市政污泥資源化在海綿城市建設中的應用

林　巖　王　銀　孫　瑞　郝　潔

（克拉瑪依市排水管理處 新疆克拉瑪依 834000）

引言

市政污泥產(chǎn)量大、有機質(zhì)含量高、含有豐富的硅酸鹽，通過穩(wěn)定化、無害化處理后可用于海綿城市綠色屋頂、透水鋪裝、生物滯留等建設，不僅可以節(jié)約資源，實現(xiàn)廢物利用，在緩解城市排水壓力、減輕熱島效應等方面也刻發(fā)揮積極作用[1]。

1　污泥資源化應用于綠色屋頂建設

綠色屋頂主要是指在城市建筑屋頂種植綠色植被，暴雨時減少地表徑流量，改善雨洪來臨時排水管道的承受壓力；屋頂植物的蒸騰作用能吸收粉塵；通過植物根系的凈化作用，將雨水存儲回用、改善空氣和水質(zhì)環(huán)境[2]。從分類上來說有粗放型綠色屋頂和精細型綠色屋頂，粗放型綠色屋頂?shù)耐寥篮穸仍?00～150mm，而精細型則是土壤厚度在100～150mm以上。綠色屋頂頂層有輕質(zhì)土層、防根系滲透層、排水層等多層結構保護，同時能保護建筑表層，為建筑穿上綠色外衣，從而吸收建筑熱量，減輕城市的熱島效應。

同濟大學李田等將厭氧處理過的穩(wěn)定化市政污泥與浮石、發(fā)酵木屑、田園土、稻殼炭等聯(lián)用用于粗放型綠色屋頂?shù)耐寥郎L基質(zhì)，發(fā)現(xiàn)厭氧污泥可以滿足屋頂植物生長所需要的養(yǎng)分，同時通過控制水分、稻殼炭等成分可以有效延長厭氧污泥基質(zhì)的使用壽命，改善污泥資源化利用過程中N、P流失的問題。由于市政污泥本身具有較高的含水率、有機質(zhì)含量高、質(zhì)輕等特點，十分合適用于海綿城市綠色屋頂、園林綠化增加植物生物量，且肥效較長。

2　污泥資源化應用于海綿城市透水性鋪裝建設

目前市政污泥用于透水鋪裝的回收再利主要是“污泥+固廢”的方式，將污泥以及硅鋁系的固廢混合造粒，經(jīng)過200℃的低溫烘干后直接進入1100℃的窯爐焙燒，污泥中豐富的有機質(zhì)可提供大量熱值有利于助燃節(jié)能，硅鋁系的固體廢棄物在焙燒過程中熔融重組，最終形成資源化的陶粒，而陶粒本省具有多孔結構、吸附性強，可用在建設透水路面鋪裝等環(huán)節(jié)。

此外謝敏等[4]成功利用積水廠污泥制備出了透水系數(shù)高，抗壓強度強的的透水磚，證實了市政污泥在海綿城市建設透水鋪裝資源化利用方向的可行性。

3　污泥資源化應用于生物滯留系統(tǒng)

雨水生物滯留系統(tǒng)是消減城市雨水徑流、控制徑流污染的重要技術措施，在我國海綿城市建設過程中被廣泛采用。生物滯留系統(tǒng)通常由土壤、礫石、種植植物覆蓋，通過蒸騰、蒸發(fā)、下滲、截留作用減少達到減少外排徑流，同時通過沉降，生物降解，過濾吸附等其生物行為，吸收降解雨水中的有機物，以自然的方式改善水質(zhì)、減少道路停車場和屋頂?shù)葟搅髦械奈廴疚铩Ｓ晁餃粝到y(tǒng)因其具有靈活多變，不受場地限制等有點而被廣泛應用。

仇付國等人在生物滯留系統(tǒng)的基質(zhì)中添加適量含鋁污泥，通過污泥中含有的硝酸鹽以及鋁離子改善原本土壤的性質(zhì)，解決了傳統(tǒng)生物滯留系統(tǒng)除磷效果不穩(wěn)定的難題[5]。

結語

目前在海綿城市的建設中，市政污泥資源化應用主要有兩方面，一個是污泥通過固化/穩(wěn)定化技術制備透水磚、陶粒等透水性鋪裝，但需要進一步研究解決透水系數(shù)高與機械強度低的矛盾；二是通過摻雜調(diào)理劑改善污泥性質(zhì)、或用污泥改善土壤性質(zhì)用于綠色屋頂基質(zhì)建設，其本質(zhì)與堆肥類似，但是污泥本身有含重金屬，且細菌數(shù)量多、有異味，其環(huán)境風險有待進一步確認。就現(xiàn)階段研究來看，市政污泥在海綿城市建設中的應用為污泥資源化利用提供了的新思路，將推動市政污泥材料化利用的進一步發(fā)展。

[1]仇保興.海綿城市（LID）的內(nèi)涵途徑與展望[J].建設科技,2015,1:11-18.

[2]姜輝,吳佳玲.淺談生態(tài)建筑之綠色屋頂[J].江西建材,2015(8):52.

[4]謝敏,高丹,劉曉波,等.利用積水廠污泥制備透水磚的實驗研究[J].環(huán)境工程學報,2013,7(5):1925-1928.

[5]仇付國,盧超,代一帆,等.改良雨水生物滯留系統(tǒng)除污效果及基質(zhì)中磷的形態(tài)分布研究 [J].給水排水,2017,48(3):48-54.

克拉瑪依市科技計劃項目（sk2016-55）