關于城市污泥處置方法的研究

摘要：隨著城市化的進展，環境質量標準的日益提高，污水處理率和污水處理程度也日益得到提高和深化，污泥的產量也因此而大大提高，如何加強污泥處置，也就成了一個大問題。本文結合某市污水處理廠污泥處置的實踐，談談污泥處置的方法。

關鍵詞：污泥處置 方法 污泥堆肥

0 引言

城市污水廠的污泥是指處理污水所產生的固態、半固態及液態的廢棄物，含有大量的有機物、豐富的氮磷等營養物、重金屬以及致病菌和病原菌等，不加處理的任意排放會對環境造成嚴重的污染。據不完全統計，以活性污泥法為主的污水處理工藝，其污泥產生量是污水處理量的0.3％—0.5％(以含水量97％計)，數量十分驚人。為了控制水污染和實現污水資源化，我國對城市污水處理率提出了明確的要求，到2010年，所有設市的城市，污水處理率不低于60％。直轄市、省會城市、計劃單列市和風景旅游城市，污水處理率不低于70％。本文結合某市污水處理廠污泥處置的實踐，談談污泥處置的方法。

1 某市污泥處置的現狀及存在的問題

1.1污泥處置現狀該市年產生生活污水約7.9萬噸，污水處理廠采用高效沉淀池+曝氣生物濾池+后反硝化處理工藝，年產生污浞約1.0萬噸，含水率為70％—80％，所產生的污泥大部分填埋或露天堆置在城郊及廠區周圍，少部分直接或經簡單處理后作為綠化及農用肥料。

1.2存在的問題污泥經脫水后含水率仍然較高，導致填埋工藝如推平、壓實、覆蓋很難進行，給填埋造成了較大的困難：露天堆置的污泥散發出的惡臭給大氣造成了污染，同時還成為倉蠅孳生的良好環境：脫水后的污泥有惡臭、結塊的特點，直接作為肥料使用存在很大缺陷。考慮到未來城市的發展，預計到2020年污泥產生量將增加一倍以上，同時城區的發展對周邊土地的需求與污泥處置用地的矛盾也將大大加深。

2 污泥的處置方法

污泥的處理和處置主要有以下幾個方面的任務：①減量化：一是在污水處理工藝中采用生物或化學的方法直接減少污泥的產生，二是在污泥處理系統中提高污泥的含固率，減少污泥最終處置前的體積，以降低污泥處理及最終處置的費用；②穩定化：通過處理使污泥性質穩定，最終處置后不再產生污泥的進一步降解，從而避免產生二次污染；③無害化：去除污泥中對人體或自然界有危害的病毒、細菌、原生動物和重金屬等；④資源化：一是利用污泥中富含的N、P、K等回收有機肥料，改善土壤條件，促進作物的生長，二是利用污泥中大量有機物儲藏的熱量進行焚燒，回收熱能。依據在污泥處理和處置的思路上從污泥無害化著手，把它作為滿足環境基本要求，社會經濟發展的基本條件的主要措施和手段；同時不放棄資源化的努力。

從世界范圍看，城市污泥的處置方法主要有焚燒、填埋、投海和堆肥等多種形式。

2.1污泥焚燒污泥焚燒的優點是可以迅速和最大限度地實現減量化。缺點是高成本和可能產生的污染(廢氣、噪聲、震動、熱和輻射)。焚燒所需的費用很高，如無空氣凈化設備，產生的有毒有害氣體將造成環境污染，存在煙氣污染問題，同時焚燒需要消耗大量的能源，即使在焚燒過程中回收熱能，仍然無法大幅度降低能源消耗。從國外的情況看，焚燒投資約合人民幣7600—12000元／at(干污泥)，運轉與維護費600—1250元／at，是其它工藝的2—4倍。我國目前的經濟能力及能源儲備狀況決定了這一處置方式難以推廣。

2.2污泥填埋污泥的衛生填埋始于60年代，是在傳統填埋的基礎上從保護環境角度出發，經過科學選址和必要的場地防護處理，具有嚴格管理制度的科學的工程操作方法。到目前為止，已發展成為一項比較成熟的污泥處置技術，其優點是投資較少、容量大、見效快，1992年歐盟大約40％的污泥采用了填埋處置。由于污泥填埋對污泥的土力學性質要求較高，需要大面積的場地和大量的運輸費用，地基需作防滲處理以免污染地下水等，近年來污泥填埋處置所占比例越來越小。

2.3污泥投海污泥投海操作簡單、對于沿海城市來說其處理費用較低，但是，隨著生態環境意識的加強，人們越來越多地關注污泥投海對海洋生態環境可能存在的影響，此種處置方式已無發展空間。

2.4污泥堆肥利用污泥的堆肥利用已有多年歷史，主要包括污泥農用，污泥用于森林與園藝、廢棄礦場等場地的改良等。污泥中含有豐富的有機物和N、P、K等營養元素以及植物生長必需的各種微量元素Ca、Mg、Zn、Cu、Fe等，施用于農田能夠改良土壤結構、增加土壤肥力、促進作物的生長。污泥的土地利用是一種安全積極的污泥處置方式，在美國約有40％左右的污泥采用土地利用的方式進行處置。盡管污泥的土地利用有能耗低、可回收利用污泥中養分等優點，但也存在病原菌擴散和重金屬污染的危險，為此各國政府先后頒布了農用污泥重金屬濃度標準和嚴格的無害化要求，并對單位面積土地污泥的應用量有嚴格的限制。

3 某市污泥處置途徑的選擇

依據成熟的污水處理思路，污泥處理處置作為污水處理系統的非常重要的環節，給予巨大投入，使污染治理能劃上一個完整的句號，考慮到產業結構、土地資源、城市化程度等因素，不同地區應因地制宜地采取適合各自特點的污泥處理處置技術路線。

從污浞的成分看，其中重金屬含量低于國家標準，有機物、氦、磷等的含量均高于一般農家肥，還含有鉀及其它微量元素，若施用于土地中，對土壤物理、化學及生物學性狀有一定的改良作用。該市工業基礎較差，城市污水處理廠進水主要為城市生活污水，工業污水產生量較小，隨著環境污染管理制度和法規的完善與實施，工業污水達標排放率不斷提高，對工業污水的治理力度和治理技術水平也顯著提高，同時其他各種管理和技術水平也不斷進步，使得近年來城市污水處理廠排放的污泥中重金屬水平顯著下降，污泥中重金屬的含量對污泥堆肥的影響會逐年降低。

污泥處理可采用污泥干化和高溫堆肥相結合的方法，污泥加熱干化使污泥含水率由80％降至60％，此階段能耗在污泥干化全過程中能耗最低，再與部分菌種進行混合，使污泥含水率調整到66％，含水率55％的污泥正好適合污泥高溫好氧堆肥發酵的條件，經10～15天的堆肥發酵后物料的含水率降至26％左右，堆肥發酵后的物料一部分作為菌種回填循環利用，另一部分可作為營養土，由于污泥中富含N、P、K等營養物質，在好氧菌作用下穩定熟化，易于植物吸收，直接用于園林綠化、植被恢復、回填土等。

經過堆肥處理后，污泥的物理性狀改善，含水量降低(小于40％)，疏松、分散、細粒狀，便于貯藏、運輸和使用；同時，污泥經過堆肥處理后，植物可利用形態養分增加，重金屬的生物有效性減小，如果根據污泥堆肥的養分含量、土壤養分狀況及植物對養分的需求，給其中加入一定量的化肥，并補充必要的微量元素，制成復合有機肥料，作為商品出售，將有較好的經濟效益。

該市地處平原，周邊耕地資源較為豐富，歷來農業生產比較發達，“高產、高質、高效”農業蓬勃發展，農業產業化經營呈現良好發展勢頭，肥料需求量將逐漸增加。

因此，無論從經濟因素還是從肥效利用因素出發，污泥堆肥農用都是一種符合該市實際情況的處置方法，這種處置方法一方面可以為污水廠污泥找到一條根本出路，另一方面還可緩解農村資源的短缺。

4 小結

隨著城市污水處理事業的發展，作為污水處理過程的伴生物的污泥也日益增加，污泥的處置問題在城市污水處理中占有的位置將日益突出。未來的污泥處理策略是使污泥的產生、處置與環境保護之間達到一個良好的平衡，不應再走工業發達國家先污染再治理的老路。在大力推進循環經濟、落實科學發展觀、建設“節約型社會”的今天，堅持“泥水并重”的原則，把城市污水處理廠污泥的處理處置與資源化的相結合，將成為城市污水污泥最佳的最終出路。