楊再勇

（貴陽市建筑設(shè)計(jì)院有限公司 貴州貴陽 550000）

1 引言

市政污水污泥就是在處理生活污水的時(shí)候所產(chǎn)生的懸浮、顆粒物以及沉淀。伴隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步，污水處理市場已經(jīng)從投資建設(shè)轉(zhuǎn)變?yōu)橥度脒\(yùn)營的完善階段，污泥的處理問題越來越受到人們的重視。當(dāng)前，我國80%的市政污泥沒有得到妥善處理。預(yù)計(jì)到2018年末，我國的脫水污泥年產(chǎn)量將會達(dá)到2600萬t。怎樣更好的處理污泥，實(shí)現(xiàn)無害化、資源化、減量化以及穩(wěn)定化，已經(jīng)成為了社會廣為重視的課題。

2 我國市政污水污泥處理處置現(xiàn)狀

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國用在污泥處理的投資大約占據(jù)污水處理廠總投資的20～50%，但是發(fā)達(dá)國家的污泥處理投資大約占據(jù)污水處理廠總投資的50～70%。由此可見，我國的污泥處理還處在嚴(yán)重的落后狀態(tài)。當(dāng)前我國每年濕污泥的生產(chǎn)量能夠達(dá)到450萬t，并且還在以每年15%的速度增加；假如城市污水全都得到處置，那么將會產(chǎn)生干重為840萬t的污泥，占據(jù)我國總固體廢物的3.2%。市政污水廠的處理正在面臨著非常嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。即使污泥承載了將近一半的有機(jī)污染物，但是當(dāng)前并沒有實(shí)現(xiàn)該有的無害化處理。所以，污水廠在一定程度上只能當(dāng)做“半處理廠”。我國的污泥無害化以及資源化處理技術(shù)重點(diǎn)包含堆肥燃燒、制水泥、農(nóng)用以及填埋等。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，全國污泥農(nóng)用大約占據(jù)44.8%，填埋大約占據(jù)31%，其他處置大約占據(jù)10.5%，沒有處置的占據(jù)13.7%，其所占據(jù)比例如圖1所示。

圖1 我國污水污泥處理處置情況

3 市政污水污泥強(qiáng)化預(yù)處理減量技術(shù)

以往的污泥處理是通過污水處理系統(tǒng)當(dāng)中排出的污水污泥作為對象，采取脫水、調(diào)質(zhì)、干化以及濃縮等處理方法，進(jìn)而減少污泥的含水量，實(shí)現(xiàn)污泥的減容。然而，當(dāng)前的污泥處理技術(shù)投入都非常高，重點(diǎn)適用于大型的污水處理廠。所以，應(yīng)該利用化學(xué)、物理以及生物等方法進(jìn)而減少剩余污泥產(chǎn)率，通過微生物本身的內(nèi)源呼吸作用開展氧化分解，使得整體污水處理系統(tǒng)向外部排放的生物固體量實(shí)現(xiàn)最低。因此，減量化就是從本質(zhì)上、根本上降低污泥量。

改善活性污泥法工藝，降低甚至除去剩余的污泥，不但在理論上可行，并且在實(shí)踐當(dāng)中也具備成功的例子。然而，因?yàn)槟芎奶叩仍蛑萍s了該類方法的推廣以及使用。近幾年來，各個國家的學(xué)者在原來技術(shù)的基礎(chǔ)上，開發(fā)出了很多嶄新的剩余污泥減量技術(shù)。當(dāng)前，已有的技術(shù)包含在污水處理系統(tǒng)當(dāng)中加入解偶聯(lián)劑來抑制微生物合成的解偶聯(lián)法；在污泥回流系統(tǒng)當(dāng)中設(shè)立反應(yīng)器，污泥在經(jīng)過處理之后回流，進(jìn)而提升其可生物降解性的超聲波法以及臭氧化法，價(jià)值濃縮池污泥在經(jīng)過增設(shè)的腐殖土反應(yīng)器處理之后跟二沉池回流污泥一同回流到曝氣池的腐殖活性污泥法等。然而，因?yàn)槠渫度胩?，技術(shù)還沒有成熟等原因而處在理論的研究時(shí)期。

4 市政污水污泥處理技術(shù)

4.1 材料化利用

結(jié)合污水污泥當(dāng)中所包含的成分特征，還可以把它開展材料化的使用。它利用的真正對象就是所包含的無機(jī)礦物成分。所以，多種類型的城市污泥因?yàn)槠錁?gòu)成成分上的不同，在利用方法以及價(jià)值上都有很大的不同。通常來說，城市污水污泥當(dāng)中除了有機(jī)物之外，通常還包含20～30%的無機(jī)物，重點(diǎn)包含硅、鋁、鐵、鈣等。所以，即便是污泥在焚燒之后去掉了有機(jī)物，無機(jī)物還是通過焚燒灰的形式存在，需要開展填埋處理。污泥的材料使用重點(diǎn)指的是污泥作為原材料制成的多種建筑材料，它處理的最終產(chǎn)物是可以在多種類型建筑工程當(dāng)中使用的材料用品，比如污泥水泥、生化纖維板、生物陶粒以及污泥磚，不需要依靠土地作為消納的歸宿，與此同時(shí)它還能夠代替一部分用在制作建筑材料的原料上。

4.2 污泥消化

污泥好氧消化法的目的就在于降低污泥針對土壤以及環(huán)境的危害、穩(wěn)定污泥，與此同時(shí)還能夠降低污泥的最后處理量。污泥好氧消化法有著穩(wěn)定滅菌、運(yùn)行維護(hù)便捷、最終產(chǎn)物沒有臭味、基建投入低、上清液BOD5濃度比較低以及運(yùn)行維護(hù)便捷等優(yōu)勢。因此比較適用于中小型污水廠的處置污泥工作。污泥好氧消化法流行于20世紀(jì)60年代初期，美國、加拿大以及日本等國家有很多中小型污水廠使用該方法，美國的一個省就包含20多個小型污水廠利用該方法，丹麥大致包含40%的污泥通過好氧消化法開展處理。然而，好氧消化法的重要缺陷就是能量耗費(fèi)太大。

4.3 制復(fù)合肥

結(jié)合我國當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)狀況，對于大多數(shù)的污水廠而言，污泥用在農(nóng)田中是比較可行的方案。污泥當(dāng)中的氮、磷、鉀以及微量元素，對于農(nóng)作物而言有增產(chǎn)效果；污泥當(dāng)中的腐殖質(zhì)以及有機(jī)質(zhì)是優(yōu)良的土壤改良劑。污泥在經(jīng)過適當(dāng)?shù)拿撍约皾饪s之后運(yùn)送到臨近的地方作為農(nóng)肥，是很多污水廠使用的對策。但是農(nóng)田的施肥具備季節(jié)性，在不需要泥肥的時(shí)候，污水廠會由于堆積而影響正常運(yùn)行。

北京市環(huán)境科學(xué)研究院以及北京市農(nóng)業(yè)科學(xué)院合作，對于北京市密云縣污水廠的污泥，在經(jīng)過堆肥加工之后形成復(fù)合肥，開展了用于農(nóng)田的試驗(yàn)。該污水廠每天處理15000m3的城鎮(zhèn)污水，污泥的產(chǎn)量為5～6t/d，因?yàn)椴扇∷峄?好氧污水處理工藝，污泥的質(zhì)量非常不錯。加入一定量的N、P、K（比例為1：0.9：0.4）做成復(fù)合肥，并直接制作成污泥顆粒肥。在經(jīng)過北京市大興縣龐各莊小麥田試驗(yàn)以及在溫室當(dāng)中開展的玉米與油菜苗期盆栽施肥試驗(yàn)，都得到了良好的結(jié)果。

4.4 干化工藝

污泥干化指的是通過熱能來去除污泥水分的過程。結(jié)合熱源的不同，可以劃分為熱干化以及自然干化兩種。自然干化通過太陽能開展脫水。熱干化使用的熱源結(jié)合成本從低到高依次氛圍煙氣、燃煤、熱干氣、沼氣、蒸汽、燃油以及天然氣。按照熱媒跟污泥的接觸形式可以將熱干法分成間接傳導(dǎo)加熱、直接接觸加熱以及聯(lián)合加熱三種，使用的設(shè)備重點(diǎn)包含轉(zhuǎn)盤式、螺旋式、離心式、轉(zhuǎn)鼓式以及帶式干化機(jī)。污泥在干化過程當(dāng)中應(yīng)該注意污泥的尾氣處理問題以及粘結(jié)問題，粘結(jié)問題通過干料返混對策能夠適當(dāng)減輕。尾氣循環(huán)回用不但能夠降低系統(tǒng)的氧氣含量，提升運(yùn)行的安全性能，還能夠?qū)崃窟M(jìn)行回收，實(shí)現(xiàn)降低能耗的目的。尾氣應(yīng)該經(jīng)過除塵、水洗、冷凝以及熱氧化之后再排放。

4.5 堿穩(wěn)定

各種化學(xué)藥劑在污泥的處理當(dāng)中應(yīng)用了很多年，化學(xué)藥劑能夠提升污泥的脫水性能，并且能夠用在pH調(diào)節(jié)、消毒、殺菌、臭味控制、作為氧化劑以及穩(wěn)定作用等，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)污泥的無害化、減量化以及穩(wěn)定化。在污水處理工藝當(dāng)中會發(fā)生許多化學(xué)反應(yīng)，污水污泥處理通常利用的化學(xué)藥劑如表1所示。

表1 污水污泥處理常用化學(xué)藥劑

氯氣是一種強(qiáng)氧化劑，已經(jīng)被廣泛的用在飲用水以及污水處理的滅活與殺滅致病微生物。但是，使用氯氣的投入較高，安全性也有一定的問題。石灰的處理效果比不上氯氣，但是石灰安全經(jīng)濟(jì)，而且使用方便。

4.6 其它處置新技術(shù)

污泥的資源化處理方面國內(nèi)外都在嘗試一些嶄新的方式。因?yàn)樵谖勰喈?dāng)中70%的粗蛋白是通過氨基酸的形式存在，多個氨基酸之間是相對平衡的，是一種良好的飼料蛋白，所以，美國、德國等國家曾經(jīng)有學(xué)者研究通過污泥來制作動物飼料。日本學(xué)者研究了把污泥用在玻璃生產(chǎn)方面。在我國，相關(guān)學(xué)者研究把污泥改性制作含碳吸附劑；中國環(huán)境科學(xué)研究院跟中國制漿造紙工業(yè)研究所合作，對于污水污泥取代一些制漿用在造紙的可行性方面開展了探討。

5 結(jié)語

綜上所述，來自于市政的有機(jī)固體廢棄物或者是其他生物質(zhì)殘留將會帶來非常嚴(yán)重的水體以及土地污染，這些有機(jī)廢物的長時(shí)間堆放將會產(chǎn)生大氣污染物。針對我國各種城市污水處理廠而言，需要持續(xù)完善污水污泥處理技術(shù)，選取厭氧消化、脫水、污泥濃縮等相對完備的污泥處理工藝，降低市政產(chǎn)生的污水污泥量，保證生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

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