污泥處理方法工藝論述及對比

文_王小穎 德州市環境衛生服務中心

目前，市場上處理污泥時常用的技術主要包括填埋、堆肥、干化及焚燒等。根據統計，目前的處置方式中，有大量的填埋污泥、露天堆放的污泥及外運污泥都會被隨意處理掉，真正得到安全處理的污泥量很少。那么，如何選擇一種既安全可靠有沒有污染的污泥處理技術已經成為污泥處理行業中一項需要深入研究的重要課題。

1 處理污泥中常見的技術分析

1.1 污泥填埋

城市中污泥通常都是進行單獨填埋處理或者是運輸到生活垃圾填埋場進行填埋處理。在國內，污泥單獨填埋的工程很少，因為國內的污水處理廠脫水污泥含水率一般在80%左右，含水率高、強度小，且土力學穩定性無法承受推土車輛的重量，單獨的填埋作業非常困難，進而也使得污泥填埋場難以真正發揮其作用，特別是在雨天施工作業就更加困難了。

1.2 污泥堆肥

污泥堆肥是指把污泥當做肥料或改善土壤養分的材料應用到農業、園林、綠化等工程中，以改善土壤結構，提高土壤養分，促進植物生長。目前行業中普遍認為污泥堆肥是一種綠色且有發展前景的污泥處理技術，已經有很多國家加大了污泥堆肥技術的研究。雖然采用堆肥投資和運行費用較低，且堆肥產品的經濟效益也比較好，但污泥中也含有許多污染物質（比如重金屬等），應用污泥堆肥也有一些風險，鑒于此，必須要在有效控制污泥中的重金屬等污染物質滿足國家標準后，再投入使用。

根據《城鎮污水處理廠污泥處置農用泥質》CJ/T309-2009、《城鎮污水處理廠污染物排放標準》GB18918-2002，當污泥農用時，可根據污泥中污染物的濃度將污泥分為A級和B級，A級和B級污泥分別施用于不同的作物，其污染物濃度限值如表1、表2所示。

表1 污泥農田利用污染物濃度限值

表2 A級和B級污泥適用作物表

1.3 污泥干化

污泥干化是指利用專業的工業化設備及人工資源、自然資源等對污泥進行除濕及干燥處理，使污泥失去水分并干化的技術。進行污泥干化的主要目的是①有效降低污泥的體積，以便污泥運輸及處理；②減小污泥運輸及處理的成本投入；③改變污泥外形，以便進行安全、衛生的有效處理；④提高最終處理的便利性及質量等。

污泥干化可依據其干化方式不同劃分為自然干化及機械干化兩種。其中，自然干化占用的土地較多，且受氣候影響大，易散發臭味，污水處理廠處理污泥時很少應用；機械干化主要使用熱能量對污泥中的水分進行干燥處理，是污泥與熱介質之間的傳熱過程。如果污水處理廠周圍沒有工廠的高溫煙氣可以利用，傳統的污泥干化工藝在投資及運行成本等方面更高的投入，所以通常在進行污泥焚燒預處理的過程中會利用其生產的煙氣來進行污泥干化。

依據污泥干化中用的能源不同，可將其干化方式分為傳統熱能污泥干化及太陽能污泥干化兩種模式。其中，傳統熱能污泥干化是使用污泥熱干化集成設備實施污泥干化處理。根據熱介質和污泥的接觸方式不同，也可將干化設備分成直接干化、間接干化、直接-間接聯合干化等多種干化方式。

1.4 污泥焚燒

污泥焚燒是利用污泥中有機物質的較高熱值，通過焚燒爐對污泥內的有機物質進行高溫氧化，進而促使污泥被完全礦化成約10%的無菌、無臭的固體灰渣。污泥焚燒有直接焚燒及干化焚燒兩種方式。直接焚燒就是把脫水污泥直接裝進焚燒爐中進行焚燒處理，由于污泥水分比較多且很難點燃，其熱量平衡為負數，需要不斷的增添燃料維持燃燒過程，因此該方法應用較少。干化焚燒就是等脫水污泥進行干化處理之后在進行焚燒，引燃的時候，只需要加入少量的輔助燃料就能使污泥自燃，同時通過熱干化技術可借助污泥焚燒過程中生成的熱量來對污泥進行熱干化，回收熱能，不僅焚燒處理速度快，而且儲存期短，但受其造價較高和煙氣處理問題制約，只有用地非常緊張，污泥中有毒有害物質含量較高，無法采用其他處置方式時，可以考慮污泥的干化焚燒。上海石洞口污水處理廠一期工程每天產生含水率為70%的污泥量為213t/d，采用污泥干化+焚燒處理工藝，污泥在低溫（約85℃）下被干化至含水率約10%，然后進入流化床污泥焚燒爐，在850℃以上進行焚燒。污泥干化之后大約含有14880kg/kg的熱值可被有效回收，再應用到加熱導熱油中，可滿足污泥干化所需的熱源。同時，污泥焚燒正常運行的過程中，不用添加輔助燃料，也能確保熱量平衡，多余的熱量也能對外進行供熱，且焚燒煙氣自余熱鍋爐出口輸送至由半干法噴淋塔和布袋除塵器組成的煙氣凈化裝置中進行凈化處理，達標后再排放。

2 主要工藝對比（見表3）

表3 污泥處置工藝對比

缺點投資運行費用高；二噁英等污染問題難以徹底解決；焚燒殘渣的利用存在不確定性需占較多的土地，花費時間比較長，通常是20d左右。污泥內含的重金屬等易對土壤及植物產生污染。堆肥過程中還需要治理臭味。對原始污泥質量有著較高的要求，且在一些處理工藝中，因為摻入的高分子絮凝劑未能有效破殼，便易導致土地板結占土地的面積比較大污泥不僅含水率高，而且粘度高，容易導致碾壓設備發生打滑，或陷進去，增大了填埋的難度。同時，污泥有著一定的流變性，易導致填埋體發生變形及滑坡。再加上污泥比較細小，易堵塞管道。易對周圍環境形成二次污染投資 200～300萬元/t（不含征地稅）30～40萬元/t（不含征地稅）30～40萬元/t（不含征地稅）填埋費用100～200元/t運行費用200～300元/t 80～120元/t 50～70元/t最終出路焚燒殘渣可用作建材；飛灰可運送到指定危廢場進行進一步處理堆肥可以用于農業、綠化等生產中污泥經過干化后可用作燃料、建材、陶粒

3 結論及建議

污泥處置方法各異，選擇一種適合當地可持續發展的方法是污泥處理的關鍵。同時，為了實現污泥資源的綜合化利用，也需要對污泥進行有效的無害化、減量化處理。在選擇具體的處置方法時應根據污泥的數量、成分含量等具體情況具體分析，選擇兼顧經濟效益及環境效益的的處理方式及處理方案，并且日常工作中也要加大對污泥處理技術的創新，不斷提高污泥處理技術水平，促使污泥得到有效處理及利用。