污水廠污泥的處置與綜合利用解析

陸建勛，李 謀

污水廠污泥的處置與綜合利用解析

陸建勛1，李 謀2

（1.高郵市經(jīng)濟開發(fā)區(qū)凱盛污水處理有限公司，225600；2.揚州恒潔環(huán)保材料有限公司，225000）

隨著我國城市化建設(shè)的不斷發(fā)展，大量農(nóng)村人口涌入城市，使得城市污水排放大量增加，城市污水廠污泥的處理處置與綜合利用已經(jīng)迫在眉睫。本文通過在多幾年的工作經(jīng)驗和相關(guān)文獻的參考下，結(jié)合城市污水廠污泥的特點，提出了一系列處理處置與綜合利用的建議，希望對我國城市污水廠污泥的處理處置與綜合利用有一定幫助。

污水廠；污泥處理處置；綜合利用

引言

所謂城市污水廠的污泥也就是污水處理過程中產(chǎn)生的一些廢棄物。這些廢棄物有固體也有固液共存，是一種非常復(fù)雜的非均質(zhì)雜物，如果不對這些污泥進行科學(xué)合理的處理，就會對周圍的生態(tài)環(huán)境造成嚴重的污染。隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展，城市污泥的產(chǎn)生量越來越多，怎樣提高對污水廠污泥的處理處置與綜合利用，是目前城市污水廠需要解決的首要問題。根據(jù)相關(guān)部門的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，我國2014年城市產(chǎn)生的污泥量是150萬t，而且每年以12%的速度在增長，如果沒有科學(xué)合理的處理處置措施，就會形成新的污染源。怎么樣通過科學(xué)合理的處理處置措施，使城市污泥無害化、減量化、資源化，是各個國家關(guān)注的主要話題之一。

1 城市污水長污泥的特點

隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們生活水平有了質(zhì)的提高，與此同時城市污水廠污泥的成分也越來越復(fù)雜。由微生物組成的菌膠團及有機物和無機物共同組成的集合污泥，為污泥的處理處置增加了很大難度。而且在污泥中含有很多重金屬以及病原體和寄生蟲，如果隨意排放到河流或者填埋會對周圍的生態(tài)環(huán)境造成嚴重的破壞［1］。通過調(diào)查某污水廠污泥處理處置的相關(guān)資料發(fā)現(xiàn)，城市污水廠污泥的主要成分和特點如表1所示。

從表1中可以看出，如果污泥處理處置得當，能夠很好的實現(xiàn)二次利用。其中主要的影響是重金屬離子，這些重金屬離子的來源主要是工業(yè)廢水排放，工業(yè)廢水在我國城市污水中占據(jù)較大的比例，所以在污泥處理處置以及綜合利用過程中必須著重控制重金屬離子問題。

表1 污水廠污泥的成分及特點

2 污水廠污泥處理的工藝流程

污水廠污泥處理的主要目的是為了實現(xiàn)污泥減量化、無害化、穩(wěn)定化、資源化，為污泥最終處理和運輸提供便利的條件，所以污泥處理處置的工藝主要由污泥的特性和最終處理的目的共同決定。某污水廠污泥處理的工藝流程圖如圖1所示。

圖1 污水廠污泥處理工藝流程圖

從圖1中可以看出，該污水廠污泥處理的工藝流程比較復(fù)雜，首先把污水廠的污泥進行脫水處理，保證污泥的含水量小于85%，然后通過螺桿泵把含水量小于85%的污泥抽到干餾處理污泥機組中，通過生物炭把污泥中的有機物質(zhì)以及重金屬離子進行分離處理，然后通過冷卻裝置把經(jīng)過生物炭處理的污泥進行裝袋，通過土壤有機改良劑把處理后的污泥進行改良，從而形成對外生態(tài)環(huán)境沒有污染的土質(zhì)。在干餾處理污泥機組中還會產(chǎn)生很多混合氣體，需要通過一定的裝置對這些氣體進行處理［2］。

3 污泥的最終處置和綜合利用

3.1 衛(wèi)生填埋污泥

衛(wèi)生填埋污泥處理方式主要有兩種：①在專門的污泥填埋場進行填埋處置；②和生活垃圾一起在固體廢棄物場地進行填埋。衛(wèi)生填埋最終處置技術(shù)是借助生活垃圾堆放場所和填埋技術(shù)而形成的一種污泥最終處理技術(shù)，具有容量大、投資少、見效快而且還能為城市的發(fā)展提供一定的建筑用地，所以也是污水廠污泥處理經(jīng)常使用的一種方式。把污泥經(jīng)過簡單的沉淀滅菌以后，倒入事先挖好的坑地中，然后在表面覆蓋上一定厚度的土層。但是這樣的方式?jīng)]有從根本上解決污泥存在的隱患，污泥中還有很多有毒有害的物質(zhì)，填埋以后經(jīng)過雨水的沖刷，這些有毒有害的物質(zhì)就會滲透到地下水中，從而影響居民的生活正常用水，同時也會對周圍的環(huán)境造成很大程度的破壞。

3.2 焚燒處理

焚燒處理能從根本上解決污泥對環(huán)境的影響，污泥的焚燒處理也兩種方式：①先對污泥進行脫水處理，然后進行焚燒處理；②脫水以后先進行風干處理，然后再進行焚燒處理。從表1中可以得知污泥中含有大量的有機物和纖維木質(zhì)素，具有很強的熱值，焚燒以后剩余的雜物比較少，而且沒有有毒氣體的產(chǎn)生，能快速達到污泥減量化的目的。污泥也不需要做任何滅菌處理，因為在焚燒的過程中火焰的溫度足夠全面的殺死細菌。同時焚燒過的污泥，還能用于電廠燃料的摻合劑，焚燒灰可以當做水泥的添加劑，焚燒處理污泥是有效利用污泥資源的最理想途徑。

3.3 污泥的土地利用

我國對污泥的土地利用已經(jīng)比較成熟，能夠把污泥用于農(nóng)田改良、森林園藝等環(huán)境中，而且污泥中含有大量的氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素，是農(nóng)作物生長必須的氮、磷、鉀等元素，這些元素在很大程度上能改良農(nóng)田的結(jié)構(gòu)，對農(nóng)作物的生長非常有利，所以說污泥的土地利用是一項安全穩(wěn)定的處理處置方式。據(jù)調(diào)查在美國等發(fā)達國家，每年50%的污泥都通過土地利用的方式進行處理和處置。雖然土地利用的耗能低，而且可回收的氮、磷、鉀等元素對農(nóng)作物的生長非常有利，但同時也含有大量的病原菌，以及鉻、汞等有毒元素，所以在土地利用過程過程中必須進行無毒無害的處理，從而減少污泥二次污染的現(xiàn)象發(fā)生［3］。

3.4 污泥的堆肥處理

堆肥處理也是污泥處理主要的方式之一，而且具有極強的穩(wěn)定性，能很好的達到污泥處理處置的目的。其主要的工藝流程圖如圖2所示。

從圖2中可以清楚看出，堆肥處理具有無害化、減容化、穩(wěn)定化的綜合特點，通過微生物集聚在潮濕的環(huán)境中，對污泥中的有機物質(zhì)進行充分分解，在發(fā)酵過程中會產(chǎn)生比較高的溫度，能有效的殺死病原菌和微生物，從而達到改良污泥的目的。在堆肥處理過程中，通過微生物發(fā)酵技術(shù)，把一些有機廢物轉(zhuǎn)化成比較穩(wěn)定的腐殖質(zhì)，從而達到污泥處理處置無害化和資源化的目的。堆肥污泥處理技術(shù)主要包括兩個方面：①通過借助發(fā)酵產(chǎn)的高溫能加速殺死病原菌的速度；②通過調(diào)理劑和膨脹劑，能改善污泥膠體結(jié)構(gòu)，從而減低污泥的含水量，產(chǎn)生的腐殖質(zhì)能為農(nóng)作物提供大量的營養(yǎng)，提高污泥綜合利用的效率。

圖2 污泥堆肥處理工藝流程圖

3.5 污泥的堿性穩(wěn)定化處理

在經(jīng)過脫水處理的污泥中加入適量的石灰、水泥窯灰等堿性材料，保證污泥的pH值超過12，然后加入大量的強堿性材料釋放呼出大量的熱量，從而殺死所有的病原菌，并使得重金屬離子發(fā)生鈍化反應(yīng)。通過堿性穩(wěn)定化處理的污泥能達到農(nóng)田改善的要求，所以可以直接施用在農(nóng)田當中。堿性穩(wěn)定化的兩個主要處理方法是N-ViroSoil和AgriSoil方法［4］。前者是在堿性穩(wěn)定后通過機械翻堆或其他方法使污泥快速干燥，后者則是在混合堿性物料后進行堆肥。

4 結(jié)束語

綜上所述，雖然不同國家對污水廠污泥處理處置與綜合利用的方式都不相同，但是最終的目的都是通過科學(xué)合理的方式，使得污泥經(jīng)過減量、穩(wěn)定、無毒無害處理以后當做資源進行綜合利用。在污水廠污泥處理處置與綜合利用過程中，必須同時考慮環(huán)境、經(jīng)濟、社會三個方面的因素，從而保證污泥的處理處置能加科學(xué)、合理、經(jīng)濟實用。

［1］陳 曼.對城市污水廠污泥的處理處置及綜合利用分析［J］.科技與企業(yè)，2014，23：68.

［2］張學(xué)秋.城市污水廠污泥的處理處置與綜合利用［J］.四川水泥，2015，05：184+75.

［3］劉海燕，張 璐.城市污水廠污泥處理技術(shù)進展［J］.中國建設(shè)信息（水工業(yè)市場），2014，04：29～32.

［4］齊 華.城市污水廠污泥的處理與綜合利用［J］.河北化工，2015，07：85～86+88.

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2095-2066（2016）29-0013-02

2016-9-8