文_徐正巧 南京江寧經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)總公司

1 污泥處置的應(yīng)用技術(shù)標準

城市污水處理廠的污泥處置工作目標為“三化”，即減量化、無害化、資源化。通過減量化、無害化處理將污泥中的有毒有害物質(zhì)對環(huán)境的影響作用降到最低，減少其進一步的擴散。污泥的資源化則是在對污泥中物質(zhì)進行有效分析的基礎(chǔ)上進行選擇性的開發(fā)與利用，實際的工作過程中需要結(jié)合污泥的性質(zhì)特征，對技術(shù)、成本、環(huán)境影響等方面進行綜合性的分析。在目前的污泥處置工作中，發(fā)達地區(qū)的資源化處理工作比較多，而不發(fā)達地區(qū)以無害化、減量化為當下的主要工作目標。當下的發(fā)展過程中不同地區(qū)的經(jīng)濟水平、發(fā)展程度不同，因此，因地制宜、因時制宜的污泥處理和資源化的工作是十分重要的。污泥可以在土地肥料、建材等方面得到綜合化的應(yīng)用，如果不具備資源化的處理條件則可以實行有效的固化、填埋。在污泥土地利用的過程中，要對經(jīng)過處理的污泥進行全面的檢測和分析，保證其符合土地利用標準之后再進行厭氧處理和好氧發(fā)酵，對于污泥中的氮磷鉀物質(zhì)進行利用。在污泥填埋處置的過程中，則采用以石灰為基礎(chǔ)的穩(wěn)定手段進行處理，還可以選擇加入粉煤灰改良污泥性質(zhì)。污泥如果符合建筑材料再利用的標準，則可進行焚燒、干化等一系列處理，將污泥的性質(zhì)改良后加工再利用。在現(xiàn)階段的處理過程中，大型、中型的污水處理廠都對污泥實施以焚燒或再利用為主的資源化處置；規(guī)模小一點的中型污水處理廠采取厭氧發(fā)酵實現(xiàn)堆肥資源化；小型的污水處理廠則選擇技術(shù)要求不高的好氧發(fā)酵進行污泥處理和減量化。

2 傳統(tǒng)污泥處理方式及存在問題

2.1 污泥填埋

污泥填埋處理是一種目前較為成熟的處理技術(shù)，分為單獨填埋和混合填埋兩種方式。混合填埋應(yīng)用比較廣泛，可應(yīng)用性較高，常用于工業(yè)垃圾、生活垃圾、建筑垃圾處理，具有投資小、容量大的特征。但是在實際的應(yīng)用過程中也存在著一些問題。隨著現(xiàn)代化建設(shè)的逐步深入，污泥的處理總量在不斷加大，這種污泥處理方式的不足逐漸體現(xiàn)出來。第一，污泥填埋的工作需要利用大量的土地，而土地資源也是一種十分寶貴的資源。第二，污泥填埋的技術(shù)要求較高，不僅需要進行嚴格的前期預處理，還需要對填埋土壤進行力學性質(zhì)方面的分析。第三，單純的填埋僅是控制污泥中的污染物質(zhì)擴散，延緩污染物質(zhì)影響時間，并沒有對其進行妥善的處理，這并不是長期的處理手段，還需要改進。

2.2 污泥焚燒處理技術(shù)

污泥焚燒處理技術(shù)是一種優(yōu)勢與劣勢并存的技術(shù)。污泥焚燒可以有效地清除污泥中有機物和有毒病菌，將污泥的污染性能降到最低，從而保證對污染源的控制。但是焚燒過程中會產(chǎn)生二氧化硫、一氧化碳等有毒有害的物質(zhì)，這些污染物質(zhì)進入到大氣中，對空氣造成污染，嚴重影響整體環(huán)境質(zhì)量。由于空氣的流動性比較大，許多有害氣體延伸到更遠處，造成更嚴重的空氣污染，影響人們的正常生活。

2.3 土地利用

污泥作為肥料在土地中進行利用是一種十分常見的處理方式，是十分有利的污泥處理方法。污泥中含有大量的有機物質(zhì)和氮磷鉀等植物所必須的生長元素，可以使土壤中的微量元素和土壤的組成發(fā)生變化，增加土壤肥力，促進農(nóng)業(yè)建設(shè)。但是傳統(tǒng)的土地利用的過程中通常直接攤鋪污泥，對污泥中有利物質(zhì)的利用率低，還使許多難降解的有毒有害物質(zhì)滲入地下，對土壤和地下水資源產(chǎn)生較大的危害。因此，現(xiàn)有土地利用方式需要升級，增加科學化、合理化的污泥預處理環(huán)節(jié)。

3 污水處理廠的污泥資源化利用途徑

3.1 污泥堆肥

污泥堆肥是當前的污水處理廠污泥資源化利用的重要方式，在傳統(tǒng)的污泥利用方法中缺乏對于污泥的預處理工作，導致許多重金屬、病菌、有毒有害物質(zhì)在利用的過程擴散，加重污染。在當下的農(nóng)業(yè)利用和堆肥化的過程中首先需要分析污泥成分（表1），然后除去重金屬物質(zhì)，將污泥中的有機物、生活垃圾等進行堆肥，減少污染物質(zhì)的擴散，也減少了在污泥利用過程中的惡臭氣體散發(fā)。

表1 污水處理廠污泥有效成分部分指標

3.2 城市污水污泥在農(nóng)業(yè)方面的資源化利用

經(jīng)過對污泥的元素分析可知，城市污泥中的氮磷鉀元素含量十分豐富，具有農(nóng)業(yè)資源化利用前景。通過對污泥元素成分進行分析，保留對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有益的物質(zhì)，清除有毒有害的物質(zhì)，然后進行污泥耗氧、厭氧處理等一系列的操作，可以使污泥變成營養(yǎng)肥料進行利用。

具體流程為：第一步，進行污泥的脫水干化的工作，讓原本在污泥中依附的病原體失去生存的空間，將有機物質(zhì)進一步熟化和分解。第二步，根據(jù)污泥成分的不同摻和一定比例的粉煤灰等物質(zhì)，提升有機肥的活性質(zhì)量。經(jīng)過以上步驟處理的產(chǎn)物已經(jīng)具備了良好的殺菌、殺蟲的效果，與土壤改良劑等配合進行使用，可以切實改善土壤肥力。污泥混合肥在綠化和林區(qū)使用時，可以幫助植物實現(xiàn)吸熱和保水，保障植物的生命力，提升其存活率。

3.3 熱解制油

污泥低溫熱解是一種制造污泥衍生燃料的生產(chǎn)技術(shù)，可以產(chǎn)生油、木炭、可燃性的氣體，在高溫條件下通過熱裂解實現(xiàn)了污泥中有機物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。通過雙流化床中的污泥熱解提油-半焦燃燒工藝，實現(xiàn)金屬從氧化態(tài)到氯化態(tài)的轉(zhuǎn)變，使得污泥中的殘渣得以去除。目前，在投加氯化劑實現(xiàn)重金屬的轉(zhuǎn)化方面研究已經(jīng)非常深入，是一種比較成熟的技術(shù)手段。

3.4 脫水干化處置技術(shù)

污泥處理的干化技術(shù)在處理過程中先對污泥進行脫水處理，目的是在于降低污泥中的含水率，減少其體積，便于進行后期的運輸和處理。干化處理的工作手段包括了以太陽能、生物質(zhì)能為核心的新能源技術(shù)，也包括水熱、真空脫水、超聲波等處理技術(shù)。以水化熱干化技術(shù)為例，將污泥在密閉容器中進行放置和加熱，使得溫度和壓力都達到預定的工作狀態(tài)，此時污泥內(nèi)部的結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生了明顯的變化，污泥中的間隙水、毛細水都可以得到明顯的去除。在壓濾機的作用之下可以得到含水率較低的泥餅，從而保證后續(xù)利用工作的穩(wěn)定性。

3.5 制作化工原料

對于污泥中的成分進行研究和分析之后，可以人工提取其中的有用物質(zhì)并將其投入到化工生產(chǎn)過程中進行再利用。利用污泥制作的化工原料可在以下幾個方面得到利用：一是通過氣體活化處理技術(shù)和藥物活化處理技術(shù)，將污泥進行熱化處理，將其中的有機物進行轉(zhuǎn)化，利用污泥本身多孔的特點作為活性炭制作的原料，有效地解決活性炭造價高的問題；二是借助污泥碳化處理技術(shù)和水蒸氣物理活化技術(shù)，將污泥轉(zhuǎn)化為絮凝劑進行使用，從而將活性污泥轉(zhuǎn)化為有用的物質(zhì)進行資源化利用；三是作為粘合劑和生物降解塑料使用，在工業(yè)生產(chǎn)的過程中大大提升生產(chǎn)的效率，保證工作的有效性。

3.6 城市污水處理中污泥在建材領(lǐng)域的資源化利用

城市污水的污泥中許多物質(zhì)與建筑領(lǐng)域的水泥材料相同，在進行污泥的資源化利用的過程中可以利用以上特點，將其應(yīng)用到建筑水泥的制作過程中。利用廢棄物進行建筑材料的制作工作已經(jīng)成為了一種常見的技術(shù)，而利用綠色環(huán)保技術(shù)和污泥資源制作的水泥被稱為生態(tài)水泥。此項應(yīng)用可促進建筑纖維板等其他建材的使用，降低木材的消耗，為整個建筑行業(yè)的綠色發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。目前制作技術(shù)方面依然存在著一些問題，還需要進行進一步的優(yōu)化。

3.7 原位減量處置技術(shù)

原位減量技術(shù)的原理是利用微生物的呼吸、代謝降解污泥中的物質(zhì)，提升污泥處理的整體效率，可在污水處理廠的二沉池內(nèi)實現(xiàn)。傳統(tǒng)的減容減量技術(shù)僅僅通過降低水分子的含量來降低污泥的數(shù)量，需要長時間的曝氣和大量的處理時間，不能完全滿足當下對處理速度和質(zhì)量的要求。近年來在微生物內(nèi)源代謝、生物捕食等理論研究的基礎(chǔ)上，通過進行污泥原位減量技術(shù)在好氧、沉淀、厭氧三個階段中對污泥中微生物代謝和分解過程進行控制，使污泥的產(chǎn)量大大降低。

4 結(jié)語

城市污水的污泥資源化利用是當下發(fā)展過程中的必然工作需求，可以將其應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、建筑、能源等行業(yè)中，成為可持續(xù)發(fā)展的重要力量。污泥的資源化利用之后可以使得原本具有污染性和有毒有害的物質(zhì)得到相應(yīng)的處理，減少污染物的擴散和進一步的影響，促進整體行業(yè)的發(fā)展與進步。