城市污泥处置与综合利用

王 超

（四川大学建筑与环境学院 四川 成都 610065）

城市污泥处置与综合利用

王 超

（四川大学建筑与环境学院 四川 成都 610065）

城市污泥是指处理污水所产生的固态、半固态及液态的废弃物。污泥处理最终的目的是使污泥经过减量、稳定和无害化处理后作为资源加以利用。本文主要介绍了污泥处理的几种方法和目前综合利用的途径。

城市污泥；处置；综合利用；资源化；无害化

0 概述

目前我国污水厂污泥产量一般为所处理污水量的1%～3%，随着水处理技术的提高和处理程度的深化，污泥产量会越来越多，如何高效环保的处理污泥是一个重要的问题。污泥是一种固态、半固态及液态的废弃物，由有机残片、细菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体。污泥中含有大量氮、磷、多种微量元素和有机质，同时也含有有毒有害、难降解有机物、重金属、病原菌及寄生虫等物质。如果处理方式不当，会对环境卫生造成破坏。除此之外，污泥处理的投资和运行费用巨大，一般可以达到污水厂运行投资的30%～50%。因此，开发减量化、稳定化、无害化和资源化的处理方式具有重要意义。

1 城市污泥的特点与危害

城市污水处理厂所产生的污泥中含有病原体、有机污染物、盐类物质及重金属等有害有毒物质，这些物质会对自然环境、人类和动物产生不良影响。污泥中所含的重金属性质极为稳定，通过一般方法去除难度较大，且其具有累积性，会危及到人们的生命安全。污泥中聚氯二恶英、有机农药、联氯呋喃、多环芳烃、可吸附的有机卤素、多氯联苯等有机污染物能使人或其他生物产生诸多病症。污泥中的病原体一旦入侵人体，将会导致诸多疾病，如肝炎、胃炎、骨髓炎、脑膜炎等。

2 污泥的一般处置方法

来自一级处理的初沉污泥和二级处理的剩余污泥分别进入处理池，以协调污泥产生量和系统处理能力之间的平衡；随后进行污泥浓缩，消减污泥体积；污泥消化则是减少污泥中的有机物含量和致病微生物的数量，降低利用的风险；脱水的目的是进一步降低污泥含水率，经脱水后的污泥可直接进行最终处置，也可经干化后再进行最终处置。

污泥处置主要目的是减小污泥体积以降低污泥处理及处置费用；通过稳定化处理避免产生二次污染；去除重金属或灭菌达到污泥的无害化与卫生化；在处理污泥的同时变废为利。

城市污泥的处置途径很多，我国目前所使用的方法有以下几种。

①堆肥处理

目前多地采用的堆肥方式主要有动态和静态。和污泥进行混合堆肥的物质有城市垃圾、木屑、树皮和稻壳等有机物或回流堆肥。通过堆肥过程的生化反应，使污泥达到稳定化和无害化的状态，堆肥后基本无味，污泥呈松散状，并达到腐熟程度。但填埋处理需专用场址，且场址面积也要求较大，并需要较高的运输和处理费用。

②卫生填埋

该法是指污泥经过简单的灭菌处理直接填埋处置。优点是处理成本低，无需高度脱水。然而卫生填埋也存在许多问题，各种有毒有害物质会通过雨水的侵蚀和渗漏作用对地下水环境产生严重威胁。卫生填埋处理时，除了要选择适合填埋场地之外，还应考虑环境卫生问题。建设污泥卫生填埋场须选择在底基渗透系数低且地下水位不高的区域，配设渗滤液收集装置及净化配套设施，防止新污染的产生。

③焚烧处理

污泥中含有大量的有机物和部分纤维素，焚烧正是利用其有机成分含量高、热值高的特点。焚烧处理的优势在于可快速进行减量化处理，既解决了污泥处置问题又可充分地利用其能源。对于远离填埋场的地区，使用焚烧法处置最经济有效。焚烧方法产生的遗留物最少，当然焚烧污泥的高成本和产生的空气环境污染也是需要思考的问题。

④水体消纳

利用水体消纳污泥一般不需进行严格的无毒无害化处理即可直接排入水体。但这种方法仅为一种权宜之计，无法从根本上解决污染问题。污泥进入水体后，其有毒有害物会导致水生环境恶化。另外大量污泥进水水体会导致水位升高，甚至堵塞河道，对人类生存产生潜在的威胁，此法并不推荐。

3 污泥的综合利用

污泥属于难处理物质，但由于其自身成分组成复杂，同样也成为利用价值较高的物质，在农业和能源上均具有相当高的利用价值，以下列举目前污泥在做处理后可以利用的几个方面：

3.1 农田林地施用

污泥中含有大量的有机营养成分和微量元素，施用于农田和林地后会提高土地的氮、磷、钾等的浓度，促进作物的生长。污泥的肥效可高于一般农家肥，有利于土壤质量的改良，并降低农产成本。有研究表明污泥肥料对绝大多数作物都有良好的增产作用，同时可改善蔬菜因缺少微量元素而引起的品质下降。一般林场、森林等地区均非人口密集地区，面积较大，相对环境容量也较大，可吸纳大量污泥。植被可利用污泥中氮、磷等加速生长。

3.2 土壤修复与改良

污泥中的有机质可改善土壤土质，因此污泥也可作为土壤改良剂使用。常见的废弃矿场、凹坑、垃圾填埋场、地表严重破坏地区等施入污泥可以增加土壤养分，改良土壤特性，改善土壤结构，促进土壤熟化，对人类生活潜在威胁较小，是一种很好的利用途径。

3.3 沼气利用

污泥通过厌氧消化可产生沼气。在反应容器内根据处理物的各种不同条件对容器内的厌氧环境进行调节，使微生物充分参与有机物的发酵降解（水解、酸化、气化），最终实现甲烷化。发酵产物（沼气）中主要是甲烷和二氧化碳，可作清洁燃料。该方法资源化程度高，既产生沼气同时也生产了有机肥料。

3.4 燃料化利用

污泥燃料化是将初沉池污泥和剩余活性污泥分别进行厌氧消化、混合消化，使污泥含水率至 80%，加入轻溶剂油，变成流动性浆液，送入四效蒸发器，脱除轻油（含水率2.6%），含油污泥经机械脱水后，加入重油成流动性浆液，将该浆液送至四效蒸发器蒸发、脱油，制成含水率5%、含油率10%以下的污泥燃料。污泥燃料热值较高，性质比较稳定，可用于发电，不仅节约了煤炭资源，燃烧的污泥灰还可以作为生产水泥的原料。

3.5 制作建筑材料

污泥生产建筑材料不仅可减少资源消耗，也可使资源循环利用，符合可持续发展要求。沥青混合物加入污泥灰，其各方面性能与传统材料制成的混合物相同。用干化污泥直接制砖，对污泥成分作适当调整，其可与制砖粘土的化学成分相当。利用活性污泥中所含有机物经过处理制成污泥树脂，与废纤维压制成板材，其品质优于国家三级硬质纤维板的标准。研究表明污泥灰可替代高达 30%的混凝土细填料，具有较高的经济价值。污泥制成的陶粒具有质轻、高强、隔热、保温、耐久等特性，节能效果显著，用途广泛。

4 小结

污泥处置的最终目的是在处置的同时加以利用，应同时考虑环境、经济、社会三方面的因素。污泥作为一种有价值的资源，进行无害化处理后再利用，既解决了技术问题，又开发了新的资源，满足可持续发展的需求。同时各地区应因地制宜，选择适合发展的污泥处理技术方可达到双赢。

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1007-6344（2017）02-0126-01

王 超（1993—），男，四川大学建筑与环境学院，硕士研究生，研究方向：市政工程