城市污水处理厂污泥处置方式探讨

任 韵

(贵州楚天环保有限公司，贵州 贵阳 550081）

目前，城市污水处理残余物中，污泥的产量极大地增加，合理处置污泥，使其达到无害化并被循环利用已成为各国普遍关注的问题。本文通过介绍国内外污水处理厂污泥处置的现状及问题，就各类污泥处置方式及优缺点开展系统论述，并为今后污泥的科学化处置建言献策。

1 污泥产生及处置现状

污泥是一类由无机颗粒、细菌体及有机残片等组成的非均质体，其难以通过沉降的方式完全实现固液态分离。污泥的成分复杂，由各类微生物所形成的菌胶团及其附属的无机物、有机物构成。作为一类集合体，污泥除水分含量较大外，还含有难降解的重金属、盐类、有机物、寄生虫卵及病原体微生物等。伴随社会经济的持续发展，城镇化进程的推进，城市数量不断增加，城市规模不断扩大，城市污水产生量和处理量都在不断上升，从而污泥产量也快速增多。这些污泥如若未经严格处理，对于环境的破坏及土地的占用的危害和影响是十分显著的。

污泥处置所要遵循的基本原则是“无害化、平稳化、资源化及减量化”，处置时力求污泥内的毒害物达到无害化要求，均不会给自然环境和人类健康构成危害。传统意义上，污泥处置常采用焚烧、填海及填埋的方式，这三种处置方式能够较好的将污泥与人类环境分隔，或直接改变污泥中物质形状，有较好的处理效果。然而，这几种方法却不能利用到污泥的剩余价值。

查阅文献可知，以土地利用、填埋及堆肥的方式处置污泥的城市污水处理厂的比例是14∶10∶1，在受调查的40个城市72家污水处理厂中，90%左右的污泥用于农家肥；我国城市污水处理厂中，不经任何处理而农用的污泥比例超过60%；在设置消化池的污水处理厂中，消化之后的污泥也仅略微脱水便农用，并未开展必要的无害处理，上述做法都不合乎污泥农用的卫生要求。相较于发达国家，我国污泥处置的无害化程度与之有较大差距。此外，我国某些区域的城市污水厂污泥采用露天堆放的办法，无疑会造成周边垃圾增多，生态环境破坏等隐患，而污泥处置结果未必理想。因此，迫切需要加大技术研发力度，对污泥处理方法进行革新。目前具有一定发展前景的污泥处置技术方向主要有：污泥堆肥处理后制作陶粒，或发电焚烧脱水后制作免烧砖等；发酵污泥后提取生物蛋白；大规模就地固化；焚烧、好氧发酵处置等新能源污泥处置技术。

2 污泥处置方式

2.1 土地利用

由于污泥内含有异常众多的氮、磷、钾等有机营养元素，其有机物的质量分数通常在60%～70%左右，含量超过农家肥，因此，也是园林绿化、土壤改良的理想材料。然而，污泥内含有较多的寄生虫、病原菌，还包含铝、铜、汞、砷等重金属及放射性元素等毒害物质，如若不经处置便利用，将危害水体及土壤的正常环境。近些年来，有机污染物，尤其是降解困难的大分子有机化合物受到广泛关注。所以，污泥在土地利用之前需着力解决三类问题：第一，污泥内的病原体、病毒等物质的消毒杀灭；第二，降低氮、磷元素含量，以免造成地下水破坏；第三，降低污泥内的重金属含量，避免农作物及土壤的二次污染。

2.2 污泥堆肥

堆肥技术是运用污泥内的好氧微生物开展好氧发酵的过程，将污泥按一定比例与各类添加剂混合，在好氧的条件下将有机物发酵成腐殖质。

污泥的堆肥，最早运用条垛式发酵模式，并每间隔一段时间充气以输送氧气、疏通气体，该技术工艺简便易操作。然而，由于周期较长，占地面积偏大，极易出现臭气，所以工艺遭废弃。上世纪80年代以来，欧美、日韩等国家陆续研制出封闭式发酵系统，采用机械的方法进料、排料和通风，尽管所需装备的成本高昂，但周期短，自动化水平高，处置后的污泥性能稳定，污泥的日处置量大，利用率高，此外，还能尽早排放臭气，经济效益较可观。

2.3 污泥焚烧

长期以来，西方发达国家焚烧污泥的比例相当高。根据焚烧流程主要划分为两种具体方法：一类是脱水污泥先干化处理后再焚烧；另一类是脱水污泥直接焚烧。焚烧处置方式具有较显著的优势，即处理彻底，形成无臭、无菌的无极残余物，可快速达到减量化和无害化的目的，但因操作复杂、能源及装备等方面要求较高，尚未满足推广条件。此外，污泥中含有丰富的有机物质，焚烧时极易产生新有害物质，如盐酸及二氧化硫等有害气体会对大气环境产生二次破坏。焚烧后残存的污泥灰及重金属烟雾同样属于污染物，若未采取稳妥的方案完成灰烬的处置也会造成二次污染。上述缺陷阻碍了该方法的推广，通常因其余方式受到环境等要素制约时才会选用该方法。

2.4 干化

污泥干化主要通过热及压力达到污泥内胶凝结构的破坏目的，并对污泥开展灭菌消毒工作。干化污泥有助于污泥的减容，提高其平稳性，杀灭病原微生物，消除臭味。经干化处理后的污泥用途很广泛，可代替能源充当土壤改良剂和农业肥料等。污泥的干化又划分为直接干化与间接干化。直接干化的不足之处在于能量消耗偏多，例如，生产1吨含水率10%的干污泥，需消耗1吨以上原煤，增加了处置成本，并可能对周边环境造成影响。该处置方式难以控制加热气温，易毁掉污泥内的有机组分。污泥的间接干化以盘式干燥为主，能源投入较低，效率较高，污泥有机物质不易损毁。该方式的占地面积较小、自动化程度较高、企业化操作简便。在西方国家，热干化已成为一类主流、环保的污泥处置方式，并以间接干化为主。

2.5 工业利用

污泥可直接充当建材的原料，也可制作保温材料。经烧结后的污泥产物可制造土木建筑工程的原材料或相应制品。污泥工业利用的处置方式具体有制造路基材料、制成陶粒或水泥添加料等。在工业利用的全过程中，要时刻注意，防止产生污泥的二次污染。

2.6 填埋

污泥的填埋最早始于上世纪60年代，填埋的操作流程相对简易，成本低廉，适用条件较强。污泥与其他固体废物一起填埋会产生下列问题：填埋场压实机械作业较困难；填埋场的卫生情形堪忧；污泥水分含量高，渗滤液属浓度较高的有机污水，需收集处置以避免二次污染。

据调查，美国采用填埋处理污泥的比例正持续降低，并有约5000个填埋场被迫关停。不难发现，填埋并未彻底解决污泥的环境问题，仅在一定意义上拖延了环境破坏的进度。如今，我国也有不少大中城市禁止污泥进入填埋场。

3 污泥处置的相关法律、法规及政策

为着力增强城市污水处理厂的污泥处置水平，保护生态环境，依据《中华人民共和国环境保护法》及《中华人民共和国固体废物污染防治法》等法律规定，制定了《城市污水处理厂污泥处置土地改良泥质》(CJ/T 291)、《农用污泥中污染物控制标准》（GB4284）、《城市污水处理厂污泥处置混合填埋泥质》(CJ/T249)、《城市环境卫生设施设置标准》(CJJ27)等多部法规，对污泥处置的新方式及控制标准进行了明确的规定。

4 结论与建议

结合现有污泥处置方式、法律法规及地方区域环境特性，我国今后在污泥处置中，要明确政府、企业及各机构部门的职能，发挥政府的行政效能，对城市污水处理厂的污泥处置给予必要的技术指导及行政监管，形成多部门齐抓共管的联动机制，加大行政机构的环境监管执法力度。市政部门要增强环保意识，积极研发新技术、新方式，使污泥得以妥善处置。

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