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阐述造纸工业污泥常见的处理方法

2020-05-14 238 上传者：管理员

摘要：“绿水青山就是金山银山”的环保理念已经深深烙印在广大人民群众的心中，生活中人们追求绿色、生态、环保。因此，污泥处理技术应该体现资源节约、规模化生产、成本可控、环保等优势。文章主要探讨了当前制浆造纸行业比较成熟的污泥处理技术及其应用，并对新技术进行了展望。

关键词：
处理技术
应用
造纸工业
造纸污泥
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污泥是污水经物化处理、生化处理或深度处理后，从污水处理系统中分离出来的多余污泥。分离出来的污泥往往含有各种对环境有害的物质，假如不经过处理，直接回到自然界，会沿着固废→土层→庄稼→人的路线迁移，使地下水、自然环境等受到二次污染，如果开展综合利用，则是宝贵的二次资源。世界范围内工业化大生产不断向前发展，人类对自然环境的保护意识应与社会发展保持同步，“绿水青山就是金山银山”的环境保护理念已经深深烙印在广大人民群众的心中，生活中老百姓追求绿色、生态、环保。国家正在适时修订相关污染物排放标准，工业企业的各种环保治理设施在同步跟进改造，但同时污泥的数量伴随着工业企业的稳健发展其数量也在不断增加。

1、污泥的产生和主要成分

造纸污泥是由污水处理工序产生的，通常包括厌氧污泥、沉淀污泥、生化处理活性污泥、化学污泥等。生产车间的工艺不相同进而导致各个生产车间产生的污水水质也不相同，污泥组成也完全不相同。一级沉淀污泥往往包含更多的悬浮物，其中主要包括备料过程产生的渣子、制浆造纸过程流失的纸浆、碱回收工序的白泥、热电工序除尘脱硫脱硝废水中的颗粒物等，污泥中灰分含量26%左右，悬浮物颗粒细小，保水性较好。生化活性污泥主要是由废水中可以经微生物降解的而产生活性污泥，该污泥最大的特点是含有大量微生物，污泥水分大脱水性较差。

化学污泥主要是造纸污水经过芬顿及絮凝等深度处理技术处理后产生的副产物，该部分污泥的颗粒物较为细小，内部含有更多难以生物降解的大分子有机物，该污泥脱水性能很差，是所有污泥中最难处理的。污水处理各个生产单元产生的污泥中，沉淀污泥数量最大，该污泥组成中含有更多可以开发利用的有效成分，预期开发前景大。活性污泥中含有原生生物、后生生物、细菌、真菌等微生物，导致其脱水性能不好。

2、污泥常见处理方法

2.1 生产有机肥料

有多种污泥生产有机肥料的方法，其中投资少、见效快的方法是堆肥处理。研究发现，只需要调整污泥的水分含量、碳氮比例，在自然通风良好的室内和定期翻堆情况下，污泥再经过两个月的自然发酵，可以生产出品质上乘的有机肥料，重金属、有机物等各项指标均满足《农用污泥污染物控制标准》（GB4284-2018）。

据2007年《纸和造纸》报道，山东晨鸣纸业集团股份有限公司与中国科学院合作，利用中科院“十五”期间研发的污泥制造有机肥料的新技术，兴建了寿光蔡伦中科肥料有限公司造纸污泥制造高效有机肥项目，该项目分两期建设，两期产能合计40万吨。造纸污泥生产有机肥料获得成功，农田试验进一步表明其生产的有机肥料可以促进农作物对氮磷的吸收，能够疏松土壤，增加土壤的孔隙率、透气性能，提高氮磷以及有机物的含量，极大地降低了铵态氮向硝态氮的转化，大大改善了土壤物理性能和化学性能。

美中不足的是，利用该方法生产有机肥需要较长的周期以及大面积的厂房，而对于像新疆这样的干旱少雨的地方而言，只是需要在冬天做好保温措施即可。针对存在的问题，不断有新技术应运而生，例如高温好氧堆肥技术可以减少生产作业时间，生产出来有机肥经过检测，各项性能指标满足《农用污泥污染物控制标准》（GB4284-2018）。另据2006年《纸和造纸》报道，河南省新乡新亚纸业集团股份有限公司2006年投资建设并投产的年产五万吨有机肥生产线，该项目主要原料是制浆造纸污水处理工序产生的污泥为主要原料，生产的有机复合肥主要用于林场树木施肥，其余的用于农业生产。

据陈嘉珉：APP(中国)——大陆循环与清洁生产的标杆（2）显示，海南金海浆纸业有限公司污水处理车间产生的造纸污泥，平均每天产量在700吨左右，2005年7月，位于海南的华南热带农业大学对该企业的造纸污泥成分进行检测，污泥含有较高的有机物和对土壤有益的微量元素，含有一定量的氮磷钾，可以进行规模化的开发利用，污泥检测结果表明，其重金属含量满足《无公害农产品种植业产地环境条件》（NY/T5010-2016）国家标准。

2008年10月，海南省环境监测中心站对金海浆纸污水处理工序产生的污泥现场取样并带回实验室分析检测，参照《危险废物鉴别标准腐蚀性鉴别》（GB5085.1-2007）和《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》（GB5085.3-2007）表1的控制项目，分别检测了腐蚀性、氰化物、氟化物、铬、锌、铅、镍、铜、镉、砷、汞和六价铬等12项指标，检测的各项指标的浓度都远远低于相应的国家控制标准，进一步印证了造纸污泥不是危险废物。2006年以来，金海浆纸厂先后与有关工厂、公司签订污泥综合处理利用合同，以污泥为原料制造农用有机肥。

2.2 焚烧

目前国内企业正在对污泥焚烧技术进行有益探索。污泥焚烧技术主要是借助各种焚烧炉，而以流化床焚烧锅炉居多。目前，几乎所有的制浆造纸热电联产企业所选用的都是循环流化床锅炉，循环流化床锅炉根据气体流化机理，让燃料处于流化状态。而循环流化床锅炉更多地使用过氧焚烧法处理技术，该技术在欧洲、美国等西方发达国家使用的企业数量更广。与其他传统焚烧方法比较，该技术具有比较明显的特点：（1）污泥容积和吨位数大大减少，焚烧后的底灰能够循环利用，后续处理的废弃物和处理费用较少；（2）焚烧过程的反应快捷，积存能耗降低；（3）焚烧利用要就地就近，这样可以降低综合运行成本；（4）流化床焚烧锅炉结构简单、高温接触的金属部件较少、故障少、节约投资、见效快、操作灵活简便、排放的废气可以达标。然而，如果由小企业单独建设流化床焚烧炉，项目投资以及建成后的运行费用都是比较高，可能会长期处于亏损状态，该技术适用于具备热电联产的制浆造纸企业或是厂区附近配套有大型的发电企业，可以就近配置资源。

2.3 污泥卫生填埋

常见的污泥填埋方式以传统填埋和卫生填埋为主。传统填埋是就地利用洼地、坑塘等地势较低的区域进行自然填埋，运行成本极低，污泥不需要任何处理，但区域环境污染等级较高，现在已经不再采用。二十世纪六十年代开始采用的污泥卫生填埋技术，经过长时间的发展、演变已经成为成熟的污泥处置技术之一。该技术是卫生要求和工程技术规范相结合，利用修筑构筑物采取填充、消毒、堆放、压实、覆盖和封场等步骤予以实施。污泥卫生填埋技术仍然有一些技术问题亟须解决。譬如，因车间生产过程中使用的原料受到污染，引入有害物质，有害物质随之进入水体中，进而污泥中会含有有害物质。

加之污泥卫生填埋场因长时间运行，使防渗层脱落或质量不过关，从而导致渗滤液的侵蚀，进而发生泄漏最终污染地下水。污泥卫生填埋配套建设的填埋场一般距离污泥产生地距离较远，污泥要进行卫生填埋一定会长距离拉运，长距离拉运必将增加污水处理的综合运营费用。虽然污泥卫生填埋还存在这样或是那样的问题，但是卫生填埋仍然是目前众多处置技术中使用频率较高的。就资源化利用不易实施而亟待处理的工业企业以及地区而言，卫生填埋将会在很长时间里是上述企业或地区污泥处理的好方式。

2.4 蚯蚓处理污泥

污泥治理已经从以前的“末端处理”技术逐步转向到“源头控制”新技术，而源头控制技术是目前的研究热点之一。当前制浆造纸行业仍然采用传统与主流相结合的技术思路进行污水处理，先对污水进行厌氧处理然后采取耗氧处理相结合的工艺，生化处理一定会产生大量含有微生物的活性污泥。

据相关文献报道，山东晨鸣纸业集团股份有限公司、山东亚太森博浆纸有限公司、江苏常熟理文纸业有限公司等企业，主要利用蚯蚓将污泥中的细菌及有机物作为食物原料这一独特功能，在污泥中引进蚯蚓来进行减量化的处理，蚯蚓处理污泥的主要生产工艺是蚯蚓床铺设、蚯蚓种播撒、蚯蚓繁育养殖、蚯蚓本体与蚯蚓粪分离，最终使庄稼吸收利用的生物有机肥。在一定程度上自由活动的蚯蚓利用自身产生的弱酸性系统可以中和污泥的碱性，使整个污泥系统的pH值趋于中性。

污泥中的有机污染物通过蚯蚓得以降解，并且把污泥中的总氮含量得以提升，极大地改善了污泥自身的性能。蚯蚓处理污泥技术投资少见效快，肥效可以与农用肥媲美。另外污泥还可用作制砖、生产陶粒及其制品、制造玻璃熔渣及还原金属等。

3、结束语

目前污泥处理技术也正在随着新一轮技术革命的到来而发生日新月异的变化。按处理量排序为：农用、填埋、焚烧。造纸污泥处理技术在行业内目前主要以机肥生产居多，卫生填埋次之，最后是焚烧发电。当前要整合高校、研究院所以及企业三方技术研发资源，尽快开发出能够解决企业难题、成本低且环保高效的污泥处理新技术。

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