分析城市污水廠污泥處置及利用

陳 杰

河北億龍建筑工程有限公司（050000）

1 污泥最終處置的主要方式

目前，國內外污泥最終處置方式主要有綜合利用、填埋、投海。

1.1 綜合利用

1.1.1農田林地利用

污泥脫水后堆肥農用是目前國內一些污水處理廠正在進行研究和開發的課題，污泥中含有大量植物生長所必需的肥分（N、P、K）、微量元素及土壤改良劑（有機腐殖質）。我國城市污水處理廠的污泥農田林地利用是最佳的最終處置方法，但污泥中也含有對植物及土壤有危害的病菌、寄生蟲卵、難降解有機物、重金屬離子以及N、P的流失對地表水和地下水的污染,甚至可能含有一些致癌物質，目前對重金屬污染研究較多。因此，在作農田林地利用前,應進行堆肥處理以殺死病菌及寄生蟲卵，同時還應去除這些有害物質。目前普遍的問題是檢測手段跟不上要求,處理成本無法和經濟效益相平衡，化肥的普遍應用造成銷售市場難以開發等，這些使得此種處置方式尚未得到普遍的推廣。

1.1.2污泥焚燒產物利用

污泥焚燒可以從廢氣中獲得剩余能量，用來發電。在脫水污泥中加入引燃劑、催化劑、疏松劑和固硫劑等添加劑制成合成燃料，該合成燃料可用于工業和生活鍋爐，燃燒穩定，熱工測試和環保測試良好，是污泥有效利用的一種理想途徑。

1.1.3低溫熱解制取可燃物

污泥熱化學處理因其無害化和減量化徹底，地位已逐漸增強。污泥低溫熱解是一種發展中的能量回收型污泥熱化學處理技術。它在催化劑作用下無氧加熱干燥污泥至一定溫度（<500℃），由干餾和熱分解作用使污泥轉化為油、反應水、不凝性氣體和炭等可燃產物，最大轉化率取決于污泥組成和催化劑的種類,正常產率為 200～300 L（油）/t（干泥），其性質與柴油相似。

1.1.4建筑材料利用

污泥可用于制磚和制纖維板材。

污泥制磚的方法有兩種。一種是用干化污泥直接制磚，另一種是用污泥灰渣制磚。用干化污泥直接制磚時，應對污泥的成分作適當調整，使其成分與制磚黏土的化學成分相當。當污泥與黏土按重量比1：10配料時，污泥磚可達普通紅磚的強度。

1.2 填理

污泥填埋有填地與填海造地兩種。

污泥消化后經脫水再進行填埋是目前國內許多大型污水處理廠中常采取的方式，經過消化后的污泥有機物含量減少，性能穩定，總體積減少，脫水后作填埋處置是一種比較經濟的處理方式。

污泥填埋的操作要求與垃圾填埋相似。污泥填埋場的滲濾液屬高濃度有機污水，必須集中加以處理；污泥填埋場四周應設圍欄，并采取相應的防蚊蠅、防鼠措施，未經干燥焚燒處理的污泥，宜小規模分層填埋，生污泥泥層厚度應小于0.5 m，消化污泥泥層厚度應不大于3 m,泥層上面鋪砂土層為0.5 m,彼此交替進行填埋，并設置通氣裝置，污泥焚燒灰渣填埋時，可不分層填埋。

污泥填海造地,應遵守下列要求：①必須設護堤,滲水也必須集中進行處理，以防污泥和污水污染海水；②污泥或灰渣中的重金屬含量應符合填海造地標準。

1.3 投海

沿海地區，尤其是有大江、大河入海口附近，可考慮把生污泥、消化污泥、脫水泥餅或焚燒灰渣投海。投海污泥最好是經過消化處理的污泥。投海方式可用管道輸送或船運,其中管道輸送較為經濟。在污泥投海工程實施前，必須搞好投海區的選擇（離海岸10 km以外，水深25 m左右），以保證海水的稀釋與自凈作用。

2 污泥利用方案的選擇

2.1 污泥利用的潛在風險

污泥利用需符合嚴格的環境衛生標準，不能造成新的環境危害。污泥利用的環境問題是重金屬和氮對土壤、作物、水體的影響以及病原物污染，所以具有潛在風險。故采用堆肥方案時需加強對堆肥質量、場所和施用場地的管理。

2.2 利用方案的比較

2.2.1農田林地利用

土地利用是一種積極的、生產性的污泥處置方法。污泥利用前需堆肥化處理，堆肥化若采用靜態條垛工藝，成本最低，但其生產周期長、占用土地多且對周圍環境的影響比較嚴重;若采用發酵倉，其設備投資和運行費用將增加，而且若要制成復合肥還需烘干造粒設備，這樣其成本優勢就大大削弱了。

2.2.2污泥焚燒產物利用

污泥焚燒效果好，焚燒產物既可用作新的產品原料，又可回收熱能。國外已有較成熟經驗和工藝，可以直接借鑒使用。但總體來說焚燒的成本最高（是其他工藝的2～4倍）。今后應從降低成本，減少二次污染角度著手，生產新設備。

2.2.3低溫熱解制取可燃物

污泥低溫熱解效果亦好，污泥可通過干餾提取油、氣等，不但可做燃料也可用于制造四氯化碳等化工產品，具有工業化利用前景，且能量回收率高，經濟性優于焚燒處理，是大有前途的處理方法。在熱解機理和動力學研究方面，還有很多工作需進一步探討。在工藝和設備的改進方面有待新的突破。

2.2.4建筑材料利用

建筑材料利用，不僅可以減少污泥填埋所占用的土地，減少自然資源消耗，而且可以使資源得到循環利用，變廢為寶。

2.3其他因素

污泥處理設施的選址是方案選擇的決定因素之一。一般而言，污泥宜就近處理以節省運輸費用和減少濕污泥運輸對沿途造成的污染。由于污泥處理過程中可能會帶來臭味、有毒有害氣體及病原體等環境問題，所以選址會對方案選擇產生決定性影響。

3 結語

從長遠看，對于我們這樣一個農業大國，應將污泥制成污泥復合肥料或污泥生物復合肥料，將農田林地利用作為主要的有效利用途徑。同時，也要發展研究其他的資源化途徑，如直接或間接作為燃料、熱分解制油等。污泥焚燒作為最徹底的處理方式，在國外，特別是西歐和日本已得到了廣泛的應用，歐洲將來有30%的污泥土地利用和70%熱能利用。在國內，由于其一次性投資和處理成本大，焚燒煙氣需進一步處理等問題而一直未得到應用。隨著國內大型城市污水處理廠建設的進一步加快，污泥處置已成為突出的問題。