對阜新市污水處理廠污泥無害化處理的探討

祝曉璇

（大連理工大學(xué),遼寧 大連 116024）

隨著國家經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城鎮(zhèn)污水處理廠的數(shù)量不斷增加，污水處理廠污泥產(chǎn)量急劇增加，我國污泥處理處置中“重水輕泥”現(xiàn)象十分嚴(yán)重，80%的污水處理廠建有污泥的濃縮脫水設(shè)施，但仍有80%污泥沒有得到穩(wěn)定化處置。

污泥是污水處理后的副產(chǎn)物，是一種由有機物、細(xì)菌菌體、病原體、無機顆粒、膠體、重金屬等組成的非均質(zhì)體，如處置不當(dāng)，將對周圍人民的身體健康造成危害，對周圍環(huán)境造成二次污染，導(dǎo)致污水處理作用前功盡棄，污水處理的環(huán)境效益和社會效益將大打折扣。隨著城市污水處理廠的新建、擴建，如何合理處理城市污水處理廠產(chǎn)生的污泥成為政府迫切需要解決的問題。

一、阜新市污泥處理現(xiàn)狀

目前阜新市城區(qū)建成污水處理廠一座，處理能力為10萬噸/天，基本滿負(fù)荷運行。污泥處理工藝為帶式濃縮+帶式脫水機，處理后污泥含水率為80%，污泥量約100m3/天。城區(qū)在建污水處理廠一座，處理能力為10萬噸/天，預(yù)計建成后污水量約100m3/天?，F(xiàn)污水處理廠出污泥采用機械濃縮脫水后直接運往垃圾填埋場填埋，污泥量總計約為185噸/天，污泥含水率為80%。

由于污水處理廠產(chǎn)生的污泥含有大量的病原菌、寄生蟲、難降解的有機有毒物質(zhì)，直接填埋所產(chǎn)生的滲濾液會對當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成二次污染；污泥中含有大量的氮、磷等養(yǎng)分，處置不當(dāng)易造成地表水富營養(yǎng)化、污染地下水；濕泥在運輸過程中由于管理不嚴(yán)會對沿途道路造成污染；污泥的高含水性、不穩(wěn)定性也給城市垃圾填埋場正常運轉(zhuǎn)造成了巨大的負(fù)擔(dān)。因此必須對污水處理廠產(chǎn)生的污泥進(jìn)行穩(wěn)定化、無害化、減量化、資源化處理，有效地解決城市污水污泥的污染問題。

二、對阜新市污泥處置方法的探討

目前，國內(nèi)外普遍采用的污泥處置方式有填埋、熱處理及焚燒技術(shù)、農(nóng)用、污泥的綜合處理等方式。

1 污泥農(nóng)用

污水處理廠所產(chǎn)污泥農(nóng)用主要是用作農(nóng)家肥，污泥中含有大量的腐殖質(zhì)和豐富的有機營養(yǎng)元素N、P、K以及植物生長的所必須的微量元素 Ca、Mg、Zn、Fe 等，施用于農(nóng)田能夠改良土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤肥力，促進(jìn)作物生長。

阜新是一個資源枯竭型經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型試點城市，目前正在大力發(fā)展農(nóng)業(yè)，因此污水處理廠產(chǎn)出的污泥經(jīng)過無害化處理后做為農(nóng)家肥，為農(nóng)業(yè)所利用是一個不錯的選擇。污泥堆肥過程中溫度可達(dá)60℃，可以殺死部分病原菌，并可減少傳染植物病。

雖然污泥農(nóng)用已經(jīng)有些實例，但是由于各種原因，污泥農(nóng)用還不能被廣泛接受，這還需要技術(shù)的進(jìn)一步提高及政府的大力宣傳和政策支持，因此暫時還不能徹底解決污泥的處理問題。

2 污泥衛(wèi)生填埋

衛(wèi)生填埋是指能對填埋物產(chǎn)生的氣體、滲濾液進(jìn)行控制的填埋方式，其與傳統(tǒng)填埋的根本區(qū)別主要在于衛(wèi)生填埋過程中采取了底、側(cè)層防滲與廢氣、廢液回收處理，覆土壓實作業(yè)等措施，從而避免了采用傳統(tǒng)填埋方式所造成的二次污染。污泥衛(wèi)生填埋已是一項比較成熟的污泥處置技術(shù)，是在傳統(tǒng)填埋的基礎(chǔ)上，從保護(hù)環(huán)境角度出發(fā)，經(jīng)過科學(xué)選址和必要的場地防護(hù)處理，具有嚴(yán)格管理制度的、科學(xué)的工程操作方法。但是機械脫水后的污泥單獨填埋，存在以下問題：

（1）污泥的體積量大，運輸費用和填埋費用大，占用更多的填埋空間。

（2）污泥含水率高（80%左右），運輸困難，運輸過程中有污染環(huán)境的風(fēng)險。

（3）由于含水率高，壓實困難，必須投加大量的石灰以降低含水率及采取一此必要的措施。

（4）由于含水率高，污泥中含有大量的有機物，自然條件下厭氧發(fā)酵和蒸發(fā)使周圍的空氣惡臭，污染大氣環(huán)境。

以上這些問題都將大大增加污泥填埋的成本，因此從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的角度考慮，污水處理廠產(chǎn)生的污泥應(yīng)該進(jìn)一步進(jìn)行脫水減容及穩(wěn)定化、無害化處理后運至填埋場填埋。

2.1 污泥的干化

污泥干化就是去除污泥中的水分，是污泥減容的最重要的一步，是以熱能為代價來降低含水率、減少污泥體積和病原微生物數(shù)量，以解決污泥的進(jìn)一步處置及利用的目的。全干化可將污泥干化至含固率85～90%以上，半干化可將污泥干化至含固率85%或85%以下（35～85%）。污水處理廠產(chǎn)生的污泥，其最終去向無論是填埋、焚燒、農(nóng)業(yè)利用等，干化都是最重要的第一步。

目前干化工藝主要有轉(zhuǎn)鼓干化工藝、流化床干化工藝、污泥干化“珍珠”工藝、渦輪薄層干化工藝、低溫冷風(fēng)干燥工藝等?，F(xiàn)在國內(nèi)應(yīng)用比較廣泛的是流化床干化工藝。

流化床干化工藝是間接接觸干化工藝，其工藝流程為：脫水后污泥部分送至流化床污泥干燥器的給料分配器中，另一部分送至一個污泥/粉塵混合器，在流化床的干燥器中污泥處于懸浮狀態(tài)并得到干化。帶有濕氣及污泥細(xì)料的氣體被抽至旋風(fēng)除塵器進(jìn)行氣固分離，最后氣體回到干燥器中進(jìn)行下一次循環(huán)處理，干燥后的污泥排出經(jīng)冷卻后輸送至料倉或外運。

2.2 污泥的焚燒

污泥焚燒可使污泥中的碳水化合物轉(zhuǎn)變成水和二氧化碳，同時在高溫下殺滅病毒、細(xì)菌，在焚燒的過程中產(chǎn)生的高溫?zé)煔?，其熱能可以回收用于污泥的干化用熱、供熱及發(fā)電，而焚燒灰具有吸水性、凝固性，可用于制作建筑材料，因此可實現(xiàn)污泥處理的資源化。

2.3 國內(nèi)的污泥干化、焚燒一體化技術(shù)

目前國內(nèi)科技人員研制出了一種干燥與焚燒系統(tǒng)的集成裝置，該裝置充分利用焚燒系統(tǒng)所產(chǎn)生的高溫?zé)煔庵械臒崮?，根?jù)霧化污泥含水率的不同，采用自動化控制技術(shù)，將干燥污泥含水率控制在至少能夠保證干化焚燒系統(tǒng)熱能平衡的較小波動范圍之內(nèi)，使焚燒過程保持均勻、穩(wěn)定，并充分利用焚燒系統(tǒng)產(chǎn)生的高溫?zé)煔馑瑹崮芨稍镬F化污泥。利用該技術(shù)的工程投資及運行成本均低于目前國內(nèi)外現(xiàn)有技術(shù)，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

三、結(jié)論及建議

阜新是一個經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)城市，雖然污泥焚燒是污泥最徹底的處理方法，但是由于其投資大，后期運行成本比較高等特點，就目前阜新市的現(xiàn)狀，為了保證城市污水處理廠的污水處理效果，污泥的處置方式以流化床干化工藝干化減容、無害化后，送至垃圾場填埋為宜。

[1]阜新市開發(fā)區(qū)污水處理廠污泥無害化處理工程項目建議書[Z].2013.