廣西城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置現(xiàn)狀及問(wèn)題對(duì)策

張海強(qiáng) 蔣璟 黃懂寧 黃小佳

【摘要】該文指出，隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，城鎮(zhèn)生活污水排放量在不斷增加，污水處理附屬品的污泥如何的處置已成為人們廣泛關(guān)注的問(wèn)題。提出采取科學(xué)措施，利用污泥中的有用物質(zhì)，控制污泥的二次污染。同時(shí)分析了幾種國(guó)內(nèi)外污泥處理與處置方法，針對(duì)城鎮(zhèn)污泥的特征，結(jié)合廣西土地土壤的實(shí)際情況，土地利用的污泥處置方法比較適宜廣西的實(shí)際。

【關(guān)鍵詞】城鎮(zhèn)污泥 污泥堆肥 土地利用 污泥處置

隨著城鎮(zhèn)污水處理廠的建設(shè)和運(yùn)行，城鎮(zhèn)生活污水對(duì)水環(huán)境的影響得到了有效的控制。但作為污水處理廠附屬品的污泥，其產(chǎn)量隨污水處理廠的增加呈上升趨勢(shì)。根據(jù)2008年7月廣西壯族自治區(qū)全面推進(jìn)城鎮(zhèn)污水生活垃圾處理設(shè)施建設(shè)工作方案，到2010年底，廣西將完成城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目123項(xiàng)，日處理生活污水能力達(dá)457×104t[1]，按每處理1×104t生活污水，大約產(chǎn)生8～10t污泥計(jì)算，每日將產(chǎn)污泥4×104t左右。如此數(shù)量巨大的污泥如得不到妥善處置將對(duì)環(huán)境造成二次污染。如何合理地處置污水廠污泥，使其無(wú)害化、資源化利用，已成為城鎮(zhèn)生活污水廠和環(huán)保界及其相關(guān)部門(mén)深為關(guān)注的重大課題。

1廣西城鎮(zhèn)生活污泥處置現(xiàn)狀

由于長(zhǎng)期存在著重污水處理輕污泥處置的情況，污泥處理設(shè)施的投資占污水處理設(shè)施投資的很少部分，一般只有40%左右。因此，廣西城鎮(zhèn)生活污泥處理的設(shè)施比較單一，絕大多數(shù)污水處理廠的污泥處理設(shè)施僅為板框壓濾脫水機(jī)，臨時(shí)露天污泥堆放場(chǎng)，有毒有害物質(zhì)的深度處理技術(shù)、處理設(shè)施欠缺。因此，廣西目前污泥處置方法比較單一，主要為土地利用，即剩余污泥濃縮脫水（含水80%）后作農(nóng)肥，規(guī)模較大的污水處理廠污泥如此處置，規(guī)模小的污水處理廠污泥經(jīng)壓濾脫水后進(jìn)入垃圾填埋場(chǎng)。

雖然土地利用方法是充分利用了污泥中含有大量的有機(jī)質(zhì)和豐富的N、Ｐ、Ｋ等農(nóng)、林作物需要的營(yíng)養(yǎng)資源，但是，污泥未經(jīng)深度的無(wú)害化處理直接利用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)中，其中的Cu、Zn、Pb、Hg等重金屬，大量的病毒、病原菌、寄生蟲(chóng)（卵）以及難以自然降解的多氯聯(lián)苯、二噁英、放射性元素等有毒物質(zhì)[2]必將隨降水徑流進(jìn)入水環(huán)境和土壤環(huán)境，致使水質(zhì)惡化，污染土壤，另外，污泥中的有機(jī)物被微生物分解后發(fā)出的有毒氣體、塵埃會(huì)加重大氣污染。威脅生態(tài)環(huán)境和人類(lèi)健康[3]。

進(jìn)入生活垃圾填埋場(chǎng)的污泥，由于含水率太高則導(dǎo)致填埋工藝如推平、壓實(shí)、覆蓋很難進(jìn)行，給填埋造成了較大的困難。污水處理廠內(nèi)的露天堆置的污泥會(huì)散發(fā)出惡臭，造成大氣污染，潮濕的污泥同時(shí)還成為蒼蠅孳生的良好環(huán)境。

廣西的城鎮(zhèn)污泥無(wú)害化處置面臨的問(wèn)題與全國(guó)一樣，必須加以重視。

2城鎮(zhèn)污泥處理技術(shù)

2.1農(nóng)用堆肥

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(kāi)發(fā)的課題，是符合我國(guó)國(guó)情的污泥穩(wěn)定化技術(shù)。對(duì)大部分屬山地丘陵地帶，土壤厚度薄，土地貧瘠的廣西地區(qū)而言，如將污泥堆肥農(nóng)用，有利于改善耕地的土壤質(zhì)量。污泥中含有豐富的有機(jī)物和N、Ｐ、Ｋ等營(yíng)養(yǎng)元素及植物所必須的Ca、Mg、Cu、Zn、Fe等微量元素，能改善土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤肥力，促進(jìn)作物的生長(zhǎng)[4]。有資料表明，用污泥作為肥料，土壤的持水能力、毛細(xì)血管孔隙和離子交換能力均可提高3%～23%，有機(jī)質(zhì)增加35%～40%，總氮含量增加70%，團(tuán)粒增加25%～60%[5]。此外，污泥還能夠改變土壤的生物學(xué)性狀，使土壤中微生物總量及放線菌所占比例增加，土壤的代謝強(qiáng)度提高。另一方面還可消除臭味、殺死病原菌和寄生蟲(chóng)。

農(nóng)用堆肥的優(yōu)點(diǎn)是，堆肥過(guò)程中不需要其他能源和人工管理，設(shè)施投資及運(yùn)行費(fèi)用低，操作管理方便，適用中小型污水處理廠。缺點(diǎn)是，減容效果不理想，占地面積大。

從污泥的養(yǎng)分和有機(jī)質(zhì)含量來(lái)看，污泥堆肥農(nóng)用的價(jià)值很大，對(duì)改善廣西的耕地土壤起到較好的作用，但對(duì)重金屬含量超標(biāo)的污泥需要經(jīng)過(guò)一定的處理后方能農(nóng)用。

污泥農(nóng)用是符合住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、環(huán)境保護(hù)部和科學(xué)技術(shù)部印發(fā)的城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置及污染防治技術(shù)政策（試行）要求。但是，污泥必須進(jìn)行穩(wěn)定化和無(wú)害化處理，并達(dá)到《農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB4284）等國(guó)家和地方現(xiàn)行的有關(guān)農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定。污泥衍生產(chǎn)品應(yīng)通過(guò)場(chǎng)地適用性環(huán)境影響評(píng)價(jià)和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，污泥農(nóng)用應(yīng)嚴(yán)格控制施用量和施用期限[6]。

2.2污泥填埋

城鎮(zhèn)污泥填埋優(yōu)點(diǎn)是投資少、容量大、見(jiàn)效快、處置成本低。對(duì)前期的污泥處理技術(shù)要求較低，一般進(jìn)行消化減容或讓其自然干化即可。但是，高含水率、高粘度的污泥進(jìn)入垃圾填埋場(chǎng)很可能對(duì)填埋場(chǎng)形成諸多困難，如經(jīng)常使得碾壓機(jī)械打滑甚至深陷其中，填埋操作帶來(lái)困難。其次是污泥的流變性使得填埋體易變形和滑坡，成為人為的“沼澤地”，給填埋場(chǎng)帶來(lái)極大安全隱患。再次是高含水率的污泥大大增加了填埋場(chǎng)滲濾液產(chǎn)生量，加重垃圾壩的承載負(fù)荷。由于污泥細(xì)小，經(jīng)常導(dǎo)致填埋場(chǎng)滲濾液收集系統(tǒng)的堵塞，以及滲濾液中重金屬的進(jìn)一步升高，給填埋安全和滲濾液處理帶來(lái)困難。而且清理收集系統(tǒng)的費(fèi)用極為昂貴[7]。

從國(guó)家政策和實(shí)際情況看，廣西的污水處理廠污泥不適宜填埋。雖然國(guó)家新的填埋標(biāo)準(zhǔn)允許污泥與生活垃圾混合填埋，但是要求其含水率低于60%。目前廣西污泥含水普遍高達(dá)80%。再者，廣西屬典型的喀斯特地貌，水文地質(zhì)條件比較特殊，土壤的滲透能力非常強(qiáng)，且地下水資源非常豐富，巖洞和巖溶暗河較多，而且大多互相連通交錯(cuò)，填埋的污泥一旦發(fā)生滲濾液污染，后果不堪設(shè)想。

2.3污泥焚燒

污泥焚燒的處理是最徹底、最大程度的減容方法，減量率可達(dá)到95%左右，而且不需作滅菌處理，燃燒灰可作水泥的添加劑。污泥摻入適量的引燃料，可作工業(yè)爐窯和生活鍋爐的輔助燃料。燃燒過(guò)程中，其中的有機(jī)物被完全氧化，重金屬（除汞外）幾乎全被截留在灰渣中。但是，污泥焚燒的前提條件是，將污泥脫水至75%或以下。污泥焚燒處理法在國(guó)外，特別是西歐和日本已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。日本的污泥焚燒處理已經(jīng)占污泥處理總量的60%以上，歐盟也在10%以上[8]。

污泥脫水方式較多，一是天然氣干化、蒸汽干化、石灰干化等主要干化技術(shù)，以使得污泥能夠用于焚燒，另一種常用的脫水方式是機(jī)械處理，主要脫水設(shè)施有板框壓濾機(jī)、帶式脫水機(jī)、離心脫水機(jī)和螺旋壓榨機(jī)。

生物干化是一條前景看好的污泥深度脫水途徑。主要是利用微生物分解有機(jī)質(zhì)過(guò)程中釋放的生物能來(lái)完成污泥蒸發(fā)脫水。生物干化法能耗和處理成本低，而且可以減少碳排放。

但是，污泥焚燒處理的問(wèn)題主要是，一次性投資大，運(yùn)行成本高，管理水平和設(shè)備維修要求高，煙塵（氣）和灰燼的處理技術(shù)要求高。這對(duì)屬于目前經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的廣西來(lái)說(shuō)，焚燒處理方法仍受到很大限制的。

2.4建筑材料利用

近年來(lái)，伴隨我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)帶來(lái)的建筑、房地產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，面臨著國(guó)家保護(hù)耕地，限制開(kāi)采黏土與使用大量建材的矛盾之間，利用污泥生產(chǎn)建材料，如用于制磚、制纖維板材、制熔融材料、制陶粒等，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。但是，工藝較復(fù)雜，投資巨大，不適于經(jīng)濟(jì)相對(duì)較落后的地區(qū)。

3結(jié)語(yǔ)

隨著人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)的不斷提高和環(huán)境法規(guī)的不斷完善，以及國(guó)內(nèi)外對(duì)能源的需求量逐年增加，污泥處理和利用應(yīng)同時(shí)考慮環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)三方面的因素，把污泥作為一種有價(jià)值的資源，進(jìn)行穩(wěn)定化、無(wú)害化處理后再利用，既解決污泥的出路問(wèn)題，又開(kāi)發(fā)新的資源，滿(mǎn)足可持續(xù)發(fā)展的需求。廣西是一個(gè)以農(nóng)業(yè)為主的省份，污泥處理應(yīng)當(dāng)以堆肥和土地利用為主，在經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的城市可根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的處置方法。在堆肥農(nóng)用方面，污泥經(jīng)過(guò)堆肥處理后，雖然解決了其易腐爛，含水率高、病原菌和寄生蟲(chóng)（卵）等有害特性，但其中的重金屬、鹽份以及難降解的有機(jī)毒物等問(wèn)題并沒(méi)有從根本上解決，污泥的土地利用仍然要慎重，應(yīng)該健全污泥農(nóng)用的管理措施，根據(jù)廣西的實(shí)際情況，制定污泥土地利用的相關(guān)控制標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]廣西壯族自治區(qū)人民政府.廣西壯族自治區(qū)全面推進(jìn)城鎮(zhèn)污水生活垃圾處理設(shè)施建設(shè)工作方案.2008.

[2]謝容珍.國(guó)內(nèi)城市污水廠污泥的資源化利用.廣東化工，200835（8）.

[3]柯玉娟，陳泉源，張立娜.城市污水污泥資源化利用途徑探討.中國(guó)資源綜合利用，2008.

[4]劉海燕，張璐.城市污水廠污泥處理技術(shù)進(jìn)展.中國(guó)資源綜合利用，2008.

[5]王發(fā)珍，李天增.城鎮(zhèn)污水廠污泥處理技術(shù).市政熱點(diǎn).

[6]城鄉(xiāng)建設(shè)部，環(huán)保部，科技部.城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置及污染防治技術(shù)政策（試行）.2009.

[7]武淑文.城市污泥資源化利用研究進(jìn)展.廣西輕工業(yè)，20094（125）.

[8]徐麗莉，孫善利，任永忠.國(guó)內(nèi)外污泥處理現(xiàn)狀及工藝.商場(chǎng)現(xiàn)代化，2007.