污泥處理技術(shù)論述

夏建峰

（江蘇皇寶環(huán)保工程發(fā)展有限公司 江蘇南通 226300）

污泥根據(jù)其成分不同可以分為污泥和沉渣。其中，污泥的主要成分是有機(jī)物，而沉渣的主要成分則是無機(jī)物。隨著城市化進(jìn)程的加快，城市生產(chǎn)生活產(chǎn)生的污泥量也在不斷增加，當(dāng)前污泥對環(huán)境的影響成為了阻礙城市發(fā)展的重要難題，據(jù)估算，如果城市污水得到全部處理，則產(chǎn)生污泥量的干重約為840×104t[1]。污泥成分復(fù)雜，含有許多有毒有害物質(zhì)，污泥處置不當(dāng)還會(huì)產(chǎn)生大量的惡臭氣體，對周圍環(huán)境產(chǎn)生較大影響。

1 污泥處理方法

目前，較為常見的污泥處理方案有六種見表1。

表1 污泥處理方案

在上述六種方案中，a、c、f三種處理方案是以消化為主體，經(jīng)過消化后能夠產(chǎn)生大量的沼氣，可以作為能源進(jìn)行二次再利用。其中，b、e兩種方案則主要是以堆肥為主，經(jīng)過堆肥方案處理后，所產(chǎn)生的堆肥符合農(nóng)用肥料要求時(shí)，可以作為農(nóng)作物肥料或蔬菜的種植基地進(jìn)行再次利用；d方案，主要是以焚燒為主，在污泥既不適宜消化處理，又不適合堆肥處理時(shí)，可以采取第四種處理方法，即對污泥進(jìn)行干燥焚燒，在焚燒過程中通過合理措施把焚燒時(shí)釋放出的熱量進(jìn)行再次利用。

2 三種常見污泥處理技術(shù)

2.1 厭氧消化

厭氧消化是指在厭氧環(huán)境下對污泥進(jìn)行消化處理，并產(chǎn)生可以再次利用的甲烷氣體，實(shí)現(xiàn)污泥的穩(wěn)定化和無害化處理，實(shí)現(xiàn)可回收生物能源。污泥厭氧消化是目前國家上常用的污泥生物處理技術(shù)，也是一種應(yīng)用于大型污水處理廠中最為經(jīng)濟(jì)的處理技術(shù)。

污泥厭氧消化處理分為多個(gè)過程階段，首先是水解發(fā)酵，即污泥中的蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物等有機(jī)物被水解并在酸化階段由不同的兼性菌群降解為短鏈狀有機(jī)酸、醇、H2、CO2和醋酸；第二階段是有機(jī)酸、醇進(jìn)一步分解為乙酸；第三階段是生成沼氣階段。由此，污泥達(dá)到了穩(wěn)定化和無害化，并實(shí)現(xiàn)了可回收生物能源，該方法產(chǎn)氣率高，運(yùn)行管理簡單，基建面積小，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。污泥厭氧消化處理過程及反應(yīng)量如圖1。

圖1 有機(jī)物厭氧消化原理圖

2.2 堆肥處理

污泥堆肥技術(shù)是上個(gè)世紀(jì)60年代以后快速發(fā)展起來的一種新型生物處理技術(shù)[2]。由于污泥中常常含有大量的有機(jī)物、氮、磷、鉀以及植物生長所需要的其他營養(yǎng)物質(zhì)，在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中較為廣泛。英國、美國、法國等發(fā)達(dá)國家對其應(yīng)用研究較早，日本還專門成立了污泥利用指導(dǎo)委員會(huì)，專門指導(dǎo)污泥的合理利用。

污泥堆肥是利用微生物發(fā)酵原理把秸稈、稻草、鋸末及生活垃圾等膨松劑和調(diào)理劑加入到污泥當(dāng)中，把污泥分解轉(zhuǎn)化為類腐殖質(zhì)類產(chǎn)物。污泥堆肥處理具有建設(shè)投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、用土廣泛等諸多優(yōu)勢，尤其是近年來，隨著污泥處理技術(shù)的不斷提高以及巨大的市場需求，污泥堆肥技術(shù)備受青睞。但，總體來說，由于污泥的高含水率的性質(zhì)，使得病原體容易復(fù)活，導(dǎo)致堆肥產(chǎn)品的安全性較差，也抑制了發(fā)酵的升溫過程，因此，污泥堆肥的條件難以短時(shí)間達(dá)到，在推廣應(yīng)用時(shí)也受到諸多限制。

2.3 焚燒處理法

污泥中含有許多有機(jī)物和纖維素、木質(zhì)素，也含有許多的病原菌、寄生蟲（卵）以及銅、汞等重金屬元素和多氯聯(lián)苯、二惡英等有毒有害物質(zhì)，一般來說，只有將污泥進(jìn)行無害化處理之后才能進(jìn)行二次利用。這時(shí)，實(shí)踐中應(yīng)用較多的是焚燒處理，污泥的焚燒處理是在焚燒爐過量空氣條件下實(shí)現(xiàn)污泥完全燃燒，通過焚燒，能夠?qū)⑽勰嘀械牟≡⑸铮约跋x卵等有害物質(zhì)殺死，在高溫條件下可以對污泥成分中的重金屬起到固化作用。此外，污泥中的二惡英容易產(chǎn)生二次污染危害，通常需要將焚燒爐里的溫度控制在850℃以上，對于污泥焚燒的煙氣處理要達(dá)到《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB18485-2001）標(biāo)準(zhǔn)。此外，污泥焚燒時(shí)脫水泥餅含水率較高，消耗很多熱能。因此，高能耗、高成本、投資大的特點(diǎn)也使得污泥焚燒技術(shù)推廣受到了限制。

3 結(jié)語

近年來，雖然污泥的產(chǎn)生量逐年增加，國家加大了環(huán)境治理的力度，污泥處理技術(shù)取得了較大進(jìn)展，但目前污泥處理中的許多技術(shù)缺點(diǎn)和不足還沒有完全解決，可以在應(yīng)用中多借鑒國際較為成熟的經(jīng)驗(yàn)，用以指導(dǎo)實(shí)踐。要結(jié)合不同污泥處理的技術(shù)特點(diǎn)，合理選擇處理工藝，為環(huán)境保護(hù)作出應(yīng)有努力。

[1]杭世臖,劉旭東,梁鵬.污泥處理處置的認(rèn)識(shí)誤區(qū)與控制對策.中國給排水,2004,12.

[2]梁明武,高春榮,趙平.北京市污泥堆肥處理現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2012（7）：4213-4216.