潘 振，梁志超，田冬梅，蔣 婷，夏興良

(廣西博世科環(huán)保科技股份有限公司，廣西 南寧530000)

0 引言

污泥是污水處理的副產(chǎn)物，其主要特點(diǎn)是產(chǎn)量大、含水率高、親水性強(qiáng)、水分去除困難，同時(shí)污泥中還含有大量的病原體、寄生蟲卵、重金屬以及有毒有害的有機(jī)污染物，如處理不當(dāng)，容易對(duì)環(huán)境造成二次污染[1]。污泥處置技術(shù)主要有：衛(wèi)生填埋、建材利用、污泥焚燒、土地利用[2]。衛(wèi)生填埋操作簡單、處理量大、投資運(yùn)行費(fèi)用低，但侵占大量土地、產(chǎn)生的滲濾液容易造成二次污染；建材利用不依賴土地作為最終消納載體，使污泥處置進(jìn)入循環(huán)經(jīng)濟(jì)體系，但污泥制成建材需要根據(jù)其中有毒有害物質(zhì)含量及浸出效果慎重使用[3]；焚燒處置具有減容量高、處置徹底、可回收能量等優(yōu)點(diǎn)，但投資運(yùn)行成本高，技術(shù)難度大[1]；廣西城市污泥具有較高農(nóng)用價(jià)值，但Cd和Zn平均含量超過我國污泥農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)限值，污泥農(nóng)用時(shí)存在潛在的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)[4]。

孫偉新[5]等研究污泥與生活垃圾混合填埋對(duì)滲濾液導(dǎo)排系統(tǒng)的影響表明混合填埋處置對(duì)滲濾液導(dǎo)排系統(tǒng)將產(chǎn)生不利影響；陳躍衛(wèi)[6]等研究生活垃圾與污泥共填埋處置惡臭污染物排放表明污泥與垃圾共填埋處置對(duì)惡臭氣體有明顯抑制和削減作用；劉爽[7]等研究污水廠污泥燒制建筑材料重金屬浸出及固化效果表明污泥燒制建材環(huán)境安全性較好，且燒結(jié)程度的提高可以有效降低成品浸出濃度；潘淑萍[8]等研究水泥窯協(xié)同處置污泥煙氣污染物排放特征表明該處置方式對(duì)方二噁英的排放水平影響較??；薛萬來[9]等研究污泥土地利用對(duì)土壤生態(tài)環(huán)境影響表明污泥短期土地利用沒有顯著增加土壤重金屬含量,對(duì)土壤生態(tài)環(huán)境是安全的。

隨著城市化的快速發(fā)展，廣西城市污水處理能力不斷增強(qiáng)，污水處理產(chǎn)生的大量污泥給城市發(fā)展帶來挑戰(zhàn)。本文對(duì)全區(qū)城市污水處理廠污泥產(chǎn)生及處理處置現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查分析，為污泥處理處置提供參考。

1 污泥產(chǎn)生現(xiàn)狀

截至2017年底，全區(qū)有46座城市污水處理廠投入運(yùn)行，污水處理能力323.2萬m3/d，實(shí)際污水處理量98 909萬m3/a，污泥產(chǎn)生量8.20萬t/a(絕干)[10]，其中污泥產(chǎn)生量超過1萬t/a的城市主要有南寧市、柳州市和桂林市，污泥產(chǎn)生量共計(jì)5.63萬t，占全區(qū)產(chǎn)生總量的68.66%，具體詳見圖1。

全區(qū)主要城市污水處理廠有38座，污水處理污泥產(chǎn)生量為77 451 t/a，占全區(qū)城市污水處理廠污泥產(chǎn)生量的94.49%。南寧市有污水處理廠6座，污泥產(chǎn)生量為32 940 t/a，占全區(qū)城市污水處理廠污泥產(chǎn)生量的40.19%；柳州市有污水處理廠5座，污泥產(chǎn)生量為11 746 t/a，占全區(qū)城市污水處理廠污泥產(chǎn)生量的14.33%；桂林市有污水處理廠5座，污泥產(chǎn)生量為11 570 t/a，占全區(qū)城市污水處理廠污泥產(chǎn)生量的14.12%。

污泥產(chǎn)率受多種因素綜合影響，其中最主要的影響因素為污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)(懸浮固體含量和有機(jī)物含量等)和生物處理系統(tǒng)運(yùn)行條件(溫度、混合液懸浮固體含量和污泥齡等)，重點(diǎn)流域污水處理廠經(jīng)驗(yàn)污泥產(chǎn)率平均值為1.62 t DS/萬m3[11]，按含水率80%計(jì)污泥產(chǎn)率為8.1 t/萬m3。污水處理廠污泥產(chǎn)量取決于排水體制、進(jìn)水水質(zhì)、污水處理工藝等因素，其產(chǎn)生量的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)為：每萬m3污水經(jīng)處理后污泥(按含水率80%計(jì))產(chǎn)生量一般約為5～10 t[12]。全區(qū)主要城市污水處理廠污泥產(chǎn)率平均為4.18 t/萬m3，低于經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，具體情況見圖2。

全區(qū)主要城市污水處理廠污泥產(chǎn)率范圍在0.82～5.81 t/萬m3，污泥產(chǎn)率偏低，低于我國南方城市的平均水平。廣西污水處理廠整體COD進(jìn)水濃度偏低，平均值為153 mg/L，最高值未超過500 mg/L[13]，影響廣西污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)的主要因素有排水體制多為雨污合流制、南方城市多雨和地下水滲漏等。進(jìn)水COD濃度低是污泥產(chǎn)生率偏低主要原因。

楊建勞[14]等人研究表明，廣西地區(qū)的城鎮(zhèn)污泥中養(yǎng)分含量較高，符合農(nóng)用泥質(zhì)、園林綠化用泥質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，污泥中的重金屬含量除個(gè)別城市污泥中的Zn含量超標(biāo)外，其他均無超標(biāo)現(xiàn)象，污泥熱值水平較低。張軍[15]等調(diào)查研究表明，廣西城市污泥的總養(yǎng)分和有機(jī)質(zhì)平均含量分別為87.11 g/kg和34.63%，具有較高的農(nóng)用價(jià)值，Zn和Cd平均含量超過國家污泥農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)，分別為1 095.75 mg/kg和16.22 mg/kg，其余不超標(biāo)。因此，廣西地區(qū)污水廠污泥養(yǎng)分較高，但有機(jī)質(zhì)、熱值偏低，污泥中部分重金屬存在超過國家污泥農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)的可能，故在選擇污泥最終處置方式時(shí)應(yīng)綜合考慮。

2 污泥處置現(xiàn)狀

廣西全區(qū)主要城市污水處理廠2017年產(chǎn)生77 451 t污泥基本全部處置完畢。處置方式為直接填埋、堆肥土地利用和水泥窯協(xié)同處置，其中直接填埋20 890 t、堆肥土地利用29 170 t、水泥窯協(xié)同處置27 362 t，少量污泥用于其他用途(新建污水廠調(diào)試)。其中堆肥土地利用處置方式數(shù)量最大，占總處置量的37.68%，具體見圖3。

全區(qū)各主要城市污水廠污泥處置方式相對(duì)單一，大部分城市污泥處置以直接填埋或堆肥土地利用為主。南寧市產(chǎn)生的污泥經(jīng)脫水后，污泥總量約52.59%用于好氧發(fā)酵生產(chǎn)微生物有機(jī)肥進(jìn)行土地利用，污泥總量約47.41%進(jìn)行水泥窯協(xié)同處理用于制備水泥。柳州市產(chǎn)生的污泥經(jīng)脫水后全部用于水泥窯協(xié)同處理。桂林市產(chǎn)生的污泥經(jīng)脫水后進(jìn)行直接填埋或經(jīng)過發(fā)酵后運(yùn)轉(zhuǎn)填埋場填埋處置。廣西全區(qū)主要城市污水廠污泥處置方式分布詳見圖4。

污泥直接進(jìn)入生活垃圾填埋場填埋處置存在極大的環(huán)境安全隱患，且越來越多填埋場超負(fù)荷運(yùn)行后可填埋容積減少，受填埋資源限制后可能出現(xiàn)填埋場拒收污泥現(xiàn)象。污泥堆肥土地利用容易受季節(jié)和銷售情況的影響，無法保證長期穩(wěn)定地消納污泥。污泥在處理廠內(nèi)部堆積的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，增加了廠區(qū)周邊的環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)污泥中重金屬可能存在超標(biāo)，土地利用存在一定風(fēng)險(xiǎn)。污泥水泥窯協(xié)同處理須依托水泥窯生產(chǎn)線，且改造成本較高，僅適用于南寧、柳州等城市周邊既有水泥窯生產(chǎn)線，同時(shí)污泥量較大場合。

3 污泥處置存在問題

廣西全區(qū)絕大多數(shù)污水處理廠建設(shè)僅考慮到污泥濃縮—脫水，未同步建設(shè)污泥穩(wěn)定化、無害化處理處置設(shè)施，存在嚴(yán)重“重水輕泥”現(xiàn)象?！丁笆濉睆V西城鎮(zhèn)污水處理及再生利用設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》規(guī)劃相應(yīng)污泥處理處置設(shè)施，但最終能形成真正污泥處理處置能力設(shè)施較少。廣西全區(qū)污泥處置存在如下問題：

(1)處置方式單一、設(shè)施發(fā)展不平衡

目前全區(qū)除部分城市污泥無害化設(shè)施基本完善，滿足基本處置需求，部分城市的污泥處置以直接填埋為主，不滿足無害化處置要求。全區(qū)污泥無害化處理設(shè)施主要集中南寧、柳州等主要城市，桂林、北海、貴港、賀州、河池和來賓污泥以填埋為主，梧州、欽州等存在部分污泥采用填埋處置方式，相當(dāng)一部分城市尚未配備無害化處置設(shè)施。

(2)污泥處置設(shè)施簡陋且不規(guī)范

部分污泥堆肥處理廠由于設(shè)計(jì)之初車間為半開放式，廠房面積大，臭氣難以完全收集，導(dǎo)致臭氣外溢，對(duì)周邊空氣環(huán)境造成一定影響，居民經(jīng)常投訴。同時(shí)污泥堆肥后消納困難，部分堆肥后仍需要運(yùn)至垃圾填埋場填埋處置。由于各城市垃圾填埋場可能存在防滲層已破損，運(yùn)行不規(guī)范，處置能力有限，并且含水率80%的污泥不滿足低于含水率60%的填埋要求[16]，故污泥的簡單填埋會(huì)造成巨大的環(huán)境危害。

4 結(jié)語

(1)2017年，廣西城市污水處理廠污泥產(chǎn)生量為8.20萬t/a(絕干)，處置方式以直接填埋、堆肥土地利用和水泥窯協(xié)同處置為主，少量污泥用于其他用途(新建污水廠調(diào)試)，其中直接填埋量占26.98%，堆肥土地利用量占37.68%，水泥窯協(xié)同處置為35.34%。

(2)2017年，廣西主要城市污水處理廠平均污泥產(chǎn)率為4.18 t/萬m3(污泥含水率80%)，污泥產(chǎn)率普遍偏低。

(3)污泥填埋和土地利用作為當(dāng)前污泥的主要處置方式，處置污泥的同時(shí)也會(huì)帶來一系列環(huán)境問題，建議加強(qiáng)污泥處置后的跟蹤評(píng)價(jià)，做好預(yù)防措施，以減少二次污染。