的不断提升,城市污水排放量越来越大,虽然污水处理技术不断革新,各类污染物被成功分离,但随之产生了巨大的污泥量,在此背景下相关人员积极深入研究新型污泥处置技术,以期能够在有效处理污水厂污泥基础之上,实现对污泥的资源化利用。
本文就主要针对传统污泥处置方法及其弊端和几种常见的资源化利用途径进行简要分析。
关键词:污水处理厂;污泥;资源化;利用途径1传统污泥处置方法及其弊端1.1 填埋填埋即将城市污水处理厂产生的污泥运动到其他需要的地区,然后采取摊铺法和压实法进行填埋处理,最后在表层覆盖一层良好的土壤,也可在表面种植一定的绿色植被。
污泥填埋处理技术在我国污泥处理中比较常见,这种处理方式操作简便、投资少、见效快,但是易污染地下水环境,而且往往需要占用较大的土地面积。
随着污泥量的持续增加,没有太多的填埋场地可供选择,这是制约该项技术推广应用的一个关键性因素。
1.2 焚烧焚烧是一种热处理技术,操作比较简便,焚烧过程有机物碳化作用还可以杀死病菌,降低污泥量。
缺点就是机械脱水成本比较高,目前应用条件还不是特别成熟[1]。
1.3 直接回用于土地污水处理厂污泥中通常含有大量的磷、氮、钾等微量元素,可以作为农家肥很好地改良土壤,提高土壤肥力,可以直接用于菜地、农田或者果园。
但由于污泥来源复杂,其中含有一定的病原体、重金属和寄生虫,会污染地下水和土壤环境,所以不可直接回用于土地。
2城市污水处理厂污泥资源化利用途径2.1 污泥堆肥污泥堆肥处理技术在有效降解污泥的同时,不会降低其中各种微量元素的含有量,比如:磷、氮及氨元素,处理后可作为非常不错的有机营养肥料。
污泥堆肥技术应用过程最大的挑战就是病原体致病、重金属污染土壤、部分有毒有机物难以降解、磷氮元素的流失使水环境富营养化,存在较大的二次污染风险,还有就是其中的沙门氏菌风险也必须引起我们的高度重视。
污泥处理处置与资源化利用途径污泥是城市污水处理过程中产生的固体废物,含有大量的有机物、肥料成分和微生物等,具有一定的资源化利用潜力。
然而,由于其含有重金属、有机物和微生物等成分,直接排放或随意处理不仅会对环境造成污染,还会浪费宝贵的资源。
因此,研究污泥的处理处置与资源化利用途径是一项重要的环境保护工作。
本文将分别从传统处理处置和资源化利用两个方面介绍污泥处理途径,并探讨其中的挑战与前景。
一、传统污泥处理处置途径1. 污泥焚烧:污泥经过干化和热解等处理过程后,可以在高温下燃烧,将有机物转化为二氧化碳和水蒸气,同时对重金属等进行稳定化处理。
然而,焚烧过程中会产生大量的烟尘和废气,对环境造成二次污染,并且污泥燃烧过程中的热能利用率较低。
2. 污泥填埋:将污泥直接填埋于地下,可以减少废物体积并稳定有机物质,但填埋过程中会产生渗滤液和有毒气体,对地下水和大气造成污染,并且对土地的利用效率较低。
3. 污泥堆肥:将污泥与其他有机废弃物或农作物一起进行堆肥处理,利用微生物的分解作用,将有机物质转化为有机肥料。
然而,污泥堆肥需要较长的处理时间,并且在堆肥过程中可能释放出气味和毒性物质。
二、污泥的资源化利用途径1. 生物燃料制备:通过生物转化技术将污泥中的有机物质转化为生物燃料,如生物质燃料和生物油。
这种方法不仅可以实现污泥中有机物的高效利用,还能减少对传统化石能源的依赖。
2. 土壤改良剂制备:通过污泥经过固液分离、干化和混合等处理工艺,制备出土壤改良剂。
该土壤改良剂富含有机物、养分和微生物等,可以提高土壤肥力和保持土壤湿度,促进农作物的生长。
3. 砖料制备:将污泥经过处理后,与水泥、石灰石等材料混合,制备成砖料。
这种砖料既能有效利用污泥中的有机物质,还能减少对传统砖料材料的需求,降低生产成本。
挑战与前景污泥处理及资源化利用面临着一些挑战。
首先,污泥中的重金属等有害物质对资源化利用产生了限制,需要进行精细化处理。
其次,污泥处理过程中产生的废弃物和废水也需要进行有效处理,以减少对环境的负面影响。
城市污水的处理与资源化利用城市污水的处理与资源化利用是指将城市生活污水经过一系列的处理技术,将其净化以满足环境排放要求,并利用其中的有价值成分进行资源化利用的过程。
这种处理与利用可以有效地减少城市污水对环境的污染,同时实现资源循环利用。
城市污水处理包括了物理、化学和生物等多种处理工艺,其中常见的处理技术包括:1. 初级处理:通过格栅和沉砂池去除悬浮物和沉积物。
2. 次级处理:通过沉淀池和气浮池去除有机物和悬浮物,如固体颗粒和浊度。
3. 高级处理:通过生物滤池、活性污泥法或生物膜反应器等处理工艺去除有机物和氮磷等营养物质。
4. 深度处理:通过高级氧化技术或膜分离技术进一步去除微生物和有机物。
5. 消毒:利用化学物质或紫外线照射等方式杀灭污水中的病原微生物。
在经过上述处理后,城市污水可以达到国家和地方的排放标准,可以安全地排入河流、湖泊或被用于农业灌溉等。
在城市污水处理过程中,还可以利用其中的有价值成分进行资源化利用,例如:1. 有机物利用:将污泥通过厌氧消化或厌氧气化产生的沼气可以用作能源,还可以将污泥分解产生有机肥料。
2. 氮磷利用:将污泥经过矿化处理,将其中的氮磷等营养物质提取出来并加工成肥料或其他化工产品。
3. 水资源利用:通过反渗透技术等方式将处理后的污水回收利用,用于灌溉、冷却等方面。
城市污水处理与资源化利用的实施可以减少污水对环境的污染,降低水资源的消耗,并产生经济效益。
然而,该过程仍面临一些技术和经济上的挑战,如处理费用高昂、设备维护困难等。
因此,需要政府、企业和公众的共同参与和支持,不断推动城市污水处理与资源化利用的发展。
城市污水处理与资源化利用城市污水处理是一项关乎环境保护和可持续发展的重要任务。
随着城市化进程的不断推进,城市污水的排放量不断增加,给水环境造成了巨大的压力和挑战。
因此,进行城市污水处理并实现资源化利用显得尤为重要。
本文将从污水处理的意义、方法和技术、资源化利用等方面进行讨论。
一、城市污水处理的意义城市污水处理的意义在于减少污染物对环境的影响,保护水资源和生态系统的健康。
首先,城市污水中的有机物和营养物质过多,如果直接排放到水体中,容易导致水体富营养化,产生赤潮等环境问题。
其次,污水中还含有重金属和有害物质,比如铅、汞等,如果不经过处理就直接排放,会对水环境和生态系统造成长期的不可逆转的破坏。
因此,进行城市污水处理,通过去除污染物,提高水质,对保护环境起到重要作用。
二、城市污水处理的方法与技术城市污水处理的方法和技术多种多样,主要包括物理处理、化学处理和生物处理等。
物理处理是通过沉淀、过滤、离心等手段,将污水中的固体杂质和悬浮物分离出来。
化学处理主要是通过添加化学药剂,使污水中的有机物和营养物质发生反应,并形成沉淀物,从而实现污染物的去除。
生物处理则利用微生物对污水中的有机物进行降解,使其转化为无毒或低毒的物质。
除了传统的物理、化学、生物处理方法外,还有一些新兴的污水处理技术被广泛应用。
例如,膜分离技术可以通过超滤、微滤和逆渗透等膜过滤方式,将污水中的微生物、有机物和重金属等污染物有效地分离和去除。
此外,高级氧化技术、纳米材料技术和电解技术等也被用于污水处理过程中,能够提高处理效率和降低工艺投资成本。
三、城市污水资源化利用的方法与途径城市污水资源化利用是指将污水处理过程中剩余的水和废弃物,转化为可再利用的资源。
目前,城市污水资源化利用的主要途径有三种:再生水利用、能源回收和有机肥料制备。
再生水利用是指将经过处理的污水,通过一系列的工艺和技术,使其达到可供农业灌溉、工业生产和城市景观等用水的水质标准。
城市给水厂污泥处理与资源化利用途径及策略分析城市给水厂污泥处理与资源化利用途径及策略分析随着城市化进程的快速发展,城市给水厂所产生的污泥问题日益突出。
污泥的处理和资源化利用已经成为了城市环境保护的一项重要挑战。
本文将对城市给水厂污泥处理与资源化利用的途径和策略进行分析。
一、城市给水厂污泥处理途径城市给水厂污泥处理的途径通常可以分为物理处理、化学处理和生物处理三类。
物理处理:物理处理途径主要通过对污泥进行固液分离、脱水和脱水后的污泥干化等工艺步骤,将污泥的水分含量降低,从而减少其体积和重量。
常见的物理处理方法包括闭路脱水、压滤机脱水和离心脱水等。
化学处理:化学处理途径是通过对污泥进行化学反应,使其发生物理和化学变化,从而减少其体积和改善其性质。
常见的化学处理方法包括氧化法、煅烧法和加固结等。
生物处理:生物处理途径是利用微生物对污泥进行降解和分解,使其有机物得到降解,从而减少其体积和改善其性质。
常见的生物处理方法包括好氧消化、厌氧消化和堆肥等。
二、城市给水厂污泥资源化利用途径城市给水厂污泥资源化利用的途径通常可以分为土壤改良、能源回收和化肥生产等三类。
土壤改良:污泥中含有大量的有机物和养分,可以作为土壤改良的原料。
通过将污泥作为土壤改良剂,可以提高土壤的肥力和保水能力,促进植物的生长。
此外,污泥还可以改善土壤的结构,减少土壤侵蚀,保护土壤资源。
能源回收:城市给水厂污泥中的有机物可以通过混合厌氧发酵和生物气化等工艺转化为生物气体,进而利用在能源生产中。
这种方式不仅可以减少污泥的体积,还可以回收有价值的能源,实现能源的可持续利用。
化肥生产:污泥中的养分如氮、磷、钾等对植物生长起重要作用。
可以将污泥经过处理后,用于化肥生产。
通过提取其中的养分,制成有机肥或复合肥,可以满足农业生产对养分的需求,减少农业化肥的使用,促进农业可持续发展。
三、城市给水厂污泥处理与资源化利用的策略1. 提高处理效率:城市给水厂应加强技术研发,探索更先进的污泥处理技术和设备,提高处理效率和降低处理成本。
我国城市污泥特性及其资源化作者:冷振东王敏郭超来源:《科技创新导报》2011年第08期摘要:随着我国城市化进程的加速,城市污水的处理率迅速提高,污水处理过程中的污泥的合理资源化也越来越受到重视。
本文概述了目前国内城市污泥处理处置的概况,城市污泥的特性以及当前主要的污泥处理处置工艺的优缺点。
并认为污泥建材利用和污泥干化焚烧技术与发电厂相结合的这两种方案是符合我国今后城市污泥处理处置发展方向的。
关键词:污泥处理处置热干化焚烧建材利用资源化中图分类号:X5 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)03(b)-0152-02近年来,我国城市污泥处理处置水平不断提高,城市污水的问题正在逐步得到解决,然而由于重视程度不够,污水处理的剩余污泥所带来的二次污染问题也日益明显。
经调查发现,现阶段我国污水处理厂的剩余污泥绝大多部分做填埋处理,然而由于受到土地资源紧张和环境保护等诸多因素的制约,致使很多污泥已经无法找到出路。
城市污水污泥处理处置问题必将得到越来越多的重视。
1 我国城市污泥的特性污水污泥是污水处理的产物,城市污泥的成分非常复杂,包括混入生活污水或工业污水中的泥沙、纤维、动植物残体等固体颗粒及凝结的絮状物,含有大量有毒有害难降解的有机物、重金属、病原体及寄生虫卵等物质。
1.1 污泥中的有机物从总体上看,我国污泥中的有机质含量约为37.18%,总氮总磷总钾平均含量为3.03%、1.52%、0.69%,均超过国家堆肥要求的养分标准,所以如果处理得当,污泥是一种很好的有机肥料。
城市污泥中的有机物含量着更高,约为55%~60%,其中N、P以有机态存在,可以缓慢释放而且肥效具有长效性。
污泥中易降解的有机物:水溶物(7.45%),半纤维素(20%),粗蛋白质(18.44%)。
难降解的有机物:粗脂肪(12.24%),纤维素(1.31%),木质素(23.75%)[1]。
另外其他有机化合物重要是氰化物、氟化物、挥发酚以及多环芳烃等。
浅谈城市污泥资源化利用途径摘要:随着我国城市污水的排放量的不断增加,源源不断的城市污泥在污水净化的流程中产生,而如此数量的污泥如何科学有效的处理己成为城市发展的一个新难题。
本文主要简述了传统的污泥处理处置方式,同时对现阶段污泥资源化利用的方法进行了概括和总结,在国家生态文明建设和经济持续发展方面有着非常重要的参考价值。
关键词:城市污泥;资源化;利用途径引言城市污泥成分复杂,不仅含有氮、磷等植物营养物质,还含有大量的有毒、有害和对环境产生负面影响的物质,若不进行妥善处置,必然会对环境带来威胁。
污泥资源化利用技术通过回收和再利用污泥中有价值的物质,不仅能解决污泥环境风险问题,还能带来多重效益,已经成为污泥处理处置的研究热点。
文章综述了城市污泥的组成及环境风险、传统的污泥处置方法、以及污泥资源化利用技术,重点综述了污泥农业利用、污泥建材利用、污泥沼气利用及污泥生物炭利用等技术,并结合国内外的研究与应用对发展方向进行了展望。
1传统污泥处置方法目前,传统污泥处置方法主要包括填埋、焚烧等两大类。
填埋法存在占用大量土地资源,选址要求较高,并且极易引起地下水污染、空气污染以及病原菌扩散等二次污染问题,因而在国内外逐渐受到限制。
另外,我国发改委、住建部、生态环境部联合印发了《城镇生活垃圾分类和处理设施补短板强弱项实施方案》,计划2023年基本实现垃圾零填埋。
焚烧处理可以快速有效实现污泥无害化、减量化,但污泥焚烧容易产生大量含有重金属、二氧化硫、氮氧化物、二噁英、呋喃等多种有毒物质的飞灰烟气,容易对环境造成二次污染,而且烟气处理的设施成本高、难度较大。
目前,我国污泥采用焚烧法处理的比例不足3%,可见,焚烧处理方法还未在我国污泥处理处置中普及。
因此,这些传统污泥处置方法尚不能妥善处理和处置城市污泥,随着研究的深入,能够带来环境和经济双重效益的污泥资源化利用技术逐渐受到青睐。
2污泥处理技术2.1污泥原位减量技术污泥原位减量技术主要是指减少污水处理中的细胞合成量,提高微生物的内源呼吸能力,有效分解微生物,减少剩余污泥的产生量。
城市污泥特性与资源化利用途径在城市污水处理中,通常要截留相当数量的悬浮物质,这些物质统称为污泥固体,与水的混合体叫污泥。
污泥通常是指主要含有各种微生物以及有机、无机颗粒组成的絮状物,含有大量的有毒有害物质,如寄生虫卵、病原微生物、细菌、合成有机物及重金属离子;植物营养素(氮、磷、钾)、有机物及水分等。
另外污泥易于腐化发臭、颗粒较细,相对密度较小(约为 1.006~1.02),含水率高且不易脱水,属于胶状结构的亲水性物质。
因此,对污水需要及时处理和处置。
污泥处理、处置的目的和原则是:一是稳定化,通常稳定化处理是消除恶臭;二是无害化,通过无害化处理,杀灭生物固体中的各类虫卵及致病微生物;三是减量化,通过减量化处理,使之易于运输与输送处置;四是利用,实现污泥资源化。
四者关系密切,其处理(置)的基本流程见图1-1。
本节主要介绍污泥资源利用途径、技术要求与标准等有关内容。
关于污泥的处置、处置的加工技术,只结合相关内容与章节进行简介,请参考相关书籍,不再赘述。
一、城市污泥的组成与特性污泥的种类是多种多样的,污泥的组成、性质和数量主要取决于废水的来源,同时也和污水处理工艺有密切关系。
污水来源不同,污泥的组成、性质和数量也截然不同。
同一种污水采用不同的处理工艺,其污泥的组成、性质与数量也会有很大的差异。
城市污泥处理与利用技术措施选择的依据是城市污泥性质(物理、化学和生物),污泥组成这是污泥性质的基础。
1 / 1污固有无元素组成:C、H、N、化毒害性有机物组成:毒害性有机官能化合有机生物微生致病寄昆指示性生毒害性无机物组成:As、Cd、Cr、Hg、Pb、植物养磷、钾及其无机矿物组成:Fe、Al、Ca、Si等的氧化流水分:自由水分、间隙水分、表面(附着)水分、结合水分水溶性组分醇、酸、酯、醛、醚、烃;可溶性糖类;纤维素、木质素;脂肪;蛋白质等氧及其化合态1 / 1城市污泥体系基本描述见图1-2。
其主要组成相的组成特点如上。
(一)污泥有机物组成污泥有机物组成首先是它的元素组成,一般按碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)、氯(Cl)六种元素的构成关系(如质量分数)来考察污泥的有机元素组成。
污泥有机物另一种组成描述方式是化学组成(或化合物组成、分子结构组成),由于污泥有机物分子结构组成状况十分复杂,因此应按其与污染控制与利用有关的各个方面来描述其化学组成。
其中包含:①毒害性有机物组成;②有机生物质组成;③有机官能化合物组成;④微生物组成。
毒害性有机物组成,描述的是污泥中的毒害性有机物含量,所谓的毒害性有机物是按其对环境生态体系中的生物毒性达到一定的程度来定义的,各国均已公布的所谓环境优先控制物质目录中可找到相应的特定物质。
污泥中主要的毒害性有机物有PCBs、PAHs等。
有机生物质组成,是按有机物的生物活性及生物质结构类别对污泥有机物组成进行的描述。
前者可将污泥有机物划分为生物可降解性和生物难降解性两大类:后者则以可溶性糖类、纤维素、木质素、脂肪、蛋白质等生物质分子结构特征为组分分类依据,对污泥有机质进行组成描述。
这两种生物质组成描述方式,能有效地提供污泥有机质的生物可转化性依据。
有机官能化合物组成,是按官能团分类对污泥有机物组成进行描述的方法,一般包含的物质种类有:醇、酸、酯、醚、芳香化合物、各种烃类等。
此组成状况与污泥有机物的化学稳定性相关。
微生物组成,描述污泥的微生物组成主要是为了揭示污泥的卫生学安全性,用于描述的组成指标则应是相关致病、有害的生物含量(如各种致病菌、病毒、寄生虫卵和有害昆虫卵等)。
由于污泥所可能含有的各种微生物种类繁多,为使组成描述更为高效,一般采用所谓生物指示物种的含量来描述污泥的微生物组成。
我国一般采用大肠杆菌值、粪大肠杆菌菌落数和蛔虫卵等生物指标;国外为能间接地检查病毒的无害化处理效果,多将生物生命特征与病毒相似的沙门氏菌列入组成分析范围。
(二)污泥无机物组成污泥的无机物组成野生按其与污染控制与利用有关的各个方面来进行描述的,其中包含:①毒害性无机物组成;②植物养分组成;③无机矿物组成等三个主要的方面。
污泥的毒害性无机物组成,是按其毒害性元素的含量对污泥进行组成描述的,无机毒害性元素主要包含:砷(As)、镉(Cd)、铬(Cr)、汞(Hg)、铅(Pb)、铜(Cu)、锌(Zn)和镍(Ni)8种元素。
考虑到无机元素的生物可利用性,除了按固相总含量进行组成分析外,还可按各毒害元素的生物水溶态、酸性水溶态和络合可交换态的比例进行相关元素含量的描述。
污泥植物养分组成,是按氮(N)、磷(P)、钾(K)3种植物生长需求的宏量元素含量对污泥组成进行的描述,既是污泥肥料利用价值的分析,也是对污泥进入水体的富营养化影响的分析。
对污泥植物养分分组组成的分析,除了总量外也必须考虑其他化合状态,因此氮可分为(NH3-N)、亚硝酸盐氮(NO2—)、硝酸盐氮(NO3—)和有机氮(Org-N)四类;磷一般分为颗粒磷和溶解性磷两类;钾则按速效和非速效分为两类。
污泥的无机矿物组成,主要是铁(Fe)、铝(Al)、钙(Ca)、硅(Si)元素的氧化物和氢氧化物。
这些污泥中的无机矿物通常对环境而言是惰性的,但它们对污泥中重金属的存在形态(影响可溶性比例)以及污泥支建材的适用性有较大影响。
(三)污泥流动相组成污泥流动相主要由水以及溶于水中的各种有机物和无机物质组成,污泥中的水溶性污染物组成与城市污水中的相似,但一般浓度稍高,如污泥机械脱水上清液的溶解性COD在数百至数千的范围,比城市污水高数倍。
值得注意的是,污泥中水的存在状态组成。
Vesilind等认为污泥中的水有自由水分、间隙水分、表面水分和结合水分4种存在状态。
自由水分是污泥中流动不受限制的水分;间隙水分以毛细管力受污泥固体限制;表面水分以吸附力与固体结合;结合水则是固体的一部分。
污泥中水的存在状态是污泥可脱水性的依据,利用机械应力脱除污泥水分的极限部分是全部自由水分和一部分间隙水分,其他存在状态的水分只能以热力干燥等方式才能脱除。
二、城市污水处理厂污泥特性(一)污泥中营养物质含量我国城市居民饮食结构有别于发达国家。
居民住宅的卫生设施仍不十分完善,这部分污水大多未接入城市下水工程。
因此造成城市污水污泥的有机物含量较低。
除了有机物外,污泥中含有大量植物生长所必需的肥分,如氮、磷、钾等微量元素及有机腐殖质,这是城市污泥农业利用的基础。
(二)污泥中重金属离子含量污泥中的重金属可分为两部分,一部分为水溶性的,可被植物吸收;另一部分为非水溶性的,不易被植物吸收。
通常以土壤中可被0.5mol醋酸萃取的重金属量作为水溶性重金属离子含量可被植物吸取量指标。
各种重金属对于动、植物的作用各不相同。
微量重金属是动、植物必不可少的生长助剂,浓度超过一定值后即产生毒害作用。
主要表现为:抑制植物的生长,可使土壤贫瘠;在植物中,特别是在淀粉类块根中积累,然后经食物链进入人体或动物体内。
城市污水、污泥中的重金属种类繁多,主要有Cu、Pb、Zn、Ni、Cr、Hg、Cd等。
不同城市污泥中重金属离子含量存在着很大区别。
城市性质、工业布局、地理位置等都会导致其重金属含量的差异。
以处理生活污水为主所产生的污泥,重金属含量通常较低;以处理工业废水为主所产生的污泥,重金属含量则往往较高。
(三)污泥中有毒有机物与微生物污泥中含有比污水中数量高得多的病原物主要有细菌类、病毒与虫卵等。
常见的细菌有沙门氏菌、志贺氏菌、致病性大肠杆菌、埃希式杆菌、耶尔森氏菌;常见的病毒有肝类病毒肠道病毒、脊髓灰质炎病毒、柯萨奇病毒、轮状病毒等;常见的虫卵有蛔虫、绦虫卵等。
各种病原体在环境中的存活力取决于病原体本身生存能力,也与环境的温度、湿度、光照、pH 值等因素密切相关,有的仅存活几个小时,有的可存活数月直至数年。
这些有毒物质与寄生虫卵与病毒,主要来自生活污水,在污水处理过程中,它们50%以上浓缩到污泥中。
污泥中所含细菌总数、大肠菌群、寄生虫卵及肠道致病等见表1-24。
城市污水厂污泥细菌与寄生虫卵均值表表1-24任何进入环境的有机化合物均可能在污泥中发现。
20世纪特别是50年代以来,化学工业的发展使人工合成的有机物种类与数量与日俱增,目前全球合成有机物总量已达2.5亿t。
这些有机物已经并正在通过各种途径进入环境,现已发现的就有数十万种,对人类生活环境造成了种种影响。
在德国城市污泥中,已发现332种可能危害人体与环境的有机污染物,其中有42种被经常检出,而且很多是属忧控污染物。
1989年,美国环保局提出的污泥农用处置规范中,曾特别提到需要监测的25种毒性有机物,并于1993年重新予以修订。
其中有毒污染物主要是难分解有机氯杀虫剂,如艾氏剂、狄氏剂(Aldrin、Diedrin)、苯并芘(Benzopyrene)、氯丹(Dimethyl-nitrosamine)、七氯(Heptachlor)、六氯代苯(Hexachlorobutaclience)、多氯联苯(polychorbiphenyls)等。
由于这类优控污染物含量较高,农用后作物中的含量可能比未施用时土壤培养物高出10倍以上,因此可能对环境和人类具有长期危险性。
我国在这方面研究工作起步较晚,但北京高碑店污水处理厂的污泥中已经检测到35种含氯芳香族化合物,并有7种已经定量化。
广州市大坦沙污水处理厂的污水中已检测毒性有机污染物54种,主要包括邻苯二甲酸酯类、单环芳烃、多环芳烃、苯酸类、芳香胺类、芳香酸类、氨基甲酸甲脂衍生物和杂环化合物等,其含量在数十L/gμ,最高达80L/gμ。
这些有机物通过颗粒吸附大量富集于污泥中,因此,污泥必须经过妥善处置后方可资源化用于农业。
(四)污泥的C/N比与pH值和碱度我国城市污泥虽属高碳水化合物型,但由于工业废水占的比重较大,尤其轻纺工业发达,污泥中的氮含量较高,所以污泥碳氮比(C/N)仍可保持(10~20):1的水平,污泥消化效果较好。
pH值是反映污泥消化过程中重要的指示指标,原污泥和处于酸性发酵阶段的污泥pH值一般为5.0~6.0,轻度偏酸;处于碱性发酵阶段的污泥pH值一般为7.0~8.0,中性轻度偏碱,各种污泥的pH值情况详见表1-25.如果原污泥的pH值低于5.0,应慎重考虑是否向消化池中投配污泥。
如果消化后的污泥pH值低于7.0,一般来说,消化过程受到了破坏。
碱性发酵要求的pH值范围是很小的,一般消化池的负荷越高,碱性发酵阶段的pH 值也越大。
消化池内pH值较高时,氨—铵平衡会朝生成氨的方面发展,过多的氨会一致甲烷菌生长,使消化过程受到破坏。
各种污泥的pH值表1-25在污水处理厂污泥中存在有不同的碱度缓冲系统,主要有CO2/HCO3—碱度系统、NH3/NH4+碱度系统、蛋白质化合物碱度系统等,各种污泥的碱度详见表1-26。