1Công nghệ xử lý và xử lý bùn
Từ các dự án xử lý bùn và xử lý bùn quốc tế hiện tại, các phương pháp xử lý bùn phổ biến bao gồm lên men khí quyển (nổ bùn), tiêu hóa vô khí quyển, sấy khô và đốt cháy.Các phương pháp xử lý bùn bao gồm sử dụng đấtDo các điều kiện quốc gia khác nhau, các phương pháp và công nghệ chế biến được áp dụng bởi mỗi quốc gia cũng khác nhau.
1.1 Sự lên men khí quyển
Công nghệ lên men khí quyển cho bùn là một công nghệ xử lý sinh học mới sử dụng vi sinh vật trong bùn để lên men.giảm, và hiệu ứng khéo léo, và có các đặc điểm về kinh tế, tính thực tế, không cần năng lượng bên ngoài, và không ô nhiễm thứ cấp.Các nhà nghiên cứu trong nước và nước ngoài đã tiến hành nghiên cứu rộng rãi về kiểm soát tình trạng, kiểm soát kim loại nặng, công nghệ giữ lại nitơ và các quy trình kỹ thuật trong quá trình phân bón và đã đạt được nhiều kết quả có giá trị [2-7].Công nghệ lên men khí quyển cho bùn đã đạt được những tiến bộ lớn, nhưng vẫn có một số nút thắt trong lý thuyết và quy trình kỹ thuật, chẳng hạn như nhu cầu về một lượng lớn các vật liệu phụ trợ, khó kiểm soát mùi,và sự tồn tại của các rủi ro về sức khỏe và an toàn cho con người và động vậtCông nghệ lên men khí quyển vẫn có tiềm năng cải tiến lớn.
1.2 Chế độ tiêu hóa vô khí
Chữa tiêu không khí của bùn đề cập đến quá trình trong đó vi khuẩn không khí và không khí phân hủy chất hữu cơ phân hủy sinh học trong bùn thành các chất ổn định như carbon dioxide, methane,và nước trong điều kiện thiếu khí quyển, đồng thời giảm khối lượng bùn, loại bỏ mùi, tiêu diệt trứng ký sinh trùng và tái chế khí sinh học sản xuất trong quá trình tiêu hóa.Chữa tiêu hóa kiềm khí là phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất cho sự ổn định bùn và sử dụng tài nguyên trên toàn thế giới, do khả năng phục hồi năng lượng hiệu quả và tác động môi trường thấp. Nhiều học giả quốc tế đã cam kết nghiên cứu công nghệ tiêu hóa thiếu khí [8],đã được áp dụng và phát triển rộng rãiNhìn chung, công nghệ tiêu hóa không khí của bùn đã không đạt được tiến bộ đột phá ở Trung Quốc.với đầu tư tương đối cao và hiệu quả hoạt động kémCó những trở ngại trong việc sử dụng khí sinh học, cùng nhau tạo thành các yếu tố hạn chế cho việc thúc đẩy và áp dụng công nghệ này ở Trung Quốc.
1.3 Thiết bị đốt khô
Thiêu hủy bùn [9] đề cập đến quá trình sưởi ấm bùn trong điều kiện cung cấp không khí quá nhiều, và sau đó oxy hóa, pyrolyzing,và phá hủy hoàn toàn chất hữu cơ và mầm bệnh ở nhiệt độ cao (850-1100 °C)Có nhiều loại thiết bị đốt, và hiện nay những thiết bị thường được sử dụng nhất bao gồm lò đốt nhiều giai đoạn dọc, lò đốt xoay, lò đốt chất lỏng, v.v.Để đạt được mục tiêu tiết kiệm năng lượng, cần phải khô bùn trước và giảm đáng kể độ ẩm của nó trước khi đốt cháy.Các dự án đốt bùn hiện tại thường sử dụng một quy trình xử lý kết hợp là sấy khô và đốt.
1.4 Sử dụng đất
Sử dụng đất đề cập đến việc sử dụng bùn trực tiếp hoặc gián tiếp (sau khi lên men aerobic hoặc tiêu hóa anaerobic) cho đất nông nghiệp, cánh đồng rau, vườn cây, bãi cỏ, làm xanh và cải thiện đất,hoặc sử dụng bùn đáp ứng các tiêu chuẩn nhất định làm đất phủ cho bãi rácTrong những năm gần đây, Hoa Kỳ, Canada,và một số nước EU đã khuyến khích sử dụng công nghệ sử dụng đất để trực tiếp hoặc aerobically lên men bùn đáp ứng các yêu cầu bùn cho làm xanhNghiên cứu chủ yếu tập trung vào các phương pháp ổn định và sử dụng đất vô hại của bùn, hiệu quả phân bón của bùn,và giá trị của nó trong việc tăng năng suất cây trồngCác nghiên cứu liên quan cũng đã được tiến hành về tác động tiềm năng của bùn lên chất lượng đất, thực vật và kiểm soát ô nhiễm [10-14].
1.5 Lối đổ dầu vào đại dương
Hoạt động đổ rác biển rất đơn giản và chi phí xử lý tương đối thấp đối với các thành phố ven biển.người dân ngày càng lo ngại về tác động có thể có của bùn đổ xuống đại dương đối với môi trường sinh thái biểnHoa Kỳ đã cấm đổ bùn vào đại dương vào năm 1988, và kể từ cuối năm 1998,Đạo luật xử lý nước thải đô thị của Cộng đồng châu Âu (91/271/EC) đã cấm các quốc gia thành viên của mình đổ bùn vào đại dươngChính phủ Trung Quốc đã chấp nhận ba thỏa thuận quốc tế vào đầu năm 1994, cam kết không xử lý chất thải công nghiệp và bùn nước thải trên biển từ ngày 20 tháng 2 năm 1994.
1.6 bãi rác vệ sinh
Lãi suất bãi rác vệ sinh bùn bắt đầu vào những năm 1960, với hoạt động bãi rác đơn giản, chi phí thấp và khả năng thích nghi mạnh mẽ.Bùn có thể được chôn riêng biệt hoặc cùng với các chất thải rắn khác (chẳng hạn như rác đô thị)Nhưng có một số vấn đề [15]: do hàm lượng nước cao của bùn và thực tế là chất xả là nước thải hữu cơ nồng độ cao,Nó phải được thu thập và xử lý để ngăn ngừa ô nhiễm thứ cấpKhó khăn trong việc nén máy móc trong bãi rác đã tăng lên; Tình trạng vệ sinh của bãi rác kém.
Tình hình hiện tại của xử lý bùn trong nước và nước ngoài
2.1 Tình trạng hiện tại của việc xử lý và xử lý bùn nước ngoài
Việc xử lý và xử lý bùn nước thải đô thị ở nước ngoài có lịch sử gần 100 năm.mục đích xử lý bùn giống như xử lý chất thải khác, đó là để giảm, ổn định, vô hại và tài nguyên.cần phải hình thành một hệ thống xử lý và xử lý bùn thông qua sự kết hợp hữu cơ của các máy móc và cấu trúc chế biến khác nhauCác bước cơ bản của xử lý bùn là nồng độ, mất nước, sấy khô, đốt cháy, vv, tất cả đều có thể đóng một vai trò trong việc tập trung bùn.dòng chảy quy trình của hệ thống xử lý bùn ở các thành phố nước ngoài thường bao gồm bốn loại sau đây [16]: (1) bùn gốc → nồng độ → khử nước → xử lý bánh lọc khử nước; (2) bùn thô → nồng độ → khử nước → đốt cháy → xử lý hàm lượng tro;(3) bùn thô → nồng độ → tiêu hóa → mất nước → xử lý bánh lọc khô nước; (4) bùn thô → nồng độ → tiêu hóa → mất nước → đốt cháy → xử lý hàm lượng tro. Theo thống kê từ 318 nhà máy xử lý nước thải ở Nhật Bản [17],phương pháp xử lý bùn (1) chiếm 34%Phương pháp (2) chiếm 8,8%; Phương pháp (3) chiếm 26%; Phương pháp (4) chiếm 5,7%.chiếm khoảng 55% tổng lượng bùn thảiTheo ước tính của Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ, kể từ khi chính phủ ban hành các quy định thanh lọc nước vào năm 1972,lượng bùn đã tăng nhanh chóng từ năm này sang năm khác, đạt 8,2 triệu tấn vào năm 2010. Ở Anh, theo dữ liệu [18,19], sản lượng năm của bùn tạo ra từ xử lý nước thải là 1,107 triệu tấn bùn khô.Phương pháp xử lý cuối cùng của bùn ở Anh chính là nông nghiệp (46.6%), tiếp theo là thải bùn vào biển (33,5%).Cộng đồng châu Âu đã quy định trong thỏa thuận rằng thời hạn cuối cùng để thải bùn nước thải ra biển là ngày 31 tháng 12, 1998, có nghĩa là 33,5% bùn ở Anh sẽ được chuyển hướng vào bãi rác.chỉ chiếm 8% công suất xử lý bùnVề lâu dài, hướng phát triển của việc xử lý bùn ở Anh là tái sử dụng bùn được xử lý bằng quá trình tiêu hóa vô khí, xử lý hóa học hoặc nhiệt và lưu trữ lâu dài trong đất nông nghiệp.Hiện tại, các phương pháp xử lý bùn được sử dụng phổ biến trên toàn thế giới bao gồm sử dụng nông nghiệp, bãi rác, xử lý biển, đốt cháy, v.v. Hoa Kỳ và Vương quốc Anh chủ yếu phụ thuộc vào nông nghiệp,Tây Âu chủ yếu phụ thuộc vào bãi rác bùn, Nhật Bản chủ yếu dựa vào đốt, và Úc chủ yếu dựa vào bãi rác bùn và xử lý biển.Các nước EU đã tiến hành phân tích toàn diện về xu hướng phát triển của việc xử lý bùn [20]Do các yếu tố như diện tích đất có sẵn, chi phí xử lý, các tiêu chuẩn môi trường ngày càng nghiêm ngặt và phổ biến các chính sách phục hồi tài nguyên,cũng như những thay đổi đáng kể trong tính chất bùn trong 10-20 năm tới, tỷ lệ các phương pháp xử lý bùn được các nước EU áp dụng trong năm 2005 là như sau: tái chế chiếm 45%, đốt cháy chiếm 38%, và bãi rác chiếm 17%.
2.2 Tình hình hiện tại về xử lý và xử lý bùn trong nước
Một số thành phố nhỏ và trung bình ở Trung Quốc về cơ bản không xây dựng các cơ sở xử lý nước thải, và ngay cả trong các thành phố lớn và trung bình có các nhà máy xử lý nước thải,hơn 90% các thiết bị xử lý bùn của họ không phù hợpHơn 70% các nhà máy xử lý nước thải đã được xây dựng trực tiếp sử dụng bùn không xử lý cho mục đích nông nghiệp.bùn tiêu hóa chỉ bị mất nước nhẹ trước khi được sử dụng trực tiếp cho mục đích nông nghiệpCông nghệ xử lý bùn tương đối chậm so với các nước phát triển.Từ quan điểm của các nhà máy xử lý nước thải đô thị đã hoạt động ở Trung Quốc, quá trình xử lý bùn bao gồm bốn quy trình chính: nồng độ bùn, ổn định, khử nước và xử lý cuối cùng.Trung Quốc đã bắt đầu sử dụng bùn máy xử lý nước thải cho bãi rác và làm xanh đô thị, và sử dụng bùn như một chất nền để sản xuất phân bón hỗn hợp cho nông nghiệp và các mục đích khác.sử dụng bùn cho nông nghiệpDo không chú ý đủ đến việc kiểm soát các chỉ số vật lý và hóa học như mầm bệnh, kim loại nặng, hợp chất hữu cơ độc hại,và các chỉ số cảm giác như mùi trong quản lý bùn ở Trung QuốcCác công nghệ xử lý bùn trong nước có tỷ lệ như sau: sử dụng nông nghiệp chiếm 44,83%,bãi rác chiếm 31.03%, xử lý không phải bùn chiếm 13,79%, làm xanh chiếm 3,45%, đốt cháy chiếm 3,45% và bãi rác hỗn hợp với rác chiếm 3,45%. 13.79% bùn nhà không được xử lý, mà sẽ gây ra một mối đe dọa lớn cho môi trường. mùi hôi phát ra từ bùn bị ô nhiễm nghiêm trọng, vi khuẩn gây bệnh gây ra một mối đe dọa tiềm tàng cho sức khỏe con người,và kim loại nặng và các hợp chất hữu cơ độc hại và có hại gây ô nhiễm hệ thống nước bề mặt và nước ngầmCác lý do cho hiện tượng này bao gồm: do quá muộn khi bắt đầu xử lý và xử lý bùn ở Trung Quốc, nhiều thành phố đã không bao gồm các địa điểm xử lý bùn trong quy hoạch đô thị tổng thể của họ,dẫn đến nhiều nhà máy xử lý nước thải gặp khó khăn trong việc tìm ra các phương pháp và địa điểm xử lý bùn phù hợp; Cơ sở sử dụng bùn trong nước chúng tôi là yếu, và sự hiểu biết của người dân về sử dụng bùn là nghiêm trọng không đủ.,mà đã để lại những mối nguy hiểm ẩn cho việc xử lý cuối cùng của một số bùn độc hại; Tỷ lệ sử dụng bùn không quá cao,và vẫn còn một phần bùn máy xử lý nước thải chỉ được lưu trữ và vận chuyển bởi bộ phận vệ sinh môi trường đến vùng ngoại ô để xếp trực tiếpViệc chồng chất bùn tùy ý có thể dễ dàng gây ô nhiễm thứ cấp và lãng phí tài nguyên bùn.Vấn đề hiện tại mà đất nước chúng ta phải đối mặt là phát triển công nghệ xử lý bùn càng sớm càng tốt để giải quyết sự gia tăng bùn nước thải.
3 Xu hướng phát triển của công nghệ xử lý và xử lý bùn
Trong những năm gần đây, một số công nghệ mới nổi đã xuất hiện, chẳng hạn như công nghệ xử lý plasma cho bùn, dần dần được áp dụng cho việc xử lý chất thải hữu cơ đô thị.Hoa Kỳ, Đức, Nhật Bản và các nước khác đã xây dựng các nhà máy xử lý plasma có quy mô nhất định và cũng đã phát triển ở Trung Quốc trong những năm gần đây [21].Công nghệ xử lý bùn siêu âm mới được phát triển đã không được sử dụng rộng rãi do hiệu quả và tiêu thụ năng lượng của việc sử dụng năng lượng âm thanh, nhưng nó có triển vọng rộng rãi cho việc sử dụng chung với các quy trình xử lý bùn khác.Nhiều công nghệ để sử dụng bùn làm vật liệu xây dựng đã tương đối trưởng thành ở các nước phát triển trên thế giới, trong đó có các công nghệ như gạch xây dựng,vật liệu nhẹ và vật liệu xi măng đã bắt đầu sản xuất và áp dụng quy mô lớn hoặc đang lên kế hoạch sản xuất và tái sử dụng quy mô lớn ở các quốc gia như Nhật Bản và Đức. Các phương pháp xử lý và xử lý bùn khác, chẳng hạn như sửa đổi bùn để sản xuất chất hấp thụ, than hoạt, sử dụng làm chất kết dính, bùn dầu và phân hủy các hợp chất clo,đã được nghiên cứu một phần.Sau nhiều thập kỷ phát triển, các nước phát triển như châu Âu, Mỹ,và Nhật Bản đã hình thành các tuyến công nghệ xử lý và xử lý bùn tương đối hoàn chỉnh [22], và việc áp dụng các thiết bị liên quan cũng đã trưởng thành. Luật, quy định và tiêu chuẩn liên quan đã tương đối hoàn chỉnh. Trong những năm gần đây,Nhật Bản đã thực hiện các điều chỉnh chiến lược cho con đường công nghệ xử lý và xử lý bùn, dần dần chuyển sang sử dụng tài nguyên bùn, và hàm lượng tro đốt của bùn cũng được sử dụng để sản xuất vật liệu xây dựng.Cách tiếp cận tổng thể đối với xử lý và xử lý bùn ở các nước phát triển như châu Âu, Mỹ, và Nhật Bản là việc sử dụng tài nguyên bùn, với việc sử dụng đất là phương pháp chính và hướng khuyến khích để xử lý bùn.Công nghệ sử dụng tài nguyên như tiêu hóa vô khí, lên men aerobic, sử dụng đất và sản xuất vật liệu xây dựng sẽ là trọng tâm nghiên cứu về xử lý và xử lý bùn trên toàn thế giới.đạt được việc sử dụng bùn tối đa đã trở thành một xu hướng trong sự phát triển của lĩnh vực xử lý và xử lý bùn quốc tế.
4 Kết luận
Hiện tại, bùn được tạo ra ở Trung Quốc là khoảng 48% 28% là sử dụng đất và bãi rác 48%, đốt cháy 3 45%, 13 79% đã không được xử lý đúng cách,và tình hình tổng thể chủ yếu là dưới dạng sử dụng đất, với phần lớn được sử dụng cho nông nghiệp [23].Vẫn còn một lượng lớn bùn chưa được xử lý đúng cách, có thể gây ra nguy hiểm tiềm ẩn cho môi trường.Kết hợp với các điều kiện quốc gia cơ bản của Trung Quốc với dân số lớn và tài nguyên và năng lượng tương đối khan hiếm, công nghệ tái sử dụng bùn rất có giá trị cho sự phát triển.Có thể thấy rằng việc sử dụng tài nguyên và năng lượng của bùn sẽ là một hướng phát triển quan trọng cho ngành công nghiệp bùn trong nước trong tương lai.
