制革污泥的处理与资源化利用
制革通过去除原料皮中的毛、表皮、油脂、纤维间质等非胶原成分,适度分散胶原纤维,再加入鞣剂使胶原蛋白化学固定、加脂剂润滑、染料着色、涂饰剂涂饰,最后得到成品革。据统计,每加工1 t生皮约产生150 kg的污泥。其中既有制革过程产生的污泥,如:水洗污泥,成分以氯化物、硫化物、酚类、细菌微生物等为主;烂毛浸灰污泥,成分以硫化物、石灰、蛋白质、烂毛浆等为主;还有终端污水处理产生的各种物理、化学沉积物。所以制革污泥的成分中,既有蛋白质和油脂等有机污染物,又有铬化物、硫化物、大量的钙、钠的氯化物和硫酸盐,及少量的重金属盐等矿物质污染物。此外,制革污泥含水量大(90%~98%),即使经过沥水或脱水的污泥,含水率也有50%~80%。这样使其性质很不稳定,极易腐化,散发恶臭,并可能为危险的病原微生物、寄生虫卵提供温床,因而是十分严重的污染源。
制革污泥概括起来,主要有两类处理方法:以消除污染为目的的制革污泥处理和兼顾回收利用的资源化处理。前者包括投海、填埋、焚烧等方法;后者包括污泥农用、生物堆肥、做建材及提取其中的有用成分等。过去,国外大多数国家多采用投海、填埋、焚烧和堆肥等实用性方法。以下着重介绍几种正在使用和具有潜在应用前景的制革污泥处理方法,并对其优缺点作简要评述。
1、填埋
填埋处理在很多场合仅被简单地理解和应用为挖坑填埋,甚至是露天弃置。也即,既没有对污泥做稳定化或无害化处理,也没有对填埋场采取必要的防渗、防污处理等措施。因此,制革污泥中的有害成分,如Cr、有机污染物等很可能会污染地表水和地下水。这种片面地节约经济、但污染仍然存在的方法在我国不少制革厂采用。
在德国,现行的污泥处理方法有三种:填埋、生物堆肥和焚烧。其中,富铬制革污泥主要是填埋处理。填埋场不仅要进行严格的防渗、防污处理,还在坑地的最低处铺设了专用污水收集管道,和收集由垃圾产生的沼气的管道。尽管如此,由于越来越严格的填埋场地的限制、处理费用的增加及潜在的环境危害,目前这种处理面临的压力也很大。
2、焚烧
焚烧法可彻底消除制革污泥中大量有害的有机物和病原体(如细菌、病毒、寄生虫卵等),使污泥量大大减少,还可利用一部分热能。若焚烧含铬污泥,可从焚烧后剩余的灰份中回收铬。但此法需要特殊的设备,并对各种成份的污泥应严格控制焚烧条件,因而技术要求和处理成本都很高。而且焚化后的灰份中含有大量的严重致癌物(六价Cr),这就要求灰份必须作为有毒物进行二次处理;此外对焚烧产生的废气也需监测处理,密封回收。因此,这种处理方法的推广应用受到一定的限制。
3、 制革污泥的土地利用
这种处置方式
(1)制革污泥的直接施用
可以直接利用制革污泥中含有的大量的有机质和植物所需的营养成分——氮肥,但在直接利用时时最好避开食物链,以免对人类生活造成潜在威胁。制革污泥直接用于农业,存在着两个主要问题:污泥中重金属Cr的含量高,另外污泥中可能含有多种病原体和有机污染物等,要保证农用前必须消除。
(2)生物堆肥
污泥利用前一般需要经过一定的无害化处理,来降低污泥中易腐化发臭的有机物,减少污泥的体积和数量,杀死病原物,降低有害成分的危险性。污泥堆肥后制成肥料农用,具有经济、简便、可资源化等优点。生物堆肥虽然能基本消除制革污泥中的有机质污染,但是对重金属,如含量较高的Cr却无能为力。
此外还有利用等离子体技术处理制革污泥等技术,还在研究和实施中,希望能有效地消除制革污泥的污染,并将处理后的产物充分利用,制备成具有一定附加值的产品,且无“二次污染”产生,建立制革污泥处理领域的“绿色技术”。
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