綜合利用不同類型污泥處置方法探究

史 蓓

（四川天華股份有限公司 四川瀘州 646207）

我國隨著經濟發展和環保意識的加強，城鎮污水處理以及各類型工業污水處理事業不斷發展，針對不同類型污水處理所建造的污水廠總處理水量和處理程度將不斷擴大和提高，隨之產生的污泥量也日益增加。如處置不當，將造成環境二次污染，如何利用不同處理設施、有效利用污泥特性以及副產能源處理的綜合處置方法值得大家探討。

1 污泥類型

污泥是由水和污水處理過程所產生的固體沉淀物質。但是由于針對處理的污水類型不同以及加工處理工藝不同，導致其所含污染物組分的不同，所以也應對其分類、分質討論處理。

1.1 有機污泥

這類污泥主要來源于城市生活污水處理廠以及采用生化處理的化工有機類污泥，屬親水性、微細粒度有機污泥，可壓縮性能差，脫水性能差。主要特點是含水高，有機物含量高，同時含有大量細菌以及病原體。在污泥構成中占有主導作用，可有效用于農田利用。

1.2 無機污泥

工業廢水處理過程中，經濃縮池排出的物理法和化學法產生的物化污泥，有細粒度無機污泥，可壓縮性能和脫水性能一般；也有粗粒度疏水性無機污泥，可壓縮性能和脫水性能很好。主要特點含大量不可生化降解的無機化合物。一般干化后處理。

1.3 含油污泥

產油和石油加工工業的污泥以及含油工業污水處理中，經氣浮系統產生的含油污泥。這種污泥主要特點是含有相當大量的油，油泥中含有的大部分油是難于生物降解的，但是含有較大熱值。對人體健康和環境的負面影響，使得它們的排放應該受到嚴格控制。

1.4 重金屬污泥

污泥中的重金屬主要包括 Pb、Cd、Hg、Cr、Ni、Cu、Zn、As 等，由于污泥來源和類型不同，導致不同污泥中重金屬的種類和含量各不相同，對污泥重金屬進行處理時，不僅要考慮重金屬的成分和含量，還應充分重視其形態的影響。主要來源于礦產、冶金加工等行業。一般使用干化處理。

1.5 制藥污泥

這類污泥有機物含量高，惡臭，成分復雜，含有高分子化合物，大都有毒有害。難以生化處理。但由于其有機物含量高，可以干化后焚燒處理。

2 污泥處置方法

常用的污泥處置是土地利用、焚燒、衛生填埋、堆肥、投海、建筑材料等。通過污泥濃縮、調治、脫水、穩定、干化或焚燒的加工實現利用性。其中自然干化、土地填埋、露天堆放、投海的污泥絕大部分屬于隨意處置，污泥中含有惡臭物質、病原體、難降解高分子有機物、有毒有害污染物等從污水轉移到陸地或海洋導致二次污染，甚至造成污染物進一步擴散，使得已經建成投運的大量污水處理設施的環境效益大打折扣。真正實現安全處置的土地利用所占比例非常低。下面，我們就其中幾種主要污泥處置方法做一個簡單的介紹。

2.1 污泥焚燒

經焚燒處理后，體積可以減少85%～95%，質量減少70%～80%。高溫焚燒還可以消滅污泥中的有害病菌和有害物質。污泥焚燒要求污泥有較高的熱值，因此污泥一般不進行消化處理。當污泥有毒物質含量高，不能作為農田利用時，或污泥自身的燃燒熱值高，可以自燃并可利用燃燒熱量發電時，可考慮采用污泥焚燒。焚燒最大優點是可以迅速和較大程度地使污泥減容，并且不受惡劣的天氣條件下限制，也不需存儲設備，而且能夠滿足越來越嚴格的環境要求以及充分處理不適宜于資源化利用的部分污泥。污泥的焚燒處置是一種有效降低污泥體積的方法，設計良好的焚燒爐不但能夠自動運行，還能夠提供多余的能量和電力，通過焚燒處置污泥來解決日益增長的污泥量和部分以前通過填理處置的污泥。

2.2 污泥的農田利用

污泥的農田利用很早就得到應用。這種利用和處置方式致使污泥最終剩余物問題得到真正解決，因為其中有機物重新進入自然環境。污泥中含有豐富的各種微量元素，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。同時污泥中也含有大量病原菌、寄生蟲（卵）、以及鉻、汞等重金屬和多氯聯苯、二惡英、放射性核素等難降解的有毒有害物。一般來說，污泥要作土地利用必須經無毒無害化處理，否則，污泥中的有毒有害物質會導致土壤或水體的二次污染。因此各國對土地利用的污泥標準要求越來越嚴格。污泥農土地利用必須做到以下幾點：首先，嚴格控制污泥的有毒有害物質及病原微生物，使其達到國家標準；其次，應特別注意污泥中重金屬的含量，根據其土壤背景值等情況，核算污泥施用量；再次，一般來說農田使用污泥數量都有一定限度，當達到這一限度時，污泥的農田利用就應停止一段時間再繼續進行。農田利用應在安全施用量之下控制使用，同時整個利用區需要建立嚴密的使用、管理、監測和監控體系，還必須時刻關注區域內的土壤、地下水、地表水、作物等相關因子的狀態和變化，并根據發生的變化做出相應的調整，以保持污泥農用的安全性，保持農業的可持續發展。因此，污泥農田利用存在著很大的管理問題。

2.3 污泥的衛生填埋

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，需要有嚴格的管理制度的和科學的工程操作方法。目前已經是一項比較成熟的污泥處置技術。基本方式是城市污泥經過簡單的滅菌處理，直接傾倒于低地或谷地制造人工平原。它對前期的污泥處理技術要求較低，一般進行消化、減容即可。如不進行消化處理，也可讓其自然干化。因此它需要大面積的場地和運輸費用，其散發的惡臭也會造成周邊空氣污染，且地基需作防滲處理以免污染地下水，又涉及到滲出液的再次處理，故近年來污泥填埋處置所占比例越來越小。填埋并不能最終避免環境污染，而只是延緩了產生時間。

2.4 國內外污泥處理技術與利用的發展趨勢

隨著海洋投棄被禁止，污泥棄置的比例正逐漸減少。同時由于填埋需要占用大量土地、影響填埋場作業且不能根治污染，土地填埋也受到嚴格的限制。歐盟規定填埋必須和焚燒相結合，僅焚燒灰可填埋。污泥處理的優先順序是減容、利用、廢棄。污泥減量化、穩定化、無害化處理后作為資源回用已成為主流。

綜上所述，污泥農田使用實現了有機物的土壤→農作物→城市→污水→污泥→土壤的良性大循環，污泥的土地利用是污泥處理處置的發展趨勢。但是污泥農田使用必須對污泥無毒無害化處理以及施用過程管理。由于施用過程管理是一套復雜系統，國內較難實現，所以建議采用污泥來源控制解決。

3 污泥無害化處理方式

針對用于農田利用的污泥，首先進料選用來自城市污水處理裝置以及有機可生化處理污水處理裝置的有機生化污泥。如果不能避免則需要進行預處理，分離出有毒有害以及重金屬含量后方可進入。污泥無害化處理方式目前大多還是采用污泥干化去除大量水分，從液態或者半固態轉化為固態；對其進行污泥消化，使污泥中含有的各類有機污染物進行分解轉化，減少惡臭味對空氣造成的污染，不僅可以對污泥組分穩定化處理，還可以通過消化進一步脫去污泥中含有的大量病原菌、寄生蟲（卵）和病毒，提高污泥的衛生指標；在對其進行機械脫水后可以利用此類污泥含有豐富的各種微量元素，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。進一步處理的話，還可以根據不同土壤的需求，外加不同比例的氮磷鉀等肥料調節污泥的營養組分比例，按需配置土壤需求的不同肥料以實現其最大利用價值。

圖1 處理簡要流程

如果是各類型混合工業污泥，則首先對其分類分質預處理，首先離心或沉淀拖出無機污泥部分，然后分離出有害重金屬部分，再經過氣浮裝置脫出其中大量的含油污泥，剩余可生化部分進行生化處理再無害化處理。

4 污泥處置案例分析

上海市白龍港污泥熱干化系統利用污泥消化處理產生的經脫硫處理的沼氣，以天然氣作為備用氣源，對部分脫水污泥進行流化床干燥處理后實現土地利用。運行穩定后無需外加能源，在提高脫水污泥含固率的同時最大限度地節約了能源消耗。

圖2 流程簡圖

2011年完成調試并通過功能測試，目前運行良好。

5 未來如何綜合利用不同類型污泥有效處置探討

隨著工業化進程不斷推進，今后將會在城市中形成規?；漠a業園區，針對大型產業園區的污水處理必將不再是單一的處理模式，而是復雜的、多種處理方式、多套處理工藝并行的綜合性處理模式。由此而產生的將不再是單一的污泥，有可能存在多種污泥均同時存在的模式。

針對工業園區產生的不同污泥，如何最大限度利用其中蘊含的有效組分以及能源值得深思：可以對其有效的分類處理，利用各類污泥的特點綜合考慮構建合理的處理工藝網絡流程，有效利用污泥特性、不同處理設施以及各不同處理工段所副產能效。例如利用離心或沉淀裝置分離出無機污泥；利用氣浮裝置分離出含油污泥；有機污泥通過消化和干化成為有機肥料，用于農田施肥，同時利用消化產生的甲烷等可燃氣體焚燒處理制藥產生的難降解污泥以及含油污泥，利用燃燒產生熱量進一步用于污泥深度干化，干化過后的無機污泥可以用于加工免燒磚等建材構建用于城市建設；干化后的有機污泥就可以作為高端農用肥土地利用。

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