城市污水處理廠污泥資源化利用途徑探討

郭思曉

（遼寧省沈陽(yáng)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心 遼寧沈陽(yáng) 110010）

引言

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的提升使得人們的環(huán)保意識(shí)不斷強(qiáng)化，城市的整潔已經(jīng)發(fā)展為市民們的廣泛追求，在城市環(huán)境治理體系當(dāng)中，城市污水是非常關(guān)鍵的元素，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提升與城市化生產(chǎn)體系的變化，處理技術(shù)處于不斷優(yōu)化的過(guò)程中，除此之外，城市污水當(dāng)中污泥成分區(qū)域復(fù)雜，含有一些微生物、細(xì)菌以及重金屬等污染物，若是無(wú)法對(duì)其進(jìn)行妥善處理，會(huì)使得城市環(huán)境遭受二次污染，面對(duì)這樣的問(wèn)題，如何能夠變廢為寶、提升資源利用的合理性是目前城市建設(shè)過(guò)程中需要思考的首要問(wèn)題。

1 合理處理城市污水中污泥的意義

城市污水當(dāng)中的污泥是在對(duì)污水進(jìn)行處理的過(guò)程中所出現(xiàn)的固態(tài)或者半固態(tài)的污泥廢棄產(chǎn)物，其中含有較為豐富的有機(jī)物質(zhì)，比如硫、氮等元素，也存在著鐵、鎂等重金屬元素，還存在著少量的微生物物質(zhì)，若是無(wú)法對(duì)這些污泥進(jìn)行妥善處理，就可能使得城市環(huán)境遭受到二次污染，如何有效處理這些污泥成為目前城市環(huán)境建設(shè)體系中需要關(guān)注的首要問(wèn)題。如今，全國(guó)內(nèi)污水處理廠的數(shù)量眾多[1]。長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)內(nèi)的污水處理更多的是關(guān)注水質(zhì)的有效處理，但是并不重視污泥的處理。對(duì)污水當(dāng)中污泥的處理力度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于對(duì)城市污水的處理力度，長(zhǎng)此以往，城市污水當(dāng)中污泥的積累量不斷增加，這些污泥的負(fù)面作用逐漸從水質(zhì)向地面轉(zhuǎn)化，若是無(wú)法妥善處理這些污泥，必然會(huì)導(dǎo)致污染問(wèn)題的更加嚴(yán)重。傳統(tǒng)意義上的污泥處理方式涵蓋著土地填埋、焚燒等方式，這些方法都不是最有效的處理方式，因?yàn)橐陨咸幚硇问蕉紩?huì)對(duì)大自然以及周邊環(huán)境產(chǎn)生比較嚴(yán)重的污染。

如今，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力水平的提升，國(guó)家科學(xué)技術(shù)逐漸朝著多元化的方向發(fā)展，國(guó)民整體的環(huán)保意識(shí)得到了強(qiáng)化，如何對(duì)這些污泥進(jìn)行合理有效的處理逐漸成為經(jīng)濟(jì)體系發(fā)展的重點(diǎn)。事實(shí)上，污水當(dāng)中的污泥中涵蓋的營(yíng)養(yǎng)元素也是十分豐富的，若是對(duì)這些污泥進(jìn)行妥善處理，便能夠?qū)崿F(xiàn)變廢為寶的效果，這些污泥中元素的重新使用會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)經(jīng)濟(jì)體系的發(fā)展。如今的資源體系處于緊張的狀態(tài)中，國(guó)內(nèi)一些資源依然需要借助進(jìn)口的方式獲取，污泥當(dāng)中的元素若是得到了有效利用便能夠轉(zhuǎn)變成為國(guó)家的財(cái)富，若是無(wú)法對(duì)這些污泥進(jìn)行有效處理，便會(huì)使其對(duì)環(huán)境造成二次污染[2]，這對(duì)于資源體系而言也是巨大的浪費(fèi)。

2 城市污水中污泥的資源化利用

2.1 污泥填埋處理不恰當(dāng)

如今，國(guó)內(nèi)比較成熟的技術(shù)是將污泥進(jìn)行填埋處理，目前這一技術(shù)的應(yīng)用范圍比較廣。通常情況下，相關(guān)人員會(huì)將污泥運(yùn)送到人煙稀少的區(qū)域，在對(duì)這些污泥進(jìn)行壓平處理，之后借助惰性的土壤對(duì)其進(jìn)行覆蓋，這邊形成了相對(duì)較好的土壤覆蓋層，在這些土壤層上可以對(duì)成活率比較高的綠色植物進(jìn)行種植。這一污泥填埋的方式呈現(xiàn)出較強(qiáng)的便利性，同時(shí)在進(jìn)行污泥處理的過(guò)程中需要的資金投入比較少，處理過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單，見(jiàn)效時(shí)間短。然而借助這一技術(shù)對(duì)污泥進(jìn)行處理時(shí)依然存在諸多不合理之處。填埋污泥可能會(huì)使得地下水受到不同程度的污染，同時(shí)填埋污泥這一過(guò)程需要占據(jù)面積較大的土地，隨著城市工業(yè)體系的建設(shè)與發(fā)展，城市當(dāng)中所產(chǎn)生的污泥數(shù)量逐漸增加。如今國(guó)內(nèi)一些區(qū)域特別是城市附近區(qū)域的人口密度相對(duì)較大，若是尋找出面積比較大的區(qū)域?qū)ｉT對(duì)污泥進(jìn)行處理，難度相對(duì)較大。在填埋污泥方面國(guó)內(nèi)相關(guān)技術(shù)還不完善，同時(shí)在填埋污泥的過(guò)程中也可能會(huì)存在其他類型的垃圾，對(duì)周邊環(huán)境所產(chǎn)生的破壞力相對(duì)較大[3]。

2.2 污泥焚燒不當(dāng)

對(duì)于城市污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥，焚燒的方式是比較主要的方法，焚燒主要是處理污泥當(dāng)中所存在的一些有機(jī)物質(zhì)，在對(duì)其進(jìn)行處理時(shí)并不全面。對(duì)污泥進(jìn)行焚燒能夠快速使得污泥當(dāng)中存在的有機(jī)物實(shí)現(xiàn)碳化逐漸消失，同時(shí)對(duì)污泥當(dāng)中存在的病菌進(jìn)行消除，此方法便于操作，難度系數(shù)比較低，然而這樣的處理方式往往會(huì)產(chǎn)生一些有毒氣體，對(duì)大氣環(huán)境所產(chǎn)生的污染相對(duì)嚴(yán)重，部分元素會(huì)被排放至大氣當(dāng)中，對(duì)大氣層以及臭氧層產(chǎn)生比較嚴(yán)重的負(fù)面影響[4]。

2.3 回歸土地的處理過(guò)程不當(dāng)

在城市的廢水污泥當(dāng)中，存在著氮、磷、鉀等一些可能對(duì)農(nóng)作物存在益處的營(yíng)養(yǎng)元素，這些成分在污泥當(dāng)中可能會(huì)大量累積，含量可能會(huì)高于農(nóng)家肥，同時(shí)成本相對(duì)較低，這些營(yíng)養(yǎng)元素能夠?qū)ν恋氐姆柿M(jìn)行改善，屬于不可多得的材料。一些污泥被人惡意帶進(jìn)農(nóng)田當(dāng)中，然而這些污泥當(dāng)中不僅僅含有一些對(duì)土壤有益的元素，還存在著一些重金屬與病原微生物，這些都會(huì)對(duì)土壤產(chǎn)生負(fù)面影響，直接回田的形式往往會(huì)對(duì)耕地產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面影響，也可能使得地下水被污染，這對(duì)于寶貴的土地資源而言是嚴(yán)重的浪費(fèi)。

3 城市污水的污泥處理舉措優(yōu)化

隨著科學(xué)技術(shù)水平的提升，對(duì)城市污水中污泥的處理方法不斷進(jìn)行創(chuàng)新，其能夠被制作成為肥料、建材、沼氣等有用的資源，為減少資源浪費(fèi)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，這也是促使我國(guó)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)健康發(fā)展的有效途徑，助力我國(guó)經(jīng)濟(jì)體系的建設(shè)。

3.1 對(duì)土地進(jìn)行增肥

相關(guān)的研究結(jié)果顯示，城市污水當(dāng)中所含有的污泥當(dāng)中存在著相對(duì)豐富的鉀、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，這些都是農(nóng)作物以及其他類型的植物生長(zhǎng)所必須的營(yíng)養(yǎng)元素。借助污水中的污泥對(duì)土地進(jìn)行有效處理是使得污泥實(shí)現(xiàn)資源化利用的有效舉措。借助科學(xué)有效的處理方式，污泥當(dāng)中所存在的有毒有害病院微生物能夠被過(guò)濾掉，所剩余的相對(duì)豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)能夠?qū)崿F(xiàn)生態(tài)回田的效果。我國(guó)屬于農(nóng)業(yè)大國(guó)，也是國(guó)之根本，穩(wěn)定的農(nóng)業(yè)體系對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)體系的建設(shè)與發(fā)展也起著非常關(guān)鍵的作用，借助合理化的方式處理城市污水當(dāng)中的污泥，可以將污泥當(dāng)中所存在的有益元素運(yùn)送到農(nóng)田當(dāng)中，對(duì)田地進(jìn)行滋養(yǎng)。借助科學(xué)化的方式對(duì)污水當(dāng)中的污泥進(jìn)行處理也能夠有效提升苗木的生長(zhǎng)品質(zhì)，對(duì)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行改善的基礎(chǔ)上創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。在對(duì)城市污水體系當(dāng)中污泥進(jìn)行妥善處理的過(guò)程中，首要的任務(wù)需要對(duì)污泥進(jìn)行有效的脫水干化處理，使得有機(jī)物處于熟化的狀態(tài)中，經(jīng)過(guò)熟化的污泥可以與其他的添加物進(jìn)行充分混合，按照相應(yīng)的比例進(jìn)行混合使其成為有機(jī)肥料。除此之外，還需要對(duì)污水的污泥進(jìn)行有效的殺菌與殺蟲(chóng)處理。如今，國(guó)內(nèi)的污泥無(wú)害處理技術(shù)已經(jīng)成功研發(fā)出土壤改良劑與復(fù)合型的肥料等，能夠?yàn)檗r(nóng)業(yè)體系的建設(shè)提供必要的肥料保障，在進(jìn)行綠化以及林區(qū)建設(shè)工作的過(guò)程中，污泥的混合堆肥能夠有效助力苗木的生長(zhǎng)，提升樹(shù)苗整體的存活率，對(duì)城市綠化效果與水平的提升提供必要的支持與保障。

3.2 能源轉(zhuǎn)化

在對(duì)城市污水當(dāng)中的污泥進(jìn)行利用的過(guò)程中，需要對(duì)污泥資源進(jìn)行有效的能源轉(zhuǎn)化，污泥能夠被制作成為朝氣、燃料、絮凝劑等能源型的材料，促使污泥實(shí)現(xiàn)能源化的轉(zhuǎn)變。城市污水內(nèi)的污泥經(jīng)過(guò)厭氧消化之后能夠被制作成為沼氣，這是借助污泥當(dāng)中所存在的厭氧菌群在無(wú)氧氣的環(huán)境當(dāng)中所進(jìn)行的生長(zhǎng)作用，使得有機(jī)物逐漸發(fā)生一些變化，逐漸被分解為其他形式的穩(wěn)定物質(zhì)，在整個(gè)過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)滅菌與消毒的效果，沼氣便是污泥當(dāng)中所存在的有機(jī)物質(zhì)處于厭氧環(huán)境中時(shí)借助厭氧菌群的相互作用，將有機(jī)物質(zhì)逐漸分解成為甲烷等可燃性的氣體。借助城市污水當(dāng)中的污泥對(duì)沼氣進(jìn)行制度，能夠?yàn)槌鞘兄車木用裉峁┍匾哪茉粗С?，除此之外，借助無(wú)氧環(huán)境進(jìn)行消化活動(dòng)，能夠?qū)⑽鬯幚磉^(guò)程進(jìn)行結(jié)合，實(shí)現(xiàn)一舉兩得的效果。同時(shí)能夠借助污泥的低溫?zé)峤庾饔弥谱饔皖惖哪茉矗@屬于創(chuàng)新性的熱能利用技術(shù)，將污泥放置在無(wú)氧環(huán)境當(dāng)中，對(duì)其進(jìn)行加熱處理，當(dāng)溫度達(dá)到一定限度時(shí)在對(duì)其借助干餾或者熱處理等技術(shù)，促使污泥能夠在缺氧環(huán)境當(dāng)中進(jìn)行轉(zhuǎn)化，污泥當(dāng)中有機(jī)物能夠被轉(zhuǎn)變成為碳?xì)浠衔铮@類物質(zhì)能夠與油、碳進(jìn)行混合變成可燃物質(zhì)，此項(xiàng)技術(shù)在國(guó)內(nèi)已經(jīng)取得了階段性的研究成果，此技術(shù)的成本相對(duì)較低、利用率比較高，可以進(jìn)行大力推廣。

3.3 城市污水污泥資源的建材利用

在城市污水中的污泥不僅存在著對(duì)土壤有益的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，也存在著一些鈣、鋁等元素，這些元素與工業(yè)水泥的原料基本上一直，可以借助城市污水當(dāng)中的污泥對(duì)生態(tài)化的水泥進(jìn)行制作，并且將其運(yùn)用在城市建設(shè)過(guò)程中，生態(tài)水泥的制作能夠在一定程度上減少二氧化碳的排放量。如今日本在污泥制作生態(tài)型水泥的技術(shù)上已經(jīng)取得了一定的成績(jī)，國(guó)內(nèi)相關(guān)的研究人員也在潛心研究的過(guò)程中，站在制作方式的角度上進(jìn)行分析，生態(tài)水泥與傳統(tǒng)水泥的制作方式很接近，因此，污泥體系的建材利用能夠助力國(guó)家經(jīng)濟(jì)體系的快速發(fā)展，提升資源的利用率，為可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)助力。除此之外，污泥還能夠被制作為纖維板，這一制作工藝的運(yùn)用能夠極大程度上降低樹(shù)木的砍伐數(shù)量，為我國(guó)的生態(tài)環(huán)境建設(shè)工作奠定基礎(chǔ)。

結(jié)語(yǔ)

隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提升，城市中污水污泥的數(shù)量也逐漸增多。目前國(guó)內(nèi)在對(duì)城市污水當(dāng)中污泥的處理方式依然存在不當(dāng)之處，傳統(tǒng)形式的填埋與焚燒等對(duì)自然環(huán)境所產(chǎn)生的破壞作用比較強(qiáng)。如今國(guó)內(nèi)相關(guān)人員繼續(xù)在科學(xué)合理利用污泥的道路上不斷進(jìn)行探索，有效提升了城市污水污泥的資源化利用水平，將污泥制作成為能夠被土地利用的肥料、沼氣、建材等，為資源體系的合理化奠定基礎(chǔ)，促使我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的進(jìn)一步提升。