隨著我國(guó)對(duì)水污染問(wèn)題的重視，各地污水廠的處理水量不斷增加，這導(dǎo)致城市剩余污泥處理問(wèn)題日益嚴(yán)峻。目前我國(guó)城市污水處理廠每年排放的污泥量（干重）大約130萬(wàn)噸，并以年增長(zhǎng)率10%的速率增長(zhǎng)。若我國(guó)城市污水全部得到處理，則將會(huì)產(chǎn)生污泥840萬(wàn)噸（干重）/年，占我國(guó)總固體廢棄物0.2%。污泥中有機(jī)物含量高，易腐爛，有惡臭，同時(shí)含有病毒、病原菌、寄生蟲(chóng)（卵），以及大量的有毒重金屬和有害、難降解有機(jī)物等，如不及時(shí)加以妥善處理，將對(duì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的二次污染。因此污泥的無(wú)害化處理處置和利用已經(jīng)成為亟待解決的重大環(huán)境問(wèn)題。

一、污泥資源化方法

（一）土地利用

將污泥與鋸末、秸稈、樹(shù)枝及木屑、稻殼等經(jīng)過(guò)堆肥處理后，可施用于農(nóng)田、園林、草坪、廢棄土壤，還可用作林木、花卉育苗栽培基質(zhì)，能降低育苗成本，提高土地生產(chǎn)力。經(jīng)無(wú)害化處理的污泥含有大量有機(jī)質(zhì)和礦質(zhì)養(yǎng)分，在改變土壤理化性質(zhì)、促進(jìn)農(nóng)林作物增產(chǎn)方面具有重要作用。對(duì)毛白楊、松樹(shù)和榆樹(shù)的研究都證明，污泥能顯著促進(jìn)樹(shù)木生長(zhǎng)，林木高度、地徑大幅增加（10%～50%）。唐鳴放等采用改性粉煤灰鈍化處理的污泥作為基質(zhì)，發(fā)現(xiàn)佛甲草葉綠素含量明顯提高；高定等對(duì)黑麥草的研究也表明，施用污泥復(fù)合肥后，草密度、蓋度提高，地上、地下生物量顯著增加。我國(guó)廣州、上海等地已推廣污泥堆肥施用在園林綠化上，由于東西部地區(qū)土地資源豐富、農(nóng)業(yè)較為發(fā)達(dá)，污泥堆肥技術(shù)比例達(dá)到50%以上。

采礦后的礦山廢棄地、采石場(chǎng)、開(kāi)采煤礦后的廢棄礦坑等生態(tài)植被遭到嚴(yán)重破壞，地表土壤營(yíng)養(yǎng)貧瘠，植物無(wú)法生長(zhǎng)，需要人工進(jìn)行干預(yù)，才可能恢復(fù)植物的生長(zhǎng)。由于污泥中富含氮、磷、鉀和有機(jī)質(zhì)，且具有一定的黏性和吸水性，可以改善土壤特性，增加土壤養(yǎng)分；提高礦山等廢棄地的微生物活性，快速有效的恢復(fù)植被生長(zhǎng)所需的條件。通過(guò)污泥與不同物質(zhì)（粉煤灰、煤矸石等）配比研究發(fā)現(xiàn)，在適當(dāng)?shù)膿搅肯?，土壤持水能力、養(yǎng)分含量均有一定程度提高，構(gòu)成的礦區(qū)復(fù)合基質(zhì)種植三葉草和黑麥草，植株生長(zhǎng)狀況良好。

（二）建材利用

1.制磚

污泥的無(wú)機(jī)組成與許多建筑材料相同，控制摻入污泥的量，并且添加合適的外加劑，進(jìn)行焙燒工藝，可以燒制出性能良好的建材用磚。馬雯等將干化處理后的污泥直接與黏土摻混，制成的污泥磚性能符合國(guó)家《燒結(jié)普通磚》標(biāo)準(zhǔn)（GB5101-2003）要求；李淑展等研究了用城市污水處理廠脫水污泥制地磚的抗壓性能及其主要影響因素；林子增等研究了不同配比的干化污泥對(duì)成型磚坯性能的影響。目前國(guó)際上對(duì)污泥制磚仍處于研究和嘗試階段，我國(guó)可以結(jié)合實(shí)際和借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，將污泥制磚應(yīng)用實(shí)踐。

2.制水泥

污泥灰分高，化學(xué)組成與水泥原料相似，與石灰石經(jīng)過(guò)煅燒、粉碎等一系列工序即可制成水泥。楊力遠(yuǎn)等通過(guò)生料易燒性試驗(yàn)、巖相觀測(cè)、水泥膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)等，考察了利用污水廠處理污泥配料煅燒硅酸鹽水泥熟料的可行性，結(jié)果表明，污水廠污泥代替部分黏土燒制的水泥熟料，礦物結(jié)構(gòu)與常規(guī)的硅酸鹽水泥熟料完全相同，水泥膠砂強(qiáng)度可達(dá)50MPa。楊磊等對(duì)水泥產(chǎn)品中的有機(jī)染物和重金屬進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，所得結(jié)果均符合國(guó)家規(guī)范要求。由于污泥與傳統(tǒng)原料不同，煅燒時(shí)產(chǎn)生的腐蝕性氣體較多，氯離子含量較高，容易腐蝕鋼筋，所以在研究應(yīng)用中還存在很多技術(shù)問(wèn)題，需要進(jìn)一步解決和優(yōu)化。

3.制陶粒

陶粒作為一種人造輕質(zhì)粗集料，因質(zhì)輕、高強(qiáng)、保溫等特性備受關(guān)注，是具有發(fā)展?jié)摿Φ男滦徒ú?。改性污泥可以制成陶粒作為建筑材料使用。黃川等研究表明，粉煤灰、污泥和黏土的優(yōu)化質(zhì)量比例為79%、15.2%、5.8%，杜欣等對(duì)燒制陶粒的工藝進(jìn)行了比較試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)“干化-燒結(jié)”比“濕法造粒-燒結(jié)”抗壓強(qiáng)度高，吸水率低，更具優(yōu)勢(shì)；岳敏等研究了燒制過(guò)程中各種因素對(duì)產(chǎn)品性能的影響。陶粒產(chǎn)品不僅可做輕質(zhì)骨料在建筑行業(yè)中應(yīng)用，還可用于生產(chǎn)耐火保溫隔熱材料，生產(chǎn)吸附劑等。

4.新型材料

污泥焚燒飛灰類似于火山灰，因而可以替代瀝青混凝土中的部分細(xì)骨料；微晶玻璃類似人造大理石，外觀、強(qiáng)度、耐熱性均比熔融材料優(yōu)良，可以作為建筑內(nèi)外裝飾材料應(yīng)用；生化纖維板主要是利用污泥中的粗蛋白和球蛋白，經(jīng)過(guò)熱壓處理后發(fā)生改性作用，再經(jīng)漂白、脫脂后壓制而成板材。張召述等采用熱塑復(fù)合法利用污泥制備出聚合微孔材料，柴希娟等采用造紙污泥制備增強(qiáng)廢棄聚乙烯基復(fù)合材料，王新峰等研究了污泥與葉臘石合成莫來(lái)石制備耐火材料。

污泥還有很多其他方面的應(yīng)用，對(duì)于蛋白質(zhì)含量較高的污泥，可以利用其中的氨基酸、脂肪、多糖等有機(jī)物及維生素，加工成含蛋白質(zhì)的飼料，與糧食混合后飼養(yǎng)家禽；對(duì)于含炭較多的生化污泥，可以通過(guò)化學(xué)改性活化處理制成含碳吸附劑，來(lái)處理有機(jī)廢水，COD去除率可達(dá)80%左右，對(duì)某些金屬離子也有很高的吸附作用。

（三）能源利用

1.油化

污泥制油技術(shù)是通過(guò)低溫?zé)峄瘜W(xué)反應(yīng)，將污泥中的脂肪族化合物和蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化成油、炭、氣和反應(yīng)水。油化主要有兩種方法，熱化學(xué)法和熱分解油化法。國(guó)內(nèi)外的研究重點(diǎn)都放在低溫?zé)峤馍?，低溫?zé)峤庥途哂邢鄬?duì)高的熱值，對(duì)設(shè)備和反應(yīng)溫度要求較低，并且固體殘?jiān)?。易玉敏等研究了催化劑的種類和摻量對(duì)產(chǎn)油率的影響，篩選出了能使污泥最低裂解溫度降低20℃且能提高油產(chǎn)量的催化劑CuSO4；何品晶等研究得出在270℃時(shí)污泥熱解能量輸出最大；施慶燕等對(duì)不同污泥低溫?zé)峤猱a(chǎn)油率進(jìn)行了分析，認(rèn)為活性污泥的產(chǎn)油率最高。但污泥低溫?zé)峤饧夹g(shù)發(fā)展尚不成熟，熱解機(jī)理也不明確，無(wú)法對(duì)反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行非常好的控制。研究趨勢(shì)應(yīng)向開(kāi)發(fā)催化劑方面研究，從而控制低溫?zé)峤猱a(chǎn)品分布的范圍，以提升油品的品質(zhì)。

2.制煤

污泥中含有大量的有機(jī)物，因此熱值較高，將污泥與煤粉、添加劑混合制成型煤，所制型煤具有起火快，火力足等特點(diǎn)，在適當(dāng)?shù)奶砑颖壤统尚蛪毫ο?，由污泥所制型煤的抗壓?qiáng)度遠(yuǎn)高于由黃泥所制型煤的強(qiáng)度污泥制成型煤后，污泥中原有污染物、致病菌通過(guò)燃燒而穩(wěn)定和殺滅。由于污泥的熱值均低于所用煤粉的熱值，導(dǎo)致污泥型煤的熱值會(huì)隨著污泥添加比例的增加而降低；另外，添加含有不同的可燃性物質(zhì)及灰分量污泥對(duì)污泥型煤的熱值影響也存在差異。

二、污泥資源化利用存在的問(wèn)題

（一）處理工藝及技術(shù)制約

我國(guó)70%以上的污水處理廠采用重力濃縮工藝，濃縮減少污泥的體積，增加污泥含固率。盡管重力濃縮裝置簡(jiǎn)單、能耗較低，但濃縮效率不高，不能有效地去除污泥中的水分，而且釋磷現(xiàn)象嚴(yán)重。歐洲多采用以除磷脫氮為主要對(duì)象的生物營(yíng)養(yǎng)物去除工藝，機(jī)械濃縮和氣浮濃縮逐漸代替重力濃縮，新型的生物氣浮技術(shù)已在捷克、瑞典應(yīng)用，而我國(guó)氣浮濃縮技術(shù)比例僅占7.1%，機(jī)械濃縮占21.4%，提高濃縮效果需要進(jìn)一步改進(jìn)濃縮工藝。污泥穩(wěn)定，國(guó)內(nèi)常用的方法是厭氧消化、好氧消化和污泥堆肥。其中厭氧消化法起步較早，發(fā)展成熟，在歐美、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家早已廣泛使用；好氧消化在我國(guó)中小型污水處理廠應(yīng)用較多；國(guó)內(nèi)污泥堆肥技術(shù)也處于不斷研究階段。主要技術(shù)難點(diǎn)在于污泥成分、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，許多方法的作用機(jī)理不明確，不能達(dá)到預(yù)期的效果。目前廣泛使用的化學(xué)絮凝法，理論基礎(chǔ)較好，而且工藝簡(jiǎn)單、費(fèi)用較低，但可能造成二次污染問(wèn)題，研究新型高效的污泥脫水絮凝劑勢(shì)在必行。

（二）污泥性質(zhì)以及適宜性的差異

居民生活水平與飲食結(jié)構(gòu)影響污泥的成分組成，以及污泥的資源利用。當(dāng)污泥中含有大量的有機(jī)質(zhì)時(shí)，可將污泥用于土地施用，當(dāng)做肥料、回填土等；有機(jī)質(zhì)含量較低時(shí)，可將污泥用于建筑生產(chǎn)，如制造陶粒、地磚、水泥等；當(dāng)污泥熱值較高時(shí)，可將污泥用于制油、制煤等。因此，需要根據(jù)污泥性質(zhì)和地區(qū)環(huán)境，因地制宜，適當(dāng)選取資源化利用方式。

（三）相關(guān)規(guī)范與機(jī)制約束

我國(guó)對(duì)污泥資源化利用方面的法律法規(guī)尚不健全。到目前為止，除污泥農(nóng)用的標(biāo)準(zhǔn)之外，國(guó)家還沒(méi)有制定出關(guān)于焚燒、填埋、建材利用等專門(mén)標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)行污泥處理與處置標(biāo)準(zhǔn)中，污染物指標(biāo)體系不夠全面，與國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)相比，各方面規(guī)定不夠詳細(xì)，各套標(biāo)準(zhǔn)之間協(xié)調(diào)和統(tǒng)一性不足，很難有效的實(shí)施和監(jiān)管。在管理機(jī)制上，污泥處理處置責(zé)任主體不明確，政企分離不到位，使得污水處理廠無(wú)法獨(dú)立承擔(dān)相關(guān)責(zé)任；污泥處理處置費(fèi)用較高，一般占到整個(gè)污水處理廠總投資的40%以上，污水收費(fèi)不足以維系運(yùn)行。從總體上看來(lái)，我國(guó)還有很長(zhǎng)的路要走，需要盡快完善污泥各種標(biāo)準(zhǔn)體系，鼓勵(lì)和扶持污泥處理處置企業(yè)，大力引進(jìn)資金和先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，建立完善的市場(chǎng)化管理制度，保障污泥資源化利用工作順利開(kāi)展。

三、結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視，污水處理量逐年增加，城市污泥也在逐年增長(zhǎng)，污泥既是污染物也是一種資源，污泥富含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和大量可用的無(wú)機(jī)組分，污泥資源化的利用不僅能滿足社會(huì)對(duì)資源的需求，更能增加經(jīng)濟(jì)效益，也是可持續(xù)發(fā)展政策下的大勢(shì)所趨。目前，我國(guó)污泥資源化研發(fā)仍處于探索研究階段，近幾年來(lái)，我國(guó)對(duì)污泥資源化處置投資力度不斷加大，引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)和進(jìn)行現(xiàn)有的設(shè)備改造上都取得很大的成功，并結(jié)合各地區(qū)實(shí)際情況，采用適當(dāng)?shù)姆绞?，進(jìn)行合理的開(kāi)發(fā)。政府部門(mén)必須建立完善的相關(guān)政策法規(guī)污泥資源化利用的指標(biāo)，并且加強(qiáng)監(jiān)督管理與政策扶持；科研部門(mén)立足于發(fā)展新技術(shù)、新工藝和新設(shè)備，降低現(xiàn)有工藝成本，推動(dòng)污泥資源利用的產(chǎn)業(yè)化；通過(guò)政府、科研、企業(yè)各方面的通力合作，最終實(shí)現(xiàn)城市污泥資源化利用的良性發(fā)展。

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