我國市政污泥處理的現(xiàn)狀與發(fā)展探討

賈濤

摘要：我國市政污泥量非常龐大，每年約有150萬噸的產(chǎn)量，且有一半以上沒有經(jīng)過有效處理，給環(huán)境帶來了嚴(yán)重危害。當(dāng)前我國在污泥處理上主要采用生物處理的辦法，涵蓋厭氧與好氧兩方面消化技術(shù)。文章從各個工藝技術(shù)的特點入手，對其優(yōu)劣勢展開對比，闡述了深井曝氣污泥好氧消化工藝的特性，探討了市政污泥處理的現(xiàn)狀及發(fā)展。

關(guān)鍵詞：市政工程；污泥處理；環(huán)境保護；生物處理；厭氧技術(shù)；好氧技術(shù) 文獻標(biāo)識碼：A

中圖分類號：X705 文章編號：1009-2374（2016）31-0066-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.31.034

在城市污水的處理中會出現(xiàn)大量的衍生品，市政污泥就是其中之一。通常，市政污泥由各種細(xì)菌菌體、膠體、有機殘片與無機顆粒等組成，其結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，是一種特殊的非均質(zhì)體。從性質(zhì)方面來看，其有機物所占比例往往超過一半，N、P等營養(yǎng)物質(zhì)的含量非常高，其中N的含量大多為1.5%～7.0%，而P的含量則為0.8%～3%。城市污水的水質(zhì)處理方式及應(yīng)用技術(shù)會直接關(guān)系到市政污泥的產(chǎn)量。在污水處理的過程中，其所產(chǎn)生的污泥約占其總量的3‰～5‰。相關(guān)資料顯示，截至2005年底，我國共建成764座城市污水處理廠，每日的污水處理能力達到5220萬方。其中城市生活污水的處理率約為37.4%，年度污水處理總量超過108.4億方。這之中其每年所產(chǎn)生的市政污泥量達到150萬噸，且這一數(shù)量還在不斷增長，年增長量約為10%。

從整體上來看，我國市政污泥具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、產(chǎn)量大等特點，其大多富含有機物，極其容易腐蝕，散發(fā)出惡臭，給環(huán)境帶來二次污染。我國市政污泥的這些特點恰恰使得其在處理后可以被用作肥料，具有非常高的利用潛力。

1 我國市政污泥的處理現(xiàn)狀

同西方發(fā)達國家相比，我國市政污泥的處理水平相對低下，所采用的技術(shù)與裝置等均處于初級水平。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國當(dāng)前能夠?qū)ξ勰噙M行有效處理的污水處理設(shè)備，還不到總量的一半。擁有較成熟工藝和相對完善的配套設(shè)施的僅僅為總量的10%。這其中，運行良好，能夠具備良好處理效果的更是少之又少。大部分的優(yōu)良設(shè)備都是集中于大型污水處理廠中的，而中小型污水處理廠則大多缺乏配套設(shè)施與處理裝備。這直接導(dǎo)致我國大量的污水污泥沒有經(jīng)過充分處理，就采用脫水等簡單辦法處理，最終加以掩埋與焚燒。這種方式帶來了諸多不利，具體體現(xiàn)在如下三個方面：一是由于所需要處理的量非常龐大，致使需要花費不少的成本來安置污泥；二是污泥的穩(wěn)定性非常差，在土壤和空氣中，其內(nèi)在的有機成分會容易變質(zhì)，從而給環(huán)境帶來二次污染；三是污泥內(nèi)的各種物質(zhì)資源沒有得到充分的利用，使得資源浪費。顯而易見，這些都與可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)背道而馳，亟待解決。

例如，上海的某一污水處理廠，其每日所產(chǎn)的污泥量約為250方，這些污泥的含水量約為97%。我們可以從經(jīng)濟與環(huán)境效益的角度考慮，將污泥好氧消化處理工藝下的效果和傳統(tǒng)處理方式下的效果加以比對。好氧消化處理工藝通常要先經(jīng)過好氧消化處理，再進行脫水，最后進行填埋；傳統(tǒng)處理方式則只需要經(jīng)過脫水，就進行填埋。經(jīng)過對比發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過好氧消化處理工藝的處理，污泥具有非常強的穩(wěn)定性，不會給環(huán)境帶來二次污染；而在傳統(tǒng)工藝技術(shù)下，污泥的穩(wěn)定性極差，很容易威脅環(huán)境。也就是說，不管從經(jīng)濟成本方面還是環(huán)境效益上，市政污泥的處理都是具有顯著效果的。從我國城市建設(shè)與經(jīng)濟發(fā)展的角度來看，我國亟需加大市政污泥處理設(shè)備的投入，全面提高污泥的處理效果。這將是我國加強環(huán)境保護工作的重要任務(wù)，具有非常強的緊

迫感。

2 我國市政污泥處理目標(biāo)及發(fā)展趨向

目前，全球在進行污泥處理的過程中，大多遵循“減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化”這一原則進行。整個污泥處理最終要達到對環(huán)境無危害的目的。從《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》內(nèi)的有關(guān)內(nèi)容來看，城鎮(zhèn)污水處理廠應(yīng)先對污泥進行穩(wěn)定性處理，使得其最終符合如下標(biāo)準(zhǔn)：一是在厭氧消化措施下，其最終的有機物降解率應(yīng)達到40%以上；二是在好氧消化的措施下，其最終的有機物降解率應(yīng)達到40%上；三是在好氧堆肥這一措施下，其含水量應(yīng)低于65%，有機降解率應(yīng)高于50%等。在減量方面，其控制目標(biāo)設(shè)定為：所經(jīng)過處理的污泥，其在脫水處理之后，含水量應(yīng)少于80%；在無害化的要求之下，最終處理得到的污泥其所帶有的病原體應(yīng)該符合相關(guān)要求，常見的病原體主要包括大腸桿菌、腸道病毒、寄生蟲卵等，其中蛔蟲卵的死亡率必須高于95%。

盡管我國對污泥處理的最終結(jié)果設(shè)定了一系列標(biāo)準(zhǔn)，但是從實際狀況來看，污泥處理場地附近仍出現(xiàn)了多種不良問題。很多新聞報道都曾提到過在污泥使用的過程中，居民出現(xiàn)了諸多不良癥狀，如全身紅疹、嗓子痛、紅眼病及肺病等。在未來我國將進一步加強污泥處理力度，對污泥中的病原體進行殺滅處理，使得其符合EPA的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)。在現(xiàn)有的檢測技術(shù)之下，處理好的污泥應(yīng)不帶有病原體，這是ERA對于A類生物固體所設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)，這一標(biāo)準(zhǔn)將對我國污泥處理的發(fā)展指明方向。

隨著我國經(jīng)濟水平的不斷提升，人們的環(huán)境保護意識不斷提高。在可持續(xù)發(fā)展觀念的指引下，污泥的資源化處理也得到社會各界的關(guān)注。有關(guān)污泥資源化處理的理念主要有如下兩方面：一是生物肥料等方面，這是將污泥處理成為可以再次利用的資源，使之能夠變廢為寶；二是經(jīng)濟效益方面，主要指的是節(jié)能與省耗，多側(cè)重于處理工藝上。

3 我國市政污泥處理技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

3.1 污泥脫水與濃縮技術(shù)

當(dāng)前，污泥減容所采用的重要技術(shù)為污泥脫水與濃縮技術(shù)。在各種濃縮方法中，浮選濃縮與重力濃縮被應(yīng)用得最為廣泛。與西方國家相比，我國所采用浮選濃縮與重力濃縮辦法效率非常低下，且其對占地面積有著非常高的要求，往往要投資不菲的工程成本，管理控制操作也存在非常大的難度。

在傳統(tǒng)污泥脫水處理的過程中，其主要是借助自然干化來達到脫水目的。這種方式下，其往往對場地面積有著非常高的要求，且環(huán)境狀況非常差，有二次污染。這種方式現(xiàn)在已經(jīng)很少被使用了。目前使用的污泥脫水設(shè)備多包括板框壓濾機、離心脫水機、帶壓壓濾機、疊螺脫水機、真空過濾機等。針對不同理化性質(zhì)的污泥，污水廠在建設(shè)與配套設(shè)置方面也會有所不同，其場地面積、投資成本會因?qū)嶋H狀況而有所不同。

3.2 污泥消化穩(wěn)定技術(shù)

相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)前我國僅有3%的污水處理廠引入了污泥消化穩(wěn)定設(shè)備，如污泥厭氧消化系統(tǒng)，其中能夠正常運作的僅僅為1%。目前，在污泥消化穩(wěn)定技術(shù)方面主要有厭氧消化與好氧消化兩種技術(shù)。前者是目前應(yīng)用得最為廣泛的污泥生物處理技術(shù)，多見于大中型污水處理廠；后者則采用污泥高溫微好氧消化技術(shù)與好氧堆肥技術(shù)。其中厭氧消化技術(shù)具有運行成本低、能耗小的特點，其處理得到的污泥具有非常強的穩(wěn)定性，且能夠得到沼氣等副產(chǎn)品。該技術(shù)在處理污泥時往往需要25～30天的消化周期，能夠減量30%的污泥量，清除30%～50%的有機物。最終得到的污泥可以被應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，具有非常強的經(jīng)濟價值。但是這種技術(shù)的總投資成本高昂，對技術(shù)與操作等方面都有著非常高的要求，所生產(chǎn)的甲烷等副產(chǎn)品也存在一定的安全隱患。

3.3 污泥處置技術(shù)

在對污泥進行脫水處理后，很多污水處理單位會采用衛(wèi)生填埋的方法來處置污泥。相關(guān)資料顯示，我國每年約有63%的污泥被填埋處理掉。在填埋過程中，污泥應(yīng)具備一定的抗壓強度與剪切力，其含水量必須要小于60%，有機物的含量必須低于30%。為了達到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，很多填埋場都引進了深度脫水設(shè)備與石灰穩(wěn)定固化設(shè)備。這種污泥處置方式具有成本低廉的特點，但也非常容易造成環(huán)境污染，給地下水與土壤帶來危害。隨著土地資源的日益緊張，這種占地面積大的污泥處理方式已經(jīng)逐步被淘汰了。

在對污泥進行無害化處理之后，可以對其進行土地利用，使其用于綠化、鹽堿地改造等工程中。這種方式具有投資少、操作簡單的特點。我國市政污泥具有富營養(yǎng)化的特點，氮磷鉀等礦物元素的含量非常高，能夠有效地改善土壤性質(zhì)。經(jīng)過無害化處理的污泥將成為優(yōu)良的土壤改良劑，這將是我國污泥處理的未來發(fā)展方向。然而污泥中往往含有很多有害有毒物質(zhì)，很難以被降解，對無害化處理技術(shù)有著非常高的要求。如果這些物質(zhì)不能被有效去除，其一旦進入到土壤中，將會污染土壤，造成嚴(yán)重的后果。不僅如此，污泥中的很多重金屬元素極其容易被植物吸收，使得人類的食物鏈遭到破壞，危害人類健康。當(dāng)前，我國還沒有針對該方面出具有效的標(biāo)準(zhǔn)，因此污泥土地利用要想真正實現(xiàn)，還需要經(jīng)過相當(dāng)長的發(fā)展時期。

將處理后的污泥再經(jīng)過焚燒之后，可以運用到建材生產(chǎn)中。在西方發(fā)達國家，將污泥用作建材生產(chǎn)已經(jīng)得以實現(xiàn)，有著非常良好的發(fā)展勢態(tài)。在污泥減量化處理方面，焚燒是最有效的處理方式之一。我國市政污泥的含水量非常高，因此多采用干化焚燒的辦法，所采用的工藝包括噴霧干化焚燒與硫化床工藝。在焚燒的過程中，所產(chǎn)生的能量可以用于發(fā)電。焚燒后所得的材料可以用于生產(chǎn)水泥等建材。這種處理方法需要高昂的投資成本，操作工藝非常復(fù)雜，對技術(shù)有著很高的要求。隨著我國城市化進程的不斷加快，這一處理方法將擁有更廣闊的發(fā)展空間。

參考文獻

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