1Technologie de traitement et d'élimination des boues
Parmi les projets internationaux actuels de traitement et d'élimination des boues, les méthodes courantes de traitement des boues comprennent la fermentation aérobie (compostage), la digestion anaérobie, le séchage et l'incinération.Les méthodes d'élimination des boues comprennent l'utilisation du solEn raison des différentes conditions nationales, les méthodes et technologies de traitement adoptées par chaque pays sont également différentes.
1.1 Fermentation aérobie
La technologie de fermentation aérobie pour les boues est une nouvelle technologie de traitement biologique qui utilise des micro-organismes dans les boues pour la fermentation.réduit, et des effets ingénieux, et possède les caractéristiques d'économie, de praticité, d'absence de besoin d'énergie externe et d'absence de pollution secondaire.Des chercheurs nationaux et étrangers ont mené des recherches approfondies sur le contrôle de la condition, la lutte contre les métaux lourds, la technologie de rétention d'azote et les procédés techniques dans le processus de compostage, et ont obtenu de nombreux résultats précieux [2-7].La technologie de fermentation aérobie des boues a fait de grands progrès, mais il y a encore quelques goulots d'étranglement dans la théorie et le processus techniques, tels que la nécessité d'une grande quantité de matériaux auxiliaires, la difficulté à contrôler les odeurs,et l'existence de risques pour la santé et la sécurité des personnes et des animauxLa technologie de fermentation aérobie a encore un grand potentiel d'amélioration.
1.2 Digestion anaérobie
La digestion anaérobie des boues fait référence au processus par lequel les bactéries facultatives et anaérobes décomposent la matière organique biodégradable dans les boues en substances stables telles que le dioxyde de carbone, le méthane,et de l'eau dans des conditions anaérobies, tout en réduisant le volume des boues, en éliminant les odeurs, en tuant les œufs de parasites et en recyclant le biogaz produit pendant le processus de digestion.La digestion anaérobie des boues est actuellement la méthode la plus largement utilisée pour la stabilisation des boues et l'utilisation des ressources au niveau international, en raison de sa récupération énergétique efficace et de son faible impact sur l'environnement.qui a été largement appliquée et développéeDans l'ensemble, la technologie de digestion anaérobie des boues n'a pas fait de progrès significatifs en Chine.avec un investissement relativement élevé et une faible efficacité opérationnelleIl existe des obstacles à l'utilisation du biogaz, qui constituent ensemble les facteurs limitant la promotion et l'application de cette technologie en Chine.
1.3 Incinération à sec
L'incinération des boues [9] désigne le procédé par lequel les boues sont chauffées dans des conditions d'alimentation en air excessive, puis oxydées, pyrolysées,et détruit complètement la matière organique et les agents pathogènes à haute température (850-1100 °C)Il existe différents types d'incinérateurs, dont les plus couramment utilisés sont les incinérateurs verticaux à plusieurs étages, les incinérateurs rotatifs, les incinérateurs fluidisés, etc.Pour atteindre les objectifs d'économie d'énergie, il est nécessaire d'abord d'assécher les boues et de réduire sensiblement leur teneur en humidité avant l'incinération.Les projets actuels d'incinération de boues adoptent généralement un procédé de traitement combiné de séchage et d'incinération..
1.4 Utilisation des terres
L'utilisation des terres désigne l'utilisation directe ou indirecte de boues (après fermentation aérobie ou digestion anaérobie) pour les terres agricoles, les champs de légumes, les vergers, les pelouses, le verdir et l'amélioration du sol,ou l'utilisation de boues répondant à certaines normes comme sol de couverture pour les déchargesCes dernières années, les États-Unis, le Canada,et certains pays de l'UE ont encouragé l'utilisation de la technologie d'utilisation des terres pour la fermentation directe ou aérobie des boues qui répondent aux exigences en matière de boues pour l'écologisationLa recherche est principalement axée sur les méthodes de stabilisation et d'utilisation des sols inoffensives des boues, l'efficacité des engrais des boueset sa valeur pour augmenter les rendements des culturesDes études pertinentes ont également été menées sur l'impact potentiel des boues sur la qualité du sol, les plantes et le contrôle de la pollution [10-14].
1.5 Déversement dans l'océan
L'exploitation des décharges océaniques est simple et le coût du traitement est relativement faible pour les villes côtières.Les gens sont de plus en plus préoccupés par l'impact possible du déversement de boues dans l'océan sur l'environnement écologique marin.Les États-Unis ont interdit le déversement de boues dans l'océan en 1988, et depuis la fin de 1998,la loi communautaire sur le traitement des eaux urbaines (91/271/CE) a interdit à ses États membres de déverser des boues dans l'océanLe gouvernement chinois a accepté trois accords internationaux au début de 1994, promettant de ne pas éliminer les déchets industriels et les boues d'égouts en mer à partir du 20 février 1994.
1.6 Décharge sanitaire
Les décharges sanitaires de boues ont débuté dans les années 1960, avec un fonctionnement de décharge simple, un faible coût et une forte adaptabilité.Les boues peuvent être enterrées séparément ou avec d'autres déchets solides (tels que les ordures urbaines)Cependant, il existe certains problèmes [15]: en raison de la teneur élevée en eau des boues et du fait que le lixiviat est constitué d'eaux usées organiques à forte concentration,il doit être collecté et traité afin d'éviter une pollution secondaireLa difficulté de compacter les machines dans les décharges a augmenté; l'état sanitaire du site est médiocre.
Situation actuelle du traitement des boues au pays et à l'étranger
2.1 État actuel du traitement et de l'élimination des boues à l'étranger
Le traitement et l'élimination des boues d'eaux usées urbaines dans les pays étrangers ont une histoire de près de 100 ans.l'objectif du traitement des boues est le même que celui des autres traitements des déchets, qui est de réduire, stabiliser, inoffensif et de ressources.il est nécessaire de former un système de traitement et d'élimination des boues par la combinaison organique de différentes machines et structures de traitementLes étapes de base de l'élimination des boues sont la concentration, la déshydratation, le séchage, l'incinération, etc., qui peuvent toutes jouer un rôle dans la concentration des boues.le flux de processus des systèmes de traitement des boues dans les villes étrangères comprend généralement les quatre catégories suivantes [16]:: (1) boue d'origine → concentration → déshydratation → élimination du gâteau filtrant de déshydratation; (2) boue brute → concentration → déshydratation → incinération → élimination de la teneur en cendres;(3) boues brutes → concentration → digestion → déshydratation → élimination du gâteau filtrant déshydraté; (4) boues brutes → concentration → digestion → déshydratation → incinération → élimination des cendres. Selon les statistiques de 318 stations d'épuration des eaux usées au Japon [17],la méthode de traitement des boues (1) représente 34%La méthode (2) représente 8,8%; la méthode (3) représente 26%; la méthode (4) représente 5,7%.qui représente environ 55% de l'élimination totale des bouesSelon l'Agence américaine de protection de l'environnement, depuis que le gouvernement a publié le Règlement sur la purification de l'eau en 1972,la quantité de boues a augmenté rapidement d'année en annéeAu Royaume-Uni, selon les données [18,19], la production annuelle de boues produites par le traitement des eaux usées est de 1,107 million de tonnes de boues sèches.La principale méthode d'élimination finale des boues au Royaume-Uni est l'agriculture (46Les problèmes environnementaux sont de plus en plus graves, ce qui a entraîné une diminution de la production de déchets.La Communauté européenne a stipulé dans l'accord que la date limite de rejet des boues d'eaux usées dans la mer était le 31 décembre.En 1998, 33,5% des boues au Royaume-Uni seront détournées vers l'élimination des déchets.représentant seulement 8% de la capacité de traitement des bouesÀ long terme, l'orientation de développement de l'élimination des boues au Royaume-Uni est de réutiliser les boues traitées par digestion anaérobie, traitement chimique ou thermique et stockage à long terme dans les terres agricoles.Actuellement, les méthodes d'élimination des boues couramment utilisées dans le monde comprennent l'utilisation agricole, la mise en décharge, l'élimination en mer, l'incinération, etc. Les États-Unis et le Royaume-Uni dépendent principalement de l'agriculture,L'Europe de l'Ouest dépend principalement des décharges de boues, le Japon s'appuie principalement sur l'incinération, et l'Australie s'appuie principalement sur l'enfouissement et l'élimination des boues en mer.Les pays de l'UE ont mené une analyse exhaustive de l'évolution de l'élimination des boues [20]En raison de facteurs tels que la superficie des terres disponibles, les coûts de traitement, les normes environnementales de plus en plus strictes et la popularisation des politiques de valorisation des ressources, les ressources naturelles sont devenues de plus en plus rares.Il s'agit d'un processus de transformation des eaux usées., la proportion de méthodes d'élimination des boues adoptées par les pays de l'UE en 2005 était la suivante: le recyclage représentait 45%, l'incinération 38%, et la mise en décharge 17%.
2.2 Situation actuelle du traitement et de l'élimination des boues domestiques
Certaines petites et moyennes villes en Chine n'ont pratiquement pas construit d'installations de traitement des eaux usées, et même dans les grandes et moyennes villes avec des stations de traitement des eaux usées,plus de 90% de leurs installations de traitement des boues ne sont pas assortiesPlus de 70% des stations de traitement des eaux usées qui ont été construites utilisent directement des boues non traitées à des fins agricoles.la boue digérée n'est que légèrement déshydratée avant d'être directement utilisée à des fins agricolesLa technologie d'élimination des boues est relativement arriérée par rapport aux pays développés.Du point de vue des stations d'épuration urbaines déjà en activité en ChineDans le cas de l'eau, le procédé de traitement des boues comprend quatre processus principaux: concentration des boues, stabilisation, déshydratation et élimination finale.La Chine a commencé à utiliser les boues des usines de traitement des eaux usées pour les décharges et le verdissement urbainLa situation générale est cependant encore essentiellement sous la forme de l'utilisation des sols pour les boues,utilisation de boues pour l'agricultureEn raison de l'attention insuffisante accordée au contrôle d'indicateurs physiques et chimiques tels que les agents pathogènes, les métaux lourds, les composés organiques toxiques, leset des indicateurs sensoriels tels que l'odeur dans la gestion des boues en ChineLa proportion des technologies nationales d'élimination des boues est la suivante: 44,83% sont utilisées dans l'agriculture,Les décharges représentent 31.03%, l'élimination des déchets autres que les boues représente 13,79%, l'écologisation 3,45%, l'incinération 3,45% et les décharges mixtes avec déchets 3,45%. 13.79% des boues domestiques n'ont pas été éliminéesL'odeur dégoûtante émise par les boues est gravement polluée, les bactéries pathogènes constituent une menace potentielle pour la santé humaine,Les métaux lourds et les composés organiques toxiques et nocifs contaminent les systèmes d'eau de surface et souterraine.Les raisons de ce phénomène sont les suivantes: en raison du début tardif du traitement et de l'élimination des boues en Chine, de nombreuses villes n'ont pas inclus les sites d'élimination des boues dans leur planification urbaine globale,de nombreux stations d'épuration ont du mal à trouver des méthodes et des sites d'élimination des boues appropriésLes fondements de l'utilisation des boues dans notre pays sont faibles et la compréhension de l'utilisation des boues est sérieusement insuffisante.,qui a laissé des dangers cachés pour l'élimination finale de certaines boues nocives; le taux d'utilisation des boues est peu élevé,et il y a encore une partie des boues des stations d'épuration qui sont stockées et transportées par le département de l'environnement et de l'assainissement vers les banlieues pour être directement empiléesL'empilement arbitraire des boues peut facilement provoquer une pollution secondaire et un gaspillage des ressources en boues.Le problème actuel auquel notre pays est confronté est de développer la technologie d'élimination des boues le plus rapidement possible pour résoudre la croissance des boues d'égouts..
3 Tendances de développement des technologies de traitement et d'élimination des boues
Ces dernières années, certaines technologies émergentes ont vu le jour, comme la technologie de traitement par plasma des boues, qui est progressivement appliquée au traitement des déchets organiques urbains.États-Unis, l'Allemagne, le Japon et d'autres pays ont construit des installations de traitement du plasma à une certaine échelle et se sont également développées en Chine au cours des dernières années [21].La technologie de traitement des boues par ultrasons nouvellement développée n'a pas été largement utilisée en raison de l'efficacité et de la consommation d'énergie de l'utilisation de l'énergie sonore, mais elle présente de larges perspectives d'utilisation conjointe avec d'autres procédés de traitement des boues.De nombreuses technologies pour l'utilisation des boues comme matériaux de construction sont relativement matures dans les pays avancés du monde entier., dont les technologies telles que les briques de construction,les matériaux légers et les matériaux de ciment ont commencé la production et l'application à grande échelle ou prévoient une production et une réutilisation à grande échelle dans des pays tels que le Japon et l'Allemagne. autres méthodes de traitement et d'élimination des boues, telles que la modification des boues pour en produire des adsorbants, du charbon actif, leur utilisation comme liants, l'huilage des boues et la dégradation des composés chlorés,ont été étudiées dans une certaine mesureAprès des décennies de développement, les pays développés comme l'Europe, l'Amérique,et le Japon ont formé des voies technologiques de traitement et d'élimination des boues relativement complètes [22]La mise en place de nouvelles technologies de l'information et de l'information est devenue un enjeu majeur pour les entreprises, et l'application des équipements connexes est également devenue mature.Le Japon a apporté des ajustements stratégiques à la voie technologique du traitement et de l'élimination des bouesLa production de matériaux de construction est en train d'évoluer progressivement vers l'utilisation des ressources des boues, et la teneur en cendres d'incinération des boues est également utilisée pour la production de matériaux de construction.l'approche globale du traitement et de l'élimination des boues dans les pays développés tels que l'EuropeL'utilisation de la terre est la principale méthode et la direction encouragée pour l'élimination des boues.technologies d'utilisation des ressources telles que la digestion anaérobieLa recherche sur le traitement et l'élimination des boues à l'échelle internationale sera axée sur la fermentation aérobie, l'utilisation des terres et la fabrication de matériaux de construction.l'utilisation maximale des boues est devenue une tendance dans le développement du domaine international du traitement et de l'élimination des boues.
4 Conclusion
À l'heure actuelle, les boues produites en Chine représentent environ 48%, 28% sont destinées à l'utilisation des terres et décharges 48%, incinération 3 45%, 13 79% n'ont pas été correctement éliminées,et la situation générale est principalement sous la forme de l'utilisation des terres, dont la majorité est utilisée pour l'agriculture [23].Combiné avec les conditions nationales de base de la Chine avec une population nombreuse et des ressources et de l'énergie relativement rares, la technologie de réutilisation des boues est très précieuse pour le développement.On peut voir que l'utilisation des ressources et l'utilisation de l'énergie des boues constitueront une direction de développement importante pour l'industrie nationale des boues à l'avenir..
