白楊

摘要：為實(shí)現(xiàn)污水廠污泥的有效處理處置，闡述了近年來(lái)污泥處理處置的一些方法，分析了國(guó)外污泥處理處置常用技術(shù)，探討了我國(guó)污泥處理處置現(xiàn)狀及問(wèn)題，為今后污泥資源化處理處置利用提供參考。

關(guān)鍵詞：污泥處理處置；污泥資源化；無(wú)害化

中圖分類號(hào)：X703

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：16749944（2014）06016204

1 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷發(fā)展，人們的環(huán)保意識(shí)逐漸增強(qiáng)，越來(lái)越多的城市污水處理廠投入運(yùn)行，污水處理廠污泥的處理處置問(wèn)題越發(fā)引起人們的關(guān)注。

2.1 污水廠污泥的處理技術(shù)

污水處理廠對(duì)污泥進(jìn)行初步處理，以達(dá)到最終處置的要求。污泥的處理技術(shù)包括以下幾類。

2.1.1 污泥濃縮

污泥濃縮是降低污泥含水率，減少污泥體積的有效方式，主要減少污泥中的間隙水，包括重力濃縮法、氣浮濃縮法及離心濃縮法等。

2.1.2 污泥脫水

污泥脫水是將污泥轉(zhuǎn)化成為半固態(tài)或固態(tài)泥塊的一種污泥處理方法，主要方法有自然干化法、造粒脫水法、機(jī)械脫水法。

2.1.3 污泥消化

污泥消化分為厭氧消化和好氧消化。指污泥中的有機(jī)物在厭氧條件下，被厭氧菌降解成為甲烷和穩(wěn)定的污泥。污泥消化有助于使污泥轉(zhuǎn)化到較穩(wěn)定的狀態(tài)。

污泥堆肥是將污泥在好氧微生物的作用下進(jìn)行發(fā)酵的過(guò)程，利用微生物在潮濕條件下將污泥降解成為穩(wěn)定性較高的類腐殖質(zhì)。目前，污泥堆肥的方法主要有好氧堆肥、條垛堆肥、反應(yīng)器堆肥等[2]。

2.2 污水廠污泥的處置技術(shù)

2.2.1 土地利用

污泥的土地利用是污泥處置主要的一種方式，有多種土地類型如農(nóng)業(yè)耕地、牧業(yè)草地、園林綠地、林地等可以接納污泥。污水廠污泥中富含有機(jī)成分包括氮、磷、鉀等元素，相關(guān)研究表明施用污泥栽種的作物產(chǎn)量比未經(jīng)施肥有明顯提高，效果與化肥或農(nóng)家肥相當(dāng)或更好。施用污泥還有調(diào)理土壤物理、化學(xué)性質(zhì)的作用，可作為土壤改良劑。

我國(guó)作為一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)田需求肥料數(shù)量巨大，污泥作為一種有機(jī)物含量高、營(yíng)養(yǎng)成分豐富的物質(zhì)可以以農(nóng)業(yè)利用作為最終處置方式。但是在應(yīng)用污泥作為農(nóng)業(yè)利用時(shí)應(yīng)注意，污泥中重金屬如鉛、鋅、鉻、汞等及持久性有機(jī)污染物、放射性元素等如不經(jīng)處理直接施用，將會(huì)造成土壤和作物的二次污染，最終危害人體健康。

2.2.2 衛(wèi)生填埋

衛(wèi)生填埋法處理污泥由于其工藝簡(jiǎn)單、成本較低、可短期見效，在我國(guó)應(yīng)用廣泛。污泥填埋的方式分為兩種：一種為單獨(dú)填埋即將污泥單獨(dú)放置于填埋場(chǎng)進(jìn)行處置，包括溝埋法、平面填埋法、筑堤法；另一種為混合填埋法即將污泥與城市生活垃圾進(jìn)行混合，再進(jìn)行壓實(shí)填埋。

衛(wèi)生填埋法的缺點(diǎn)是需要占用大量的填埋場(chǎng)地與大量運(yùn)輸費(fèi)用，同時(shí)對(duì)污泥土力學(xué)性能有一定要求，并且需要對(duì)填埋場(chǎng)地進(jìn)行防滲處理，防止地下水污染。對(duì)產(chǎn)生的滲濾液和沼氣也應(yīng)及時(shí)處理，防止產(chǎn)生其他環(huán)境安全隱患。

2.2.3 污泥焚燒

焚燒是指污泥在高溫下充分燃燒，分解成為氣體、焦油及飛灰等殘?jiān)７贌ň哂袑⑽勰喾€(wěn)定化、減量化效果明顯，無(wú)害化比較徹底、處理速度快，經(jīng)過(guò)預(yù)處理后的污泥燃燒工作基礎(chǔ)熱值相當(dāng)于劣質(zhì)煤，可以用于發(fā)電和供熱等優(yōu)點(diǎn)。但是污泥焚燒爐投資巨大，燃燒方式控制不良可能產(chǎn)生劇毒物質(zhì)二惡英，在飛灰、殘?jiān)写嬖谥亟饘贇埩?，?duì)于此類燃燒副產(chǎn)物的出現(xiàn)應(yīng)提高認(rèn)識(shí)，防止二次污染。

2.2.4 投海

在早期運(yùn)行污水廠的人們對(duì)污泥的污染認(rèn)識(shí)不足，大量的污泥被投入海中，此法會(huì)對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境構(gòu)成巨大影響。如美國(guó)紐約，常年將大量污泥投放至紐約港指定海區(qū)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)該海區(qū)幾乎所有的海底生物群落都消失了。隨著人們環(huán)保意識(shí)的逐步增強(qiáng)，這種投海的方式受到嚴(yán)格的限制，多國(guó)都做出了限制污泥投海的規(guī)定。

2.2.5 綜合利用

從經(jīng)濟(jì)發(fā)展、資源循環(huán)利用、環(huán)境保護(hù)角度出發(fā)，污泥處置根本的出路應(yīng)該是將其資源化，進(jìn)行適當(dāng)處理之后進(jìn)行再利用，是環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的客觀要求和必然趨勢(shì)。

近年來(lái)歐美等國(guó)家探索污泥制油的工藝技術(shù)，其原理是通過(guò)加熱無(wú)氧條件下的污泥至一定溫度（小于500℃），在催化劑條件下，由于干餾和熱分解作用使污泥轉(zhuǎn)化為熱解油。

污泥中含有大量的灰分，因此可用于建筑材料的添加劑等。有科研工作者將污泥作為水泥的原料，在日本等國(guó)有少量投產(chǎn)；我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)有研究將粘土中摻入污泥在900℃條件下燒至成生態(tài)磚，可將重金屬封存至磚中，達(dá)到了無(wú)害化的效果；污泥焚燒灰、沉砂池沉沙可作為生產(chǎn)微晶玻璃的材料，經(jīng)過(guò)1400-1500℃的熔融，經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)奶幚砜梢缘玫轿⒕РＡМa(chǎn)品[3]。

3 國(guó)內(nèi)外污泥處理處置現(xiàn)狀

3.1 國(guó)外污泥處置現(xiàn)狀

歐洲地區(qū)城市污水處理率較高，隨之而來(lái)的是污水廠污泥產(chǎn)量較大。在污泥的處理處置方面，歐洲開展了較多的探索和研究。

在污泥處理處置的初期，污泥投海及填埋的處置方法占處置的比重較大，在意識(shí)到投海對(duì)海洋環(huán)境造成的巨大環(huán)境污染后，歐洲普遍禁止將污泥投海。歐盟于2006年實(shí)施的固體廢棄物填埋法令也逐步限制將污泥進(jìn)行填埋。由于政策法令導(dǎo)向作用污泥焚燒在歐洲污泥處置中的比例逐步上升。污泥農(nóng)業(yè)利用在歐洲的發(fā)展經(jīng)歷了波動(dòng)發(fā)展的過(guò)程，1997年歐盟36.6%的污泥用于農(nóng)業(yè)利用，到2003年污泥農(nóng)業(yè)利用由于受到農(nóng)民及食品業(yè)的抵制下降到了25%。隨著污水廠污泥中重金屬含量逐步降低，污泥農(nóng)業(yè)利用的安全性得到保障，同時(shí)采取了推廣污泥農(nóng)用堆肥方法等措施使得污泥農(nóng)業(yè)利用比例有所回升。

歐洲的污泥處置根據(jù)控制源頭，循環(huán)利用，加強(qiáng)最終處置和管理的原則，由所在區(qū)域的條件選擇適合的處理處置方案，兼顧了環(huán)境效益和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)污泥的資源化，促進(jìn)城市生態(tài)環(huán)境和諧發(fā)展[4]。endprint

3.2 國(guó)內(nèi)污泥處置現(xiàn)狀

我國(guó)對(duì)污泥的處理處置認(rèn)識(shí)較晚，20世紀(jì)90年代后污泥開始逐步采用消化等方法進(jìn)行穩(wěn)定化處理，最終的處置方式以填埋和農(nóng)業(yè)利用為主。目前我國(guó)污泥處置農(nóng)業(yè)利用的方式處置的量約為44%，衛(wèi)生填埋約占31%，其他方法占11%，無(wú)處置的約占14%。

3.2.1 污水廠污泥特點(diǎn)

（1）有機(jī)物質(zhì)、碳水化合物含量高；

（2）由于我國(guó)城市污水中工業(yè)廢水含量較高，導(dǎo)致污水廠污泥中重金屬含量超標(biāo)；

（3）污泥所含肥力較高，有大量可被植物利用的營(yíng)養(yǎng)成分，可滿足土壤改良和園林綠化肥料的要求。

3.2.2 處理處置中存在的問(wèn)題

（1）污泥處理效果較差，認(rèn)識(shí)不足，不夠規(guī)范。目前我國(guó)普遍對(duì)污水處理關(guān)注度較高，全國(guó)城市污水處理率普遍較高，但是對(duì)污泥處置的重要性認(rèn)識(shí)不足，存在“重水輕泥”的現(xiàn)象。污水廠對(duì)污泥進(jìn)行機(jī)械脫水，污泥含水率普遍較高（75%～85%），未達(dá)到減量化的目標(biāo)。

（2）污泥處置費(fèi)用缺乏。歐美發(fā)達(dá)國(guó)家污泥處理處置設(shè)施投資一般占50%～70%，國(guó)內(nèi)則嚴(yán)重不足，不能夠完善污泥處理工藝的配套設(shè)施，這將直接影響污泥的處理效果。

（3）未進(jìn)行污泥穩(wěn)定化和無(wú)害化處理。穩(wěn)定化和無(wú)害化是污水廠污泥處理的目標(biāo)，部分污水廠未能對(duì)所產(chǎn)生的污泥進(jìn)行處理，導(dǎo)致有害微生物和細(xì)菌滋生，糞大腸菌群超標(biāo)的情況，造成環(huán)境的二次污染。

（4）污泥作為農(nóng)業(yè)利用存在一定環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。污泥如果未經(jīng)過(guò)無(wú)害化處理施用于農(nóng)業(yè)用地，可能含有的重金屬累積效應(yīng)和傳染病菌、寄生蟲卵及病毒等風(fēng)險(xiǎn)因素會(huì)危害人體健康。

（5）污泥處理日常管理水平較低。我國(guó)一些污水廠運(yùn)維管理人員技術(shù)能力薄弱，不足以勝任崗位要求。污泥的儲(chǔ)存、填埋不符合國(guó)家規(guī)范要求，存在安全隱患[5]。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)城市污水處理率的逐步提高，污水廠污泥問(wèn)題亟待解決。國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)污泥處置進(jìn)行了一定探索和研究，提出了多種污泥處理處置措施，但目前我國(guó)污泥處理處置技術(shù)不夠成熟，存在著一定的問(wèn)題和不足。應(yīng)因地制宜根據(jù)污泥性質(zhì)、當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)情況，根據(jù)無(wú)害化、減量化、穩(wěn)定化、資源化等原則選用適當(dāng)?shù)奈勰嗵幚硖幹眉夹g(shù)，積極發(fā)展污泥資源化利用方法。

參考文獻(xiàn)：

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Analysis of Sludge Disposal Technologies and Methods for Urban Sewage Disposal Plant

Bai Yang

（Liaoning Environmental Monitoring Center， Shenyang 110161， China

）

Abstract： This article introduces general techniques of sludge treatment and disposal abroad， and discusses the status and problems in domestic sludge disposal， in order to provide references for sludge disposal and recycling utilization in the future.

Key words： sludge treatment and disposal；recycling utilization；harmlessendprint