淺談污泥資源化在城市污水處理廠的利用

【摘 要】 在城市經濟發展和人口增加的同時，大量的污水、污泥量也隨著不斷的加大。所以，人們必須關注污泥無害化、資源化。本文通過分析城市污水處理廠污泥的特性，對污泥的處理及資源化開發做了詳細闡述。

【關鍵詞】 城市 污水處理廠 污泥 資源開發 處理技術

Abstract ： The paper is mainly discusses the use of the sludge reuse in urban sewage treatment plants.

1.城市污水處理廠污泥的特性

1.1污泥量大

隨著中國社會經濟和城市化的發展，城市污水的產生及其數量在不斷增長。中國的城市污水處理廠的數量從1977年的35座增加到2004年的667座，城市污水處理能力達到3000×104m3／d。按2004年中國的污水處理能力統計，每天約產生7000t的污泥餅，占中國總固體廢棄物的3.2％，而且年增長率大于10％。中國城市污水量在未來二十年還會有較大增長，根據預測，2010年污水排放量將達到440×l08m3／d，到2020年污水排放量達到536×108m3／d。隨著中國污水處理事業的發展，污泥的處理處置問題在城市污水處理中占有的位置已日益突出。

1.2污泥性質安全穩定

一般城市污泥中都含有一定量的重金屬，其含量的高低往往就決定它是否可以農用。中國污水處理廠污泥中含有多種重金屬，其含量的性質較為穩定，主要以Zn和Cu為主，其他重金屬含量較低。一般的城市污水處理廠污泥有害成分比較低，因此，城鎮污水處理廠的污泥采用好氧堆肥之后土地利用是適宜的，也是安全的。污泥的pH值為6～7，一般不會明顯影響后續處置及利用。隨著人們環保意識的增強，污泥中重金屬含量呈下降趨勢。

3、肥效較高

城市污水處理廠產生的污泥中含有大量的N、P、K及有機質，而且N、P以有機態為主，還含有植物所必須的多種微量元素。中國污泥的有機質平均含量為37.18％，N、P、K平均含量分別為3.03％、1.52％、0.69％，均超過國家堆肥需要的養分標準。在中國，不同地區污水處理廠污泥的養分含量相差較大，同一地區城市污泥中鉀的含量變化并不大。從長遠來看，中國污水處理廠的污泥中N、P的含量將隨著脫氮脫磷等二級污水處理工藝的增加而增加，這將有利于污泥土地利用和堆肥處理。

2.城市污水處理廠污泥的處理技術

2.1污泥消化

污泥消化利用微生物的代謝作用分解污泥中的有機物，使污泥穩定并降低污泥總量。一般分為好氧消化和厭氧消化。厭氧消化較常用，其優點為：顯著減少污泥體積，消除惡臭，污泥易脫水，性質穩定，更適宜作肥料。

2.2污泥熱處理

熱處理是污泥加熱、熱解、氣化處理的總稱，也是污泥穩定化和改善性能的有效方法。加熱法可殺死污泥中的微生物和寄生蟲卵，破壞有機物，使污泥易于脫水，但能耗較高，會產生惡臭。熱解法是將脫水干燥后的污泥在隔絕空氣條件下進行高溫干餾、裂解從而得到可燃氣體、焦油、苯酚等產品并使污泥大大減容。

2.3等離子體處理

該法是最近研究成功的，它利用電弧等離子體技術產生高溫突躍處理脫水污泥，使污泥中的有機物發生物理化學變化，從中快速制得可燃氣體，其主要成分是CO，產物氣體可直接點火燃燒。試驗結果表明，污泥含水量在43％左右時，CO產率較高。

3.城市污水處理廠污泥的資源化開發

我國城市生活污水處理行業，一直面臨著污泥的出路問題，但污泥的根本出路是資源化，因此需要加強對污泥利用的開發研究，化害為利，使污泥的產生、處置與環境保護之間達到一個良好的平衡。目前，污泥資源化利用主要有以下幾種方法：

3.1污泥農林利用

綜上所述，城市污泥含有大量的有機質和N，P，K以及Mn，Zn，Cu，S，Fe等植物生長元素，是一種良好的肥料和土壤改良劑．田間實驗表明污泥用于農田后能改良土壤的物理化學性質，增加土壤營養成分，提高土壤可耕作性將污泥施用于花卉、草坪等，既可遠離食物鏈，又可就近消化污泥，還能減少化學肥料的用量，但污泥也含有大量有害物質，污泥中的重金屬是決定污泥能否農林利用的主要因素。

3.2環保材料

從污泥中提取出微生物絮凝劑，不僅可用于油水分離，還可用于去除污水中的懸浮物、有機物等。礦化污泥可制備用于回收水表面溢油的吸附劑，且效果相當顯著，活性污泥能作為粘結劑將無煙粉煤加工成型煤．在加工過程中，污泥可改善高溫下型煤內部孔結構，降低灰渣中的殘碳，污泥熱值也得到充分利用。未馴化污泥可制成降解五氯酚的顆粒污泥，而經氯苯馴化的污泥對氯苯、鄰二氯苯、間二氯苯等共存的體系具有良好的降解作用。

3.3建材利用

有些工業廢水和生活污水混排處理后的污泥含有機廢物、重金屬和一些有害微生物，可用于制造磚塊、生態水泥、陶粒、填料等．比如有的城市污水廠與水泥制品廠或制砧廠合作，把污泥作為建材產品的摻合料一起焚燒，最終生產出質量完全符合標準的建材產品，同時還降低了生產成本．這種處置過程，充分利用了污泥中的無機物（粘土），補充了當前水泥生產與制砧生產緊缺的泥源；同時充分利用了污泥中有機物（具有熱值）作為輔助燃料，減低了建材產品生產的煤耗量；由于焚燒溫度高達1200℃、污泥中病原體被徹底毀滅；燃燒過程中產生的有害廢氣（如二堊英）被徹底分解，又無殘留灰渣，徹底避免了對環境的污染；同時為建材生產廠提供了再生資源，降低建材產品的單位成本；根據市場經濟運作，污水廠還從中得到了應有的實惠，但是污泥建材利用應考慮重金屬浸出率及放射性污染物、有機污染物的影響。

3.4污泥的高溫堆肥

目前世界各國采用的方法有靜態和動態堆肥兩種，如自然堆肥法、圓柱形分格封閉堆肥法、滾筒堆肥法、豎式多層反應堆肥法以及條形靜態通風等堆肥工藝，這些方法都在不斷發展，美國20世紀80年代初開發了比較完善的貝爾茨維爾好氧堆肥法，主要采用堆底穿孔管道通入空氣的方法，能夠防止臭氣擴散，比較安全衛生。污泥連續發酵工藝主要是利用快速發酵回轉倉完成中溫、高溫發酵工藝，是目前國際上較為先進、也較為普遍使用的處理方法，它具有高效、防臭和成品質量高的特點，已在美國、日本、歐洲廣為采用。

3.5其他綜合利用

有的城市污水廠污泥則與制熱單位合作，利用污泥替代部分燃煤制熱，取得了較好的效果．污泥通過焚燒達到了無害化處置，制熱單位由于獲得了污泥這一再生資源，緩解了當前燃煤供應緊張的局面，并降低了制熱生產成本。

結論

污泥的最佳處置途徑是資源化利用，它不僅可以處置污泥，而且還可以充分利用資源，節約資源，為污水處理廠的污泥處置與處理找到一條化害為利、變廢為寶的合理出路，實現經濟利益與社會效益同步增長。污泥堆肥土地利用、建材利用、厭氧發酵工業化制氣技術等都能夠充分利用污泥中有機物含量高的特點，不僅可以解決污泥出路問題，也產生大量的有用物質，節省了大量的土地面積，是適合我國國情的有前途的污泥處置方法。鑒于污泥土地利用所涉及的研究與利用等方面的種種問題，要想達到安全有效的目標，需要政府有計劃地組織環境保護部門同農業部門開展污泥土地利用方面的科學研究，以經濟、安全、合理、有效、有益的原則利用污泥，以發揮其巨大的經濟效益、社會效益和生態效益。

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（作者單位：蔣麗波 黑龍江匯通環保技術有限公司 蔣貴海 黑龍江盛大環保建筑工程有限責任公司）