董文靈+董興

摘 要：隨著城市化進(jìn)程加快，城市污水處理廠產(chǎn)生的污泥量大幅增漲，城市剩余污泥的合理處置備受關(guān)注。本文介紹了污泥處理處置技術(shù)的發(fā)展，并對幾種污泥處理處置技術(shù)介紹，對剩余污泥處理問題進(jìn)行探討，為污泥處理處置問題的研究提供參考。

關(guān)鍵詞：城市污泥；處理處置；資源化利用；二次污染

隨著社會進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，環(huán)境生態(tài)問題越來越突出，其中污水處理與循環(huán)利用問題已成為城市可持續(xù)發(fā)展的重要因素。近年來，城鎮(zhèn)污水處理能力大幅提升，與此同時剩余污泥大量產(chǎn)生，剩余污泥處理不當(dāng)造成的環(huán)境污染也隨之而生。剩余污泥產(chǎn)生的滲濾液會造成土壤及地下水的污染，污泥散發(fā)的惡臭氣體及泥沉顆粒會造成空氣污染，污染途徑不同但是最終會對生物體產(chǎn)生危害。因此，研究剩余污泥的處理處置可將氮、磷、鉀等元素以及有機(jī)物變廢為寶，并減少環(huán)境污染。

1 污泥處理處置技術(shù)發(fā)展歷史

19世紀(jì)末至今，污泥處理處置技術(shù)經(jīng)歷了百年的發(fā)展歷史。19世紀(jì)末到20世紀(jì)20年代，環(huán)保意識淡薄，污水處理量較少，污泥產(chǎn)生量也很少，所以污泥簡單的用于填平洼地，也有少量污泥使用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中增強(qiáng)土壤肥力、改善土質(zhì)。接下來到80年代，人們環(huán)保意識逐漸增強(qiáng)，污泥處置技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，產(chǎn)生了至今仍被廣泛使用的污泥厭氧消化技術(shù)作為污泥穩(wěn)定化處理方法。從20世紀(jì)80年代至今，對于污泥的處置與資源化利用更加重視，污泥處理技術(shù)進(jìn)一步完善，產(chǎn)生了許多新型處理技術(shù)，但大多數(shù)處于實(shí)驗(yàn)階段，并不能用于生產(chǎn)實(shí)踐，降低剩余污泥的危害并將其資源化處理成為當(dāng)前污泥處理的主流趨勢。

2 污泥處理處置技術(shù)簡介

污泥處理是污水處理過程中重要構(gòu)成部分，主要目的在于穩(wěn)定污泥性質(zhì)、降低污泥產(chǎn)量從而便于污泥的運(yùn)輸和最終處置。由于受到環(huán)境、社會、經(jīng)濟(jì)、法律以及政治等多方面因素的影響，不同國家和地區(qū)的主流污泥處置方式與標(biāo)準(zhǔn)各不相同，每個國家都有同社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展相匹配的污泥處置標(biāo)準(zhǔn)和方法。我國經(jīng)過近年來的不斷探索，制定了適宜當(dāng)前國情的污泥處置標(biāo)準(zhǔn)與處理技術(shù)，完成由“濃縮、脫水、干化、露天堆放”到“衛(wèi)生填埋、土地農(nóng)用、焚燒發(fā)電、生產(chǎn)建筑材料”的突破。

2.1 衛(wèi)生填埋

污泥填埋技術(shù)出現(xiàn)于20世紀(jì)60年代，是最早的污泥處理手段之一，目前已成為一類較成熟的污泥處置技術(shù)。污泥的衛(wèi)生填埋是經(jīng)過科學(xué)選址、設(shè)置防護(hù)措施后對污泥進(jìn)行封閉化處理。這種方法技術(shù)要求低、成本小、應(yīng)用廣泛，但并不能徹底處理污泥、占地面積大、易產(chǎn)生二次污染，因此衛(wèi)生填埋技術(shù)不再適合當(dāng)前處境。

2.2 土地利用

隨著循環(huán)經(jīng)濟(jì)在環(huán)境保護(hù)中的認(rèn)識不斷加深，實(shí)現(xiàn)剩余污泥資源化利用的理念，污泥土地利用技術(shù)不斷發(fā)展，已成為一種積極有效的綠色處理技術(shù)。由于污泥中含有大量的植物營養(yǎng)元素以及相對穩(wěn)定的腐殖質(zhì)，可在一定處理后施入土壤，改善土壤理化性質(zhì)、增強(qiáng)土壤生物活性。此外，剩余污泥還可用于干旱地區(qū)擴(kuò)充水分或用于修復(fù)退化草地林地等。但由于污泥中含有大量病原菌、重金屬及有機(jī)污染物，土地利用的實(shí)際應(yīng)用率并不是很高，在我國污泥農(nóng)業(yè)利用率不超過10%，在英國、美國、法國、荷蘭等國家污泥農(nóng)業(yè)利用率為60%。

2.3 焚燒發(fā)電

城市污泥含有大量有機(jī)物及一定的木質(zhì)素，經(jīng)脫水處理后熱值可達(dá)836千焦/公斤，可通過焚燒方式進(jìn)行有效徹底的處理，使污泥最大程度的減量化。為在解決污泥的同時利用所產(chǎn)生的能量，研究出焚燒發(fā)電技術(shù)，將熱能轉(zhuǎn)化為電能供廠區(qū)使用并可接入到電網(wǎng)中。但焚燒污泥時會產(chǎn)生二惡英等劇毒物質(zhì)，需要對產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行處理。

2.4 制備建筑材料

污泥中含有大量穩(wěn)定的無機(jī)物質(zhì)，因此可用于制備穩(wěn)定的建筑用磚，是污泥資源化處置的重要發(fā)展方向。污泥干化處理后可直接制備建筑用磚，也可經(jīng)過焚燒后取灰分制磚，但污泥與黏土性質(zhì)存在差異，采用此技術(shù)需添加黏土和硅砂。污泥制備建筑材料具有綠色環(huán)保、高強(qiáng)度、耐久性強(qiáng)以及無放射性等特點(diǎn)，具有較好應(yīng)用前景。

近些年來研究了多種污泥處理新技術(shù)，如低溫?zé)峤馓幚砑夹g(shù)、等離子體處理技術(shù)及濕氏氧化技術(shù)等，對于污泥處理技術(shù)的研究越來越多，在處理過程中秉持減量化、無害化、資源化的原則。

作者簡介：董文靈（1992-），女，碩士研究生，從事環(huán)境科學(xué)研究。E-mail： 465793145@qq.com

通訊作者：董興，男，碩士研究生，從事環(huán)境科學(xué)研究，Tel： 15940050710；E-mail： 465793145@qq.com.

基金項(xiàng)目：國家“十二五”科技重大專項(xiàng)子課題（No.2012ZX07202003-05）；國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（41401262）；遼寧省教育廳一般項(xiàng)目（L2015202）；遼寧省博士科研啟動基金計劃項(xiàng)目（201501131）。