淺談城市污水廠污泥的處理處置及綜合利用

摘 要：隨著城鎮化進程的加快，城鎮污水的排放量也在不斷增加，城市污水廠污泥的處理處置問題迫在眉睫。針對城市污水處理廠污泥的特點，結合污泥處理處置的減量化、穩定化、無害化、資源化原則，本文對目前污泥處理處置及綜合利用的方法進行了概述，推動我國污泥處理處置技術的發展。

關鍵詞：城市；污泥處理；污泥處置；綜合利用

1 城市污水處理廠污泥的特點

城市污水污泥的成分復雜，由多種微生物形成的菌膠團與其吸附的有機物和無機物組成的集合體，含有水分、難降解的有機物、重金屬、鹽類以及少量的病原微生物和寄生蟲等。污泥中重金屬含量主要取決于工業廢水排入污水處理廠的情況。中國污水中工業廢水比重大，故污水廠初沉及二沉污泥重金屬含量較高，某些重金屬含量嚴重超標。

2 污泥處理處置的一般原則

2.1 減量化

城市污水處理廠的污泥減量化就是通過采用過程減量化的方法減小污泥體積，以降低污泥處理及最終處置的費用。污泥減量化通常分為質量的減少和過程減量，質量減少的方法主要是通過穩定和焚燒，污泥體積減小的方法主要是通過污泥濃縮、污泥脫水兩個步驟來實現， 過程減量可通過超聲波技術、臭氧法、膜生物反應器、生物捕食、微生物強化、代謝解偶聯及氯化法等方法實現。

2.2 穩定化

污泥穩定化是降解污泥中的有機物質，進一步減少污泥含水量，殺滅污泥中的細菌、病原體，消除臭味，使污泥中的各種成分處于相對穩定狀態的一個過程。需要采用生物好氧或厭氧消化工藝，或添加化學藥劑等方法，使污泥中的有機組分轉化成穩定的最終產物，進一步消解污泥中的有機成分，避免在污泥的最終處置過程中造成二次污染。

2.3 無害化

污泥無害化處理的目的是采用適當的工程技術去除、分解或者“固定”污泥中的有毒、有害物質及消毒殺菌，使處理后的污泥在最終處置中不會對環境造成沖擊，防止意想不到的污染物在不同介質之間的轉移，更具有安全性和可持續性，不會對環境造成危害。

2.4 資源化

污泥的特點和性質決定了污泥的根本出路是資源化。資源化是指在處理污泥的同時，回收其中的氮磷鉀等有用物質或回收能源，達到變害為利、綜合利用、保護環境的目的。污泥資源化的特征是：環境效益高、生產成本低、生產效益高、能耗低。

3 污泥的最終處置和綜合利用

3.1 污泥的衛生填埋

污泥填埋處置主要可以分為兩類：一是在專門填埋污水污泥的填埋場進行填埋處置；二是在可以和生活垃圾一起在城市固體廢棄物填埋廠進行填埋。衛生填埋是從傳統的堆放和填地發展起來的一項最終處置技術。目前已經比較成熟，它的優點是投資少、容量大、見效快，并且還可以增加一部分城市建設用地。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。但是這種方法占地面積大，而且污泥中含有的各種有毒有害物質，會通過雨水的侵蝕和滲透作用污染地下水，并不能徹底地避免環境污染，并且還有填埋場構筑物中的沼氣的累計可能產生火災或爆炸，有潛在的危險性。

3.2 污泥的焚燒處理

污泥焚燒的處理法是最徹底、最大程度的減容方法。一是脫水直接焚燒，另一類是脫水、干化再焚燒。污泥中含有大量的有機物和一定量的纖維木質素，具有一定的熱值。焚燒法產生的剩余物最少，無異味，可迅速和較大程度地使污泥達到減量化。不需作滅菌處理，干污泥顆粒可作發電廠燃料的摻合料，燃燒灰可作水泥的添加劑，污泥陶粒等可作建筑材料。污泥通過干餾可提取焦油、燃料油等。污泥中合有一定量的有機成分，經脫水干燥的污泥可用焚燒處理。污泥焚燒還可以從廢氣中獲得剩余能量，用來發電。在脫水污泥中加入引燃劑、催化劑、疏松劑和固硫劑等添加劑制成合成燃料。該合成燃料可用于工業和生活鍋爐，燃燒穩定，熱工測試和環保測試良好，是污泥有效利用的一種理想途徑。

3.3 污泥的土地利用

污泥的土地利用已有多年歷史，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，其能耗低、可回收利用污泥中養分等優點，但污泥中也含大量病原菌、寄生蟲，以及銅、鋁、鋅、鉻、汞等重金屬和多氯聯苯、二噁英、放射性核素等難降解的有毒有害物。一般來說，污泥要作土地處置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。

3.4 污泥的堆肥處理

污泥堆肥是城市生活污水處理產生的污泥堆肥化產物，也就是將污泥進行穩定化處理。堆肥處理是一種無害化、減容化、穩定化的綜合處理技術，是由混合微生物群落在潮濕的環境中對有機物進行分解。堆肥過程中產生的高溫可以有效地殺死病原微生物及各種寄生蟲卵。污泥經過高溫堆肥進行生物發酵技術處理后，把有機廢物轉化為穩定性較高的腐殖質，可達到無害化和資源化。它一方面借助堆肥產生的高溫加快分解速度，更加有效地殺死病原微生物及各種蠕蟲卵。另一方面通過添加調理劑、膨脹劑以改善污泥的膠體團粒結構，降低含水率，同時由于污泥的進一步腐殖化，植物可利用的養分增加，大大提高了肥料的利用價值。

3.5 污泥制作建筑材料

（1）污泥制瀝青

瀝青混合物的黏度、耐久性和穩定性的提高需要向其中添加細集料。經試驗研究，加入了污泥灰的瀝青混合物，其各方面性能與傳統的材料制成的混合物相同。

（2）污泥制磚

污泥制磚的方法有兩種。一種是用干化污泥直接制磚，另一種是用污泥灰渣制磚。用干化污泥直接制磚時，應對污泥的成分作適當調整，使其成分與制磚粘土的化學成分相當。

（3）污泥制混凝土

污泥灰可替細填料污泥焚燒灰也可以作為混凝土的細填料，代替部分水泥和細砂。研究表明污泥灰可替代高達30%的混凝土的細填料，具有較高的經濟價值。

4 結語

盡管世界各地對污泥的處理、處置和管理措施不盡相同，但最終的目的都是使污泥經過減量、穩定和無害化處理后作為資源加以綜合利用。污泥處理處置和利用應同時考慮環境、經濟、社會三方面的因素，污泥作為一種有價值的資源，進行穩定化、無害化處理后再利用， 既解決了污泥的出路問題，又開發了新的資源，滿足了可持續發展的需求。當然，各地區應根據各自經濟發展水平，制定和實施目前適宜的處理處置技術，但選擇具體方法時應及早考慮短期適用目標與終極發展目標的漸進銜接。

參考文獻：

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[2]城鎮污水廠污泥處理處置技術現狀與發展[J]. 孔祥娟，何強，柴宏祥. 建設科技. 2009（19）

[3]城市污水廠污泥處理技術進展[J]. 劉海燕，張璐. 中國建設信息（水工業市場）. 2009（04）

作者簡介：

王鑫（1985.5），男，漢族，畢業于沈陽理工大學，環境工程專業，碩士研究生，工程師，主要從事排水管線及泵站運行、監測分析、設計及施工現場管理等工作。