综合利用不同类型污泥处置方法探究

史 蓓

（四川天华股份有限公司 四川泸州 646207）

我国随着经济发展和环保意识的加强，城镇污水处理以及各类型工业污水处理事业不断发展，针对不同类型污水处理所建造的污水厂总处理水量和处理程度将不断扩大和提高，随之产生的污泥量也日益增加。如处置不当，将造成环境二次污染，如何利用不同处理设施、有效利用污泥特性以及副产能源处理的综合处置方法值得大家探讨。

1 污泥类型

污泥是由水和污水处理过程所产生的固体沉淀物质。但是由于针对处理的污水类型不同以及加工处理工艺不同，导致其所含污染物组分的不同，所以也应对其分类、分质讨论处理。

1.1 有机污泥

这类污泥主要来源于城市生活污水处理厂以及采用生化处理的化工有机类污泥，属亲水性、微细粒度有机污泥，可压缩性能差，脱水性能差。主要特点是含水高，有机物含量高，同时含有大量细菌以及病原体。在污泥构成中占有主导作用，可有效用于农田利用。

1.2 无机污泥

工业废水处理过程中，经浓缩池排出的物理法和化学法产生的物化污泥，有细粒度无机污泥，可压缩性能和脱水性能一般；也有粗粒度疏水性无机污泥，可压缩性能和脱水性能很好。主要特点含大量不可生化降解的无机化合物。一般干化后处理。

1.3 含油污泥

产油和石油加工工业的污泥以及含油工业污水处理中，经气浮系统产生的含油污泥。这种污泥主要特点是含有相当大量的油，油泥中含有的大部分油是难于生物降解的，但是含有较大热值。对人体健康和环境的负面影响，使得它们的排放应该受到严格控制。

1.4 重金属污泥

污泥中的重金属主要包括 Pb、Cd、Hg、Cr、Ni、Cu、Zn、As 等，由于污泥来源和类型不同，导致不同污泥中重金属的种类和含量各不相同，对污泥重金属进行处理时，不仅要考虑重金属的成分和含量，还应充分重视其形态的影响。主要来源于矿产、冶金加工等行业。一般使用干化处理。

1.5 制药污泥

这类污泥有机物含量高，恶臭，成分复杂，含有高分子化合物，大都有毒有害。难以生化处理。但由于其有机物含量高，可以干化后焚烧处理。

2 污泥处置方法

常用的污泥处置是土地利用、焚烧、卫生填埋、堆肥、投海、建筑材料等。通过污泥浓缩、调治、脱水、稳定、干化或焚烧的加工实现利用性。其中自然干化、土地填埋、露天堆放、投海的污泥绝大部分属于随意处置，污泥中含有恶臭物质、病原体、难降解高分子有机物、有毒有害污染物等从污水转移到陆地或海洋导致二次污染，甚至造成污染物进一步扩散，使得已经建成投运的大量污水处理设施的环境效益大打折扣。真正实现安全处置的土地利用所占比例非常低。下面，我们就其中几种主要污泥处置方法做一个简单的介绍。

2.1 污泥焚烧

经焚烧处理后，体积可以减少85%～95%，质量减少70%～80%。高温焚烧还可以消灭污泥中的有害病菌和有害物质。污泥焚烧要求污泥有较高的热值，因此污泥一般不进行消化处理。当污泥有毒物质含量高，不能作为农田利用时，或污泥自身的燃烧热值高，可以自燃并可利用燃烧热量发电时，可考虑采用污泥焚烧。焚烧最大优点是可以迅速和较大程度地使污泥减容，并且不受恶劣的天气条件下限制，也不需存储设备，而且能够满足越来越严格的环境要求以及充分处理不适宜于资源化利用的部分污泥。污泥的焚烧处置是一种有效降低污泥体积的方法，设计良好的焚烧炉不但能够自动运行，还能够提供多余的能量和电力，通过焚烧处置污泥来解决日益增长的污泥量和部分以前通过填理处置的污泥。

2.2 污泥的农田利用

污泥的农田利用很早就得到应用。这种利用和处置方式致使污泥最终剩余物问题得到真正解决，因为其中有机物重新进入自然环境。污泥中含有丰富的各种微量元素，施用于农田能够改良土壤结构、增加土壤肥力、促进作物的生长。同时污泥中也含有大量病原菌、寄生虫（卵）、以及铬、汞等重金属和多氯联苯、二恶英、放射性核素等难降解的有毒有害物。一般来说，污泥要作土地利用必须经无毒无害化处理，否则，污泥中的有毒有害物质会导致土壤或水体的二次污染。因此各国对土地利用的污泥标准要求越来越严格。污泥农土地利用必须做到以下几点：首先，严格控制污泥的有毒有害物质及病原微生物，使其达到国家标准；其次，应特别注意污泥中重金属的含量，根据其土壤背景值等情况，核算污泥施用量；再次，一般来说农田使用污泥数量都有一定限度，当达到这一限度时，污泥的农田利用就应停止一段时间再继续进行。农田利用应在安全施用量之下控制使用，同时整个利用区需要建立严密的使用、管理、监测和监控体系，还必须时刻关注区域内的土壤、地下水、地表水、作物等相关因子的状态和变化，并根据发生的变化做出相应的调整，以保持污泥农用的安全性，保持农业的可持续发展。因此，污泥农田利用存在着很大的管理问题。

2.3 污泥的卫生填埋

污泥的卫生填埋始于60年代，是在传统填埋的基础上从保护环境角度出发，经过科学选址和必要的场地防护处理，需要有严格的管理制度的和科学的工程操作方法。目前已经是一项比较成熟的污泥处置技术。基本方式是城市污泥经过简单的灭菌处理，直接倾倒于低地或谷地制造人工平原。它对前期的污泥处理技术要求较低，一般进行消化、减容即可。如不进行消化处理，也可让其自然干化。因此它需要大面积的场地和运输费用，其散发的恶臭也会造成周边空气污染，且地基需作防渗处理以免污染地下水，又涉及到渗出液的再次处理，故近年来污泥填埋处置所占比例越来越小。填埋并不能最终避免环境污染，而只是延缓了产生时间。

2.4 国内外污泥处理技术与利用的发展趋势

随着海洋投弃被禁止，污泥弃置的比例正逐渐减少。同时由于填埋需要占用大量土地、影响填埋场作业且不能根治污染，土地填埋也受到严格的限制。欧盟规定填埋必须和焚烧相结合，仅焚烧灰可填埋。污泥处理的优先顺序是减容、利用、废弃。污泥减量化、稳定化、无害化处理后作为资源回用已成为主流。

综上所述，污泥农田使用实现了有机物的土壤→农作物→城市→污水→污泥→土壤的良性大循环，污泥的土地利用是污泥处理处置的发展趋势。但是污泥农田使用必须对污泥无毒无害化处理以及施用过程管理。由于施用过程管理是一套复杂系统，国内较难实现，所以建议采用污泥来源控制解决。

3 污泥无害化处理方式

针对用于农田利用的污泥，首先进料选用来自城市污水处理装置以及有机可生化处理污水处理装置的有机生化污泥。如果不能避免则需要进行预处理，分离出有毒有害以及重金属含量后方可进入。污泥无害化处理方式目前大多还是采用污泥干化去除大量水分，从液态或者半固态转化为固态；对其进行污泥消化，使污泥中含有的各类有机污染物进行分解转化，减少恶臭味对空气造成的污染，不仅可以对污泥组分稳定化处理，还可以通过消化进一步脱去污泥中含有的大量病原菌、寄生虫（卵）和病毒，提高污泥的卫生指标；在对其进行机械脱水后可以利用此类污泥含有丰富的各种微量元素，施用于农田能够改良土壤结构、增加土壤肥力、促进作物的生长。进一步处理的话，还可以根据不同土壤的需求，外加不同比例的氮磷钾等肥料调节污泥的营养组分比例，按需配置土壤需求的不同肥料以实现其最大利用价值。

图1 处理简要流程

如果是各类型混合工业污泥，则首先对其分类分质预处理，首先离心或沉淀拖出无机污泥部分，然后分离出有害重金属部分，再经过气浮装置脱出其中大量的含油污泥，剩余可生化部分进行生化处理再无害化处理。

4 污泥处置案例分析

上海市白龙港污泥热干化系统利用污泥消化处理产生的经脱硫处理的沼气，以天然气作为备用气源，对部分脱水污泥进行流化床干燥处理后实现土地利用。运行稳定后无需外加能源，在提高脱水污泥含固率的同时最大限度地节约了能源消耗。

图2 流程简图

2011年完成调试并通过功能测试，目前运行良好。

5 未来如何综合利用不同类型污泥有效处置探讨

随着工业化进程不断推进，今后将会在城市中形成规模化的产业园区，针对大型产业园区的污水处理必将不再是单一的处理模式，而是复杂的、多种处理方式、多套处理工艺并行的综合性处理模式。由此而产生的将不再是单一的污泥，有可能存在多种污泥均同时存在的模式。

针对工业园区产生的不同污泥，如何最大限度利用其中蕴含的有效组分以及能源值得深思：可以对其有效的分类处理，利用各类污泥的特点综合考虑构建合理的处理工艺网络流程，有效利用污泥特性、不同处理设施以及各不同处理工段所副产能效。例如利用离心或沉淀装置分离出无机污泥；利用气浮装置分离出含油污泥；有机污泥通过消化和干化成为有机肥料，用于农田施肥，同时利用消化产生的甲烷等可燃气体焚烧处理制药产生的难降解污泥以及含油污泥，利用燃烧产生热量进一步用于污泥深度干化，干化过后的无机污泥可以用于加工免烧砖等建材构建用于城市建设；干化后的有机污泥就可以作为高端农用肥土地利用。

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