城市污水处理厂污泥处理处置技术方法

白杨

摘要：为实现污水厂污泥的有效处理处置，阐述了近年来污泥处理处置的一些方法，分析了国外污泥处理处置常用技术，探讨了我国污泥处理处置现状及问题，为今后污泥资源化处理处置利用提供参考。

关键词：污泥处理处置；污泥资源化；无害化

中图分类号：X703

文献标识码：A 文章编号：16749944（2014）06016204

1 引言

随着我国经济水平的不断发展，人们的环保意识逐渐增强，越来越多的城市污水处理厂投入运行，污水处理厂污泥的处理处置问题越发引起人们的关注。

2.1 污水厂污泥的处理技术

污水处理厂对污泥进行初步处理，以达到最终处置的要求。污泥的处理技术包括以下几类。

2.1.1 污泥浓缩

污泥浓缩是降低污泥含水率，减少污泥体积的有效方式，主要减少污泥中的间隙水，包括重力浓缩法、气浮浓缩法及离心浓缩法等。

2.1.2 污泥脱水

污泥脱水是将污泥转化成为半固态或固态泥块的一种污泥处理方法，主要方法有自然干化法、造粒脱水法、机械脱水法。

2.1.3 污泥消化

污泥消化分为厌氧消化和好氧消化。指污泥中的有机物在厌氧条件下，被厌氧菌降解成为甲烷和稳定的污泥。污泥消化有助于使污泥转化到较稳定的状态。

污泥堆肥是将污泥在好氧微生物的作用下进行发酵的过程，利用微生物在潮湿条件下将污泥降解成为稳定性较高的类腐殖质。目前，污泥堆肥的方法主要有好氧堆肥、条垛堆肥、反应器堆肥等[2]。

2.2 污水厂污泥的处置技术

2.2.1 土地利用

污泥的土地利用是污泥处置主要的一种方式，有多种土地类型如农业耕地、牧业草地、园林绿地、林地等可以接纳污泥。污水厂污泥中富含有机成分包括氮、磷、钾等元素，相关研究表明施用污泥栽种的作物产量比未经施肥有明显提高，效果与化肥或农家肥相当或更好。施用污泥还有调理土壤物理、化学性质的作用，可作为土壤改良剂。

我国作为一个农业大国，农田需求肥料数量巨大，污泥作为一种有机物含量高、营养成分丰富的物质可以以农业利用作为最终处置方式。但是在应用污泥作为农业利用时应注意，污泥中重金属如铅、锌、铬、汞等及持久性有机污染物、放射性元素等如不经处理直接施用，将会造成土壤和作物的二次污染，最终危害人体健康。

2.2.2 卫生填埋

卫生填埋法处理污泥由于其工艺简单、成本较低、可短期见效，在我国应用广泛。污泥填埋的方式分为两种：一种为单独填埋即将污泥单独放置于填埋场进行处置，包括沟埋法、平面填埋法、筑堤法；另一种为混合填埋法即将污泥与城市生活垃圾进行混合，再进行压实填埋。

卫生填埋法的缺点是需要占用大量的填埋场地与大量运输费用，同时对污泥土力学性能有一定要求，并且需要对填埋场地进行防渗处理，防止地下水污染。对产生的渗滤液和沼气也应及时处理，防止产生其他环境安全隐患。

2.2.3 污泥焚烧

焚烧是指污泥在高温下充分燃烧，分解成为气体、焦油及飞灰等残渣。焚烧法具有将污泥稳定化、减量化效果明显，无害化比较彻底、处理速度快，经过预处理后的污泥燃烧工作基础热值相当于劣质煤，可以用于发电和供热等优点。但是污泥焚烧炉投资巨大，燃烧方式控制不良可能产生剧毒物质二恶英，在飞灰、残渣中存在重金属残留，对于此类燃烧副产物的出现应提高认识，防止二次污染。

2.2.4 投海

在早期运行污水厂的人们对污泥的污染认识不足，大量的污泥被投入海中，此法会对海洋生态环境构成巨大影响。如美国纽约，常年将大量污泥投放至纽约港指定海区，结果发现该海区几乎所有的海底生物群落都消失了。随着人们环保意识的逐步增强，这种投海的方式受到严格的限制，多国都做出了限制污泥投海的规定。

2.2.5 综合利用

从经济发展、资源循环利用、环境保护角度出发，污泥处置根本的出路应该是将其资源化，进行适当处理之后进行再利用，是环境可持续发展的客观要求和必然趋势。

近年来欧美等国家探索污泥制油的工艺技术，其原理是通过加热无氧条件下的污泥至一定温度（小于500℃），在催化剂条件下，由于干馏和热分解作用使污泥转化为热解油。

污泥中含有大量的灰分，因此可用于建筑材料的添加剂等。有科研工作者将污泥作为水泥的原料，在日本等国有少量投产；我国台湾地区有研究将粘土中掺入污泥在900℃条件下烧至成生态砖，可将重金属封存至砖中，达到了无害化的效果；污泥焚烧灰、沉砂池沉沙可作为生产微晶玻璃的材料，经过1400-1500℃的熔融，经过适当的处理可以得到微晶玻璃产品[3]。

3 国内外污泥处理处置现状

3.1 国外污泥处置现状

欧洲地区城市污水处理率较高，随之而来的是污水厂污泥产量较大。在污泥的处理处置方面，欧洲开展了较多的探索和研究。

在污泥处理处置的初期，污泥投海及填埋的处置方法占处置的比重较大，在意识到投海对海洋环境造成的巨大环境污染后，欧洲普遍禁止将污泥投海。欧盟于2006年实施的固体废弃物填埋法令也逐步限制将污泥进行填埋。由于政策法令导向作用污泥焚烧在欧洲污泥处置中的比例逐步上升。污泥农业利用在欧洲的发展经历了波动发展的过程，1997年欧盟36.6%的污泥用于农业利用，到2003年污泥农业利用由于受到农民及食品业的抵制下降到了25%。随着污水厂污泥中重金属含量逐步降低，污泥农业利用的安全性得到保障，同时采取了推广污泥农用堆肥方法等措施使得污泥农业利用比例有所回升。

欧洲的污泥处置根据控制源头，循环利用，加强最终处置和管理的原则，由所在区域的条件选择适合的处理处置方案，兼顾了环境效益和社会经济效益，实现污泥的资源化，促进城市生态环境和谐发展[4]。endprint

3.2 国内污泥处置现状

我国对污泥的处理处置认识较晚，20世纪90年代后污泥开始逐步采用消化等方法进行稳定化处理，最终的处置方式以填埋和农业利用为主。目前我国污泥处置农业利用的方式处置的量约为44%，卫生填埋约占31%，其他方法占11%，无处置的约占14%。

3.2.1 污水厂污泥特点

（1）有机物质、碳水化合物含量高；

（2）由于我国城市污水中工业废水含量较高，导致污水厂污泥中重金属含量超标；

（3）污泥所含肥力较高，有大量可被植物利用的营养成分，可满足土壤改良和园林绿化肥料的要求。

3.2.2 处理处置中存在的问题

（1）污泥处理效果较差，认识不足，不够规范。目前我国普遍对污水处理关注度较高，全国城市污水处理率普遍较高，但是对污泥处置的重要性认识不足，存在“重水轻泥”的现象。污水厂对污泥进行机械脱水，污泥含水率普遍较高（75%～85%），未达到减量化的目标。

（2）污泥处置费用缺乏。欧美发达国家污泥处理处置设施投资一般占50%～70%，国内则严重不足，不能够完善污泥处理工艺的配套设施，这将直接影响污泥的处理效果。

（3）未进行污泥稳定化和无害化处理。稳定化和无害化是污水厂污泥处理的目标，部分污水厂未能对所产生的污泥进行处理，导致有害微生物和细菌滋生，粪大肠菌群超标的情况，造成环境的二次污染。

（4）污泥作为农业利用存在一定环境风险。污泥如果未经过无害化处理施用于农业用地，可能含有的重金属累积效应和传染病菌、寄生虫卵及病毒等风险因素会危害人体健康。

（5）污泥处理日常管理水平较低。我国一些污水厂运维管理人员技术能力薄弱，不足以胜任岗位要求。污泥的储存、填埋不符合国家规范要求，存在安全隐患[5]。

4 结语

随着我国城市污水处理率的逐步提高，污水厂污泥问题亟待解决。国外一些发达国家对污泥处置进行了一定探索和研究，提出了多种污泥处理处置措施，但目前我国污泥处理处置技术不够成熟，存在着一定的问题和不足。应因地制宜根据污泥性质、当地经济情况，根据无害化、减量化、稳定化、资源化等原则选用适当的污泥处理处置技术，积极发展污泥资源化利用方法。

参考文献：

[1] 陈 苏，孙丽娜，孙铁珩，等.城市污泥处理处置技术及资源化利用研究[J].生态科学，2006，25（4）：375～378.

[2]杨柯敏，张春燕，张 燕，等.城市污泥处理处置方式及现状分析[J].中国资源综合利用，2012，30（12）：28～31.

[3]王晓利，曾正中，王厚成，等.污泥处理处置及资源化方法探讨[J].环境工程，2013，21（4）：150～154.

[4]岑超平，张德见，韩 琪，等.城市污水处理厂污泥处理处置的政策分析[J].生态环境，2005，14（5）：803～806.

[5]张 静，王东鑫，胡 超，等.海南省城镇污水处理厂污泥处理处置现状研究[J].环境科学与技术，2013，36（12）：328～331.

Analysis of Sludge Disposal Technologies and Methods for Urban Sewage Disposal Plant

Bai Yang

（Liaoning Environmental Monitoring Center， Shenyang 110161， China

）

Abstract： This article introduces general techniques of sludge treatment and disposal abroad， and discusses the status and problems in domestic sludge disposal， in order to provide references for sludge disposal and recycling utilization in the future.

Key words： sludge treatment and disposal；recycling utilization；harmlessendprint