污水处理厂污泥资源化处置技术的研究与分析

高寅杰　朱家全　奚张劼　戴文昱

摘 要：现阶段我国城市污水处理厂每年排放的污泥量（干重）大约为 130万吨，并以年增长率10%的速率增长。城市污水处理厂污泥的组分复杂，含有大量的有机质、营养元素、重金属、病原菌和有机污染物等，如不及时加以妥善处理，将会对环境造成严重的二次污染。因此，探求安全有效的方法进行污泥处理与处置，实现污泥减量化、无害化、稳定化和资源化就成文本文研究的出发点。

关键词：污水处理厂；污泥资源化处置；发展趋势

中图分类号：X505 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）08-0014-01

1 城市污水处理厂污泥处置的现状及发展趋势

随着污泥安全处理处置问题的日益突出，国内不少城市自2002年开始建设现代化污泥处置设施。毋庸置疑，污泥处置实质性工作的开展在大部分污水处理厂还处于起步阶段，湿污泥被随意抛弃或露天堆放的现象比比皆是，只有20%不到的湿污泥实现了资源化处置，引起较多的二次污染。

现阶段城市污水处理厂污泥资源化处置技术基本上采用引进西方技术，或在吸收西方先进技术的基础上进行改良、创新或国产化。目前水泥窑协同处置、空心桨叶热蒸汽烘干、高温好氧堆肥、污泥制砖、化学调理深度脱水加焚烧及循环流化床干化加焚烧等都在国内污水处理厂中有了实际应用，但诸如污泥低温制油、污泥制陶、污泥熔化、污泥湿式氧化、污泥制活性吸附剂等新技术还仍处于研究阶段，没有进行大规模工程应用。

2 城市污水处理厂污泥资源化处置的典型技术

2.1 好氧堆肥

污泥好氧堆肥是将固体有机废弃物转化为高质量有机肥的重要无害化和资源化途径，它不仅可以解决城市污泥环境污染问题，而且对于发展有机肥、保持和提高土壤肥力，促进农业持续发展有着重要的意义。

例如陶娟娟在常温下以体积为1m3的堆体（包含污泥、稻草和木屑），C/N为30，含水率为55%，通过人工翻堆来进行通风，测得种子发芽系数为88.3%，腐熟度高。在塌陷区贫瘠土地上应用堆肥产品后，土壤中的重金属和营养元素等均有所提高，且重金属增加量符合国家标准《土壤环境质量标准（GB 15618-1995）》所规定的农田土壤质量控制标准允许值，由此得出城市污水处理厂污泥在常温状态下自然通风堆肥效果较好。

2.2 污泥制砖

污泥制砖是指将污泥经过一定处理筛选后，与其他原料混合（如粘土）加压成型，焙烧后制得污泥砖。近年来，我国越来越多的学者开始对污泥制砖资源化展开相关研究：①有研究者将城市污泥加入到烧结砖中，考察制备得到的污泥粘土烧结砖的各项性能，结果显示当加入的污泥量在5%-6%之间时，生产得到的页岩及粘土烧结普通砖均可作为承重砖体使用。而当污泥的加入量少于5%时，所得到的页岩烧结空心砖强度，可作为填充墙（或隔离墙）使用；②有研究者利用污水处理厂剩余污泥制备粘土砖，结果显示当污泥添加量为5%到25%之间时，制备的砖体具有较好的保温隔音效果。如果投入工业生产，一个普通的陶瓷砖生产厂每天可消耗30吨污泥；③有研究者利用污水处理厂深度脱水污泥制备烧结砖时发现，当污泥掺量为20%时，砖体呈现较好性能，能够用作承重墙体的建造。经计算，生产100万块深度脱水污泥砖，能带来76000元的经济效应，同时分别能减排2.203吨和3.126吨的二氧化硫。

2.3 污泥燃料化

由于污泥具有较高的热值，在许多工业应用中将污泥作为替代燃料，有研究者利用污泥热值，将其添加到水煤浆中制备成生物质煤浆，此举既节约了煤资源，又省掉了污泥前处理等繁琐程序；有研究者以污泥、稻草和烟煤为原料，压制成污泥燃料，结果显示污泥：烟煤：稻草=0.5：0.45： 0.05且控制成型压力和过量空气系数分别为50MPa和1.3-1.7时，其污泥型燃料的燃烧速率最快；有研究者用成型干化工艺制备污泥-煤复合燃料，结果显示污泥的含水率、成型压力以及原材料的添加比例都对燃料的成型有很大影响，并且污泥-煤復合燃料相较于纯污泥具有较好的干化性能，能同时实现污泥脱水和资源化的双重目的；有研究者制备了污泥秸秆衍生固体燃料，结果显示该种燃料相较于污泥单独燃烧和煤混合燃烧都具有更好的燃烧特性，能替代燃料使用。

3 结语

城市污水处理厂污泥资源化利用在我国已经有超过20年的历史，自20世纪80年代初，第一座城市污水处理厂天津纪庄子污水处理厂建成投产后，污泥既由附近郊区的农民用于农田。而本文主要对好氧堆肥、污泥制砖和污泥燃料化技术的研究现状进行了阐述，以期为提高城市污水处理厂污泥资源化的效率，提供一些有益的参考。

参考文献

[1]陶娟娟.淮南市污水厂污泥资源化利用研究[D].安徽理工大学，2012.

[2]姚尚安.污泥深度机械脱水优化与资源化利用研究[D].上海交通大学，2013.