我國城市污泥處理技術現狀

姚立明，宮禹，趙孟石，李大尉，姚鴻賓

（1.黑龍江省科學院高技術研究院，哈爾濱150020；2.哈爾濱對俄高端技術轉移孵化中心，哈爾濱150020）

我國城市污泥處理技術現狀

姚立明，宮禹，趙孟石，李大尉，姚鴻賓

（1.黑龍江省科學院高技術研究院，哈爾濱150020；2.哈爾濱對俄高端技術轉移孵化中心，哈爾濱150020）

城市污泥處置不當會對環境造成污染。將城市污泥的處置與資源化相結合，才是城市污泥處置的最優方法。現有的城市污泥處理技術主要有衛生填埋法、厭氧消化法、濕式氧化法、干化焚燒、排海、農用及其他技術手段。在處理過程中，仍然存在臭氣、重金屬及滲濾液污染、可燃氣體爆炸、投資大、運行成本高等問題及風險。需要加強城市污泥高效快速堆肥、污泥制造有機——無機復合肥、污泥制造建筑材料、污泥熱能利用等關鍵技術及設備的研發，推進我國城市污泥高效利用的發展。

污泥處理；技術現狀；污染

1　處理城市污泥的目的

城市污泥會對環境造成污染，如果合理將其利用就會變廢為寶。城市污泥中含有豐富的N、P、K及有機物，這些元素都是農作物和植物生長所必需的營養元素，可以實現改良土壤的目的，城市污泥中含有的有機物是最主要的生物質能源，干燥以后可以作為一種低熱值的燃料。目前，大家對資源達成的共識是“所有資源都是有限的”，這也是客觀存在的事實，因此，在有關城市污泥處理問題上，必須采取可持續發展戰略，將城市污泥的處置與資源化相結合，才是城市污泥處置的最優方法。

2　城市污泥處理現狀

2.1城市污泥處理政策狀況

目前，我國城市污水處理廠每年排放的污泥量正在以加快的速度增長，特別是在我國城一、二線城市與地區，城市污泥出路問題已經十分突出。我國多部門先后出臺了多項城市污泥處理文件，2009年國家住房和城鄉建設部、環境保護部和科學技術部聯合下發了《城鎮污水處理廠污泥處理處置及污染防治技術政策（試行）》建城［2009］23號文件。2010年國家環境保護部發布關于《城鎮污水處理廠污泥處理處置污染防治最佳可行技術指南（試行）》HJ-BAT-002技術文件。2011年國家住房和城鄉建設部、國家發展和改革委員會公布實施《城鎮污水處理廠污泥處理處置技術指南（試行）》建科［2011］34號文件。這些技術文件的公布實施，對我國城市污泥處理處置的定義，有機污染物、病原菌、重金屬及城市污泥處理技術方法等提出了具體的系統指標要求，初步解決了我國城市污水處理廠污泥處理處置無據可依的現狀。但由于我國城市污泥處置標準的制定、評價、修改沒有一個規范化和完整性的體系，各標準間缺乏統一性，因此，我國政府部門亟須出臺標準統一的城市污泥處理處置規范性文件，以便更有效地規范城市污泥處理處置行為，防止二次污染的發生。

2.2現有的城市污泥處理技術

2.2.1污泥衛生填埋法

最原始的一種方法是將城市污泥進行填埋，衛生填埋就是將城市污泥利用一定的技術將其脫水，然后將脫水后的城市污泥直接運送到專業填埋場進行填埋處理。這種填埋方法有一定的優勢，所需的技術要求較低、費用低且適用性較廣。但是，這種衛生填埋只能起到一個暫時的延緩作用，并不能消除最終的污染，反而會因填埋過程產生臭氣、可燃氣體爆炸、滲濾液和微生物病菌，對周圍環境及地下水造成污染［1］。

2.2.2污泥厭氧消化法

污泥厭氧消化法是利用厭氧微生物將城市污泥中的有機物進行分解，從而使其趨于穩定［2］。目前較常用的厭氧消化法有二相消化法和高濃度消化，城市污泥經過消化處理后，可以實現城市污泥減量的目的，但是，處理費用較高，且需要進一步的脫水，并不是最佳方法。

2.2.3污泥濕式氧化法

濕式氧化法（WO法）需要在高溫高壓下進行，污泥中具有還原性的無機物和有機物在高壓高溫下被壓入的空氣氧化，最終被氧化成水、二氧化碳以及少量的固體殘渣。對于一些難降解的有機污泥，這種方法非常適用。在一定的溫度和壓強下，各種難降解的有機污泥80%以上都可以實現降解。濕式氧化法脫水性強，而且處理的周期較短，滅菌和除毒的效果也比較好，但是，該方法所需的設備系統復雜、運營成本較高，因此并未得到大量應用。

2.2.4污泥干化焚燒

城市污泥干化焚燒是將脫水后的城市污泥摻入煤炭，送入鍋爐進行焚燒［3］，以達到最大限度減量的目的。焚燒過程可殺死一切病原體，分解全部有機質，但污泥焚燒后產出的大量灰分，目前還沒有找到合理經濟的處理方法。此外，城市污泥焚燒處理成本較為昂貴，需要技術要求較高的設備，沒有得到廣泛應用。

2.2.5污泥排海

在某些沿海地區，城市污泥采用投海的方式進行處置。但由于其污染嚴重危害海洋生態系統，甚至會引發全球性的環境問題，近年來這一方法遭到了強烈反對。

2.2.6污泥農用

由于污泥中含有較多的有機質和N、P、K，這些是農作物生長的必需營養物質，因此將城市污泥進行農用是污泥處理的一種有效的可行辦法。對符合直接農用標準的城市污泥，可不經處理直接施用于林地、農田等場所，這種方法叫作直接農用，其成本低，但具有管控難及環境污染風險。另一種是將城市污泥進行堆肥或消化，然后將處置后的城市污泥制成復合肥料，將其施用于農田、林地，叫作間接施用。但是這種方法也有其局限性，污泥中的重金屬含量必須符合國家規定。上述兩種污泥農用方法雖然成本低，但都存在環境污染風險，因此在我國也沒有得到廣泛應用。

2.2.7其他

自然干化也是常見的一種低成本、低耗能的城市污泥處置方法，但其滅菌效果極差，在處置過程中會產生臭氣，不適合大規模處理。熱干燥法也叫污泥的熱干燥法，是利用熱和壓力將污泥的結構破壞，這種方法可以殺滅污泥中的病原菌，但是投資較高。膜生物反應器是近年來發展起來的一種新型處理方法，它利用膜分離技術，是一種新型的處理工藝，在這種方法處置中，城市污泥能被完全截流，有機物的去除率可達到90%，但是這種方法容易造成膜的堵塞，而且膜材料的選擇也是目前較難克服的難題，因此該方法并沒有得到很好的推廣。

2.3城市污泥處理存在的問題

雖然我國逐步加強了對城市污泥處理問題的關注，但是處理水平沒有取得很大的進展。由于企業運營經費緊張和缺少有效處理技術等原因，我國城市污泥沒有穩定而合理的出路，總體是以衛生填埋和露天堆放為主。有資料表明，約90%的污水處理廠沒有有效污泥處理途徑，會造成重金屬、有機物污染及病蟲害等二次污染。雖然“十二五”國家做了污泥處置的規劃，但由于投資及運行成本過高，只有北京、上海、廣州等經濟發達省會城市建設了城市污泥處理廠，但多采用干化焚燒方式處理，各城市污泥處理廠靠政府補貼艱難度日。

3　展望

城市污泥處置已成為全世界關注的水處理后續環境問題。將處理不當的城市污泥排放到環境中，不僅會造成資源和能源的浪費，還會對環境產生二次污染，城市污泥處理處置技術應在考慮社會效益和環境效益的前提下進行選擇，重點應放在污泥的綜合利用方面，污泥的資源化利用將是未來發展的主要方向。需要加強城市污泥高效快速堆肥、污泥制造有機——無機復合肥、污泥制造建筑材料、污泥熱能利用等關鍵技術及設備的研發，推進我國城市污泥高效利用的發展。

［1］甄廣印，趙由才，宋玉，等.城市污泥處置技術研究［J］.有色冶金設計與研究，2010，31（5）:41-45.

［2］王廣啟，吳靜，左劍惡，等.城市污泥高固體濃度厭氧消化的研究進展［J］.中國沼氣，2013，31（6）:9-12.

［3］李軍，王忠民，張寧，等.污泥焚燒工藝研究［J］.環境工程，2005，23（6）:48-52.

［4］林春綿，蔚立玉，王軍良，等.城市污水處理廠污泥的肥料化利用［J］.浙江工業大學學報，2004，32（2）:151-156.

Technical situation o fm unicipal sludge treatm en t

YAO Li-ming，GONG Yu，ZHAOMeng-shi，LIDa-wei，YAOHong-bin
（1.InstituteofAdvanced Technology，Heilongjiang Academy ofSciences，Harbin 150020，China；2.Harbin High-technology Transfer Incubation Centre to Russia，Harbin 150020，China）

Impropermunicipal sludge treatment will create pollution to the environment，and a combination of sludge treatment and resource utilization should be the optimal treatmentmethod.The existingmethods include sanitary landfill，anaerobic digestion，wetoxidation，incineration，discharging into the sea and agriculturalutilization etc.However，thereare stillproblemsand risksduring the treatmentprocess，thatis，contamination caused by odor，heavy metal and leach ate，flammable gas exp losion，huge investment and high operation cost.Thus，we need to strengthen the research of key technology including rapid and high-efficient composting，production of organic-inorganic compound fertilizer，production of buildingmaterial and thermal energy utilization as well as related equipments，which could promote the developmentofmunicipal sludge efficientutilization in our country.

Sludge treatment；technicalsituation；pollution

X703

A

1674-8646（2015）03-0010-02

2015-01-15

姚立明（1972-），男，吉林九臺人，碩士，高級工程師，主要從事城市污泥資源化利用領域研究。