城市污泥處置技術(shù)探析

周芊慧

摘 要：長期以來，我國城市在污水（泥）的治理中存在“重水輕泥”現(xiàn)象。約有80%的污泥未經(jīng)穩(wěn)定化處理，污泥中含有惡臭物質(zhì)、病原體、持久性有機(jī)物等污染物從污水轉(zhuǎn)移到陸地，導(dǎo)致污染物進(jìn)一步擴(kuò)散，破壞了城市環(huán)境，威脅人們的健康。在城市污泥治理中，處理、處置和資源化利用是主要的技術(shù)路徑，本文擬就污泥處置技術(shù)進(jìn)行初步探討，以提供更好的污泥防治對策。

關(guān)鍵詞：城市污泥；污泥處置；技術(shù)

隨著我國城市化水平的不斷提高，污水處理設(shè)施建設(shè)得到了高速發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計，2013年全國3000多座城鎮(zhèn)污水處理廠日污水處理能力已達(dá)1.22億噸，為改善我國水環(huán)境改善發(fā)揮了巨大作用。但是，伴隨著污水處理廠的建設(shè)和運(yùn)行，產(chǎn)生了大量剩余污泥。全國年總污泥產(chǎn)量（以80%含水率計）將很快突破3000萬噸，對環(huán)境造成嚴(yán)重污染，污泥治理形勢十分嚴(yán)峻。作為污水處理的副產(chǎn)物，污泥不僅含有大量的有機(jī)物、氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)，還含有重金屬、病原微生物、寄生蟲卵、鹽類以及放射性核素等有毒有害物質(zhì)，稍有處理不妥會對環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的二次污染。污泥處置是將經(jīng)過無害化、穩(wěn)定化、減量化處理的污泥最終加以利用或丟棄至自然環(huán)境，并不會對環(huán)境造成不良影響的污泥消納過程。主要的污泥處置技術(shù)有：

1 衛(wèi)生填埋

衛(wèi)生填埋包括兩種方式：混合填埋和單獨(dú)填埋。所謂混合填埋，指將污泥與生活垃圾混合在一起進(jìn)行填埋處置。首先將污泥與生活垃圾進(jìn)行充分的混合，然后將混合物壓實(shí)、壓平，再進(jìn)行填埋；單獨(dú)填埋指在專用填埋場地對污泥進(jìn)行單獨(dú)填埋處置，比如填溝、掩埋和堤壩式填埋等。相對而言，單獨(dú)填埋簡單易行、成本低，運(yùn)用較為普遍。

2 作為土地利用

將污泥作為土地直接利用，不僅投資少、運(yùn)行費(fèi)用低，而且能變廢為寶，將污泥中有有機(jī)成分轉(zhuǎn)化為土壤改良劑，因此是一種科學(xué)的、有價值的處置方式。比如用于林地和市政綠化，不易造成食物鏈污染；用于礦場土地、森林采伐場等被嚴(yán)重擾動而需要修復(fù)的，有利于減少污泥對人類生活的威脅，恢復(fù)生態(tài)環(huán)境。但是，污泥的土地利用需要具備的一個重要的條件是：其所含的有害成分不超過環(huán)境所能承受的容量范圍。污泥由于來源于各種不同成分和性質(zhì)的污水，一般不可避免地含有一些有害成分，如各種病原菌、重金屬和有機(jī)污染物等，這都在一定程度上限制了污泥在土地利用方面的發(fā)展。

3 污泥焚燒

目前應(yīng)用最廣的焚燒設(shè)備是流化床焚燒爐，當(dāng)污泥的含水率達(dá)到38%以上時就可直接燃燒而不再需要輔助燃料。高溫環(huán)境可使污泥中的病菌、病原體被徹底殺滅，有毒有害的有機(jī)殘余物被氧化分解。通過焚燒，不僅能最大限度地使污泥減容，而且可以利用污泥中豐富的生物能發(fā)電。不足之處在于焚燒時會產(chǎn)生二惡英等致癌物的煙氣，并且處理成本高昂，因此，污泥的最終處置應(yīng)該轉(zhuǎn)換思路，盡最大努力資源化利用，拒絕影響人類生存的環(huán)境成本。

4 污泥建筑材料利用

污泥經(jīng)過一系列工藝后，可以制成生態(tài)水泥、陶粒、磚、作瀝青深化細(xì)骨料、生化纖維板等建筑材料，從而使污泥得到再利用。目前，以污泥制成的生態(tài)水泥主要用于修路、水庫工程、填海工程、混凝土噴涂、低發(fā)泡混凝土領(lǐng)域和纖維加強(qiáng)水泥板等領(lǐng)域。而污泥熔融制得的熔融材料也可以做路基、路面、混凝土骨料及地下管道的襯墊材料。以污泥為原料制成的陶粒，比粘土陶粒更具有利廢、節(jié)能、保護(hù)耕地、生態(tài)環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，是一種綠色建材，具有明顯的環(huán)保價值和經(jīng)濟(jì)價值。

5 污泥資源化利用技術(shù)分析

5.1 污泥處理利用的一般技術(shù)

（1）污泥堆肥化處理技術(shù)。

污泥堆肥可以分為好氧堆肥和厭氧堆肥，但好氧堆肥更適合我國國情。污泥堆肥流程一般包括：污泥脫水-水分調(diào)節(jié)-堆肥發(fā)酵-肥料產(chǎn)品-土地利用。其中好氧堆肥化的過程主要為四個階段：即升溫階段-高溫階段-降溫階段-腐熟階段。在好氧堆肥的實(shí)際操作中，高溫階段尤為重要，這個階段會影響最終堆肥的結(jié)果。污泥的理化性質(zhì)與土地的表土地質(zhì)背景組成具有一定相似性，因此將污泥回歸土壤是符合自然規(guī)律的。目前污泥已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于農(nóng)田、林地、園林綠化和退化土地的修復(fù)等。

（2）污泥燃料化技術(shù)。

生物污泥中可燃成分較多，可用于制成新型合成燃料。這種燃料與壩煤相比，具有著火快、燃燒穩(wěn)定、煙塵少、爐渣含碳量和二氧化硫排放量低的多重優(yōu)點(diǎn)。具有制作技術(shù)過程為：脫水污泥-半干化-混合（助燃劑、防腐劑、粘結(jié)劑）-造粒-自然風(fēng)干。

（3）污泥的厭氧消化（制沼氣）技術(shù)。

污泥制沼技術(shù)，是在污泥厭氧消化適宜條件下，由兼性菌和專性厭氧菌（甲烷菌）的聯(lián)合作用降解有機(jī)物，產(chǎn)生以甲烷和二氧化碳為主的混合氣體（簡稱沼氣） 的過程，是常見的污泥能源化。但反應(yīng)時間長，產(chǎn)氣性能不穩(wěn)定，處理系統(tǒng)占地面積大，生產(chǎn)的沼液和沼渣仍要進(jìn)一步處理和處理過程中存在潛在的二次污染等不足，使其推廣應(yīng)用受到約束。

5.2 太陽能污泥干化技術(shù)

借助熱泵產(chǎn)生的熱能和太陽能的共同作用，可以對污泥進(jìn)行干燥處理。熱泵干燥利用逆卡諾原理，通過壓縮機(jī)制冷吸收空氣的熱能，并將其轉(zhuǎn)移至干燥箱內(nèi)，以提高干燥箱的溫度從而實(shí)現(xiàn)污泥的干燥。太陽能是熱泵的一種輔助熱源，不僅取之不盡用之不竭，而且清潔環(huán)保。

5.3 超聲波處理污泥技術(shù)

超聲波處理污泥技術(shù)是在不添加化學(xué)藥劑、酶以及其他物質(zhì)的情況下，連續(xù)的高頻率超聲波可以溶解微生物細(xì)胞，破壞菌膠團(tuán)結(jié)構(gòu)，使其中的水溶解出來，不僅可以提高污泥的脫水性能，而且達(dá)到污泥減量的目的。

5.4 污泥的生物處理技術(shù)

微生物淋濾技術(shù)、微生物吸附處理法、微生物脫臭技術(shù)及生物干化技術(shù)等。其中污泥的生物干化技術(shù)解決了污泥“三性”問題，即松散性、透氣性和拋撒性，有效的縮短了生物干化時間、盡可能降低污泥含水率、控制和解決臭氣問題，同時從原料、生產(chǎn)和使用等方面全過程控制污泥產(chǎn)品的使用安全，生物干化所得的有機(jī)肥能夠達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠處置 園林綠化用泥質(zhì)》（CJ248-2007）標(biāo)準(zhǔn)的要求。

5.5 新興污泥熱化學(xué)處理技術(shù)

新興污泥熱化學(xué)處理技術(shù)有：濕式氧化技術(shù)、活性污泥作黏結(jié)劑、剩余污泥制可降解塑料、污泥制活性炭、O3/H2O2氧化技術(shù)、UV/O3氧化技術(shù)、UV/H2O2氧化工藝等其他熱化學(xué)處理技術(shù)。

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