淺談污泥資源化在城市污水處理廠的利用

【摘 要】 在城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口增加的同時，大量的污水、污泥量也隨著不斷的加大。所以，人們必須關(guān)注污泥無害化、資源化。本文通過分析城市污水處理廠污泥的特性，對污泥的處理及資源化開發(fā)做了詳細(xì)闡述。

【關(guān)鍵詞】 城市 污水處理廠 污泥 資源開發(fā) 處理技術(shù)

Abstract ： The paper is mainly discusses the use of the sludge reuse in urban sewage treatment plants.

1.城市污水處理廠污泥的特性

1.1污泥量大

隨著中國社會經(jīng)濟(jì)和城市化的發(fā)展，城市污水的產(chǎn)生及其數(shù)量在不斷增長。中國的城市污水處理廠的數(shù)量從1977年的35座增加到2004年的667座，城市污水處理能力達(dá)到3000×104m3／d。按2004年中國的污水處理能力統(tǒng)計，每天約產(chǎn)生7000t的污泥餅，占中國總固體廢棄物的3.2％，而且年增長率大于10％。中國城市污水量在未來二十年還會有較大增長，根據(jù)預(yù)測，2010年污水排放量將達(dá)到440×l08m3／d，到2020年污水排放量達(dá)到536×108m3／d。隨著中國污水處理事業(yè)的發(fā)展，污泥的處理處置問題在城市污水處理中占有的位置已日益突出。

1.2污泥性質(zhì)安全穩(wěn)定

一般城市污泥中都含有一定量的重金屬，其含量的高低往往就決定它是否可以農(nóng)用。中國污水處理廠污泥中含有多種重金屬，其含量的性質(zhì)較為穩(wěn)定，主要以Zn和Cu為主，其他重金屬含量較低。一般的城市污水處理廠污泥有害成分比較低，因此，城鎮(zhèn)污水處理廠的污泥采用好氧堆肥之后土地利用是適宜的，也是安全的。污泥的pH值為6～7，一般不會明顯影響后續(xù)處置及利用。隨著人們環(huán)保意識的增強(qiáng)，污泥中重金屬含量呈下降趨勢。

3、肥效較高

城市污水處理廠產(chǎn)生的污泥中含有大量的N、P、K及有機(jī)質(zhì)，而且N、P以有機(jī)態(tài)為主，還含有植物所必須的多種微量元素。中國污泥的有機(jī)質(zhì)平均含量為37.18％，N、P、K平均含量分別為3.03％、1.52％、0.69％，均超過國家堆肥需要的養(yǎng)分標(biāo)準(zhǔn)。在中國，不同地區(qū)污水處理廠污泥的養(yǎng)分含量相差較大，同一地區(qū)城市污泥中鉀的含量變化并不大。從長遠(yuǎn)來看，中國污水處理廠的污泥中N、P的含量將隨著脫氮脫磷等二級污水處理工藝的增加而增加，這將有利于污泥土地利用和堆肥處理。

2.城市污水處理廠污泥的處理技術(shù)

2.1污泥消化

污泥消化利用微生物的代謝作用分解污泥中的有機(jī)物，使污泥穩(wěn)定并降低污泥總量。一般分為好氧消化和厭氧消化。厭氧消化較常用，其優(yōu)點為：顯著減少污泥體積，消除惡臭，污泥易脫水，性質(zhì)穩(wěn)定，更適宜作肥料。

2.2污泥熱處理

熱處理是污泥加熱、熱解、氣化處理的總稱，也是污泥穩(wěn)定化和改善性能的有效方法。加熱法可殺死污泥中的微生物和寄生蟲卵，破壞有機(jī)物，使污泥易于脫水，但能耗較高，會產(chǎn)生惡臭。熱解法是將脫水干燥后的污泥在隔絕空氣條件下進(jìn)行高溫干餾、裂解從而得到可燃?xì)怏w、焦油、苯酚等產(chǎn)品并使污泥大大減容。

2.3等離子體處理

該法是最近研究成功的，它利用電弧等離子體技術(shù)產(chǎn)生高溫突躍處理脫水污泥，使污泥中的有機(jī)物發(fā)生物理化學(xué)變化，從中快速制得可燃?xì)怏w，其主要成分是CO，產(chǎn)物氣體可直接點火燃燒。試驗結(jié)果表明，污泥含水量在43％左右時，CO產(chǎn)率較高。

3.城市污水處理廠污泥的資源化開發(fā)

我國城市生活污水處理行業(yè)，一直面臨著污泥的出路問題，但污泥的根本出路是資源化，因此需要加強(qiáng)對污泥利用的開發(fā)研究，化害為利，使污泥的產(chǎn)生、處置與環(huán)境保護(hù)之間達(dá)到一個良好的平衡。目前，污泥資源化利用主要有以下幾種方法：

3.1污泥農(nóng)林利用

綜上所述，城市污泥含有大量的有機(jī)質(zhì)和N，P，K以及Mn，Zn，Cu，S，F(xiàn)e等植物生長元素，是一種良好的肥料和土壤改良劑．田間實驗表明污泥用于農(nóng)田后能改良土壤的物理化學(xué)性質(zhì)，增加土壤營養(yǎng)成分，提高土壤可耕作性將污泥施用于花卉、草坪等，既可遠(yuǎn)離食物鏈，又可就近消化污泥，還能減少化學(xué)肥料的用量，但污泥也含有大量有害物質(zhì)，污泥中的重金屬是決定污泥能否農(nóng)林利用的主要因素。

3.2環(huán)保材料

從污泥中提取出微生物絮凝劑，不僅可用于油水分離，還可用于去除污水中的懸浮物、有機(jī)物等。礦化污泥可制備用于回收水表面溢油的吸附劑，且效果相當(dāng)顯著，活性污泥能作為粘結(jié)劑將無煙粉煤加工成型煤．在加工過程中，污泥可改善高溫下型煤內(nèi)部孔結(jié)構(gòu)，降低灰渣中的殘?zhí)迹勰酂嶂狄驳玫匠浞掷?。未馴化污泥可制成降解五氯酚的顆粒污泥，而經(jīng)氯苯馴化的污泥對氯苯、鄰二氯苯、間二氯苯等共存的體系具有良好的降解作用。

3.3建材利用

有些工業(yè)廢水和生活污水混排處理后的污泥含有機(jī)廢物、重金屬和一些有害微生物，可用于制造磚塊、生態(tài)水泥、陶粒、填料等．比如有的城市污水廠與水泥制品廠或制砧廠合作，把污泥作為建材產(chǎn)品的摻合料一起焚燒，最終生產(chǎn)出質(zhì)量完全符合標(biāo)準(zhǔn)的建材產(chǎn)品，同時還降低了生產(chǎn)成本．這種處置過程，充分利用了污泥中的無機(jī)物（粘土），補(bǔ)充了當(dāng)前水泥生產(chǎn)與制砧生產(chǎn)緊缺的泥源；同時充分利用了污泥中有機(jī)物（具有熱值）作為輔助燃料，減低了建材產(chǎn)品生產(chǎn)的煤耗量；由于焚燒溫度高達(dá)1200℃、污泥中病原體被徹底毀滅；燃燒過程中產(chǎn)生的有害廢氣（如二堊英）被徹底分解，又無殘留灰渣，徹底避免了對環(huán)境的污染；同時為建材生產(chǎn)廠提供了再生資源，降低建材產(chǎn)品的單位成本；根據(jù)市場經(jīng)濟(jì)運作，污水廠還從中得到了應(yīng)有的實惠，但是污泥建材利用應(yīng)考慮重金屬浸出率及放射性污染物、有機(jī)污染物的影響。

3.4污泥的高溫堆肥

目前世界各國采用的方法有靜態(tài)和動態(tài)堆肥兩種，如自然堆肥法、圓柱形分格封閉堆肥法、滾筒堆肥法、豎式多層反應(yīng)堆肥法以及條形靜態(tài)通風(fēng)等堆肥工藝，這些方法都在不斷發(fā)展，美國20世紀(jì)80年代初開發(fā)了比較完善的貝爾茨維爾好氧堆肥法，主要采用堆底穿孔管道通入空氣的方法，能夠防止臭氣擴(kuò)散，比較安全衛(wèi)生。污泥連續(xù)發(fā)酵工藝主要是利用快速發(fā)酵回轉(zhuǎn)倉完成中溫、高溫發(fā)酵工藝，是目前國際上較為先進(jìn)、也較為普遍使用的處理方法，它具有高效、防臭和成品質(zhì)量高的特點，已在美國、日本、歐洲廣為采用。

3.5其他綜合利用

有的城市污水廠污泥則與制熱單位合作，利用污泥替代部分燃煤制熱，取得了較好的效果．污泥通過焚燒達(dá)到了無害化處置，制熱單位由于獲得了污泥這一再生資源，緩解了當(dāng)前燃煤供應(yīng)緊張的局面，并降低了制熱生產(chǎn)成本。

結(jié)論

污泥的最佳處置途徑是資源化利用，它不僅可以處置污泥，而且還可以充分利用資源，節(jié)約資源，為污水處理廠的污泥處置與處理找到一條化害為利、變廢為寶的合理出路，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)利益與社會效益同步增長。污泥堆肥土地利用、建材利用、厭氧發(fā)酵工業(yè)化制氣技術(shù)等都能夠充分利用污泥中有機(jī)物含量高的特點，不僅可以解決污泥出路問題，也產(chǎn)生大量的有用物質(zhì)，節(jié)省了大量的土地面積，是適合我國國情的有前途的污泥處置方法。鑒于污泥土地利用所涉及的研究與利用等方面的種種問題，要想達(dá)到安全有效的目標(biāo)，需要政府有計劃地組織環(huán)境保護(hù)部門同農(nóng)業(yè)部門開展污泥土地利用方面的科學(xué)研究，以經(jīng)濟(jì)、安全、合理、有效、有益的原則利用污泥，以發(fā)揮其巨大的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和生態(tài)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬娜，陳玲，等.我國城市污泥的處置與利用[J].生態(tài)環(huán)境2003，（12）：92-95．

[2]史昕龍，陳紹偉．城市污水污泥處理與利用[J].環(huán)境保護(hù).2001，（3）：45-46．

[3]王詩元，崔玉波，等.污泥處理技術(shù)展望[J].吉林建筑工程學(xué)院學(xué)報，2000，（1）：25-27．

[4]曲頌華，陳紹偉．城市垃圾與污水廠污泥的混合堆肥研究[J].環(huán)境保護(hù)，1998（10）：15-16．

（作者單位：蔣麗波 黑龍江匯通環(huán)保技術(shù)有限公司 蔣貴海 黑龍江盛大環(huán)保建筑工程有限責(zé)任公司）