污水處理廠污泥處理與處置技術(shù)分析

摘要：分析了目前污泥處理、處置中存在的問題，通過對(duì)污泥特性的再認(rèn)識(shí)、原有技術(shù)路線的反思，提出以無害化為主、在堅(jiān)持\"安全、環(huán)保\"的原則下，實(shí)現(xiàn)污泥的資源化利用是我國今后污泥處理與處置的新思路。在此基礎(chǔ)上介紹了污泥焚燒技術(shù)，分析了污泥焚燒需解決的問題，指出污泥混合焚燒是其合理的處置途徑。

關(guān)鍵詞：污泥；處理；處置；污泥焚燒

1主要問題分析

2005年全國661座設(shè)市城市共有污水集中處理廠792座，設(shè)計(jì)能力5725萬立方米/日。由此每年排放的干污泥量大約為140萬噸，而且還以每年大于10%的速率增加。根據(jù)相關(guān)的調(diào)查分析，目前我國污泥處理處置主要方法中，污泥農(nóng)用約占44.8%、陸地填埋約占31%、其它處置約10.5%、沒有處置約13.7%。而沒有得到任何處置的污泥給環(huán)境帶來的污染危害是巨大的，這部分污泥處于一種無序的、混亂狀態(tài)，大量污泥隨意堆放、填埋，造成地表水和地下水污染；尤其是污泥中的病原菌、重金屬和有毒有害有機(jī)物對(duì)人類健康和生存環(huán)境存在潛在的威脅。

1.1污泥農(nóng)用比例過大，存在風(fēng)險(xiǎn)

我國污泥土地利用起步較早，根據(jù)資料顯示，目前我國的污泥農(nóng)用比例約44.8％，是主要的處理方式之一，污泥農(nóng)用項(xiàng)目存在隱患和風(fēng)險(xiǎn)。而目前，我國關(guān)于污泥農(nóng)用風(fēng)險(xiǎn)的研究體系尚不健全，對(duì)于污泥處置的風(fēng)險(xiǎn)研究主要涉及污泥土地施用對(duì)植物的影響、重金屬從土壤到植物的遷移和重金屬、氮、磷在土壤中的遷移，可用數(shù)據(jù)不充分，這些數(shù)據(jù)通常是基于短期(1-3年)的實(shí)驗(yàn)獲得，而長期(10年以上)的田間實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)較為缺乏。

1.2污泥填埋環(huán)境問題比較多

目前城市污水廠污泥填埋問題最突出。一是消耗大量土地資源，不少城市很難找到新的填埋場(chǎng)；二是產(chǎn)生大量滲瀝液，由于含水率較高，污泥加劇了垃圾填埋場(chǎng)滲瀝液的污染，大部分和垃圾混合填埋的垃圾場(chǎng)存在拒收污泥的現(xiàn)象；三是對(duì)填埋氣進(jìn)行資源化利用的填埋場(chǎng)較少，填埋氣體污染大氣，并存在安全隱患。

1.3 污泥綜合利用良莠不齊

污泥建材利用是污泥資源化方式的一種，其內(nèi)容包含了利用污泥及其焚燒產(chǎn)物制造磚塊、水泥、陶粒、玻璃、生化纖維板等。目前，污泥的建材利用已經(jīng)被看作是一種可持續(xù)發(fā)展的污泥處置方式，并在日本以及歐美國家逐漸發(fā)展起來。相比較而言，我國在污泥建材利用發(fā)展方面有些落后，雖然在污泥制磚方面的研究確實(shí)不少，但缺乏實(shí)際的工程應(yīng)用。

2 思路的調(diào)整

2.1 對(duì)污泥特性的再認(rèn)識(shí)

污泥是污水處理的副產(chǎn)物，污泥一詞并不是一個(gè)嚴(yán)格的科學(xué)定義，簡單來說污泥是由可沉淀的固體顆粒物組成的，也只有沉淀下來的固體才形成污泥。

我國是一個(gè)發(fā)展中國家，城市居民食品結(jié)構(gòu)與發(fā)達(dá)國家不同，因此造成城市污水廠污泥的有機(jī)物含量較低。城市污水廠污泥的這些特性，使我們面臨的問題比發(fā)達(dá)國家更加棘手。一是污泥填埋產(chǎn)生的滲瀝液量大，污染物濃度高；二是污泥脂肪和蛋白質(zhì)含量低，污泥厭氧消化時(shí)，分解單位質(zhì)量有機(jī)物的沼氣產(chǎn)量低；三是污泥有機(jī)物含量低。

2.2 對(duì)技術(shù)路線的反思

多年來，我們的技術(shù)研究和資金投入著重在兩方面，一是在引進(jìn)國外技術(shù)和設(shè)備的基礎(chǔ)上，進(jìn)行必要改造和國產(chǎn)化，使之適用于中國污泥處理處置；二是強(qiáng)化末端污染的治理，使之達(dá)到環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的要求。在這樣思想下我們出現(xiàn)兩種不同的技術(shù)方向，并且直接影響到了后續(xù)的污泥處置工作成效：一、是以污泥消化為主導(dǎo)的技術(shù)方向;二、以資源化為主導(dǎo)的技術(shù)方向。

從以上我國的污泥處理處置技術(shù)路線來看，我國借鑒國外經(jīng)驗(yàn)和加強(qiáng)污染治理是一種嘗試和摸索，原則上正確的。但是一味引進(jìn)不消化吸收，不結(jié)合實(shí)際，一味強(qiáng)調(diào)污染的末端治理已經(jīng)不符合當(dāng)前國家的要求和實(shí)際的情況。我們當(dāng)前的技術(shù)路線值得我們反思。

2.3 關(guān)于資源化利用

污泥的資源性不可否認(rèn)。因?yàn)檎劦轿勰嗟馁Y源化，人們往往認(rèn)為僅僅是肥料的應(yīng)用，資源化首先是能源化利用、其次是有機(jī)質(zhì)資源，其中也包括氮磷等營養(yǎng)元素的肥料利用。肥料利用現(xiàn)在的問題才比較多，尤其在當(dāng)前的體制下造成了分配和管理的不平衡，尤其是污泥土地利用，涉及到農(nóng)業(yè)、園林、市政、衛(wèi)生等多個(gè)部門資源分配、利益分配和管理權(quán)限分配，使得本來復(fù)雜的問題更加復(fù)雜，實(shí)施后問題也比較多。

3 污泥焚燒的思路

比較于污泥的其它處置方法，污泥焚燒可以迅速和較大程度地使污泥達(dá)到減量化，是一種一勞永逸的方法，而其它的如污泥土地利用、污泥填埋、污泥建材利用等后續(xù)問題比較多，往往在監(jiān)管和污染控制方面存在漏洞，問題更突出。

而且隨著技術(shù)的提高，污泥預(yù)處理工藝和和焚燒手段也在逐步提高，污泥可以到達(dá)熱能的自持，并能滿足越來越嚴(yán)格的環(huán)境要求和充分地處理不適宜于資源化利用的污泥。由于其在惡劣的天氣條件下不需存儲(chǔ)設(shè)備，對(duì)于經(jīng)常降雨量較大的南方城市比較適合，對(duì)于經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)，土地資源比較緊張的大城市，使用焚燒法處置應(yīng)該是經(jīng)濟(jì)有效的。

污泥焚燒主要有兩種方式：一種是單獨(dú)焚燒，一種是混合焚燒。單一污泥焚燒時(shí)，采用最多的是流化床焚燒爐。混合焚燒可以是與垃圾混合焚燒，利用水泥窯摻燒以及熱電廠摻煤混燒等。

4 污泥焚燒需解決的問題

污泥焚燒應(yīng)該控制的污染主要是大氣污染。焚燒所產(chǎn)生的廢氣中含有被人關(guān)注的二惡英污染問題，含有懸浮的未燃燒或部分燃燒的廢物、灰分等少量顆粒物。未完全燃燒產(chǎn)物有CO、H2、醛、酮和稠環(huán)碳?xì)浠衔?，還有氮氧化物、硫氫化物等。

廢物燃燒時(shí)不可避免會(huì)產(chǎn)生煙塵，包括黑煙和飛灰兩部分。由于廢物中含有金屬，因此它們?cè)谌紵^程中常以金屬化合物或金屬鹽的形式被部分混到煙氣中排放，造成污染；或沉積在管道、室壁的表面，加速了設(shè)備的腐蝕，影響傳熱。防止煙塵的方法有:

① 加大氧濃度，使其燃燒完全，常采用通入二次空氣的辦法；

② 提高爐溫，利用輔助燃燒；

③ 采用恰當(dāng)?shù)臓t膛尺寸和形狀，使焚燒條件合適；

④ 對(duì)煙氣進(jìn)行洗滌、除塵等處理。

二惡英的控制可以采取以下措施:

① 改善燃燒條件，有效控制爐溫；

② 在煙氣凈化系統(tǒng)中，設(shè)置活性碳噴入裝置，噴入活性炭以吸附二噁英，并在袋式除塵器中截留去除。

③ 在袋式除塵器，采用聚四氟乙烯覆膜優(yōu)質(zhì)濾袋，將粉塵與二噁英一同截留去除。

污泥焚燒解決好以上問題后，將是一種一勞永逸的好辦法，對(duì)我國有效控制污泥污染將起到積極的作用。

5 建議

對(duì)于我國的污泥問題，不是一天兩天或者任何一種技術(shù)就可以解決的，污泥問題的解決更多的是人們觀念的轉(zhuǎn)變。在污泥處置問題上，建議做到以下幾個(gè)方面：

① 污泥處置以無害化為主，以資源化為輔應(yīng)該是我們今后的方向。采用污泥焚燒無害化的方式處置污泥尤其是采用混合焚燒應(yīng)該是我們提倡的思路。

② 積極利用目前現(xiàn)有的大規(guī)模的焚燒窯爐（如熱電廠焚燒系統(tǒng)）和水泥廠焚燒窯爐進(jìn)行，利用廢棄的水泥焚燒窯爐焚燒污泥，既利用原有資料，又解決了污泥問題。

③ 將污泥與垃圾、水泥以及熱電廠摻混焚燒應(yīng)充分考慮余熱的回收利用。

④ 充分利用現(xiàn)有的廢氣處理系統(tǒng)，使污泥焚燒達(dá)標(biāo)排放。

⑤ 對(duì)于污泥焚燒產(chǎn)生的廢渣以及飛灰按相關(guān)規(guī)定進(jìn)行鑒別，如屬于危險(xiǎn)廢物，則按危險(xiǎn)廢物處理，如不屬于危險(xiǎn)廢物，可按一般固體廢物處置或綜合利用。

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