吳帆 夏文彥

摘 要：隨著城市污水處理廠對(duì)生物技術(shù)的廣泛運(yùn)用，產(chǎn)生的污泥也明顯增加，造成了一定程度的二次污染。在這種情況下，城市污水污泥處理問(wèn)題成為了社會(huì)普遍關(guān)注的問(wèn)題。文章針對(duì)目前污水處理廠中傳統(tǒng)的污泥處理方法的弊端，指出對(duì)污泥中含有的有機(jī)物加以資源化利用是污泥處理的最佳方式，并對(duì)相關(guān)污泥資源化利用途徑進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：污泥；處理；資源化利用；途徑

隨著城市經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展與人們環(huán)保意識(shí)的不斷提高，城市污水處理技術(shù)得到了不斷的發(fā)展。然而，并隨污水處理規(guī)模的上升副產(chǎn)物污泥量也呈遞增趨勢(shì)。污泥成分復(fù)雜，其中包含的病菌、重金屬及有機(jī)污染物等有害物質(zhì)給城市生活環(huán)境帶來(lái)了較為嚴(yán)重的二次污染問(wèn)題。面對(duì)著越來(lái)越嚴(yán)峻的污泥污染問(wèn)題，將污泥減量化、無(wú)害化、資源化利用，解決當(dāng)前污泥對(duì)城市環(huán)境的污染問(wèn)題已成為當(dāng)前國(guó)內(nèi)外環(huán)境科學(xué)與工程界的重要課題。

1 傳統(tǒng)的污泥處理方法及弊端

1.1 填埋處理

污泥填埋處理技術(shù)是一項(xiàng)成熟的應(yīng)用廣泛的污泥處理方式，是將污泥運(yùn)到山間、平地等所需區(qū)域，并將其鋪平壓實(shí)后覆蓋惰性土壤，最后形成完好的土地覆蓋層，可種植綠色植物。這一處理技術(shù)具有投資少、簡(jiǎn)單易行、見效快的優(yōu)勢(shì)。但這一技術(shù)也存在較多的弊端之處，主要表現(xiàn)在：污泥填埋后，容易污染地下水，且需要占用大量土地。隨著城市污水處理后污泥量的增加，在我國(guó)人口較為稠密的現(xiàn)狀下，大面積的選址成為難點(diǎn)，因填埋選址中出現(xiàn)的問(wèn)題限制了填埋處理技術(shù)的廣泛運(yùn)用。另外，相比發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)污泥處理技術(shù)起步較晚，發(fā)展較慢，對(duì)于城市污泥處理缺乏一定的規(guī)劃，一些隨意混合垃圾填埋的現(xiàn)象較為普遍，這在很大程度上導(dǎo)致了填埋區(qū)域周邊生態(tài)環(huán)境的惡化。

1.2 污泥焚燒

污泥焚燒是針對(duì)污泥中所含的有機(jī)成分的熱量特點(diǎn)而進(jìn)行的污泥處理。污泥焚燒的過(guò)程使得有機(jī)物碳化、病菌消失，能迅速實(shí)現(xiàn)污泥減量的目的，且操作起來(lái)也比較簡(jiǎn)單可行。但污泥焚燒的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生二氧化硫、鹽酸等有害氣體，對(duì)空氣造成污染，破壞了生態(tài)環(huán)境的平衡。以焚燒為核心的污泥處理方法中的脫水干化焚燒，從目前我國(guó)技術(shù)水平來(lái)看，機(jī)械脫水的成本較高，還不具備良好的推廣運(yùn)用條件。從一定程度上來(lái)講，污泥焚燒處理方式的實(shí)施還存在較多的限制因素與弊端。

1.3 土地直接利用

由于污泥中含有豐富的氮、磷、鉀等有機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分，且高于農(nóng)家肥含量，是改良土壤、增加肥力的好材料，還不需要過(guò)多的成本支出，因而被直接廣泛運(yùn)用到農(nóng)田、菜地、果園、綠化等土地區(qū)域。但是，污泥的來(lái)源成分較為復(fù)雜，一些重金屬、病原體、寄生蟲等有害物質(zhì)也會(huì)給地表水和地下水造成污染。我國(guó)城市污水處理廠在將污泥用于土地利用過(guò)程中，缺乏先進(jìn)的脫水處理技術(shù)，最容易導(dǎo)致土壤及水體的污染。

2 城市污水處理廠污泥資源化利用途徑

2.1 科學(xué)進(jìn)行污泥土地利用

從上文中了解到污泥中含有豐富的氮、磷、鉀等有機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分，對(duì)于植物生長(zhǎng)具有很大的養(yǎng)分幫助。科學(xué)進(jìn)行污泥的土地利用，是對(duì)污泥進(jìn)行特殊處理后作為生態(tài)肥料而用于土地中。我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，應(yīng)該積極將污泥科學(xué)運(yùn)用到土地中，重點(diǎn)加強(qiáng)污泥在農(nóng)田、綠化及林地方面的利用。首先在農(nóng)田利用上，需要先將污泥脫水，并使其與添加物質(zhì)均勻混合，熟化有機(jī)物；在熟化后將污泥與粉煤灰、營(yíng)養(yǎng)元素等按一定比例制作有機(jī)肥。在有機(jī)肥投入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程后，需要保證其殺菌殺蟲效果。當(dāng)前我國(guó)已采用污泥無(wú)害化技術(shù)研發(fā)出土壤改良劑和顆粒復(fù)合肥等有機(jī)肥，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)了巨大的作用。其次，在綠化及林地區(qū)域，污泥中含有的營(yíng)養(yǎng)成分也可以補(bǔ)充森林土壤營(yíng)養(yǎng)，增強(qiáng)其土壤肥力，更好的促進(jìn)樹木的生長(zhǎng)。將污泥混合堆肥，可以推動(dòng)草坪的吸熱、保水，提高草的存活率。隨著城市綠化理念的深入，污泥堆肥給城市綠化提供了保障，為人們營(yíng)造出良好的生活環(huán)境。

2.2 污泥能源化利用

（1）利用污泥厭氧消化制沼氣。污泥厭氧消化制作沼氣，是利用無(wú)氧環(huán)境下生長(zhǎng)于污水、污泥中厭氧菌菌群的作用，而使有機(jī)物發(fā)生變化后分解成其他穩(wěn)定物質(zhì)，達(dá)到殺菌、無(wú)害化的目的。而沼氣就是這些有機(jī)物在厭氧條件下經(jīng)過(guò)厭氧菌的分解作用而產(chǎn)生的以甲烷為主要成分的可燃性氣體。沼氣可以為城市居民和工廠生產(chǎn)活動(dòng)提供能源，據(jù)悉，1m3沼氣的燃燒發(fā)熱量相當(dāng)于1kg煤的燃燒發(fā)熱量，可見其資源利用的良好前景。與此同時(shí)，污泥厭氧消化也能同廢水處理結(jié)合在一起，構(gòu)成完整的污水處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)有機(jī)物無(wú)害化處理的目的。當(dāng)前，污泥厭氧消化制沼氣的處理方式，以成為最廣泛的污泥處理工藝。（2）利用污泥低溫?zé)峤庵朴?。污泥低溫?zé)峤庵朴褪悄壳耙环N新型的熱能利用技術(shù)，主要是指污泥在無(wú)氧或缺氧的條件下加熱到一定溫度，并經(jīng)過(guò)干餾、熱分解等作用將污泥中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為碳?xì)浠衔?，最后使污泥轉(zhuǎn)化為可以與油或炭等發(fā)生作用的可燃性產(chǎn)物。在污泥熱解技術(shù)上，我國(guó)已開展了大量的研究，研究發(fā)現(xiàn)污泥低溫?zé)峤庵朴途哂谐杀镜土膬?yōu)勢(shì)，也具有較好的應(yīng)用前景。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)又開發(fā)出了微波熱解技術(shù)，這一技術(shù)更加方便快捷，且生成的液態(tài)油中所含脂肪類物質(zhì)較高。（3）利用污泥制合成燃料。城市污泥中含有70%-80%的有機(jī)物，且脫水后的污泥具有發(fā)熱量高的特點(diǎn)，因而將其制成合成燃料具有科學(xué)性與可行性。研究表明，將35%的消化污泥與50%的煤和15%的添加劑合成燃料，其熱效率遠(yuǎn)大于煤的熱效率。與此同時(shí)，污泥還具有較強(qiáng)的黏性，將活性污泥與無(wú)煙粉煤混合加工，能在燃燒利用的過(guò)程中減少煤污染，還能提高煤的反應(yīng)性，減少殘?jiān)?/p>

2.3 污泥建材利用

（1）利用污泥制生態(tài)水泥。城市污泥中含有與水泥原料相同的硅、鈣、鋁等化學(xué)物質(zhì)，在一定程度上而言，可以代替水泥生產(chǎn)的原料。生態(tài)水泥的制成，能大大降低二氧化碳的排放量，是對(duì)污泥資源化利用的有效途徑。目前，日本利用污泥生產(chǎn)生態(tài)水泥，已獲得了顯著的成績(jī)，我國(guó)也在不斷進(jìn)行著研究與試驗(yàn)。生態(tài)水泥的制作工藝大致與傳統(tǒng)水泥生產(chǎn)工藝相當(dāng)，都需要適量的垃圾灰、脫水污泥、石灰石、黏土及石膏等。但是，唯一不同的是，生態(tài)水泥的凝結(jié)時(shí)間較短，需要添入適量的緩凝劑。（2）利用污泥制生化纖維板。城市污泥中含有的粗蛋白與球蛋白，具有溶解于水級(jí)烯酸、稀堿溶液的特性。而利用這一特性，可以將物質(zhì)制作成生化纖維板。即在堿性條件下，加熱污泥，使其干燥壓實(shí)，并發(fā)生蛋白質(zhì)的變性作用；然后利用變形作用制成污泥樹脂，并與脫脂處理的廢纖維壓制成板材，形成品質(zhì)優(yōu)秀的生化纖維板。隨著技術(shù)的科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，用污泥制生化纖維板將成為必然的發(fā)展趨勢(shì)。

2.4 其他污泥的資源化利用途徑

除了以上對(duì)于污泥的土地利用、能源利用以及建材方面的利用外，還可將污泥利用于環(huán)保材料的制定。例如，將污泥制成環(huán)保磚，在污泥燒炭過(guò)程中加入石灰、蘇打灰等并置于1400℃高溫熔化，待成型冷卻后制成高強(qiáng)度玻璃。另外，還可將污泥制塑料與粘結(jié)劑等，都在很大程度上減少了環(huán)境污染，提高了污泥而二次使用率。

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著污泥處理技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)城市污泥資源化利用取得了一定的成績(jī)。然而，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)還處于較為落后的階段。為了促進(jìn)城市污泥的資源化利用，構(gòu)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)，各城市都應(yīng)該在遵循城市污泥的特性基礎(chǔ)上結(jié)合城市發(fā)展的實(shí)際，實(shí)現(xiàn)對(duì)污泥的有效利用，使之發(fā)揮出巨大的環(huán)境保護(hù)效益。

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作者簡(jiǎn)介：吳帆（1982，8-），女，籍貫：湖北武漢，現(xiàn)職稱：工程師，學(xué)歷：碩士，研究方向：環(huán)境工程。