污泥处理及资源化技术研究进展

林昱廷，彭娅娅，苏冰琴，陶 艳，芮创学

（1.太原科技大学 环境与安全学院，山西太原 030024；2.太原理工大学 环境科学与工程学院，山西晋中 030600；3.山西嘉宝源科技有限公司，山西太原 030006）

污泥是污水处理过程中产生的副产物，含有大量有机物、氮、磷、病原微生物、重金属和有毒化合物。如果污泥未经处理或处理不当，将会造成严重的环境污染。本文总结了国内外学者对污泥处理、处置与资源化技术的研究进展。

1 污泥处理技术

1.1 污泥浓缩

污泥浓缩是降低污泥含水率的方法。常用的方法有重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩。Nguyen，N.C 等研究了超声渗透（FO）工艺浓缩污泥，这种技术作为新兴的污泥浓缩工艺，具有创新和可持续发展的潜力。

1.2 污泥稳定

污泥稳定化是指降解污泥中的有机物质，去除细菌等病原体。主要处理方法包括消化、堆肥化、固化稳定化、湿式氧化技术、等离子体处理技术和氯氧化技术。Liu Yongjun 等研究发现加入优势菌属能够促进污泥稳定化进程，提高污泥好氧消化效率。

1.3 污泥脱水

污泥脱水是指流态污泥脱除水分，转化为半固态或固态泥块的处理方法，可采用加热、冻融、超声或电场等方式进行物理调理，采用混凝、絮凝、高级氧化技术（AOP）、酸碱和酶处理等方式进行化学调理。加压垂直电渗透脱水（PVEOD）是一种新兴的污泥深度脱水机械技术。张宇等研究了污泥投加量、电压、机械压力的交互效应对电渗透脱水的影响。

2 污泥处置技术

2.1 污泥堆肥

堆肥是通过微生物作用，使有机物被降解，分为好氧堆肥和厌氧堆肥。蚯蚓堆肥是指将蚯蚓引入到可降解物质中进行堆肥处理的过程，蚯蚓能利用自身丰富的酶系统将有机废弃物迅速彻底分解，加速堆肥腐熟过程。

2.2 污泥焚烧

污泥焚烧是利用焚烧炉高温氧化污泥中的有机物，使污泥成为灰烬。污泥焚烧可以使有机物碳化、杀死病原体、消除有害物质。

2.3 污泥填埋

污泥填埋是处理污泥的有效途径之一，污泥进入填埋场后和垃圾及覆土分层进行层堆、碾压，简便易行、成本低且适应性强。Jun He 等研究表明，改性污泥作为临时覆盖材料时，含固量大于60%。

3 污泥资源化技术

污泥资源化是通过物理、化学和生物方法，提取污泥中的有效组分，将污泥变为资源，具有良好的生态效益、环境效益、经济效益和社会效益。污泥资源化利用的主要方向有能源化、材料化、建材化和有机化等方面。

3.1 污泥能源化

污泥能源化是指通过物理、化学或生物的手段将污泥中的有机物转化为热量，实现污泥的能源化利用，包括污泥热解制油技术和污泥制氢技术。

3.2 污泥材料化

污泥材料化主要是指利用污泥制作成各种原材料，如吸附剂、可降解塑料、陶粒等。S.RIO 等研究了炭化活化条件对制备的吸附材料理化性能和吸附性能的影响。Yang Xin 等采用铁活化法将生物污泥热解制备污泥基吸附剂（SBA）。曲波提出将剩余污泥转化为可生物降解塑料的两段工艺。熊惠磊等研究发现，污泥厌氧产酸与PHAs 组合可降低成本。

3.3 污泥有机化

污泥有机化即为污泥蛋白质技术，实质是对微生物进行破壁处理，释放其中的蛋白质和水分，实现污泥资源化利用。陈茂霞等采用考马斯亮蓝法，提取到污泥蛋白质浓度在10～180μg/m L。

3.4 污泥建材化

污泥建材化是指污泥经过干化、焚烧之后，再加入粉煤灰等原料，将其制作成水泥、陶粒等建材。污泥合成水泥是指污泥作为水泥熟料煅烧中的添加剂。生态水泥是一种新型的硅酸盐水泥。污泥制陶粒指以污泥作为主要原料，添加粉煤灰和黏土烧制陶粒滤料。岳敏等考察了烧制过程中各主要因素（干燥时间、预热温度、预热时间、焙烧温度和焙烧时间）对产品性能的影响。污泥制砖是在制砖原料中掺配一定比例的污泥，利用有机物的热能价值和无机物替代部分黏土。国外有研究通过室内和室外实验对掺配污泥比例不同的黏土砖进行测试，掺配污泥的砖抗压强度在10.98～29.61MPa。

4 结束语

随着社会经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，城镇污水处理能力随之增强，导致污水处理厂污泥产量急剧增加。未经合理处理与处置的污泥，极易产生“二次污染”，严重时还会影响到水体、大气、土壤等周边环境。综上所述的污泥处理与处置方法，均在一定程度上缓解了污泥污染问题。污泥资源化利用技术，能够实现“以废治废”“变废为宝”，是污泥处理技术的未来发展方向。