分析城市污水厂污泥处置及利用

陈 杰

河北亿龙建筑工程有限公司（050000）

1 污泥最终处置的主要方式

目前，国内外污泥最终处置方式主要有综合利用、填埋、投海。

1.1 综合利用

1.1.1农田林地利用

污泥脱水后堆肥农用是目前国内一些污水处理厂正在进行研究和开发的课题，污泥中含有大量植物生长所必需的肥分（N、P、K）、微量元素及土壤改良剂（有机腐殖质）。我国城市污水处理厂的污泥农田林地利用是最佳的最终处置方法，但污泥中也含有对植物及土壤有危害的病菌、寄生虫卵、难降解有机物、重金属离子以及N、P的流失对地表水和地下水的污染,甚至可能含有一些致癌物质，目前对重金属污染研究较多。因此，在作农田林地利用前,应进行堆肥处理以杀死病菌及寄生虫卵，同时还应去除这些有害物质。目前普遍的问题是检测手段跟不上要求,处理成本无法和经济效益相平衡，化肥的普遍应用造成销售市场难以开发等，这些使得此种处置方式尚未得到普遍的推广。

1.1.2污泥焚烧产物利用

污泥焚烧可以从废气中获得剩余能量，用来发电。在脱水污泥中加入引燃剂、催化剂、疏松剂和固硫剂等添加剂制成合成燃料，该合成燃料可用于工业和生活锅炉，燃烧稳定，热工测试和环保测试良好，是污泥有效利用的一种理想途径。

1.1.3低温热解制取可燃物

污泥热化学处理因其无害化和减量化彻底，地位已逐渐增强。污泥低温热解是一种发展中的能量回收型污泥热化学处理技术。它在催化剂作用下无氧加热干燥污泥至一定温度（<500℃），由干馏和热分解作用使污泥转化为油、反应水、不凝性气体和炭等可燃产物，最大转化率取决于污泥组成和催化剂的种类,正常产率为 200～300 L（油）/t（干泥），其性质与柴油相似。

1.1.4建筑材料利用

污泥可用于制砖和制纤维板材。

污泥制砖的方法有两种。一种是用干化污泥直接制砖，另一种是用污泥灰渣制砖。用干化污泥直接制砖时，应对污泥的成分作适当调整，使其成分与制砖黏土的化学成分相当。当污泥与黏土按重量比1：10配料时，污泥砖可达普通红砖的强度。

1.2 填理

污泥填埋有填地与填海造地两种。

污泥消化后经脱水再进行填埋是目前国内许多大型污水处理厂中常采取的方式，经过消化后的污泥有机物含量减少，性能稳定，总体积减少，脱水后作填埋处置是一种比较经济的处理方式。

污泥填埋的操作要求与垃圾填埋相似。污泥填埋场的渗滤液属高浓度有机污水，必须集中加以处理；污泥填埋场四周应设围栏，并采取相应的防蚊蝇、防鼠措施，未经干燥焚烧处理的污泥，宜小规模分层填埋，生污泥泥层厚度应小于0.5 m，消化污泥泥层厚度应不大于3 m,泥层上面铺砂土层为0.5 m,彼此交替进行填埋，并设置通气装置，污泥焚烧灰渣填埋时，可不分层填埋。

污泥填海造地,应遵守下列要求：①必须设护堤,渗水也必须集中进行处理，以防污泥和污水污染海水；②污泥或灰渣中的重金属含量应符合填海造地标准。

1.3 投海

沿海地区，尤其是有大江、大河入海口附近，可考虑把生污泥、消化污泥、脱水泥饼或焚烧灰渣投海。投海污泥最好是经过消化处理的污泥。投海方式可用管道输送或船运,其中管道输送较为经济。在污泥投海工程实施前，必须搞好投海区的选择（离海岸10 km以外，水深25 m左右），以保证海水的稀释与自净作用。

2 污泥利用方案的选择

2.1 污泥利用的潜在风险

污泥利用需符合严格的环境卫生标准，不能造成新的环境危害。污泥利用的环境问题是重金属和氮对土壤、作物、水体的影响以及病原物污染，所以具有潜在风险。故采用堆肥方案时需加强对堆肥质量、场所和施用场地的管理。

2.2 利用方案的比较

2.2.1农田林地利用

土地利用是一种积极的、生产性的污泥处置方法。污泥利用前需堆肥化处理，堆肥化若采用静态条垛工艺，成本最低，但其生产周期长、占用土地多且对周围环境的影响比较严重;若采用发酵仓，其设备投资和运行费用将增加，而且若要制成复合肥还需烘干造粒设备，这样其成本优势就大大削弱了。

2.2.2污泥焚烧产物利用

污泥焚烧效果好，焚烧产物既可用作新的产品原料，又可回收热能。国外已有较成熟经验和工艺，可以直接借鉴使用。但总体来说焚烧的成本最高（是其他工艺的2～4倍）。今后应从降低成本，减少二次污染角度着手，生产新设备。

2.2.3低温热解制取可燃物

污泥低温热解效果亦好，污泥可通过干馏提取油、气等，不但可做燃料也可用于制造四氯化碳等化工产品，具有工业化利用前景，且能量回收率高，经济性优于焚烧处理，是大有前途的处理方法。在热解机理和动力学研究方面，还有很多工作需进一步探讨。在工艺和设备的改进方面有待新的突破。

2.2.4建筑材料利用

建筑材料利用，不仅可以减少污泥填埋所占用的土地，减少自然资源消耗，而且可以使资源得到循环利用，变废为宝。

2.3其他因素

污泥处理设施的选址是方案选择的决定因素之一。一般而言，污泥宜就近处理以节省运输费用和减少湿污泥运输对沿途造成的污染。由于污泥处理过程中可能会带来臭味、有毒有害气体及病原体等环境问题，所以选址会对方案选择产生决定性影响。

3 结语

从长远看，对于我们这样一个农业大国，应将污泥制成污泥复合肥料或污泥生物复合肥料，将农田林地利用作为主要的有效利用途径。同时，也要发展研究其他的资源化途径，如直接或间接作为燃料、热分解制油等。污泥焚烧作为最彻底的处理方式，在国外，特别是西欧和日本已得到了广泛的应用，欧洲将来有30%的污泥土地利用和70%热能利用。在国内，由于其一次性投资和处理成本大，焚烧烟气需进一步处理等问题而一直未得到应用。随着国内大型城市污水处理厂建设的进一步加快，污泥处置已成为突出的问题。