城市污水处理厂污泥的有效利用和相关的环境问题研究

范吉伟

【摘 要】污水处理厂污泥处理处置是城镇污水处理的重要环节，也是衡量污水处理成效的重要标准，如何科学化地处理和处置污水处理厂污泥，探讨污泥如何有效利用的措施和途径，是我们污水处理厂、公众和相关政府部门共同关心的问题。

【关键词】污水处理厂；污泥处理；污泥处置

1、污泥处理处置现状及存在问题

1.1现状

目前，我国城市水污染控制普遍存在的问题是“重污水处理而轻污泥处理处置”。同我国大部分城市一样，襄阳市已建成的污水处理厂在原有设计方案中未考虑污泥稳定、无害化处理，污水处理厂污泥经重力浓缩机械脱水后形成泥饼外运处置。

本市污泥在外运处置上主要采用以下几种方法：（1）填埋、运至当地垃圾处理厂或就近填埋。（2）农场弃置及随意堆放，也有将污泥堆放在厂区内。（3）部分污泥不知去向。

1.2存在问题

本地区污泥处理处置的情况来看，脱水污泥填埋、弃置带来如下问题：

（1）污泥含水率高会带来运输费用高，大量占用填埋空间，影响垃圾压实操作等系列问题。

（2）本地区雨量较充沛，弃置及简易填埋，易使污泥受雨水冲刷，漫流到地表水体或渗入地下引起污染。

（3）露天堆放的污泥易产生恶臭、滋生蚊蝇，严重影响周边环境卫生。

随着规划中污水处理厂的陆续建成，污泥量将越来越多，污泥的处理处置将成为本地区污水处理行业健康发展的瓶颈问题。

2、污泥对环境的污染

（1）污泥盐分的污染

污泥含盐量较高，会明显提高土壤电导率，破坏植物养分平衡、抑制植物对养分的吸收，甚至对植物根系造成直接的伤害，而且离子间的拮抗作用会加速有效养分的流失。

（2）病原微生物的污染

污水中的病原体（病原微生物和寄生虫）经过处理还会进入污泥。新鲜污泥中检测得到的病原体多达千种，其中危害较大的是寄生虫。Polan和Jones（1992）认为污泥中病原体对人类或动物的污染途径4种：①直接与污泥接触；②通过食物链与污泥直接接触而感染；③水源被病原体污染；④病原体首先污染了土壤，然后污染水体。污泥农用引起的潜在疾病被认为主要与沙门氏菌和绦虫卵有关。

（3）氮、磷等养分的污染

在降雨量较大地区的土质疏松土地上大量施用富含N、P等的污泥之后，当有机物分解速度大于植物对N、P的吸收速度时，N、P等养分就有可能随水流失而进入地表水体造成水体的富营养化，进入地下引起地下水的污染。

（4）有機物高聚物污染

城市污泥含有有苯、氯酚等有毒物质。尽管目前国内外对城市污泥中有机污染物的研究并不多，但是一些国家对农用城市污泥中有机污染物的特征及其在农业环境中的行为、生态效应和调控措施等方面进行了一定的研究。

（5）重金属污染

在污水处理过程中，70%～90%的重金属元素通过吸附或沉淀而转移到污泥中。一些重金属元素主要来源于工业排放的废水如镉、铬；一些重金属来源于家庭生活的管道系统如铜、锌等重金属。重金属是限制污泥大规模土地利用的重要因素，因为污泥施用于土壤后，重金属将积累于地表层。另外重金属一般溶解度很小，性质较稳定、难去除，所以其潜在毒性易于在作物和动物以及人类中积累。

3、污泥有效处置和处理的途径

（1）卫生填埋

卫生填埋操作相对简单，投资费用较小，处理费用较低，适应性强。但是其侵占土地严重，如果防渗技术不够，将导致潜在的土壤和地下水污染。污泥卫生填埋始于20世纪60年代，到目前为止已经发展成为一项比较成熟的污泥处置技术。

（2）污泥农用

污泥农用投资少，能耗低，运行费用低，其中有机部分可转化成土壤改良剂成分，因此污泥土地利用被认为是最有发展潜力的一种处置方式。这种处置方式是把污泥应用于农田、菜地、果园、林地、草地、市政绿化、育苗基质及严重扰动的土地修复与重建等。科学合理地土地利用，可减少污泥带来的负面效应。

（3）污泥焚烧

以焚烧为核心的处理方法是最彻底的处理方法，它能使有机物全部碳化，杀死病原体，可最大限度地减少污泥体积，但是其缺点在于处理设施投资大，处理费用高，有机物焚烧会产生二恶英等剧毒物质。为防治焚烧产生二恶英等有害气体，要求焚烧温度高于850℃。焚烧后产生的焚烧灰可以改良土壤、筑路，制砖瓦、陶瓷、混凝土填料等。此外，已经有一些公司正在开发将脱水污泥制成燃料以发电的新技术。在国内由于其一次性投资和处理成本大、焚烧烟气需进一步处理等问题而一直未得到广泛的应用。

（4）污泥干化和热处理

污泥干化能使污泥显著减容，体积可以减少4～5倍，产品稳定、无臭且无病原生物，干化处理后的污泥产品用途多，可以用作肥料、土壤改良剂、替代能源等。早在20世纪40年代，日本和欧美就已经用直接加热鼓式干燥器来干燥污泥，经过几十年的发展，污泥干化技术的优点正逐步显现出来。

（5）污泥堆肥

堆肥化技术是国际上从60年代迅速发展起来的一项新兴生物处理技术。虽然国外将污泥堆肥处理后制成复合肥已经相当普遍，但是国内污泥堆肥的商品化生产正在蓬勃地发展中。我国的深圳、太原、石家庄、西安等地已经出现了污泥堆肥产品。

（6）海洋倾倒

海洋倾倒操作简单、对于沿海城市来说其处理费用较低，但是，随着生态环境意识的加强，人们越来越多地关注污泥海洋倾倒对海洋生态环境可能存在的影响。但是从1998年底，欧共体城市废水处理法令（91/271/EC）已经禁止其成员国向海洋倾倒污泥。

4、污泥处理处置过程中保障措施

（1）有序推动污泥处置工作的政府政策和技术方案的指导

区域主管部门，要根据本地区的特点，组织相关政府部门制定污泥处置的政策，以及污泥处置的技术方案选择思路。

（2）落实好污泥处置有关的扶持政策

各级部门要切实认真地落实国家有关城市污水处理厂污泥处置的优惠政策，要统筹安排好环境保护财政专项资金，加大对污泥处置基础设施建设的投入。

（3）严格杜绝工业废水进入城镇污水处理厂

虽然城镇污水处理厂污泥含有大量的有机物、丰富的氮磷等营养物，但是污泥中含有重金属等有害物质，很难找到利用的市场。因此，严格杜绝工业污水进入城镇污水处理厂，从源头上加强工业污染的监管，从而为各地区城镇污水处理厂污泥资源化利用做好准备。

（4）污泥处理处置的技术保障

要根据地区污泥的物化特性，并结合本区域产业结构的特点，探讨和研究适合本区域的污泥处置技术路线，真正实现城镇污水处理厂污泥减量化、稳定化、无害化和资源化的目的。

（5）加大污水处理厂的技术革新和管理力度

由于这10年来全国各地大规模的建设污水处理厂，出现相应的问题有：①严重缺少污水处理方面的技术人员，技术力量薄弱；②污水处理厂技术落后（目前很多地区污水厂处理厂都在提标）；③管理人员管理水平不足，这样就造成产生污泥量的多少、污泥的含水率多少和污泥处理处置的成本多少，这些数据都在浮动，影响污泥的处理和处置效果，因此，紧迫需要加大污水处理厂的技术革新，以及管理水平的提高。

5、结束语

面对我国污泥产生和处理处置状况，今后需要采取的策略是：首先，污水处理厂应当重视污泥处理和处置，加强污泥管理力度。其次，国家和行政管理部门应当加速建立和完善污泥处理处置的相关法规。国家鼓励民间资本对污泥处理处置项目进行融资，逐步组建一批按市场经济规律运转和管理的因地制宜的城市污泥处理处置中心。 总之，城市污水处理厂污泥处置应该从实际出发，根據当地特点与污水处理厂条件，因地制宜地确定处置方法，全面贯彻污泥处置“无害化”、“资源化”双赢方针，使污泥处置工程方案做到：安全可靠，经济合理，管理方便。

参考文献：

（1）国家住建部发布《关于全国城镇污水处理设施2011年第四季度建设和运行情况的通报》

（2）《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策》（试行），环境保护部、建设部、科技部，2009年