探討城鎮(zhèn)污水處理廠污泥資源化利用

摘要：對于城鎮(zhèn)污水處理廠中產(chǎn)生的污泥進行有效利用可以大大節(jié)約能源，提升資源利用的效率，同時有利于保護環(huán)境，使得城市的空氣與水土更加潔凈。本文對于污泥資源化利用的技術(shù)進行了分析與探討。

關(guān)鍵詞：城鎮(zhèn)污水處理廠；污泥資源化；利用

中圖分類號：X37 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2018）01-0072-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.01.041

Discussion on utilization of sludge in urban sewage treatment plant

Lu Zhengrong

（Bailonggang Sewage Treatment Plant， Shanghai Chengtui Sewage Treatment Co.， Ltd.， Shanghai 201201，China）

Abstract： Effective utilization of sludge generated in urban sewage treatment plants can greatly save energy， improve the efficiency of resource utilization， and at the same time help protect the environment and make the citys air and water and soil cleaner. This paper analyzes and discusses the technology of sludge utilization.

Key words： Urban sewage treatment plant； Sludge resource utilization； Utilization

根據(jù)國家統(tǒng)計局發(fā)布的《2016年國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報》的數(shù)據(jù)顯示，2016年年末城市污水處理廠日處理能力14823萬立方米，比上年末增長5.6%；城市污水處理率為92.4%，提高0.5個百分點。隨著城市污水處理量、處理率、處理深度的提升，城市污水處理廠在運行過程中產(chǎn)生污泥的量也會大大增加，污泥是一種具有含水率高、熱值高、含有豐富有機物及營養(yǎng)物的潛在優(yōu)質(zhì)“二次資源”，但同時這些污泥也富集了大量的重金屬離子及少量病原微生物、寄生蟲卵等有毒有害物質(zhì)，其能夠通過地下水、大氣、地表水、土壤等介質(zhì)進入食物鏈，不僅會造成嚴重的生態(tài)風險并且影響人類健康。隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，能源供需矛盾將逐年顯現(xiàn)出來，能源需求量迅速增長，能源緊缺已成為制約工業(yè)經(jīng)濟快速發(fā)展的“瓶頸”。所以加快污泥資源化建設(shè)，對促進經(jīng)濟發(fā)展具有重要戰(zhàn)略意義，同時通過各種技術(shù)力量，讓污泥資源的利用率提升，盡量做到在保證水資源的情況下，要讓整個的污泥處理行業(yè)發(fā)展綠色化，讓資源的缺失情況得到改善，保障國家安全，推進生態(tài)文明建設(shè)。

1 污泥資源利用的關(guān)鍵技術(shù)探討

我們必須加強技術(shù)革新，使得在進行污水處理的同時，可以將產(chǎn)生的大量污泥進行資源循環(huán)利用，這樣可大大節(jié)約能源。作為污水處理廠的伴生產(chǎn)物，污泥含有大量有機物、氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)，經(jīng)過適當處理，可以變廢為寶[1]。一個較好的污泥資源化利用技術(shù)不僅可以有效地節(jié)約能源，減少污染的同時產(chǎn)生經(jīng)濟效益，還將消除惡臭提升環(huán)境質(zhì)量，改善城市的形象[1]。

1.1 污泥厭氧消化產(chǎn)沼氣，沼氣再利用

在污水處理廠的規(guī)模比較小的時候可以采用污泥好氧消化，其優(yōu)點在于便于操作，同時效果比較穩(wěn)定，可以在較短的時間內(nèi)完成污泥處理的任務(wù)，但是其弊端在于運行的能耗是非常大的，相反地，當污水處理廠規(guī)模較大時，可以采用污泥厭氧消化來處理污泥，并能制得能源——沼氣。因此我們在對于污泥的處理進行方式的選擇時，應(yīng)該根據(jù)實際的情況來進行決定。污泥厭氧消化的基本原理：在無氧的環(huán)境條件下，通過兼性菌和厭氧菌將污泥中可降解的有機物經(jīng)過液化、氣化并分解，病菌、寄生蟲卵被殺死，固體達到減量化和無害化，最終生成沼氣等可再利用的資源，使污泥處理達到穩(wěn)定化的過程。沼氣再利用的途徑很廣泛，除了滿足污泥厭氧消化系統(tǒng)本身所需的加熱能量外，還能進行沼氣發(fā)電、沼氣攪拌。同時，由于沼氣的主要成分為甲烷、二氧化碳，并含有少量的氧氣、氨氣、氫氣以及硫化氫，沼氣中的甲烷可作為生產(chǎn)四氯化碳等有機物質(zhì)的原料；二氧化碳可用以生產(chǎn)純堿；硫化氫可進行生物脫硫，產(chǎn)生的硫污泥進行脫水提純，轉(zhuǎn)化為硫黃也是另一種資源，這些化工利用途徑在國內(nèi)外都有一定程度的實踐。對于污泥厭氧消化處理技術(shù)產(chǎn)沼氣，需要在關(guān)鍵位置要配備相關(guān)的設(shè)備與儀表，掌握實時工況，確保高效地沼氣產(chǎn)率以及及時控制沼氣資源的使用情況，在工藝或設(shè)備故障發(fā)生時，我們要進行及時排故及調(diào)整，積極地改進設(shè)備工況，并且提高自動化控制程度，實現(xiàn)資源利用最大化[1-3]。

1.2 污泥堆肥

污泥中含有大量的有機質(zhì)、氮、磷等植物需要的養(yǎng)分，其含量高于常用農(nóng)家肥，可以與優(yōu)質(zhì)的有機農(nóng)肥相當。城市污水處理廠的污泥作為農(nóng)業(yè)、綠化等用肥必須滿足下列要求：含植物所必需的營養(yǎng)成分；有毒有害物質(zhì)含量不超過相關(guān)的污泥農(nóng)業(yè)標準；必須經(jīng)過無害化處理。因此在土地利用之前，必須對污泥進行穩(wěn)定化、無害化處理，如好氧與厭氧消化、堆肥化等，其中堆肥化處理是較多采用的一種方法。我國的污泥堆肥主要有兩種方式，一是污泥消化或污泥和垃圾等其他物質(zhì)混合堆肥后農(nóng)用；二是污泥經(jīng)過堆肥發(fā)酵制成復(fù)合肥還田[2]。污泥在直接中溫厭氧消化后進行農(nóng)用的方法，其缺點在于病菌較多，殺滅的不夠徹底，可能會造成二次污染，因此沒有得到推廣及有效地利用，混合堆肥的方案是從無害化的角度來對其進行更好的處理，既能殺死其中的細菌，又能夠提升肥料的效率，這樣就可以實現(xiàn)在城市和農(nóng)村都能夠安全可靠的堆肥。污泥堆肥復(fù)合肥則是一種充分利用污泥中的營養(yǎng)元素，實現(xiàn)營養(yǎng)平衡，最后進行還田農(nóng)用，較純化肥與有機化肥具有一定的優(yōu)越性[4]。

1.3 污泥與煤摻燒技術(shù)

目前來說，我國的污泥處理技術(shù)無法滿足于實際的要求，造成了大量的資源浪費，只有將污泥的處置與資源化利用相結(jié)合才是污泥處理的最佳出路[3]。而土地還原的處理方法，又因很多工業(yè)廢水產(chǎn)生的污泥當中重金屬超標并帶有有毒有害物質(zhì)，無法進行改良土壤，因此我們需要尋找可以有效利用污泥中可用成分同時可以實現(xiàn)污泥“四化”的綜合性處理方法，而將污泥轉(zhuǎn)化為燃料是一種比較有前途的方案。由于含有大量有機質(zhì)，污泥的熱值較高，略低于煤餅，污泥可作為替代或者輔助能源。當前有很多發(fā)電廠選擇用含水率30%至40%左右的干化污泥作為輔助燃料，將其與煤按一定比例摻和后投入焚燒爐進行燃燒發(fā)電，雖然項目投資成本較高，但該技術(shù)既降低了發(fā)電廠的運行成本，又解決了污水廠的污泥出路問題，可謂一舉兩得。但當污泥作為燃料時，需穩(wěn)定控制污泥的含水率，污泥的含水率會直接影響到污泥處理規(guī)模以及干化焚燒的熱量平衡，這樣就使得其要比一般的污泥處理設(shè)備要高，因此必須采用輔助的燃料來促進其燃燒，并加強熱回收系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換效率，實現(xiàn)更高效的能量利用[5]。

對于以上幾種技術(shù)方案，在污泥資源化利用的同時，也需注意資源浪費、泄漏甚至是污染環(huán)境的問題，在工程設(shè)計、建造及運行時都要預(yù)防可能出現(xiàn)資源浪費等相關(guān)問題。工程設(shè)計在工程選址、總圖布置、設(shè)備選型與選材、自動控制、公用工程等方面的安全對策措施需較為完善，符合國家或行業(yè)有關(guān)法規(guī)和標準的要求。運行時定期檢查整個系統(tǒng)，進行必要的維護保養(yǎng)與檢修，對液體、氣體等泄漏的報警應(yīng)及時做出反應(yīng)，應(yīng)急處置到位，避免資源浪費及事故擴大。只要提高相關(guān)人員的安全意識及技術(shù)水平，在施工和運行管理認真對待各種安全問題，把相應(yīng)的對策和措施落實到位，并不斷完善和加強，工藝與設(shè)備的安全運行是可以做到的[4]。

2 結(jié)束語

城市規(guī)模不斷擴大、人口的不斷增加，城市污水處理廠的數(shù)量也在同步上升，目前來說，我國污泥資源化處置技術(shù)投產(chǎn)項目呈顯著上升趨勢，同時，各地區(qū)由于經(jīng)濟發(fā)展的不平衡，呈現(xiàn)東多西少的格局[5]。隨著城市污水處理量、處理率、處理深度的提升，隨之而來的是“污泥圍城”的難題。在解決此難題的同時，以兼顧環(huán)境、社會、經(jīng)濟及安全等前提下，盡可能地將污泥變廢為寶。在對污泥進行有效地資源利用時，需要認真地分析各地區(qū)的污泥產(chǎn)生量、性質(zhì)、有機分及重金屬等有害物質(zhì)，從而對其進行全面評估，因地制宜地實現(xiàn)污水處理廠污泥處理技術(shù)優(yōu)化、科學規(guī)劃與合理布局，達到污泥資源化利用的目的，這對于所有污水處理廠的發(fā)展來說具有極為重要的意義，要讓整個的污泥處理行業(yè)發(fā)展綠色化，讓資源的缺失情況得到改善，推進生態(tài)文明建設(shè)。

參考文獻

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收稿日期：2017-12-21

作者簡介：陸崢嶸（1988-），男，工藝員，助理工程師，本科，研究方向為污泥處理。