斯汀·米歇爾·尼爾森(Mr. Steen Michael Nielsen), 畢業(yè)于丹麥哥本哈根大學(xué),以生物代謝流程為主要研究方向,F(xiàn)擔(dān)任丹麥最大的工程咨詢公司(Orbicon)高級(jí)科學(xué)家。
Nielsen先生在丹麥及歐洲其他國家從事污泥生態(tài)處理研究30年,在蘆葦床系統(tǒng)污泥生態(tài)處理建設(shè)中做了杰出貢獻(xiàn),承擔(dān)的項(xiàng)目百余個(gè),在業(yè)內(nèi)被稱為“污泥生態(tài)處理之父”。
Nielsen先生是全球濕地科技平臺(tái)(Global Wetland Technology)創(chuàng)始人之一,同時(shí)也是國際水協(xié)(IWA)水污染控制濕地系統(tǒng)研究組成員。
污水處理余留下的污泥一直是個(gè)大難題,在國內(nèi),處理污泥除了焚燒和填埋幾乎別無他法。
近日,在業(yè)內(nèi)被稱為“污泥生態(tài)處理之父”的丹麥科學(xué)家尼爾森先生(Steen Michael Nielsen)來到蘇州,此前我們?cè)?jīng)報(bào)道過應(yīng)德華生態(tài)科技有限公司的多個(gè)生態(tài)濕地污水處理項(xiàng)目,而這次德華邀請(qǐng)尼爾森先生推廣的又是一種國內(nèi)尚處空白的生態(tài)污泥處理方式——蘆葦床污泥生態(tài)處理系統(tǒng)。
尼爾森先生向我們展示了這樣一種生態(tài)處理污泥的美好圖景:通過一片片蘆葦床,污泥得以脫水、自然蒸發(fā)和礦化,在堆積了10-15年后成熟,成熟的污泥返回農(nóng)田,蘆葦再生,開始新的輪回。這期間沒有異味,很多小鳥在蘆葦森林中棲息,并不知道腳下堆積著污泥……
這種把問題交給生態(tài)和時(shí)間的處理方法,引發(fā)了蘇州業(yè)界的關(guān)注、爭議和討論。本刊記者也對(duì)尼爾森先生進(jìn)行了專訪。
蘆葦床系統(tǒng)中的生態(tài)魔法
丹麥赫爾辛厄蘆葦床污泥處理系統(tǒng),占地2.2公頃,有14個(gè)蘆葦床,一個(gè)溫室和一個(gè)堆料場(chǎng),服務(wù)周圍4.2萬人,每年處理630噸干物質(zhì)。14個(gè)單獨(dú)的蘆葦床輪流運(yùn)行,每個(gè)蘆葦床布泥運(yùn)行一周,然后閑置,換下一個(gè)。布泥循環(huán)完成一輪后,又從第一個(gè)床布泥,如此循環(huán)往復(fù)。
這個(gè)過程中,蘆葦床在起著神奇的變化:被泵打到蘆葦床的污泥,水分一部分向上蒸發(fā),一部分向下經(jīng)由通氣管排水。排水結(jié)束后,通氣管又將氧氣帶入,使得污泥始終處于耗氧狀態(tài)而不是厭氧狀態(tài),因此不會(huì)產(chǎn)生惡臭。通過這樣的過程,污泥逐漸實(shí)現(xiàn)脫水和有機(jī)物的礦化。
10-15年后,污泥成熟,蘆葦床進(jìn)行清床。清床時(shí)會(huì)留下蘆葦?shù)母,而蘆葦桿和根系上方高達(dá)2米左右的污泥被清出。清出的蘆葦會(huì)被用來喂牛,污泥在堆料場(chǎng)或溫室經(jīng)過暴曬干燥,最終還田供作物生長。
幾周后,蘆葦床上又會(huì)冒出新的蘆葦苗,3個(gè)月左右就可以長得很茂盛。蘆葦床新一輪污泥生態(tài)處理又開始了。
環(huán)境友好的生態(tài)處理方式
蘆葦床生態(tài)處理系統(tǒng)最大的優(yōu)勢(shì),體現(xiàn)在環(huán)境友好。整個(gè)過程不必加藥,也不產(chǎn)生二次污染,而且維護(hù)成本很低,日常只需要確保通氣管不堵塞就可以了。因此盡管蘆葦床污泥處理系統(tǒng)初期建設(shè)成本會(huì)高于傳統(tǒng)的脫水處理,但由于后期維護(hù)費(fèi)用低,到五年左右會(huì)出現(xiàn)一個(gè)拐點(diǎn),傳統(tǒng)脫水處理的后期維護(hù)成本越來越高,而蘆葦床處理系統(tǒng)從長遠(yuǎn)來看更加經(jīng)濟(jì)。
而且這套系統(tǒng)在冬天也可以運(yùn)行,在瑞典已經(jīng)0℃以下運(yùn)行的成功案例。
相比傳統(tǒng)的焚燒、填埋,這套系統(tǒng)減少二氧化碳和氮氧化合物的排放,降低運(yùn)輸費(fèi)用,實(shí)現(xiàn)了有毒有機(jī)化合物的礦化作用,是低成本低能耗的長效解決方案。
污水處理廠出來的污泥中含有很多有害物質(zhì),最終蘆葦成了飼料,污泥還田,這些有害物質(zhì)又去了哪里?
尼爾森先生說,他們做過這方面的測(cè)試,病原微生物會(huì)在生態(tài)處理系統(tǒng)中不斷減少。比如沙門氏菌在10天后就幾乎檢測(cè)不出來了,腸球菌和大腸桿菌在60天后顯著降低。此外,成熟后的污泥中的重金屬含量也是完全符合丹麥的農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)的。
最讓人驚訝的也許是這套系統(tǒng)不會(huì)產(chǎn)生異味。尼爾森先生展示了多個(gè)項(xiàng)目照片,有的項(xiàng)目200米外就是村莊民居,有的在機(jī)場(chǎng)附近,有的不遠(yuǎn)處就是車來車往的公路。最直觀的是一個(gè)在丹麥小島上的項(xiàng)目,這個(gè)小島有個(gè)一年一度的大型音樂節(jié),并沒有因?yàn)樘J葦床的出現(xiàn)受到任何妨礙。在航拍照片上,田字形的蘆葦床看起來就像江南的水稻田,周圍卻被數(shù)百個(gè)白色小帳篷包圍,這些帳篷是來享受音樂節(jié)的人們,在蘆葦床周圍載歌載舞。
Q:在中國,污水處理廠的污泥處置是個(gè)嚴(yán)峻的問題,在歐洲情況怎么樣?
A:在歐洲情況其實(shí)差不多,但我們從事污泥生態(tài)處理30年,現(xiàn)在丹麥25-30%的污泥是通過蘆葦床生態(tài)處理系統(tǒng)處理的,在挪威、瑞典、英國、法國、德國以及澳大利亞也都有大量成功案例。
我們?cè)谇宕埠脱h(huán)使用生物固體方面有20年經(jīng)驗(yàn),至少30個(gè)系統(tǒng)和200個(gè)蘆葦床已經(jīng)被清除。在過去的18年中,130,000噸STRB系統(tǒng)中清出來的生物固體已經(jīng)被施用到10,000公頃北歐的農(nóng)田上。
Q:很難想象,污泥處理項(xiàng)目可以完全沒有氣味,可以距離居民區(qū)這么近,是否需要采取什么措施?
A:其實(shí)污泥之所以產(chǎn)生臭味,是因?yàn)閰捬踝饔卯a(chǎn)生的。蘆葦床生態(tài)處理系統(tǒng)的整個(gè)過程幾乎沒有厭氧作用,全程保持耗氧狀態(tài)。底部通風(fēng)管的作用就是在排水完畢后引入氧氣,污泥干化后表面的裂縫也會(huì)帶入氧氣,蘆葦?shù)母狄财鸬捷斎胙鯕獾淖饔谩?/p>
而且每個(gè)蘆葦床運(yùn)行一周便閑置,如果一套系統(tǒng)有12個(gè)蘆葦床,那么每個(gè)蘆葦床只有1/12的時(shí)間在布泥,其他時(shí)間都是閑置的,這也增強(qiáng)了耗氧作用。不能說污泥中絕對(duì)沒有厭氧作用,但那只是很小的局部部分,充分的耗氧過程保證不會(huì)產(chǎn)生臭味。
前不久德華生態(tài)環(huán)保公司的考察團(tuán),到我們丹麥進(jìn)行了一次實(shí)地考察,究竟有沒有氣味,其實(shí)問問他們的感受就可以了。
Q:丹麥污水處理廠所處理的污水也許比較單一,而在中國,污水處理廠往往既要處理工業(yè)污水,又要處理生活污水,污泥的成分也更復(fù)雜,尤其是重金屬,蘆葦床系統(tǒng)能有效處理嗎?
A:在丹麥,所有的污水處理廠都是同時(shí)處理生活污水和工業(yè)污水,而不是清楚的分開的。蘆葦床生態(tài)處理系統(tǒng)可以處理這些混合的污泥。
關(guān)于重金屬的問題,在丹麥,多數(shù)項(xiàng)目清床時(shí)成熟的污泥重金屬含量是完全符合丹麥農(nóng)用泥質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的。雖然事實(shí)上蘆葦床生態(tài)處理系統(tǒng)并不會(huì)比傳統(tǒng)的機(jī)械離心脫水系統(tǒng)脫除更多中心屬,在丹麥也有案例得到的成熟污泥無法農(nóng)用,但從處置方式來看,生態(tài)處理還是比機(jī)械脫水更加節(jié)能環(huán)保。
而且出現(xiàn)這種情況,丹麥的做法是反追源頭,從污水處理廠的源頭來控制重金屬。在重金屬的問題上,重要的不是管道末端的治理,而是從源頭上減少。
Q:蘇州降水較多,雨量大時(shí)可達(dá)200多毫米,這套系統(tǒng)遇到極端強(qiáng)降雨怎么辦?光靠地下的排水管道來得及滲水嗎?
A:蘆葦床運(yùn)行時(shí),一次布泥就要100-200毫米,所用的時(shí)間是1個(gè)小時(shí),所以200毫米的降雨是完全沒有問題的,可以再增加雨水的負(fù)荷。我們有同時(shí)處理污泥和雨水的項(xiàng)目案例,如果雨水很大,蘆葦床相當(dāng)于成為一個(gè)雨水池,雨水可達(dá)1.5米深,滲濾下去的水會(huì)回到污水廠進(jìn)行處理。
Q:你們有沒有做過調(diào)查,蘆葦床運(yùn)行10-15年后,當(dāng)?shù)氐纳锒鄻有杂袥]有變化?
A:是的,茂盛的蘆葦床就像一片蘆葦森林,總是棲息著很多小鳥,青蛙和小蟲也在蘆葦間安家,這些小動(dòng)物并不知道,自己腳下1米多深的地方就是污泥。丹麥有一個(gè)特點(diǎn),就是有很多綠色緩沖帶,所以一些項(xiàng)目是結(jié)合綠色緩沖帶來建設(shè)的,建成以后本身也是一片綠地。
歐洲污泥生態(tài)處理難題 讓生態(tài)和時(shí)間去解開 公益集結(jié)號(hào) 環(huán)境 專家學(xué)者 行業(yè)觀察
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