污水处理厂污泥处置技术的研究进展

 【摘 要】污水处理厂在处理污水过程中，会产生大量的有机污泥，容易造成二次污染，影响环境质量。本文主要综述了目前污泥处置技术的研究进展，对比各种处置技术的优缺点，探索污泥资源化技术。 

　　【关键词】污泥；处置方式；研究进展 

　　随着国民经济的发展，工业和生活污水的排放量日益增加，在我国节能减排政策与积极财政的作用下，城镇污水处理发展迅速，水环境治理取得显著成效。在污水处理时产生大量污泥没有得到及时有效处理处置，对环境造成极大的危害，同时造成了资源浪费。 

　　1.国内污泥处理现状及存在问题 

　　1.1 处理现状 

　　污泥处置至今都是难题，尚未得到有效处置。截止到2011年底，全国已有3100多座污水处理厂投入运营，处理能力达到1.39 亿m3/d，污泥产率达2000万t/d[1]。只有少部分污泥通过卫生填埋、堆肥、焚烧、建材利用等方式进行处置，大部分都是随意填埋或者堆放，对环境造成严重影响。 

　　1.2 存在问题 

　　当前污泥处置工艺所带来的问题比较多，产生了一系列问题，如焚烧处置产生的二�英气体，堆肥处置产生有害病菌、病毒，填埋处置消耗大量的土地资源并产生的渗滤液渗透问题等等，导致目前污泥处理处置受到限制。 

　　2.目前污泥处置方式 

　　2.1 堆肥 

　　生活污水处理厂产生的有机污泥中含有丰富的有机质及氮、磷和微量元素等植物所需养分，是一种良好的有机肥料和土壤改良剂。堆肥技术是污泥农用的主要手段。但污泥中也会含有一定量的重金属、有毒有机物等有害成分及高含水率，有恶臭，不便于储存、运输和使用等特点。 

　　由于好氧堆肥具有发酵周期短、无害化程度高、卫生条件好、易于机械化操作等特点，故国内外用垃圾、污泥、人畜粪尿等有机废弃物制肥的工厂，绝大多数都采用好氧堆肥[2]。好氧堆肥是在富氧条件下，在好氧菌作用下进行的[3]。该过程可使污泥中有机物转化成富含植物营养物的腐殖质，反应的最终代谢物是CO2、H2O和热量，大量的热量使物料维持持续高温，降低物料的含水率，有效地去除病原体、寄生虫卵和杂草种子，使污泥达到减量化、稳定化、无害化、资源化目的。另外，也有采用干污泥和回流污泥为调理剂，以树叶粉和木屑调节碳氮比，用强制通风静态发酵装置对污泥进行堆肥化处理，利用该方法也可使使污泥稳定化及无害化[4]。 

　　2.2 填埋 

　　污泥消化后经脱水再进行填埋是目前国内众多污水处理厂常采用的方式。该方法操作相对简单，处理费用不高。由于污泥消化装置工艺复杂，一次性投资大，运行操作难度大，实际运行经验表明往往难以达到预期效果。脱水污泥一般含水率都在80%，而普通垃圾卫生填埋场要求含水率为30%，脱水污泥的含水率大大高于普通生活垃圾填埋场的要求。污泥填埋会产生高浓度有机污水，必须集中加以处理，污泥填埋场四周应设置围栏，并采取相应的防蚊蝇、防鼠措施，未经干化处理的污泥宜小规模分层处理，污泥层厚度应小于0.5 m，泥层上面铺砂层0.5 m，彼此交替进行填埋[5]。 

　　由于填埋是一种对土地资源以及污泥自身资源的严重浪费，一些国家开始限制污泥的直接填埋。但综合考虑各种处置方法的成本、对环境可能产生的影响及目前我国的实际情况，污泥填埋处置也是我国一种适合的处置方式。 

　　2.3 建材利用 

　　污泥含有大量无机质，在处理后也可以作为建材的原料，可以实现资源化，同时将其中的有毒有害物质分解或固化，具有显著的优势。污泥建筑材料利用方式主要有制砖、制水泥、制纤维板等[6]。污泥制砖方法有两种：一种是用干化污泥直接制砖；另一种是用污泥灰渣制砖。污泥可用作制水泥，污泥中的无机物可以替代水泥生产中的粘土，有机物可替代部分燃煤，日本等发达国家利用废弃物生产生态环保水泥已有成熟的经验，而在国内，污泥制生态水泥研究工作开展较晚。污泥可用作制纤维板，主要是利用活性污泥中所含粗蛋白与球蛋白，在一定条件下制成活性污泥树脂，与经漂白、脱脂处理的废纤维（主要是棉、毛纺厂的下脚料）压制成板材，即生化纤维板。 

　　2.4 焚烧 

　　焚烧处理技术利用焚烧炉将脱水污泥加温干燥后，再进行高温氧化处理，使污泥中的有机物分解，最终获得少量灰烬的过程[7]。目前，焚烧技术可大致分为两类，即直接焚烧技术和混合焚烧技术。焚烧可将污泥中有机物全部碳化，杀死病原体，消除有害物，具有处理速度快、减少污泥体积和储存时间、可以回收能量等优点，能够最大程度减量化、最完全稳定化和最彻底无害化。 

　　但城市污泥在焚烧时会产生二氧化硫、二�英等气体而造成空气污染，且其一次性投资和处理成本都高于其它处理污泥方式，中国经济尚不发达，污泥焚烧处理所占比例很小。因此，开发新的焚烧工艺，努力降低焚烧系统的投资和运行成本，将会是污泥焚烧领域努力的方向。 

　　3.处置方式对比 

　　污泥制出的肥料只能用于草土、林地、花卉等的生长，最好不要用于粮食作物的生长，目前国家对污泥制肥也没有很明确的技术规范。污泥进行填埋，技术简单，虽然投资小，但填埋需要消耗大量土地资源，而且污泥中含有的有害成分可能严重污染地下水。污泥在建筑材料上的利用，可使资源循环利用，变废为宝，是一种比较优良的方式。污泥进行焚烧，可使其中有机物全部碳化，处理速度快，减少污泥体积等优点，但是在焚烧过程产生大量的有毒气体（二氧化硫、二�英等）污染环境。因此，污泥最好的方式是用于建筑材料的制备，使资源循环利用，变废为宝。 

　　4.结论 

　　污泥是一种固体废弃物，尽管其中含有大量有机质和营养物质，具有一定利用价值，但是污泥本身，以及处理处置过程中，会造成一些环境问题。因此，应推行以最终安全处置为目标，而不是盲目追求资源化的目标，并在体现“减量化、稳定化、无害化”的原则下，在坚持“安全、环保”的原则下，实现污泥的综合利用，回收和利用污泥的能源和物质。 

　　参考文献： 

　　[1] 孔祥娟. 我国城镇污水处理厂污泥处理处置工作现状、问题及展望[J]. 水工业市场， 2012， 12-14. 

　　[2] 董宏伟. 浅谈污水处理厂污泥处置方式的选择[J]. 科技资讯， 2011， 148. 

　　[3] 李斌， 李羊林. 污水处理厂污泥好氧发酵堆肥农用研究进展[J]. 环境卫生工程， 2009， 17： 118-120. 

　　[4] 张增强. 污水处理厂污泥堆肥化处理研究[J]. 农业机械学报， 2011， 42： 148-154. 

　　[5] 闫兵. 污水处理厂污泥处置方式探讨[J]. 宁夏机械， 2009， 54-55. 

　　[6] 金波， 李宝新. 城市污水处理厂污泥的综合利用探讨[J]. 环境科学与管理， 2010， 35： 106-109. 

　　[7] 黄祥， 姜言欣， 蒋文举. 城市污水处理厂污泥焚烧处理技术综述[J]. 四川化工， 2012， 15： 26-29.