污泥填埋分为单独填埋和混合填埋。在欧洲脱水污泥与城市垃圾混合填埋较多,而在美国多采用单独填埋。美国污泥单独填埋的方式主要是沟填,挖掘出来的土壤用作填埋覆土,该方式对污泥含水率无特别要求,但要求填埋场地具有较厚的土层和较低的地下水位,以保证填埋开挖的深度,并同时保留有足够大的缓冲区。
近年来,我国实施了大量污泥深度脱水工程,深度脱水污泥含水率可降低至60%左右甚至更低,抗剪切强度大幅提高,为污泥通过填埋场单独填埋提供了可能。
笔者以老港污泥单独填埋工程为例,对深度脱水污泥单独填埋技术及存在的问题进行分析。
一、工程概况
老港固体废弃物综合利用基地位于浦东新区老港镇长江入海口,距上海市中心约70km,北距浦东国际机场自贸区约10km,南距临港自贸区约10km。
图1 老港固体废弃物综合利用基地地址
运往老港的污泥填埋于老港基地东部的综合填埋场。综合填埋场采用分类填埋工艺,设计不同库区,包括污泥处置场地、飞灰处置场地和其他垃圾处置场地,平均处置规模3795 t/d,其中污泥864 t/d、飞灰 231 t/d、生活垃圾2664 t/d,设计使用年限分别为9、13、16a。
图2 综合填埋场地址与配套设施布局
老港综合填埋场包括综合填埋场、渗沥液处理厂及配套工程等,一期预算总投资约11.3 亿元,折合29.78万元/t固体。根据《城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南(试行)》,污泥厌氧消化和好氧发酵工程投资分别为20~40和25~45万元/t污泥(80%含水率)。对比可知,污泥填埋工程投资未必较低,配套设施完备的污泥填埋工程投资可能与厌氧消化、好氧发酵等处理设施相当。
二、污泥性质
目前,我国尚无污泥单独填埋相关泥质标准,《城镇污水处理厂污泥处置 混合填埋用泥质》GB/T 23485仅适用于污泥与生活垃圾混合填埋和用作填埋场覆盖土。
污泥填埋相关的指标主要包括:含水率、抗剪强度、抗压强度、渗透系数、臭度等。老港综合填埋场填埋的污泥主要为来自白龙港的深度脱水污泥(性质见表1),含水率约为 60%,抗压强度和抗剪强度等均能满足污泥填埋的相关要求。但是由于板框压滤过程中添加有大量的石灰等碱性物质,运输、填埋作业中污泥具有较强的氨臭味。
表1 白龙港深度脱水污泥泥质