城市污水處理廠污泥處置淺析

朱雅寧

摘 要：城市污水處理廠在解決污水問題的同時，不可避免的出現了污泥處理處置問題。如何選擇科學高效的污泥處置方法，使污泥變廢為寶，是當前需要研究的重要課題。本文主要對城市污水處理廠污泥處置技術及如何選擇合理的污泥處置方法，提高污泥處置率展開探討。

關鍵詞：城市污水;污泥處置;資源化

近年來，我國的污水處理取得了巨大進展，但污水處理過程中產生了大量污泥，污泥中的有毒有害物質如果處理處置不當，不但造成污水處理成本的增加，而且極有可能造成環境的二次污染。目前，我國最主要的污泥處置方式是衛生填埋和焚燒。由于技術不成熟、操作不規范、監管體系不健全等因素，導致污泥處置不僅消耗了大量的土地資源，污泥中的有用物質未能有效利用，而且造成了其他污染問題。污泥去向問題已成為污水處理廠運行中的一大難題，如何使污泥處置和保護環境達到良好的平衡，是當前面臨的重大課題。

1 城市污水處理廠污泥特點

城市污水處理廠污泥來源于初沉池產生的初沉污泥、二沉池產生的剩余污泥和腐殖污泥、深度處理的化學污泥等，以二沉池污泥為主。市政污泥一般占處理水量的0.3%-0.5%（以含水率為97%計）。污泥由細菌菌體、有機殘片、膠體、無機顆粒等組成，[1]其主要成分是有機物，并含有氮、磷等營養物質，易腐化發臭，含水率高且不易脫水，呈膠狀結構。

由于污泥中含有大量的細菌、病原微生物等有毒有害物質且含水率高，污泥處置前需要達到減量、減容、穩定、無害的處理。城市污水處理廠污泥出廠前通常采用的污泥處理工藝有：污泥濃縮、脫水、消化、干化、堆肥等。

2 污泥常用的處置方式

2.1 焚燒

污泥焚燒是近年來較為常用的污泥處理處置技術，主要分為直接焚燒和干化焚燒。直接焚燒能源消耗量大，且能量不能得到有效利用;干化焚燒可降低污泥中的水分，提高污泥的可燃性，灰渣能得到有效利用，投資及運行費用較低，因此污泥焚燒前通常將干化作為前處理工藝。污泥焚燒能夠徹底消滅病菌，將有機物碳化，減少廢物排放，但也存在投資費用高，造成空氣二次污染，不能有效回收能源等問題，因此選擇高效的污泥焚燒工藝尤為重要。污泥焚燒過程中須嚴格控制焚燒爐運行工況、焚燒溫度，并配合使用除塵工藝。

2.2 土地利用

市政污泥中含有大量植物生長所需的營養素，可作為園林綠化的基料或肥料，鹽堿地、沙化地等的土壤改良材料，農田肥料等。[2]由于污泥中含有寄生蟲卵、病原微生物等有害物質，污泥土地利用前必須先進行無害化處理，如熱干化、堆肥等，其中污泥堆肥應用較為廣泛。[3]污泥堆肥主要是通過嗜溫、嗜熱菌的作用，分解污泥中的有機質，殺滅各種寄生蟲卵、病院微生物等，提高污泥的肥分。污泥堆肥時需添加堆熟的污泥、稻草、木屑等作為膨脹劑;也可與城市垃圾混合堆肥，以城市垃圾作為膨松劑。污泥堆肥產品進行土地利用，可改良土壤結構，增加土壤肥力，且養分易被植物吸收，但由于污泥中氮、磷等物質含量較高且含有一定的重金屬元素，污泥進行土地利用時，須嚴格控制污泥質量及肥料投加量。

2.3 建材利用

污泥除含有有機物外，還含有與建材黏土原料組分相近的無機物，因此，可將干化污泥或污泥焚燒灰渣制成污泥磚、陶粒、水泥等建筑材料。

污泥磚制作：分污泥干化后直接制磚和污泥焚燒灰制磚兩種途徑。由于污泥中SiO2含量偏低，制磚時應添加適量的的黏土或硅砂等，對污泥成分進行適當調整以達到制磚黏土的成分比例。

陶粒制作：可直接以脫水污泥或以污泥焚燒灰為原料，添加少量輔料，燒結成污泥陶粒。污泥陶粒密度小、強度高、隔熱保溫且燒脹系數高，可取代砂石配置的輕骨料混凝土使用。

水泥、混凝土制作：①污泥焚燒后，其灰渣化學成分與水泥相近，加入適量的石灰，可燒制成灰渣水泥;②污泥焚燒灰渣具有一定的火山灰活性，可替代部分水泥和細沙，作為混凝土細骨料或水泥混合料。

污泥建材利用不僅可以節省污泥處置占用的土地空間，污泥中的有用成分也可得到有效利用，在污泥的資源化利用途徑中具有明顯優勢，但在燒制過程中須控制重金屬、二噁英等的揮發及污泥臭氣的產生。[4]

2.4 衛生填埋

污泥填埋分單獨填埋和與城市垃圾混合填埋兩種。一般作衛生填埋處置的污泥含水率需控制在60%以下，以保證填埋體的穩定和壓實度。污泥填埋前可添加石灰、粉煤灰等作為穩定劑來調節含水率，加速固化。污泥填埋應配備完善的防滲、滲濾液導排、填埋氣體導排及覆蓋層系統，以防止對地下水及周圍環境造成污染。目前污泥衛生填埋已是一項相對成熟的污泥處置技術，能有效利用現有場地，處理成本低，填埋技術成熟，但處理容量有限，填埋場衛生條件惡劣，無法利用污泥中的有用成分且存在滲濾液滲漏對地下水造成二次污染的風險。

3 污泥處置方式應用及展望

衛生填埋因弊端明顯，其應用將逐漸受到限制，污泥資源化利用將在污泥處置工作中發揮重要作用。對符合利用條件的污泥，盡可能的進行土地利用，但應嚴格控制污泥的質量，農用污泥的重金屬含量須達到相關標準方可施用，污泥土地利用也應嚴格定量，以減少氮磷等物質淋失、重金屬累積造成的污染及危害。不符合土地利用條件的污泥，可進行污泥焚燒處置，一方面回收熱能，另一方面焚燒灰渣可用作建材產品的原料。另外，污泥干化后還可直接用于制作燒土制品或生產水泥。從消納污泥，對有害物質進行固化穩定的角度來說，污泥建材利用是比其他資源化途徑更安全、徹底的處置方式，具有廣闊的應用前景。

4 結語

現階段我國資源、能源利用形勢日益緊張，環境問題日益突出，污泥處置方式的選擇不僅要考慮處置成本，還要考慮對環境的影響及如何變廢為寶，污泥資源化及綜合利用將成為污泥處置未來發展的主要方向。在城市污水處理工程中，應根據污泥性質、前處理工藝、現有技術等制定切實可行的污泥處置方案，促進環境、資源、經濟三者的平衡與可持續發展。

參考文獻：

[1]陳科.我國城市污水廠污泥處理處置技術淺談[J].科技創新導報，2012，（08）：141-143.

[2]王學魁，趙斌，張愛群，等.城市污水處理廠污泥處置的現狀與研究進展[J].天津科技大學學報，2015，30（4）：1-6.

[3]黎文威，張曉云.城市污泥脫水技術及脫水污泥資源化利用的研究進展[J].環境，2011（S1）：52-54.

[4]錢覺時，謝從波，謝小莉，等.城市生活污水污泥建材利用現狀與研究進展[J].建筑材料學報，2014，17（5）：829-835.