制革污泥处理方法综述

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制革污泥处理方法综述

介绍了制革污泥产生的来源、特点及其危害,重点综述了国内外制革污泥的处理方法,分析了制革污泥处理现状及趋势。

标签:制革污泥处理

1 我国制革行业污染概况

目前,中国是世界范围内皮革制造和出口大国。皮革工业的快速发展带动了一方经济的发展,也严重破坏了当地的生态环境。制革过程中产生大量的污水和污泥,据不完全统计,每生产1吨牛皮产生大约30至50立方米的污水以及大约150公斤的污泥。目前,我国“三废”治理的重点在污水治理,相对而言,污水处理技术也更为成熟,对随之而来的污泥处理起步较晚,也没有引起足够的重视,因此制革污泥的环境污染存在较大的隐患。现制革行业产生的大量污泥仍处于无秩序处置状况,对于河流、湖泊、地下水等水体的污染存在潜在的威胁,已经成为严重的环境问题,我国不乏因制革污泥处置不当造成的环境污染事件。

河北省辛集市是国内较大的皮毛集散地和商埠重镇,皮革是其最大的特色优势产业,素有“辛集皮毛甲天下”的美誉,曾被中国轻工业联合会,中国皮革工业协会命名为“中国皮革皮衣之都”,然而,随着生产规模的不断扩大,制革工业的环境矛盾也日益显露出来,甚至愈演愈烈。锚营制革工业区位于河北省辛集市锚营村西侧,是辛集市三大制革工业区之一,该工业区内拥有近200家企业,绝大多数企业从事皮革的生产、加工。工业区内虽设有污水处理厂对园区内的制革工业废水进行处理,制革废水处理后产生的大量污泥却没有得到有效地处理,而是在农田中随意填埋,给农村环境造成了严重的破坏。我国因制革污泥没有得到有效地处理所引发的环境污染事件不在少数,为了减少甚至避免制革污泥的污染侵害,需要加强对制革污泥处理的重视,下面对制革污泥的特点、危害,含铬污泥处理技术、制革污泥处置现状和趋势进行阐述。

2 制革污泥特点及危害

由于制革类型、生产工艺及污水处理方法的不一致,污泥成分有较大的区别,根据固态物得到的方式不同,主要有:初沉池中的原始污泥;化学处理后污水中原始污泥;酸化去除硫化物、脱毛废液在pH=4时得到的污泥;在不同处理方法中进一步处理得到的二级处理或生物污泥。

制革污泥中含有大量的重金属,铬的含量最高,一般达到10~40g/kg(干重),主要与铬鞣液在废水处理中未实现厂内分离有关。其次,Al、Zn、Fe的含量也很高,这些元素来自于制革工艺各工段加入的各类化学品,或是多金属鞣制工艺带入的。Ca来自脱灰工艺,使污泥中含盐量相对较高,pH值偏碱性。有些制革污泥中发现有一定量的Pb,其浓度虽然较低,但进入环境后其风险却远远高于其他重金属。

因此,制革污泥如果未经前期分段废水处理,对环境的污染是非常严重的,属于危险性工业固体废弃物。

3 国内外含铬污泥处理技术

目前我国皮革行业废弃物中的胶原蛋白类、油脂混合物等有机污染物以及铬、钙、钠的氧化物、硫化物、硫酸盐和少量其他重金属盐在堆放过程中发生分解、迁移,产生渗析水分,并将其中的重金属(特别是铬)溶出,从而污染环境,只要有三价铬的存在就有可能形成毒性较高的六价铬。污泥填埋后,如果防渗措施不当最终将影响到地下水,对环境产生严重危害。另外,含硫化合物的污泥在堆放过程中会放出大量的毒性气体硫化氢,环境污染不说,还会危害人体健康。因此,现如今的污泥处理已成为制革企业乃至整个行业迫在眉睫的事情。

3.1 制革污泥处置①焚烧。焚烧可破坏制革污泥中所有的病原体并完全氧化有毒的有机物,还可以通过燃烧回收能量,但缺点是浪费资源、技术要求和处理成本高、产生新的废气对空气有污染、另外还会产生其它新的有害物。检测表明,焚烧后的灰分中含有大量的六价铬,灰分必须作为有毒物进行二次处理,因此这种方法是目前比较昂贵的处理方法。②填埋。目前制革污泥进行填埋处理的比例较大,需要有防渗、防污处理措施。由于制革污泥有不良气味,还须将其作为特殊垃圾填埋。由于填埋仍存在较大的污染空气以及地下水源的可能,并且需占用大量土地,是一种消极的处理方法。

3.2 制革污泥农用制革污泥中所含的氮、磷、钾和有机质对农作物的生长非常有利,因此,可将其进行无害化处理后,作为农家肥进行二次利用。目前堆肥处理应用最为广泛。

3.3 制革污泥材料化利用①制砖。国内部分企业将制革污泥掺入粘土烧结红砖,烧结过程中部分Cr3+转变成Cr5+,铬浸出的浓度低,不会二次污染自然环境,恰恰迎合了环保要求。但是,如果建材达到使用年限成为固体废物,还是会污染自然环境。而且,我国对制革污泥转化为建筑材料有一定要求,尤其是铬含量的要求较为严格。②制轻质陶瓷。我国目前以污泥为原料研制成功的陶粒和陶粒空心砖已开始应用在建筑行业。相较于黏土实心砖来说,陶粒空心砖的强度更高、质量更轻,而且兼具抗震和保温隔热功能。陶粒空心砖代替取代黏土烧结实心砖应用在建筑施工中,不仅能降低能耗,减少钢材使用量,而且有助于节约土地,避免对污染环境。从整体来讲,经济效益和社会效益都有所提升。

3.4 制革污泥原料化利用制革污泥具有一定热值和粘结性。用它做粘结剂,能使高温下型煤的内部孔结构得以改善,提升型煤气化反应性及其炭化率,污泥热值也得到了应用。

3.5 制革污泥能源化利用①制沼气。近年来污泥消化技术水平有了大幅度提高,采取一些高效消化方法,减少发酵时间,提高了甲烷的发生量及消化率,大幅降低了技术成本。②热处理制燃油。污泥低温热解是利用污泥有机质在加热

条件下的部分热裂解过程,产生污泥衍生燃料的技术。经此过程,污泥转化为燃烧特性优越的油、炭和可燃气。该技术是一个能量自给有余的过程,并可有效地控制重金属的排放,有可观的应用前景。③燃烧发电。国内一些高等院校对煤和制革污泥进行工业分析和元素分析,发现混烧表现出的着火和燃尽、最高燃烧温度等燃烧特性在某些方面优于污泥或煤单独的燃烧特性。美国Hyder公司提出了一种将污泥(已经机械脱水过)首先进行热干燥,然后再在沸腾炉中燃烧产生高压蒸汽,推动蒸汽机发电的综合系统。和焚烧系统相比,全年处理9.5万吨干污泥,可节省资金60%。

3.6 制革污泥处置现状及趋势目前,我国制革企業处理制革污泥多采用填埋的方式,防渗措施并不到位,可以说国内多以牺牲自然环境的方式来换取皮革工业的发展。如何扭转这一增长形势,平衡皮革工业发展与生态环境之间的关系,必须在制革污染的防治上下功夫。若制革污泥处理不当,就可能造成污染物侵入周围的水体和土壤,对周边的自然环境造成二次污染。要使国内制革工业健康有序地发展,业界必须高度重视制革污染的防治与处理问题,本文作者认为应重点加强如下几个方面的工作。①源头把关。采用清洁生产工艺,按行业标准选用合格的原料和制革工艺,从源头起对污染物严加管控。在生产过程中,必须分段处理制革废水,不宜掺用有毒化学品,综合运用分流处理工艺,对鞣革废水中的铬进行回收,经无害化处理后进行二次利用,避免其污染土体和水源。②末端治理。针对不同的制革生产工艺,加强对相应的制革污泥处理工艺的研究,避免同一化、模式化地处理,而是采取有针对性的行之有效的污泥处理技术。综合分析目前国内外的制革污泥处理方法,制革污泥的资源化利用是制革污泥处置与利用的有效途径,并将成为制革污泥处理的发展方向。③政策支持。在改革和完善我国制革污泥处理技术、处理工艺的同时,政府部门应当加强对我国制革企业的环境管理,加大对重点污染企业的监察力度,对制革企业污染治理给予积极的引导和技术支持,切实保障制革污泥能够得到有效地处理。④法律保障。积极将司法保护纳入我国环境保护领域,行政、司法双管齐下,对于严重的环境破坏行为采取司法手段给予严厉地惩处,充分体现法律的震慑作用,切实把好杜绝环境污染的最后一道关卡。

参考文献:

[1]李文兵,胡新根,夏凤毅,唐平,赵有才.制革污泥处理与资源化研究[J].环境工程,2008(04).

[2]孙剑棠,周国华.制革污泥的处理方法[J].中国皮革,1984(07).

[3]陈学群,顾崟飞.制革污泥处置方法初探[J].西部皮革,2006

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