城市污泥處置與綜合利用

王 超

（四川大學建筑與環境學院 四川 成都 610065）

城市污泥處置與綜合利用

王 超

（四川大學建筑與環境學院 四川 成都 610065）

城市污泥是指處理污水所產生的固態、半固態及液態的廢棄物。污泥處理最終的目的是使污泥經過減量、穩定和無害化處理后作為資源加以利用。本文主要介紹了污泥處理的幾種方法和目前綜合利用的途徑。

城市污泥；處置；綜合利用；資源化；無害化

0 概述

目前我國污水廠污泥產量一般為所處理污水量的1%～3%，隨著水處理技術的提高和處理程度的深化，污泥產量會越來越多，如何高效環保的處理污泥是一個重要的問題。污泥是一種固態、半固態及液態的廢棄物，由有機殘片、細菌體、無機顆粒、膠體等組成的極其復雜的非均質體。污泥中含有大量氮、磷、多種微量元素和有機質，同時也含有有毒有害、難降解有機物、重金屬、病原菌及寄生蟲等物質。如果處理方式不當，會對環境衛生造成破壞。除此之外，污泥處理的投資和運行費用巨大，一般可以達到污水廠運行投資的30%～50%。因此，開發減量化、穩定化、無害化和資源化的處理方式具有重要意義。

1 城市污泥的特點與危害

城市污水處理廠所產生的污泥中含有病原體、有機污染物、鹽類物質及重金屬等有害有毒物質，這些物質會對自然環境、人類和動物產生不良影響。污泥中所含的重金屬性質極為穩定，通過一般方法去除難度較大，且其具有累積性，會危及到人們的生命安全。污泥中聚氯二惡英、有機農藥、聯氯呋喃、多環芳烴、可吸附的有機鹵素、多氯聯苯等有機污染物能使人或其他生物產生諸多病癥。污泥中的病原體一旦入侵人體，將會導致諸多疾病，如肝炎、胃炎、骨髓炎、腦膜炎等。

2 污泥的一般處置方法

來自一級處理的初沉污泥和二級處理的剩余污泥分別進入處理池，以協調污泥產生量和系統處理能力之間的平衡；隨后進行污泥濃縮，消減污泥體積；污泥消化則是減少污泥中的有機物含量和致病微生物的數量，降低利用的風險；脫水的目的是進一步降低污泥含水率，經脫水后的污泥可直接進行最終處置，也可經干化后再進行最終處置。

污泥處置主要目的是減小污泥體積以降低污泥處理及處置費用；通過穩定化處理避免產生二次污染；去除重金屬或滅菌達到污泥的無害化與衛生化；在處理污泥的同時變廢為利。

城市污泥的處置途徑很多，我國目前所使用的方法有以下幾種。

①堆肥處理

目前多地采用的堆肥方式主要有動態和靜態。和污泥進行混合堆肥的物質有城市垃圾、木屑、樹皮和稻殼等有機物或回流堆肥。通過堆肥過程的生化反應，使污泥達到穩定化和無害化的狀態，堆肥后基本無味，污泥呈松散狀，并達到腐熟程度。但填埋處理需專用場址，且場址面積也要求較大，并需要較高的運輸和處理費用。

②衛生填埋

該法是指污泥經過簡單的滅菌處理直接填埋處置。優點是處理成本低，無需高度脫水。然而衛生填埋也存在許多問題，各種有毒有害物質會通過雨水的侵蝕和滲漏作用對地下水環境產生嚴重威脅。衛生填埋處理時，除了要選擇適合填埋場地之外，還應考慮環境衛生問題。建設污泥衛生填埋場須選擇在底基滲透系數低且地下水位不高的區域，配設滲濾液收集裝置及凈化配套設施，防止新污染的產生。

③焚燒處理

污泥中含有大量的有機物和部分纖維素，焚燒正是利用其有機成分含量高、熱值高的特點。焚燒處理的優勢在于可快速進行減量化處理，既解決了污泥處置問題又可充分地利用其能源。對于遠離填埋場的地區，使用焚燒法處置最經濟有效。焚燒方法產生的遺留物最少，當然焚燒污泥的高成本和產生的空氣環境污染也是需要思考的問題。

④水體消納

利用水體消納污泥一般不需進行嚴格的無毒無害化處理即可直接排入水體。但這種方法僅為一種權宜之計，無法從根本上解決污染問題。污泥進入水體后，其有毒有害物會導致水生環境惡化。另外大量污泥進水水體會導致水位升高，甚至堵塞河道，對人類生存產生潛在的威脅，此法并不推薦。

3 污泥的綜合利用

污泥屬于難處理物質，但由于其自身成分組成復雜，同樣也成為利用價值較高的物質，在農業和能源上均具有相當高的利用價值，以下列舉目前污泥在做處理后可以利用的幾個方面：

3.1 農田林地施用

污泥中含有大量的有機營養成分和微量元素，施用于農田和林地后會提高土地的氮、磷、鉀等的濃度，促進作物的生長。污泥的肥效可高于一般農家肥，有利于土壤質量的改良，并降低農產成本。有研究表明污泥肥料對絕大多數作物都有良好的增產作用，同時可改善蔬菜因缺少微量元素而引起的品質下降。一般林場、森林等地區均非人口密集地區，面積較大，相對環境容量也較大，可吸納大量污泥。植被可利用污泥中氮、磷等加速生長。

3.2 土壤修復與改良

污泥中的有機質可改善土壤土質，因此污泥也可作為土壤改良劑使用。常見的廢棄礦場、凹坑、垃圾填埋場、地表嚴重破壞地區等施入污泥可以增加土壤養分，改良土壤特性，改善土壤結構，促進土壤熟化，對人類生活潛在威脅較小，是一種很好的利用途徑。

3.3 沼氣利用

污泥通過厭氧消化可產生沼氣。在反應容器內根據處理物的各種不同條件對容器內的厭氧環境進行調節，使微生物充分參與有機物的發酵降解（水解、酸化、氣化），最終實現甲烷化。發酵產物（沼氣）中主要是甲烷和二氧化碳，可作清潔燃料。該方法資源化程度高，既產生沼氣同時也生產了有機肥料。

3.4 燃料化利用

污泥燃料化是將初沉池污泥和剩余活性污泥分別進行厭氧消化、混合消化，使污泥含水率至 80%，加入輕溶劑油，變成流動性漿液，送入四效蒸發器，脫除輕油（含水率2.6%），含油污泥經機械脫水后，加入重油成流動性漿液，將該漿液送至四效蒸發器蒸發、脫油，制成含水率5%、含油率10%以下的污泥燃料。污泥燃料熱值較高，性質比較穩定，可用于發電，不僅節約了煤炭資源，燃燒的污泥灰還可以作為生產水泥的原料。

3.5 制作建筑材料

污泥生產建筑材料不僅可減少資源消耗，也可使資源循環利用，符合可持續發展要求。瀝青混合物加入污泥灰，其各方面性能與傳統材料制成的混合物相同。用干化污泥直接制磚，對污泥成分作適當調整，其可與制磚粘土的化學成分相當。利用活性污泥中所含有機物經過處理制成污泥樹脂，與廢纖維壓制成板材，其品質優于國家三級硬質纖維板的標準。研究表明污泥灰可替代高達 30%的混凝土細填料，具有較高的經濟價值。污泥制成的陶粒具有質輕、高強、隔熱、保溫、耐久等特性，節能效果顯著，用途廣泛。

4 小結

污泥處置的最終目的是在處置的同時加以利用，應同時考慮環境、經濟、社會三方面的因素。污泥作為一種有價值的資源，進行無害化處理后再利用，既解決了技術問題，又開發了新的資源，滿足可持續發展的需求。同時各地區應因地制宜，選擇適合發展的污泥處理技術方可達到雙贏。

[1]伍遠輝等.城市污水處理廠污泥無害化處理研究[J].廣州化工.2015(11):13-15.

[2]王雅婷.城市污水廠污泥的處理處置與綜合利用[J].環境科學與管理.2011(01):90-94.

[3]馬娜等.我國城市污泥的處置與利用[J].生態環境.2003.12(1):92-95.

[4]朱澤華.城市污水處理廠污泥的無害化、資源化處置[J].中國資源綜合利用.2015(02):27-29.

[5]王忠喜等.污水處理廠污泥無害化處置工藝探討[J].污染防治技術.2011(04):16-23.

[6]阮辰旼.污水處理廠污泥“三化”處理處置的關鍵問題[J].凈水技術.2011.30(5):76-79,159.

S210

B

1007-6344（2017）02-0126-01

王 超（1993—），男，四川大學建筑與環境學院，碩士研究生，研究方向：市政工程