分析城市污水廠污泥處置及利用

陳 杰

河北億龍建筑工程有限公司（050000）

1 污泥最終處置的主要方式

目前，國(guó)內(nèi)外污泥最終處置方式主要有綜合利用、填埋、投海。

1.1 綜合利用

1.1.1農(nóng)田林地利用

污泥脫水后堆肥農(nóng)用是目前國(guó)內(nèi)一些污水處理廠正在進(jìn)行研究和開發(fā)的課題，污泥中含有大量植物生長(zhǎng)所必需的肥分（N、P、K）、微量元素及土壤改良劑（有機(jī)腐殖質(zhì)）。我國(guó)城市污水處理廠的污泥農(nóng)田林地利用是最佳的最終處置方法，但污泥中也含有對(duì)植物及土壤有危害的病菌、寄生蟲卵、難降解有機(jī)物、重金屬離子以及N、P的流失對(duì)地表水和地下水的污染,甚至可能含有一些致癌物質(zhì)，目前對(duì)重金屬污染研究較多。因此，在作農(nóng)田林地利用前,應(yīng)進(jìn)行堆肥處理以殺死病菌及寄生蟲卵，同時(shí)還應(yīng)去除這些有害物質(zhì)。目前普遍的問題是檢測(cè)手段跟不上要求,處理成本無法和經(jīng)濟(jì)效益相平衡，化肥的普遍應(yīng)用造成銷售市場(chǎng)難以開發(fā)等，這些使得此種處置方式尚未得到普遍的推廣。

1.1.2污泥焚燒產(chǎn)物利用

污泥焚燒可以從廢氣中獲得剩余能量，用來發(fā)電。在脫水污泥中加入引燃劑、催化劑、疏松劑和固硫劑等添加劑制成合成燃料，該合成燃料可用于工業(yè)和生活鍋爐，燃燒穩(wěn)定，熱工測(cè)試和環(huán)保測(cè)試良好，是污泥有效利用的一種理想途徑。

1.1.3低溫?zé)峤庵迫】扇嘉?/p>

污泥熱化學(xué)處理因其無害化和減量化徹底，地位已逐漸增強(qiáng)。污泥低溫?zé)峤馐且环N發(fā)展中的能量回收型污泥熱化學(xué)處理技術(shù)。它在催化劑作用下無氧加熱干燥污泥至一定溫度（<500℃），由干餾和熱分解作用使污泥轉(zhuǎn)化為油、反應(yīng)水、不凝性氣體和炭等可燃產(chǎn)物，最大轉(zhuǎn)化率取決于污泥組成和催化劑的種類,正常產(chǎn)率為 200～300 L（油）/t（干泥），其性質(zhì)與柴油相似。

1.1.4建筑材料利用

污泥可用于制磚和制纖維板材。

污泥制磚的方法有兩種。一種是用干化污泥直接制磚，另一種是用污泥灰渣制磚。用干化污泥直接制磚時(shí)，應(yīng)對(duì)污泥的成分作適當(dāng)調(diào)整，使其成分與制磚黏土的化學(xué)成分相當(dāng)。當(dāng)污泥與黏土按重量比1：10配料時(shí)，污泥磚可達(dá)普通紅磚的強(qiáng)度。

1.2 填理

污泥填埋有填地與填海造地兩種。

污泥消化后經(jīng)脫水再進(jìn)行填埋是目前國(guó)內(nèi)許多大型污水處理廠中常采取的方式，經(jīng)過消化后的污泥有機(jī)物含量減少，性能穩(wěn)定，總體積減少，脫水后作填埋處置是一種比較經(jīng)濟(jì)的處理方式。

污泥填埋的操作要求與垃圾填埋相似。污泥填埋場(chǎng)的滲濾液屬高濃度有機(jī)污水，必須集中加以處理；污泥填埋場(chǎng)四周應(yīng)設(shè)圍欄，并采取相應(yīng)的防蚊蠅、防鼠措施，未經(jīng)干燥焚燒處理的污泥，宜小規(guī)模分層填埋，生污泥泥層厚度應(yīng)小于0.5 m，消化污泥泥層厚度應(yīng)不大于3 m,泥層上面鋪砂土層為0.5 m,彼此交替進(jìn)行填埋，并設(shè)置通氣裝置，污泥焚燒灰渣填埋時(shí)，可不分層填埋。

污泥填海造地,應(yīng)遵守下列要求：①必須設(shè)護(hù)堤,滲水也必須集中進(jìn)行處理，以防污泥和污水污染海水；②污泥或灰渣中的重金屬含量應(yīng)符合填海造地標(biāo)準(zhǔn)。

1.3 投海

沿海地區(qū)，尤其是有大江、大河入?？诟浇煽紤]把生污泥、消化污泥、脫水泥餅或焚燒灰渣投海。投海污泥最好是經(jīng)過消化處理的污泥。投海方式可用管道輸送或船運(yùn),其中管道輸送較為經(jīng)濟(jì)。在污泥投海工程實(shí)施前，必須搞好投海區(qū)的選擇（離海岸10 km以外，水深25 m左右），以保證海水的稀釋與自凈作用。

2 污泥利用方案的選擇

2.1 污泥利用的潛在風(fēng)險(xiǎn)

污泥利用需符合嚴(yán)格的環(huán)境衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，不能造成新的環(huán)境危害。污泥利用的環(huán)境問題是重金屬和氮對(duì)土壤、作物、水體的影響以及病原物污染，所以具有潛在風(fēng)險(xiǎn)。故采用堆肥方案時(shí)需加強(qiáng)對(duì)堆肥質(zhì)量、場(chǎng)所和施用場(chǎng)地的管理。

2.2 利用方案的比較

2.2.1農(nóng)田林地利用

土地利用是一種積極的、生產(chǎn)性的污泥處置方法。污泥利用前需堆肥化處理，堆肥化若采用靜態(tài)條垛工藝，成本最低，但其生產(chǎn)周期長(zhǎng)、占用土地多且對(duì)周圍環(huán)境的影響比較嚴(yán)重;若采用發(fā)酵倉(cāng)，其設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用將增加，而且若要制成復(fù)合肥還需烘干造粒設(shè)備，這樣其成本優(yōu)勢(shì)就大大削弱了。

2.2.2污泥焚燒產(chǎn)物利用

污泥焚燒效果好，焚燒產(chǎn)物既可用作新的產(chǎn)品原料，又可回收熱能。國(guó)外已有較成熟經(jīng)驗(yàn)和工藝，可以直接借鑒使用。但總體來說焚燒的成本最高（是其他工藝的2～4倍）。今后應(yīng)從降低成本，減少二次污染角度著手，生產(chǎn)新設(shè)備。

2.2.3低溫?zé)峤庵迫】扇嘉?/p>

污泥低溫?zé)峤庑Ч嗪?，污泥可通過干餾提取油、氣等，不但可做燃料也可用于制造四氯化碳等化工產(chǎn)品，具有工業(yè)化利用前景，且能量回收率高，經(jīng)濟(jì)性優(yōu)于焚燒處理，是大有前途的處理方法。在熱解機(jī)理和動(dòng)力學(xué)研究方面，還有很多工作需進(jìn)一步探討。在工藝和設(shè)備的改進(jìn)方面有待新的突破。

2.2.4建筑材料利用

建筑材料利用，不僅可以減少污泥填埋所占用的土地，減少自然資源消耗，而且可以使資源得到循環(huán)利用，變廢為寶。

2.3其他因素

污泥處理設(shè)施的選址是方案選擇的決定因素之一。一般而言，污泥宜就近處理以節(jié)省運(yùn)輸費(fèi)用和減少濕污泥運(yùn)輸對(duì)沿途造成的污染。由于污泥處理過程中可能會(huì)帶來臭味、有毒有害氣體及病原體等環(huán)境問題，所以選址會(huì)對(duì)方案選擇產(chǎn)生決定性影響。

3 結(jié)語

從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，對(duì)于我們這樣一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，應(yīng)將污泥制成污泥復(fù)合肥料或污泥生物復(fù)合肥料，將農(nóng)田林地利用作為主要的有效利用途徑。同時(shí)，也要發(fā)展研究其他的資源化途徑，如直接或間接作為燃料、熱分解制油等。污泥焚燒作為最徹底的處理方式，在國(guó)外，特別是西歐和日本已得到了廣泛的應(yīng)用，歐洲將來有30%的污泥土地利用和70%熱能利用。在國(guó)內(nèi)，由于其一次性投資和處理成本大，焚燒煙氣需進(jìn)一步處理等問題而一直未得到應(yīng)用。隨著國(guó)內(nèi)大型城市污水處理廠建設(shè)的進(jìn)一步加快，污泥處置已成為突出的問題。