導語：如何才能寫好一篇污泥處理方法，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：污水處理廠；污泥處理；改進方法

1污泥處理工藝現狀和存在的問題

目前，我國污泥處置的主要方式是衛生填埋，該處置方法決定了污水處理廠內污泥處理的目的，其主要目的是提高污泥含固量，為污泥外運及處置提供有利的條件。污泥處理包括污泥消化、濃縮、脫水、干化等環節。隨著環境保護標準的提高，城市污水處理廠都要求脫氮除磷，污水處理新工藝不斷出現并且成熟，大部分污水處理廠都沒有設置初沉池，因此，剩余污泥成為污泥處理的主要部分。

大部分污水處理廠的污泥處理都沒有設置污泥消化環節，對剩余污泥直接濃縮脫水，已達到了污泥處理的目的。污泥產生量為污水處理量的0.01～0.012%，剩余污泥含水率比較高，為99.2～99.6%，導致體積龐大，給污泥處理、運輸、處置帶來很大的負擔。因此，污泥處理就是采取各種經濟可行的方法和措施，用最低的成本達到降低污泥含水率、縮小污泥體積的目的。處理流程見圖1：

圖1 污水處理廠污泥處理典型流程

濃縮使剩余污泥含水率由99.2～99.6%下降到98%，污泥體積為原來的1/2～1/5，大大縮短了污泥處理時間和運行費用。但筆者認為此設計存在以下不足：

① 濃縮池體積過大。調研表明，國內濃縮池的體積比較大，污泥濃縮的時間為24～168h不等，我廠一二期設計規模為2.4萬噸，采取重力濃縮+帶式污泥脫水，濃縮時間為24h；

例如昆明市第三污水處理廠將含水率為99.3～99.15％的剩余污泥濃縮到含水率為98.5%，濃縮時間為7d，然后進入帶式濃縮機和帶式脫水機。

② 污泥濃縮的效率不高。隨著國家對環境的重視，污水處理都要求脫氮除磷。活性污泥能夠大量吸收溶解性磷酸鹽，并將其轉化為不溶性多聚正磷酸鹽在菌體內存儲起來，通過沉淀池排放剩余污泥來實現除磷。有關資料表明：剩余污泥含磷量可為污泥干重的5～10%，在沒有外界供氧的條件下，剩余污泥在1～3h進入厭氧的狀態，污泥體內的磷就會徹底釋放。污泥濃縮后，上清液回流到系統中會增加處理負荷，甚至影響TP去除率；為了達到除磷的目的，須對上清液進行化學除磷，由此會產生大量的化學污泥，不但增加了處理工序，還增加了運行操作成本。同時，污泥濃縮會使污泥產生氮氣、甲烷等氣體，會降低污泥濃縮的效率。

③ 濃縮池產生臭氣主要場所濃縮池會產生大量的硫化氫、甲硫醇等氣體，氣味值達到70000，需對濃縮池設置臭氣處理系統。

2簡易工藝流程

隨著具備脫氮除磷工藝的設計成熟，對污泥處理采取了更加簡潔的工藝流程，見圖2。

圖2 污水處理廠污泥處理簡易流程

儲泥池的作用為暫時存儲剩余污泥，保證污泥濃縮脫水的連續性；筆者認為，該污泥處理流程解決了濃縮池體積過大、濃縮效率下降、產生臭氣等問題，但是也產生了兩個疑問：①剩余污泥在儲泥池中停留時間過長導致污泥放磷；②剩余污泥含水率為99.2～99.6%，會延長污泥處理時間、增加處理成本。這兩個疑問將在改進工藝操作中予以解決。

3改進工藝操作

某污水處理廠三期，處理規模為8×104m3，采用改良AAO工藝，無初沉池，無濃縮池，采用Flottweg離心濃縮脫水一體機3臺（2用1備），配套設施包括進料、投藥、控制、計量和泥餅輸送系統，最大進泥量45m3/h，要求泥餅含水率≤80%。流程見圖3。

圖3 某污水處理廠污泥處理流程

① 控制剩余污泥停留時間，避免厭氧放磷二沉池采用中進周出輻流式沉淀池，混合液進入中心布水筒后，通過筒壁上的孔口徑向呈輻射狀流向池周；污泥在靜壓的作用下，通過安裝在刮泥機上的吸泥管流進污泥泵房。刮泥機轉動周期為1.5h，也就是說，污泥在二沉池平均停留時間為1.5h。既要保證污泥脫水的連續性，又要縮短剩余污泥的停留時間，可以控制剩余污泥在儲泥池的停留時間為0.5～1.0h。在無外界供氧的條件下，剩余污泥的總共停留時間為2.0～2.5h。為了延長剩余污泥進入厭氧的時間，合理提高進入二沉池混合液的DO，盡量控制DO為3mg/L；提高剩余污泥管出口距離儲泥池池面的高度，利用其水頭落差撞擊進行復氧。通過以上的改進操作，可以保證剩余污泥在2.0～2.5h不進入厭氧狀態，從而有效的控制污泥厭氧放磷。

② 通過控制外回流比提高剩余污泥含水率剩余污泥含水率的高低取決于污泥性能和停留時間，由于剩余污泥從回流污泥中分離出來，因此與外回流比有很大關系。污泥性能良好的前提下，充分利用沉淀池的沉淀、濃縮的功能，能大幅度的降低回流污泥含水率。當外回流比控制為100%時，污泥含水率為99.4%；當控制外回流比為45～60%時，在回流污泥總量不變的前提下，能夠穩定控制污泥含水率為98.5～98.9%。兩種操作方式綜合比較見表1。

表1：兩種操作方式比較

由表1可見，改進操作方式的處理效率更高，每天可節省約1/3的電量，節省約1/3的自來水。對我廠三期的污泥處理采取了改進的操作方式，大大降低了運行成本。

4結語

① 直接機械濃縮脫水的污泥處理工藝，流程簡潔，操作簡單，只要合理調節工藝運行參數，能保證剩余污泥在2～3h不進入厭氧狀態；

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    1方案介紹

    1.1設計原則根據生活污水排水總量及未來園區發展預測分析,確定生活污水處理站處理規模為500m3/d。根據本項目的水質、水量特征,選擇高效、可靠的廢水處理工藝,優化工藝方案,充分考慮處理系統抗沖擊負荷的能力,增強系統的穩定性和提高系統的處理效率。工藝流程和平面布置要合理,盡可能結合廠區建設情況,力求布局緊湊、簡潔、工藝流程合理通暢,縮短建、構筑物間的管線距離。污水和污泥處理設備工藝過程要求盡量考慮自控,降低運行操作的勞動強度,使污水處理站運行可靠,維護方便,提高污水處理站運行管理水平。所選用的工藝應盡可能地減少運行費用、降低造價。減少污水在收集、輸送、處理、排放及污泥處理(處置)過程中對環境造成不良影響,避免二次污染。

    1.2工藝選擇本項目中的原水質有機成份含量比例較高,BOD5/CODcr≥0.5(按CODcr≤400mg/L,BOD5≤300mg/L計),屬易生化有機污水,非常適于采用生化處理工藝。另一方面,由于原水COD含量較低,故應采用以好氧生物處理為核心的處理工藝。根據以上特點,擬采用先進的好氧生物處理工藝序批式活性污泥法處理工藝進行處理。污水進入格柵池,自流進入調節池調節來水水質水量,調節池的污水經泵提升進入SBR池,污水中的有機物和氨氮等污染物在SBR池中得到去除,經SBR池去除后的污水經監測儀表檢測合格達標后自流排入清水池,清水池的污水通過計量槽自流排入排污管網。序批式活性污泥法處理工工藝在運行過程中會產生大量的污泥,產生的多余的剩余污泥經泵排入污泥濃縮池,污泥濃縮后經泵提升可直接填埋或外運。

    1.3工藝特點說明(1)工藝流程短,占地面積小,建設費用低,比傳統處理方式占地可減少30%,投資節省20%--40%。(2)預處理系統考慮充分:本設計的預處理系統設置調節池,使好氧處理更加穩定。(3)采用了先進成熟的序批式活性污泥法作為生化處理系統,該系統由于其抗沖擊負荷好、不需要二次沉淀池、動能消耗少等特點,是目前處理生活污水的最理想生化工藝。(4)整個系統的污泥產量低于傳統處理系統,污泥處理系統簡便。(5)整套系統抗沖擊負荷能力強,操作靈活。(6)采用先進的控制系統使管理簡單,運行可靠:污水處理廠設備種類和數量較少,控制系統比較完整,工藝本身決定了不發生污泥膨脹。所以,系統管理簡單,運行可靠。

    1.4序批式活性污泥法工藝原理及其結構

    1.4.1序批式活性污泥法工藝原理生活污水處理系統的核心是生化處理系統,本設計采用序批式活性污泥法處理工藝作為生化系統。其主要原理是:序批式活性污泥法(SBR)通過安裝了可升降的自動撇水裝置,曝氣、沉淀和排水在同一池子內周期性地循環進行,取消了常規生活污水處理方法的二沉池。

    1.4.2序批式活性污泥法操作方式介紹序批式活性污泥法每一操作循環由下列四個階段組成:(1)曝氣階段由曝氣系統向反應池內供氧,此時有機污染物被微生物氧化分解,同時污水中的NH3-N通過微生物的硝化作用轉化為NO3-N。(2)沉淀階段此時停止曝氣,微生物利用水中剩余的DOC進行氧化分解。反應池逐漸由好氧狀態向缺氧狀態轉化,開始進行反硝化反應。污染逐漸沉到池底,上層水變清。(3)潷水階段沉淀結束后,置于反應池末端的潷水器開始工作,自上而下逐層排出上清液。(4)閑置階段閑置階段即是潷水器上升到原始位置階段。為了保持適當的污泥濃度,系統根據產生的污泥量排出相應數量的剩余污泥。這樣,通過反復循環操作完成廢水的連續處理過程。

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關鍵詞：污泥處置；傳統處置方式；資源化利用

1 引言

污泥通常經濃縮、消化穩定、脫水等工藝后，就進入最終處置階段。污泥的最終處置技術大致可以歸結為兩大類[1]：一是拋棄型技術，污泥作為廢物不再利用；二是資源化技術，充分利用污泥中的有用成分，實現變廢為寶，符合可持續發展的戰略方針，有利于建立循環型經濟。

2 污泥的傳統處置方式

2.1 直接土地利用

污泥中含有豐富的有機營養成分如N、P、K等和植物所需的各種微量元素如Ca、Mg、Cu和Fe等，其中有機物的濃度一般為40%~70%，其含量高于普通農家肥，因此能夠增加土壤肥力，促進作物的生長，將剩余污泥回用于土地作為植物的肥料，可以對剩余污泥進行充分利用。但其所面臨的問題有：采用污泥肥料會惡化施用地的環境衛生狀況；污泥的成分復雜，若未經穩定化處理會改變土地的微生態條件，從而影響作物的生長；污泥中的有毒物質可能通過食物鏈的轉移，最終危及人類的身體健康[2]。因此，對于剩余污泥的土地回用，大多發達國家都制定了嚴格的標準。此外，目前國內常用的污泥濃縮技術因其含水率高，造成運輸困難，給直接土地利用的具體操作帶來較大麻煩。

2.2 填埋

污泥的填埋處理具有容量大、見效快的特點，是目前最為常見的最終處置途徑。在北美約有68%、歐洲約有47%的污泥處理采用專用污泥填埋場處置，在中國已建成的污泥填埋場有十余個。污泥填埋處置采用污泥汽運、分層填埋、分層壓實、分層用土或塑料薄膜覆蓋的方法。污泥填埋至極限高度后，在表層鋪設多層山地土，總厚度約1m，再鋪上0.3m種植土，再種樹綠化，美化生態環境[3]。但是污泥填埋必須預先脫水至含水率小于65%，為此需要消耗大量的藥劑，既增加了成本也增加了污泥量[4]，而且要占用大量的土地和花費較高的運輸費用和運行成本，且填埋場周圍環境也會惡化。因此，在許多國家和地區人們堅決反對新建填埋場，現有的部分填埋場也要逐漸關閉。

2.3 焚燒

污泥焚燒是將干化后的污泥與空氣中的氧在高溫下發生燃燒反應，使其氧化分解，達到減容、去除毒性并回收能源的目的。焚燒后的最終產物為化學性質比較穩定的無害化灰渣。焚燒可使剩余污泥的體積減少至最小化，是相對比較安全的一種污泥處置方法，并可以解決其它方法中污泥要占用大量空間的缺陷[5]。但其所需的費用很高，能耗大，并存在煙氣污染問題。

由此可見，在目前污泥資源化利用技術尚不成熟的情況下，傳統的污泥處置方式發揮了一定的作用，但都存在一定的缺陷。隨著環境標準的更加嚴格化，其弊端就更明顯地暴露出來。因此，為徹底消除污染物質，凈化我們的生活環境，有必要對污泥的最終處置途徑提出一些新的思路和方法。

3 污泥的資源化利用

3.1 污泥堆肥

污泥中含有大量的植物所需的養分，其含量高于農家肥，但是污泥中也含有有害成分，重金屬離子易在土壤和植物體內積累，因此在土地利用之前，必須對污泥進行穩定化。堆肥化處理是采用較多的一種方法[6]。

堆肥化是利用微生物的作用，將不穩定的有機質降解和轉化成穩定的有機質，并使揮發性有機質含量降低，減少臭氣；通過堆肥化，污泥的物理性狀明顯改善（如含水率降低，呈疏松、分散、粒狀），便于貯存、運輸和使用；高溫堆肥還可以殺滅病原菌、蟲卵和草籽，使產物更適合作為土壤改良劑和植物營養源。

3.2 污泥燃料化

污泥燃料化方法目前有兩種，一種是污泥能量回收系統（HERS法，Hyperion Energy Recovery System），另一種是污泥燃料化法（SF法，Sludge Fue1）。HERS法即利用污泥消化制沼氣[7]，將污泥進行厭氧消化，其中的有機物經厭氧細菌分解產生以甲烷為主的可燃性氣體，經脫硫后即可用作發電燃料。SF法即污泥低溫熱解制燃料油，是將未消化的混合污泥經機械脫水后，加入重油，調制成流動性漿液進行多效蒸發，污泥有機質在加熱條件下部分熱裂解，產生衍生燃料。污泥燃料燃燒產生蒸汽還可作污泥干燥的熱源和發電，回收能量[8]。

污泥燃料化技術是一種適合處理所有污泥，又能利用污泥中有效成分，實現污泥減量化、無害化、穩定化和資源化的污泥處理技術，是當前污泥處理技術研究開發的方向。

3.3 剩余污泥制可降解塑料

1974年有人從活性污泥中提取到一類可完成生物降解、具有良好加工性能和廣闊應用前景的新型熱塑材料PHA，為利用活性污泥生產PHA奠定了基礎。研究表明：活性污泥經過相關的培養后，可大幅度增加其中含有的可降解塑料。因此，利用剩余污泥制備可降解塑料可有效地解決化學合成塑料所造成的“白色污染”， 既讓廢物得到了利用又避免了對環境的二次污染，對環境保護及可持續發展作出了一定的貢獻，創造了良好的環境效益和經濟效益[9]。

3.4 污泥的建材利用

污泥中的無機物主要由硅、鐵、鋁和鈣等構成，含量約為20%-30%。因此即使采用傳統的污泥焚燒工藝大幅度地實現污泥減量，但仍有較多以焚燒灰形式存在的無機物需做填埋處置。而污泥的建材利用可充分利用污泥中的有機物和無機物，實現污泥資源化。

污泥的建材利用主要有：制輕質陶粒、生產水泥、制熔融材料及熔融微晶玻璃等。污泥制輕質陶粒，是直接以脫水污泥為原料，將粉末狀物料加熱到熔點以上，使一部分物料變成液相，冷卻后成為有相當強度的固體，燒結后物料相互之間往往產生化學結合，但大多是形成新的玻璃體或晶體。污泥中含有較多的灰分，其中的鋁、鐵成份是混凝法處理廢水時形成的，可作為建筑材料添加劑。將污泥烘干研磨后，按照一定的質量比添加石灰并混合均勻，控制好溫度條件和焚燒時間可制得水泥[9]。

污泥制輕質陶粒可用作混凝土的骨料、路基材料或花卉覆蓋材料，也可作為污水廠生物濾池的濾料，微生物掛膜在陶粒上可有效降低污水中的BOD、COD及氨氮含量，效果良好；污泥制熔融材料也可用于路基路面、混凝土的骨料或地下管道的襯墊材料；污泥制微晶玻璃的外觀、強度、耐熱性優良，可應用于建筑內外的裝飾材料；污泥生產水泥可用于素混凝土，地基的增強固化材料，以及用作道路鋪裝混凝土，大壩混凝土，重力式擋土墻，水泥竹纖維板等。

3.5 污泥熱解制油技術

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關鍵詞:水泥乳化瀝青砂漿 灌注 質量問題

中圖分類號:U44 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)04(b)-0065-01

水泥乳化瀝青砂漿墊層是板式無砟軌道結構的重要組成部分。主要功能是支撐、調整并提供彈韌性,其性能對軌道結構的平順性、耐久性和運營維護成本有重要影響。在施工中容易出現一些質量問題,結合京滬高鐵CRTSⅡ型無砟軌道水泥乳化瀝青砂漿灌注施工,總結一些施工技術和經驗。

1 灌漿過程中出現漏漿

(1)精調爪處漏漿:原因是U型泡沫破壞和安裝不到位導致漏漿。

解決辦法是U型泡沫必須是整體且完好,厚度、高度在4cm-5cm,安裝時必須保證U型塑料泡沫模件與軌道板密貼,再用海綿或土工布將精調爪的縫隙塞堵。

(2)封邊處漏漿:原因是由于封邊材料與底座板及軌道板面不密貼導致漏漿①底座板不平整;②封邊角鋼變型)。

處理辦法是封邊后用鋼尺逐一檢查封邊材料是否與軌道板、支承層混凝土面密貼,有縫隙時海綿或土工布將其封堵。封邊角鋼需要一定的強度和剛度且直順,安裝和拆卸時輕拿輕放有變型時及時更換。

2 灌漿過程中軌道板產生位移

原因(1):灌注速度過快且固定裝置未緊固,在砂漿的浮力和推力下軌道板產生位移。解決方法是遵循灌注方法和速度,人員固定到位。緊固裝置必需要經過兩次以上檢查。

原因(2):灌漿小貨車碰撞到緊固裝置或軌道板。解決方法是運送小車必需有專職司機和兩名運送人員,在未灌注點設置警示牌或小旗,禁止碰撞及人員踩踏。夜間有足夠的照明設施。

出現以上情況直接影響后續軌道精調,必須揭板,重新精調后再灌漿。

3 灌板后在板和漿結合處有離縫或在局部不飽滿

原因(1):灌板速度過快,封邊砂漿面太粗糙且局部透氣,當漿液填滿并封堵后,在隨后的時間里水泥乳化瀝青砂漿在一定的液面壓力下,漿液會向粗糙的封邊砂漿內滲透,促使局部邊角液面下降。同時由于封邊砂漿透氣,在膨脹劑發生效應時,透氣的封邊砂漿把砂漿產生的氣體放掉不能使砂漿膨脹,在板與砂漿面留下微縫。

原因(2):灌板并封堵后在局部漏漿,雖然進行了處理,但仍然有慢性漏漿,這樣就會產生較大的縫隙。

原因(3):排氣(漿)孔設置不正確或封堵砂漿的方法不正確,導致了局部的不飽滿。

預防措施:首先排氣孔的位置必須在板的四角,且排氣管的下緣要高于板的下緣,這樣才能保證板內所有空間填滿后才能從排氣孔流出漿液。其次在封堵砂漿時一定要排出正常的漿液和排出足量的漿液。因為在灌板時,預濕的底座板上可能會在拉毛面上存在少量的水,這樣前期排出的漿液會較稀,這些有利于封堵在板下的氣排出,確保灌板漿液的飽滿度。

缺陷的修復:當面積較小時且能夠進行鑿除操作,板與砂漿留有的縫隙深度小于30cm時,可進行補灌。補灌時先要對不飽滿的砂漿層進行鑿除,鑿除的深度不能太淺,一般要在10cm以上。且要確保砂漿層齊平,不得使新舊砂漿層產生疊加現象。鑿除完成后,用高壓水槍或高壓風對鑿除的砂漿面進行清理。立模,補灌時一般采用木模比較方便,模板的長度要大于缺陷長度20cm左右,灌漿槽應留在缺陷最深的部位,灌漿槽尺寸以20cm×20cm為宜,模板高度要求在20cm左右。在模板內側每隔50cm左右加一道支撐肋板,使得模板與Ⅱ型板間留有2cm左右的孔隙。在模板的外側底座板上植筋,并通過木契固定模板,在模板底部外側抹砂漿,防止漏漿。補灌時,用容器盛漿液徐徐從灌漿槽倒入,要力求慢慢澆注,其目的是防止把氣全部排出,漿液要高出板縫10cm以上,使得漿液有一定壓力,確保補灌的砂漿能全部填滿板縫。在灌板24h后,且砂漿達到2MPa左右拆模,鏟掉板外多余的砂漿,用砂輪磨平。在灌板后要使得新舊砂漿連接密貼,飽滿且無氣泡。

缺陷板修復的關鍵點:(1)修補鑿除深入板底尺寸不易太短,否則在荷載的作用下會脫落。(2)必須清除粘結面。(3)灌漿槽必須設在缺陷最深處。(4)在砂漿灌注和硬化期(2Mpa)內不易擾動。

4 水泥乳化瀝青砂漿表面出現可見瀝青

在灌完板的水泥乳化瀝青砂漿表面局部會出現可見瀝青斑點,主要原因是局部乳化瀝青破乳還原成的瀝青。水泥乳化瀝青砂漿表面出現可見瀝青反映了乳化瀝青的狀態不是很穩定,或在生產工藝、原材料選擇等存在問題,也有可能是乳化瀝青的本身的性質決定的,應會同乳化瀝青廠家一起對產品進行一定的微調來解決。另一方面的原因是底座板存在有可見積水,當砂漿灌注時,砂漿行走到板的邊緣,砂漿面抬高,多余的積水就會排到砂漿的表面,在表面破乳失水后形成可見破乳瀝青。因此,在底座板預濕時不能存在積水現象。

5 灌板后在水泥乳化瀝青砂漿表面出現大量的微小氣泡

砂漿墊層不得有孔徑大于0.2mm的氣泡,尤其不得有氣泡夾層或夾雜肉眼可見的粗孔、空隙和縫隙。灌板后在水泥乳化瀝青砂漿表面出現大量的微小氣泡,這些氣泡的產生是膨脹劑所致。干料中摻加的膨脹劑大都是以鋁粉作為膨脹劑,鋁粉同水反應產生氫氣。一般情況下,水泥乳化瀝青砂漿在靜止狀態下膨脹劑釋放的氫氣都能裹在砂漿里,但由于灌板的過程中總有在板底下留有排不出的空氣泡,板下的拉毛部分砂漿填充不密實等,膨脹劑發生作用后不斷產生的氫氣促使空氣包向壓力小的區域移動,同時氫氣遠比砂漿輕,產生向上的運動,最后在砂漿表面形成了較多的微小氣泡。

解決辦法:掌握適應的灌注速度,每個通氣孔排出正常砂漿后再進行封堵。

6 灌板后水泥乳化瀝青砂漿層表面出現較大的氣泡

水泥乳化瀝青砂漿工作性不好,灌板工藝不到位就會出現較大氣泡。新拌砂漿的勻質性不好,含氣量過大,孔徑較大的氣泡容易上浮在砂漿墊層的表面形成氣泡夾層或表層,或形成氣泡積聚區。在灌漿過程中沒有正確控制好灌漿的速度,也會出現較大氣泡。

解決方法:(1)嚴格控制新拌制砂漿的含氣量和氣泡孔徑。(2)應該遵循先慢后快再慢的原則,就是說在開始時放慢灌板速度,目的是先把管道內的空氣排出,不要把空氣夾在砂漿里一起灌入板中。當管道內的空氣全部排出,管道全被砂漿填充后放快灌板速度。(3)灌板時管道的出口要盡量和砂漿面不產生較大的落差,防止液態砂漿的沖擊或產生旋轉把空氣帶入砂漿中。(4)正常灌板時在灌注口要形成一定的液面差,確保灌漿口液面高出砂漿高程。(5)把握好灌漿速度,使水泥乳化瀝青砂漿的流動能全斷面等速前進,而不是分層前進。

參考文獻

[1] 公司通過質量體系認證中心認定ISO9 001:2000,質量手冊和程序文件.

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關鍵詞：城市污泥；處理；資源化利用

Abstract: There is an important research subject of deepening and utilization mode of disposal of sludge, which is of positive significance to protect environment. To avoid extreme waste of resources and rational use of sludge science has very important practical significance and economic value to society. This article mainly elaborated the city sludge treatment and disposal method for reuse, effectively promoted the process of the environmental protection of city sludge treatment.

Key words: city sludge; treatment; resource utilization

中圖分類號：[TU992.3]文獻標識碼：A 文章編號：

城市污泥是一種常見的固態污染物，但是如果將其進行合理的加工，則會成為一種有用的資源。傳統城市污泥處理方式并沒有一定的規范化的污泥處理工藝以及科學化的污泥治理制度。 但是污泥堆積不僅會影響城市的面貌也會不利于環保工程的建設。 為此，我國推出了一系列的污泥處理處置措施、法規及標準，本文綜合講述了污泥的預處理措施及資源再利用的方式，為污泥處置研究提供了有力的依據。

1.污泥的預處理

污泥主要來源于污水處理廠， 剛排出的污泥中含有諸多的有害成為，且體積龐大，如果直接處理會有一定的難度，因此在對污泥進行環保化處理之前會對其進行預處理， 污泥的預處理方法主要包括污泥的穩定化、消化、熱處理、脫水等處置方式，最終達到降低污泥中微生物含量、殺菌減量化的目的。 此外，經過預處理的污泥的成分、性質發生改變，有利于后續能源和資源的再利用。

1.1 污泥的穩定化

常用的 3 種污泥穩定的方法有：消化法、堿性穩定化和熱處理法。

1.1.1 污泥的消化

污泥的消化是指在人工控制下， 利用好氧或厭氧微生物的代謝作用將污泥中的有機物質分解為氣體和殘余穩定物， 主要包括好氧消化和厭氧消化。 好氧消化法的降解程度高，易脫水，運行管理簡單，但運行費用高，消化污泥量少，隨溫度波動污泥的降解程度的波動較大，故相較之下厭氧消化較常用，該方法可以顯著減少污泥體積，消除惡臭，較易脫水，污泥性質穩定，更宜作肥料。

1.1.2 堿性穩定法

堿性穩定法最主要的目的就是控制污泥的酸堿度，當污泥的 PH 值調節到 11.0~12.0 是，可以直接作為農田中的肥料。 具體的處理方法為：向城市污泥中加入一定量得強堿物質，如石灰、水泥窯灰等。 另外，這種處理方法也能夠殺滅污泥中所包含的病原體，抑制微生物的活性，降低惡臭和鈍化重金屬。

1.1.3 污泥的熱處理

熱處理方法能夠是污泥趨于穩定化，污泥中含有大量的水分，通過熱處理工藝的完成能夠是污泥固化，破壞污泥中結合水的結構，對污泥的熱處理的方式包括常壓下 30~75℃和 75~190℃兩個處置階段。 此外，污泥經過熱處理工藝后，可以殺滅其中的微生物和寄生蟲，且能夠除去臭味。 經過熱處理后的污泥能夠達到減量的目的。 但是經該方法處理后，部分可溶性有機物質、有毒重金屬及 NH3-N 易溶出回流到原污水中，從而造成處理出水水質下降。

1.2 污泥的濃縮和脫水

為了便于對污泥的運輸管理， 必須對污泥進行必要的濃縮和脫水處理。 污泥的濃縮技術主要包括重力壓縮、、氣浮濃縮、離心濃縮、轉鼓機械濃縮、帶式濃縮機濃縮等，經過濃縮后污泥的含水率可達到 95%~97%，經過濃縮處理后的污泥大大降低了自身的質量。

經過濃縮處理后的污泥，污泥大部分的質量源于其中所含的水分，因此脫水處理時污泥減量化的最佳途徑。 具體的脫水措施主要包括兩種：自然干化和機械脫水。 自然干化需基于氣候干燥的條件下才能夠發揮作用。 事實上，機械脫水是一種常見的污泥脫水處理方式，相對于自然干化，機械脫水的處理效率較高。

2.污泥的處理處置方法

污泥處置是根據污泥的最終去向，將污泥進行利用或無害化處理，傳統上大多采用填埋、投海和棄置堆放、焚燒方式，雖然簡單易行，但是會帶來占用土地、污染地下水或海洋環境、填埋場滲水等問題，并未從根本上解決環境問題，給生態環境埋下安全隱患，這些方法也逐漸被環境法案和國際公約等制約。 為避免污泥對環境的二次污染，人們已認識到污泥處理的優先順序是減容、利用、廢棄，污泥的利用和資源化成為研究主流。 污泥的有效利用可分為土地利用和熱能利用，具體方法主要包括污泥堆肥、焚燒、生物瀝浸等。 以下我們以污泥焚燒為例做簡要說明。

3.污泥的資源化利用方案

從傳統的意義上講，污泥是一種廢棄物，但是清潔生產的理論中沒有廢物的概念，所謂廢物實際是放錯了位置的資源。 如果對污泥進行合理的處理利用，污泥也可以成為其他過程的原材料，即污泥的根本出路是化害為利、 實現資源化污泥處理方案時需要因地制宜。 目前污泥的資源化利用方式主要包括土地利用、建材利用、環保材料、熱能利用等。

3.1 土地利用

污泥的土地利用是一種積極、安全有效的污泥資源化處置方式，主要有農田利用和城市園林綠化或林地利用。

3.2 建材利用

污泥是一種黏土質資源， 同時含有大量的 Si，Al，Ca，Fe 等成分，將其干化、磨細后與黏土或粉煤灰按一定比例摻和，在高溫下烘焙燒結可使污泥穩定化，并用于制成建筑材料。 該法可達到處置污泥和創造經濟效益的雙重目的。 以污泥制磚為例，其原理是利用污泥焚燒灰的成分與黏土的化學成分相似。 目前，國內外比較常見的城市污泥制磚技術主要有兩種，一種是城市污泥焚燒灰添加適量輔料成型燒結制磚；另一種方法是直接將城市污泥干燥、 利用方式主要包括土地利用、 建材利用、環保材料、破碎后與黏土或粉煤灰等輔料以一定比例混合，燒結制磚，同時還可利用污泥的潛在熱值，節約制磚成本。

3.3 環保材料

3.3.1 污泥制吸附劑

對于含碳較多的生化污泥， 在一定高溫下， 以污泥為原料通過化學途徑將其制成含碳吸附劑， 為生化污泥的處置和利用提供了一條新途徑。 制得的吸附劑可用于去除污水中的懸浮物和有機物，COD 去除率高，是一種性能良好的有機廢水吸附凝聚劑。 吸附飽和的吸附劑若不能再生，還可以在一定條件下用作燃料進行燃燒，污泥中有害成分被徹底氧化分解。 如日本以脫水污泥濾餅為原料，經過高溫碳化脫水， 酸洗去雜質， 堿活化后制成了高性能的活性炭，其細孔比常規活性炭比表面積大， 吸附能力強。 也有研究者利用石化污泥成功制備用于吸附溢油的吸附劑，經過碳化和活化處理后，去油率可達 99.6%。

3.3.2 污泥制絮凝劑

從剩余活性污泥中提取一些可絮凝的微生物菌種， 通過微生物技術對其進行發酵、抽取、精制，合成一種生物高分子化合物，此種高分子絮凝劑能夠將城市污水處理廠的剩余活性污泥消化掉， 此種物質不僅能夠容易加工處理，而且具有很好的經濟性。

4.結 語

污泥經過處理處置后，可以根據不同的情況進行資源化利用。 上述的幾種污泥處理與資源化方法基本上囊括了現今主流的資源化利用處理方法，涵蓋面廣，對各種不同組分組成的污泥具有很強的適應性。 此外污泥的處理還應兼顧環境生態、社會和經濟效益平衡，盡可能地提高污泥處理與資源化利用的效率。 所以今后在開發污泥處理處置與資源化方法的同時應考慮環境的承載能力、 工程施工的可能性和經濟上的可行性，盡可能使污泥被資源化利用。

【參考文獻】

李兵，尹慶美，張華等.污泥的處理處置方法與資源化［J］.安全與環境工程.2004，11

譚江月，龍炳清，朱明等.城市污水處理廠污泥的處理處置及有效利用［J］.新疆環境保護，2003，25

篇6

【關鍵詞】城市；污泥；污染；資源化利用；能源化利用

隨著城市人口的增加，城市污水處理量也日益增加。大量污水處理廠投入運行，必將產生大量污泥，污泥是污水處理過程產生的沉淀物質以及污水表面的漂浮物，屬于一種固體廢棄物。污泥中含有大量無機及有機固體污染物和病原微生物及寄生蟲卵重金屬和有毒有害物質，因此，污泥的處理顯得尤為重要。傳統的處理方法有填埋、填海、焚燒、土地利用等，但隨著其有害面的凸顯，這些方法在應用上受到了限制。

1、當前城市污泥處理現狀

污泥的處置與利用是當前環境科學中的重要課題。國際上，西方發達國家經濟雄厚，技術先進，處理程度較高。各個國家和地區根據自己的實際情況來選擇較為合適的處理方法。例如，西歐主要以間接熱干化為主，美、英以填埋、農用為主，而日本主要采用焚燒。歐洲如德國、荷蘭等國建有大型污泥預干化廠，預干化的污泥含水量達60％后，進入電廠焚燒或堆肥農用，實現能源再利用。

在我國，由于經費和技術上的問題，目前污泥尚無穩定而合理的出路，總的狀況還是以填埋、堆放為主。有資料表明，建成的污水處理廠中90％以上沒有污泥處理的配套設施。在一些地方，由于濫用污泥，使致重金屬、有機物以及病蟲害等直接危及人體健康，造成對環境的二次污染。

2、污泥資源化利用的途徑

2.1 污泥的土地利用

（1）農田利用與堆肥

污泥中含有大量農作物所需的營養成分，如N、P、K和微量元素Ca、Mg、Cu、Zn、Fe等，所以相對于傳統的污泥填埋或焚燒處理工藝，污泥農田利用是一種更合適的處置方法。污泥可以作為土壤調節劑，改善土壤的通氣性和對酸堿的緩沖能力，提供養分交換和吸附的活性位點。然而，由于污泥中含有重金屬和病原菌等有害物質，大量施用會對地下水和土壤造成嚴重污染，尤其是在秋冬季節，所以污泥直接農用受到了一定程度的限制。

污泥農用的另一種方式就是堆肥，是克服污泥直接農用中種種弊端的最佳預處理方法。污泥在堆肥過程中，溫度可達50℃～70℃時，幾乎可以殺死所有病原菌，大量細菌被降解成可以利用的有機質，重金屬元素也得到了穩定處理，所以較之污泥直接農田利用不但肥效甚增、揮發分減少，而且污泥中的有機污染物和重金屬也有所降低，減少了對土壤和農作物的污染，是一種有效的資源化方法。

（2）林地利用與綠化利用

污泥除了農用之外，還可以用在森林土壤的改良中。污泥中含有豐富的營養成分和微量元素，可以補充森林土壤由于長期使用而帶來的營養成分不足，增強土壤肥力，改善樹木的生長狀況。自1973年，Murray等研究發現，施用污泥堆肥可使草坪土壤的吸熱、吸水與保水、保溫能力增大，草的發芽率增高，至今，已有很多學者投身污泥綠化利用的研究行列。薛澄澤等的研究證明，在不利于植物生長的高速公路綠化帶施用污泥堆肥以后，可給綠化帶土壤引入植物生長所需要的養分和有機質，改善植物的生長狀況。隨著這些研究的不斷進展和社會的發展，污泥將越來越多地應用于長沙的園林綠化，包括林地、草地、高速公路的隔離帶、市政綠化、育苗基地、高爾夫球場、草坪等的綠化，給人們營造更好的生活環境。

2.2 污泥能源化

（1）污泥消化制沼氣

厭氧消化是利用無氧環境下生長于污水和污泥中的厭氧菌菌群的作用，使有機物經過液化、氣化而分解成為穩定物質，病菌寄生蟲卵被殺死，固體達到減量和無害化的方法。這些菌群可分為以下兩類：兼性厭氧菌和轉型厭氧菌。污泥消化過程分為兩個階段：一是酸性消化階段，即高分子有機物首先在胞外的作用下水解與酸化；二是堿性消化階段，即專性厭氧菌將第一階段由兼性厭氧菌產生的中間產物和代謝產物分解成甲烷、二氧化碳和氨。

有機污泥經消化后不僅使有機污染物得到進一步的降解、穩定和利用，而且污泥數量迅減（在厭氧消化中，按體積計約減少1/2），污泥的生物穩定性和脫水性大大改善。污泥厭氧消化過程中產生的能量（甲烷）有時超過廢水處理過程所需的能量，可以為廠區及附近居民提供能源。污泥消化在廢水生物處理廠中是必不可少的，它同廢水處理結合在一起，構成一個完整的處理系統，才能達到有機物無害化處理的目的。

（2）污泥制合成燃料

城市污泥中含有大量的有機物，約占70％～80％左右，脫水污泥的發熱量也很高，因此可以將污泥制成合成燃料。蘇銘華介紹了一種可以替代礦石燃料的技術，污泥質廢棄物衍生燃料技術。將污泥廢棄物衍生燃料以25％～30％的比例摻入礦石燃料中，已經在多家印染廠導熱油鍋爐試用，燃燒情況穩定。Otero采用熱接種量分析法評估了污泥的摻入對煤燃燒的影響，結果表明在污泥摻入量≤10％時，煤的重量損失和熱量損失都是可忽略不計的。

（3）污泥熱解制油

污泥熱分解是在無氧或低于理論氧氣量的條件下，加熱到一定的溫度（高溫500℃～1000℃，低溫﹤500℃），在催化劑的作用下把污泥中有機物轉化為碳氫化合物，由于干餾和熱分解作用使污泥轉化為反應水以及油、不凝性氣體和炭3種可燃產物。該技術首先由Bayer等人提出，各國科研人員在污泥熱解方面做了大量的工作，如Dominguez等采用微波熱解污泥得到的氣體比傳統的熱解方法要高。該方法不僅克服了傳統污泥制油可能帶來的環境影響和毒效應，還能保留原污泥中的養分如脂肪酸和氧化有機物。

2.3 污泥的建材利用

（1）污泥制生態磚

污泥制生態磚的方法有以下兩種：一種是用干污泥直接制作生態磚；另一種是用污泥焚燒灰渣制作生態磚。用干污泥直接制磚時，應該在成分上做適當的調整，使其成分與制磚黏土的化學成分相類似。當污泥與黏土按質量比1：10配料時，污泥磚可達到普通紅磚的強度。將污泥干燥后，粉碎成制磚的粒度要求，在其中摻入黏土與水，混合攪拌均勻，制坯成型焙燒。一般情況下，污泥焚燒灰的成分與制磚黏土成分接近，制坯時只需添加適量黏土與硅砂，比較適宜的配料質量比為：m（焚燒灰：黏土：硅砂）＝100：50：（15～20）。

研究發現在污泥質量分數達到20％時，制成的磚仍可符合國家標準；此外，通過毒物浸出測試表明金屬的浸出濃度很低；并得出了880℃～960℃下，摻入10％含水量為24％的污泥所制的磚質量是最好的。

（2）生產生態水泥

污泥中含有硅、鈣、鋁等化學組分與水泥原料大致相同，因此污泥可以作為水泥生產的替代原料。生態水泥的制作工藝與傳統水泥基本相當。一般生產1t生態水泥需要垃圾灰0.5t、脫水污泥0.3t、石灰石及黏土等原料0.3t。上述原料經過粉磨、均化、成粒，在1350℃溫度下煅燒成熟料，再加入石膏，粉磨制成生態水泥。生態水泥的性能與普通水泥相近，只是凝結時間短，在配制混凝土時需要加入緩凝劑，另外，該水泥含Cl較高，只能配制素混凝土。利用污泥做生產水泥原料有以下3種方式：一是直接脫水污泥：二是干燥污泥；三是污泥焚燒灰。不管是哪種方式，關鍵是污泥中所含無機成分的組成必須符合生產水泥的要求。

（3）生產陶粒

污泥扣除燒失量后其化學成分與黏土相近，理論上可以代替黏土參與陶粒的配料。污泥陶粒最早是由S.Nakouzi等提出，以城市污水處理廠污泥為主要原料，摻加適量黏結材料和助熔材料，經過加工成球、焙燒而成的。污泥輕質陶粒的方法按原料的不同可分為以下兩種：一是用生污泥或厭氧發酵污泥的焚燒灰制粒后燒結，但是此方法需要單獨建焚燒爐，污泥中的有機成分沒有得到有效的利用；二是直接從脫水污泥制陶粒，含水率50％的污泥與主材料及添加劑混合，在回轉窯焙燒生成陶粒。

2.4 污泥活化制吸附劑

剩余污泥中大約含有60％～70％的粗蛋白質，25％左右的碳水化合物，無機成分占5％左右。在一定的高溫下以污泥為原料通過改性可以制得含碳吸附劑。制得的吸附劑有較高的COD去除率，是一種性能優良的有機廢水處理劑，吸附飽和后如果不能再生，可以用作燃料在控制尾氣條件下進行燃燒，使污泥中的有害因子被徹底的分解。趙毅等在最佳工藝條件下，即活化溫度為500℃，活化劑為40％的氯化鋅，活化時間20min，污泥與活化劑固液比為1：3，制備的活性炭附碘值達580mg/g；方平等人采用ZnCl2活化法制備的污泥含碳吸附劑去除水中Cu2＋，取得了較好的效果；也有研究實現了對SO2、H2S等的有效吸附。

3、污泥資源化利用的注意事項

污泥處理是污水處理的重要組成部分，只有污水處理的后繼部分得到妥善處理，也就是污泥的處理與資源化利用相結合，才能避免污泥造成的二次污染，所以在污泥資源化利用的同時應該充分考慮其環境效益、社會效益及經濟效益，從而應該注意以下幾點：

(1)不是所有的污泥都可以通過堆肥化去除其有害成分，來成為土壤改良劑和植物營養源的，很多工業廢水中含有許多重金屬和有機物不能作為肥料和土壤改良劑。此外，剩余污泥中含有重金屬離子、呋喃等有害物質，若長期將剩余污泥用于土地，會因為有害物質的積累而影響人體健康。

(2)當處理廠規模較小、污泥數量少時，采用污泥厭氧消化制沼氣綜合利用價值就不會大，這時可考慮采用污泥好氧消化處理。

(3)污泥制輕質陶粒要得到廣泛的應用，還必須先解決成本和流通上的問題；利用污泥生產水泥時，要解決好污泥的儲存、生料的調配及惡臭的防治等，確保生產出符合國家標準的水泥熟料；生態水泥含氯鹽較高，會使鋼筋銹蝕，然而水泥原料的脫氯技術已經開發成功，生態水泥的質量有望得到提高，其應用范圍必將不斷擴大。

4、結束語

總之，污泥的產量未來幾年還會大量增長，污泥的處理將成為了環境治理工作的新難點、新挑戰。因此，污泥的處理應從長遠考慮，化廢為寶，變廢為寶，加強污泥資源化和能源化的開發利用，積極尋求新的利用途徑，將大量的污泥變為有利于保護環境的可用物質，追求更高的經濟效益和環保效益。

參考文獻

篇7

關鍵詞：污泥產生 處置分析 污泥處理

1 國內外污泥產生量

隨著我國社會經濟和城市化的發展，城市污水的產生及其數量在不斷增長。目前全國已建成運轉的城市污水處理廠約427余座，年處理能力為113.6億立方米[1]。根據有關預測，我國城市污水量在未來二十年還會有較大增長，2010年污水排放量將達到440×108 m3／d；2020年污水排放量達到536×108 m3／d[2]。

污泥是污水處理后的附屬品、是一種由有機殘片、細菌菌體、無機顆粒、膠體等組成的極其復雜的非均質體。污泥量通常占污水量的0.3%～0.5%（體積）或者約為污水處理量的1%～2%（質量），如果屬于深度處理，污泥量會增加0.5～1倍。污水處理效率的提高，必然導致污泥數量的增加。目前我國污水處理量和處理率雖然不高（4.5%），但城市污水處理廠每年排放干污泥大約30萬噸[3]，而且還以每年大約10%的速度增長[4]。

西方發達國家由于工業化進程早，經濟實力雄厚，所以污水處理技術先進，處理程度較高。但是自從1875年英國倫敦建立世界第一個污水處理廠以來，污泥處理問題便成為市政管理的重要問題之一。隨著城市人口的增長、市政服務設施的不斷完善、污水處理技術的不斷提高，歐、美等發達國家的污泥產量每年大約以5%～10%的速度增長。影響污泥產生的因素來自多方面，污水、污泥處理技術的應用和改善以及人口增長是導致污泥質和量同步增加的主要因素，另外一些環境政策的實施，如禁止污泥陸地填埋、對填埋容量的關注、執行填埋法令后封閉填埋場、禁止填埋場填埋庭院垃圾等政策以及污泥處置費用高昂、污泥產品市場需求等地方經濟發展要求也促進了污泥利用的增加。美國各州以及聯邦法令，尤其是503污泥法令自1991年的實施已經部分地鼓勵了污泥的循環利用而不僅僅是污泥處置。

據美國環保署估計，1998年全美干污泥產量為6.9百萬噸。在過去的20年，美國人口和開展市政污水處理的人口數量皆得到顯著增加，而且自從1972年政府頒布水凈化條例以來，污泥量得到了快速的增加。可以預計，隨著人口水平的持續增加，污泥的產量還會增加，而且污泥產量的年增長速率會超過市政所能提供污水處理服務人口的增長速率。1986～1996年期間，美國只經過1級處理的污水流量減少了4％，而經過二級或更高級處理的污水流量增加了2％。假設這種趨勢發展下去，根據市政所能提供污水處理服務人口的增長和污水二次處理以及污泥產量的輕微改變進行預測，到2005年美國干污泥產量將達到7.6百萬噸，2010年將達到8.2百萬噸。這就是說，從1998年到2010年，污泥產量將增加19％。下表是1998年以后美國污泥產量和處理狀況及預測[57]。

表1　美國污泥產量及其預測 年份 1998 2000 2005 2010 有利利用（百萬噸） （干污泥）

土地利用 2.8 3.1 3.4 3.9 先進處理 0.8 0.9 1 1.1 其他有益利用 0.5 0.5 0.6 0.7 小計 4.1 4.5 5 5.7 處置（百萬噸） （干污泥）

地表處置/陸地填埋 1.2 1 0.8 10 焚燒 1.5 1.6 1.5 1.5 其他 0.1 0.1 0.1 0.1 小計 2.8 7.1 7.6 8.2 總計（百萬噸） 6.9 7.1 7.6 8.2 出處：U.S. EPA：Biosolids Generation， Use， and Disposal in the United States.September 1999

1990年歐洲干污泥產量為11.07百萬噸，到1999年干污泥產量達17.46百萬噸[4]。到2005年，歐洲將建立許多新污水處理廠，一些國家污泥產量將幾乎增加300％，污泥管理將是一個嚴峻挑戰，選擇處理處置方法也將會具有更大的經濟和環境內涵。由于城市污水處理要求的日益嚴格，歐洲城市污泥產量預計將增加50％。下表為歐洲國家污水處理廠污泥的處理和預測[41]。

表2　歐洲污水處理廠污泥的處理和預測（干泥） 單位：103噸重／年 年份 處置 比利時 丹麥 德國 希臘 法國 愛爾蘭 盧森堡 荷蘭 奧地利 葡萄牙 芬蘭 瑞典 英國 合計 1992 水體消納 ／ ／ ／ ／ ／ 14 ／ ／ ／ ／ ／ ／ 282 296 循環利用 17 110 1018 1 402 4 5 134 63 38 87 ／ 472 2351 填埋 34 25 846 65 131 16 4 177 58 75 63 ／ 130 1624 焚燒 ／ 40 274 ／ 110 ／ ／ 12 66 ／ ／ ／ 90 592 其它 8 ／ 70 ／ ／ 3 ／ 1 3 13 ／ ／ 24 122 合計 59 175 2208 66 643 37 9 324 190 126 150 243 998 5228 1995 水體消納 ／ ／ ／ ／ ／ 15 ／ ／ ／ ／ ／ ／ 267 282 循環利用 22 120 1151 1 489 7 7 95 63 44 86 120 648 2853 填埋 39 25 857 65 114 14 3 192 58 88 72 106 114 1747 焚燒 ／ 40 411 ／ 161 ／ ／ 56 66 ／ ／ ／ 110 844 其它 17 ／ 93 ／ ／ 4 ／ 23 3 15 ／ 11 19 185 合計 78 185 2512 66 764 40 10 366 190 147 158 236 1158 5910 1998 水體消納 ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ 240 240 循環利用 33 125 1270 4 572 25 9 100 68 74 85 ／ 672 3037 填埋 37 25 744 82 92 17 1 108 58 147 65 ／ 118 1494 焚燒 11 50 558 ／ 214 ／ 3 150 66 ／ ／ ／ 144 1196 其它 32 ／ 89 ／ ／ 1 ／ 23 4 25 ／ ／ 19 193 合計 113 200 2661 86 878 43 13 381 196 246 150 ／ 1193 6160 2000 水體消納 ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ 0 循環利用 40 125 1334 6 640 65 9 110 68 104 90 ／ 1014 3605 填埋 43 25 608 90 71 35 1 68 58 209 60 ／ 111 1379 焚燒 11 50 732 ／ 269 ／ 3 200 66 ／ ／ ／ 326 1657 其它 37 ／ 62 ／ ／ ／ ／ 23 4 35 ／ ／ 19 180 合計 131 200 2736 96 980 100 13 401 196 348 150 ／ 1470 6821 2005 水體消納 ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ 0 循環利用 47 125 1391 7 765 84 9 110 68 108 115 ／ 1118 3947 填埋 40 25 500 92 ／ 29 1 68 58 215 45 ／ 114 1187 焚燒 14 50 838 ／ 407 ／ 4 200 65 ／ ／ ／ 332 1910 其它 58 ／ 58 ／ ／ ／ ／ 23 4 36 ／ ／ 19 198 合計 159 200 2787 99 1172 113 14 401 195 359 160 ／ 1583 7242

到2005年，歐洲15個成員國干污泥產量預計可能由1992年的660萬噸上升到至少940萬噸。歐委會希望：到2005年污泥農用比例上升73％達到污泥總產量的53％；污泥焚燒比例達到總產量的25％，比目前增加大約300％；到2005年填埋數量比目前下降24％[45～47]。

轉貼于 2 污泥對環境的影響

2.1 污泥有機養分及其土地利用的有效性

污泥中含有大量的N、P、K、Ca及有機質，而且N、P以有機態為主，同時污泥中還有許多植物所必須的微量元素，可以緩慢釋放，具有長效性。因此，污泥是有用的生物資源，是很好的土壤改良劑和肥料。

下表是我國沈陽、杭州、北京、廣州、天津、蘇州、香港、深圳、太原、無錫、常州、常熟、昆明等城市21個污水處理廠污泥營養成分的調查統計結果[22～40]。

表3　我國21個污水處理廠污泥中營養物質成分統計結果

單位：％ 項目 有機質 TN TP TK 平均值 37.18 3.03 1.52 0.69 最大值 62.00 7.03 5.13 1.78 最小值 9.2 0.78 0.13 0.23 中值 35.58 2.9 1.3 0.49

由上表說明，我國污泥的有機質平均含量為37.18％、總氮、總磷、總鉀平均含量分別為3.03％、1.52％、0.69％，均超過國家堆肥需要的養分標準，所以污泥是很好的有機肥源。

另外，統計結果還說明：不同地區污水處理廠污泥的養分含量相差很大。經濟不發達地區（如太原污水處理廠）有機質含量較低，而經濟發達地區（如北京、深圳等）污水處理廠污泥中有機質含量較高。各地城市污泥氮含量沒有明顯的規律性。南方城市污水處理廠污泥中磷含量普遍比北方污水處理廠高。同一地區城市污泥中鉀的含量變化并不大。

由于受到來源和生產日期影響，污泥成分差異較大，這與我國不同地區生活水平和生活習慣有關。從長遠來看，我國污水廠污泥中氮、磷的含量將隨著脫氮脫磷等二級污水處理工藝的增加而增加，這將有利于污泥土地利用和堆肥處理。

我國城市污泥中有機物（VSS）含量約為55%～60％，而歐美等國可達70-80%（均指初次沉淀池污泥）。一般來說，新鮮污泥中有機物含量越高，消化分解的程度越高。污泥中有機養分和微量元素可以明顯改變土壤理化性質、增加氮、磷、鉀含量，改善土壤結構，促進團粒結構的形成，調節土壤pH和陽離子交換量，降低土壤容重，增加土壤孔隙和透氣性和田間持水量和保肥能力等，城市污泥還可以增加土壤根際微生物群落生物量和代謝強度、抑制腐爛和病原菌[3，5～8]。污泥用作肥料，可以減少化肥施用量，從而減少農業成本和化肥對環境的污染。

2.2污泥對環境的污染

盡管污泥含有豐富的養分，但是也含有大量病原菌、寄生蟲（卵），銅、鋅、鉻、汞等重金屬、鹽類以及多氯聯苯、二噁英、放射性核素等難降解的有毒有害物。這些物質對環境和人類以及動物健康有可能造成較大的危害。

2.2.1污泥鹽分污染

污泥含鹽量較高，會明顯提高土壤電導率，破壞植物養分平衡、抑制植物對養分的吸收，甚至對植物根系造成直接的傷害，而且離子間的拮抗作用會加速有效養分的淋失[9]。

2.2.2病原微生物

污水中的病原體（病原微生物和寄生蟲）經過處理還會進入污泥。新鮮污泥中檢測得到的病原體多達千種，其中危害較大的是寄生蟲。Polan和Jones（1992）認為污泥中病原體對人類或動物的污染途徑大致有4條：① 直接與污泥接觸；② 通過食物鏈與污泥直接接觸而感染；③ 水源被病原體污染；④ 病原體首先污染了土壤，然后污染水體。污泥農用引起的潛在疾病的流行，被認為主要與沙門氏菌和絳蟲卵有關[10]。

2.2.3氮磷等養分的污染

在降雨量較大地區的土質疏松土地上大量施用富含N、P等的污泥之后，當有機物分解速度大于植物對N、P的吸收速度時，N、P等養分就有可能隨水流失而進入地表水體造成水體的富營養化，進入地下引起地下水的污染。所以N、P等養分遷移對環境影響是一個需長期監測研究的工作[9]。

2.2.4有機物高聚物污染

城市污泥中主要的有苯、氯酚等。盡管目前國內外對城市污泥中有機污染物的研究并不多，但是一些國家對農用城市污泥中有機污染物的特征及其在農業環境中的行為、生態效應和調控措施等方面進行了一定的研究。西方發達國家對污泥中有機污染物的濃度進行了一定的限制，并對PCBs、PCDD／Fs等提出了一些限量建議，但是除苯并（a）芘制定了控制標準外，我國還未能制訂出較完善的城市污泥有機污染物限制標準[11，13]。迄今為止的試驗研究表明，通過根部有效的吸收和在植物中轉移的二噁英/呋喃及6種重要的PCB衍生物的量很少，即使土壤中PCDD／PCDF含量很高、污泥過量施用也不會顯示出這些有機污染物的有害毒性[13]。

2.2.5重金屬污染

在污水處理過程中，70％～90％的重金屬元素通過吸附或沉淀而轉移到污泥中。一些重金屬元素主要來源于工業排放的廢水如鎘、鉻；一些重金屬來源于家庭生活的管道系統如銅、鋅等重金屬。重金屬是限制污泥大規模土地利用的重要因素，因為污泥施用于土壤后，重金屬將積累于地表層。另外重金屬一般溶解度很小，性質較穩定、難去除，所以其潛在毒性易于在作物和動物以及人類中積累。

下表為我國沈陽、杭州、北京、廣州、南京、西安、蘭州、天津、蘇州、香港、武漢、黃石、佛山、深圳、太原、重慶、無錫、蘇州、常州、常熟、昆明、桂林、上海、山東、浙江、湖南等44個城市污水處理廠污泥中重金屬含量統計結果。

表4　我國44個城市污水處理廠污泥中重金屬含量統計結果[22～40] 單位：mg／kg Cd Cu Pb Zn Cr Ni Hg As 平均值 3.03 338.98 164.09 789.82 261.15 87.80 5.11 44.52 最大值 24.10 3068.40 2400.00 4205.00 1411.80 467.60 46.00 560.00 最小值 0.10 0.20 4.13 0.95 3.70 1.10 0.12 0.19 中值 1.67 179.00 104.12 944.00 101.70 40.85 1.90 14.60 中國污泥標準(GB4284) 5/20 250/500 300/1000 500/1000 600/1000 100/200 5/15 75/75

統計結果說明：我國城市重金屬污染主要以Zn和Cu為主，其他重金屬含量較低。我國城市大量使用鍍鋅管道是生活污水污泥中Zn含量較高的原因之一。一些城市的生活污水與工業污水混合處理，導致Cr（皮革業污水），Cd（電鍍污水），Pb（冶煉污水），Hg（塑料行業污水）的含量較高。

3 世界各國污泥處理處置方法

3.1衛生填埋

衛生填埋操作相對簡單，投資費用較小，處理費用較低，適應性強。但是其侵占土地嚴重，如果防滲技術不夠，將導致潛在的土壤和地下水污染。污泥衛生填埋始于20世紀60年代，到目前為止已經發展成為一項比較成熟的污泥處置技術。污泥填埋是歐洲特別是希臘、德國、法國在前幾年應用最廣的處置工藝。由于滲濾液對地下水的潛在污染和城市用地的減少等，對處理技術標準要求越來越高（例如德國從2000年起，要求填埋污泥的有機物含量小于5％），許多國家和地區甚至堅決反對新建填埋場。1992年歐盟大約40％的污泥采用填埋處置，近年來污泥填埋處置所占比例越來越小，例如英國污泥填埋比例由1980年的27％下降到1995年的10％，預計到2005年將繼續下降到6％[43]。

據Biocycle雜志的調查表明：2000年美國大部分污泥被有效利用，21個州的50％以上的污泥被循環利用，4個州的50％以上的污泥被填埋，5個州的50％以上的污泥被焚燒。調查的40個州中，有5個州沒有污泥陸地填埋處置，17個州沒有污泥焚燒處理[42]。由此表明：美國的污泥的主要處置方法是循環利用，而污泥填埋的比例正逐步下降，美國許多地區甚至已經禁止污泥土地填埋。據美國環保局估計，今后幾十年內美國6500個填埋場將有5000個被關閉。這意味著填埋并不能最終避免環境污染，而只是延緩了產生的時間[1]。

另外，自從1996年10月，英國對污泥陸地填埋處理征收一定的稅收，結果污泥農用重新引起了人們的興趣，因為它是一種經濟可行的方法[44]。

3.2污泥農用

污泥農用投資少，能耗低，運行費用低，其中有機部分可轉化成土壤改良劑成分，因此污泥土地利用被認為是最有發展潛力的一種處置方式。這種處置方式是把污泥應用于農田、菜地、果園、林地、草地、市政綠化、育苗基質及嚴重擾動的土地修復與重建等。科學合理地土地利用，可減少污泥帶來的負面效應。林地和市政綠化的利用是一條很有發展前途的利用方式，因為它不易造成食物鏈的污染。污泥還可以用于嚴重擾動的土地如礦場土地、建筑排廢深坑、森林采伐場、垃圾填埋場、地表嚴重破壞區等需要復墾的土地。這些污泥利用方式減少了污泥對人類生活的潛在威脅，既處置了污泥、又恢復了生態環境[9]。

影響污泥農用的主要因素是重金屬污染、病原體、難降解有機物及N、P的流失對地表水和地下水的污染。目前對重金屬污染研究較多，主要集中在污泥農用后土壤耕作層重金屬的變化，作物各部位富積量，存在形態及其影響等。大量的研究表明：近十幾年來，城市污泥中重金屬含量呈下降趨勢，只要嚴格控制污泥堆肥質量，合理施用，一般不會造成重金屬污染。

為提高污泥農用效率、減少有害物的含量可采取將污泥制成有機－無機復合肥料，適當添加鉀肥以補充肥料中鉀的不足，另外，在經濟政策上應當給予生產污泥復合肥的單位和個人以優惠[16]。

污泥農用正在成為世界各國主要的污泥處置方法。英、美、法等許多國家城市污泥的農用率在70％以上，有的高達80％以上[12]。下表為1998年世界各國污泥產量和處理狀況[44]。

表5　世界主要國家污泥產量和處置狀況 國家 產量(干污泥)(百萬噸固體/年) 處置方法（％） 土地利用 陸地填埋 焚燒 其他 奧地利 320 13 56 31 0 比利時 75 31 56 9 4 丹麥 130 37 33 28 2 法國 700 50 50 0 0 德國（西德） 2500 25 63 12 0 希臘 15 3 97 0 0 愛爾蘭 24 28 18 0 54 意大利 800 34 55 11 0 盧森堡 15 81 18 0 1 荷蘭 282 44 53 3 0 葡萄牙 200 80 13 0 7 西班牙 280 10 50 10 30 瑞典 180 45 55 0 0 瑞士 215 50 30 20 0 英國(1991年) 1107 55 8 7 30 美國 6900 41 17 22 20 日本a 171 9 35 55 1

注:“a”資料來源：趙麗君等，污泥處理與處置技術的進展，中國給水排水，2001，Vol.17.No.6:23-25.）

由上表可以看出：大部分歐洲國家的污泥以填埋為主，美國和英國的污泥以農用為主，日本的污泥則以焚燒為主，而我國污泥處理處置大部分以農用、簡易填埋處理為主。

總之，污泥農用和陸地填埋是大多數國家污泥處置的兩種最主要方法。農用和陸地填埋方案的選擇很大程度上取決于各國政府有關的法律、法規和污染控制狀況 ，同時也與國家的大小和農業發展情況有關。

近年來，隨著污泥農用標準（如合成有機物和重金屬含量）日益嚴格的趨勢，許多國家，如德國、意大利、丹麥等污泥農用的比例不斷降低，而污泥填埋的比例有增加的趨勢。但也有一些國家，如美國、英國和日本等污泥農用的比例呈增加趨勢，填埋呈減少趨勢[15]。

3.3污泥焚燒

以焚燒為核心的處理方法是最徹底的處理方法，它能使有機物全部碳化，殺死病原體，可最大限度地減少污泥體積，但是其缺點在于處理設施投資大，處理費用高，有機物焚燒會產生二噁英等劇毒物質。自1962年德國率先建議并開始運行了歐洲第一座污泥焚燒廠以來的20年中，焚燒的污泥量大幅度增加[14]。在國外，特別是西歐和日本已得到了廣泛的應用，在日本，污泥焚燒處理已經占污泥處理總量的60％以上，歐盟也在10％以上。

為防治焚燒產生二噁英等有害氣體，要求焚燒溫度高于850℃。焚燒后產生的焚燒灰可以改良土壤、筑路，制磚瓦、陶瓷、混凝土填料等。此外，已經有一些公司正在開發將脫水污泥制成燃料以發電的新技術[16]。在國內由于其一次性投資和處理成本大、焚燒煙氣需進一步處理等問題而一直未得到應用[17]。

3.4污泥干化和熱處理

污泥干化能使污泥顯著減容，體積可以減少4～5倍，產品穩定、無臭且無病原生物，干化處理后的污泥產品用途多，可以用作肥料、土壤改良劑、替代能源等。早在20世紀40年代，日本和歐美就已經用直接加熱鼓式干燥器來干燥污泥，經過幾十年的發展，污泥干化技術的優點正逐步顯現出來[18]。

由于污泥熱干燥技術要求和處理成本較高，管理較復雜，所以這項技術直到20世紀80年代末期瑞典等國家的成功應用之后才在西方發達國家推廣。污泥低溫熱處理技術無害化和減量化徹底，其地位已經逐漸增強，研究表明：低溫熱解是能量凈輸出過程，成本低于直接焚燒[19]。

3.5污泥堆肥

堆肥化技術是國際上從60年代迅速發展起來的一項新興生物處理技術。70年代以后由于污泥產生的環境問題和填埋技術的缺點日益突出，污泥堆肥技術引起了世界各國的廣泛重視，并成為環保領域的一個研究熱點，這時人們開始考慮利用堆肥化技術取代部分傳統的物理化學方法。進入80年代之后，日本、韓國以及歐美一些國家相繼研究開發出封閉式發酵系統，以機械方式進料、通風和排料，雖然設備投資較高，但是由于自動化程度高、周期短，日處理量大，污泥處理后質量穩定，容易有效利用，而且可以有效控制臭氣和其他污染環境的因素，所以綜合效應好，日本神戶、大阪等地已經開發出多種發酵倉工藝系統[16，20]。

各種堆肥工藝各有優、缺點，都在不斷地完善和發展。美國20世紀80年代初開發了比較完善的Beltsville好氧堆肥法。污泥連續發酵工藝是目前國際上較為先進也是較為普遍使用的處理方法，已在美國、日本、歐洲廣泛采用。在美國、德國、荷蘭等發達國家，污泥堆肥大多由污水處理廠出資，國家資助并交專業公司承包產業化經營，污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉，發展趨勢良好。日本于1954年建立第一座污泥堆肥中心，到20世紀90年代末已建成了35座堆肥廠，許多大型的堆肥廠的發酵倉和生產線以及袋裝產品很具規模，且機械化、自動化程度較高。美國1973年只有少數幾家污泥堆肥廠，到目前為止美國已經建成數以百計的污泥堆肥廠。雖然國外將污泥堆肥處理后制成復合肥已經相當普遍，但是國內污泥堆肥的商品化生產正在蓬勃地發展中[14]。我國的深圳、太原、石家莊、西安等地已經出現了污泥堆肥產品。

污泥循環利用主要當作肥料用于農業或林業。但是，對食品的清潔生產和人類無污染食品消費的關注可能會增加對污泥處理問題的爭論。一方面，公眾將鼓勵循環利用計劃，而另一方面，對潔凈和健康食品的需求將會增加對污泥利用的限制[48]。

3.6海洋傾倒

海洋傾倒操作簡單、對于沿海城市來說其處理費用較低，但是，隨著生態環境意識的加強，人們越來越多地關注污泥海洋傾倒對海洋生態環境可能存在的影響。美國于1988年已禁止污泥海洋傾倒，并于1991年全面加以禁止。日本對污泥的海洋投棄作了嚴格的規定。中國政府于1994年初接受3項國際協議，承諾于1994年2月20日起不再海上處置工業廢物和污水污泥[3]。海洋傾倒在英國尤其流行，因為與其他方法相比，其費用相當低。但是從1998年底，歐共體城市廢水處理法令（91／271／EC）已經禁止其成員國向海洋傾倒污泥[44]。

3.7污泥處理處置費用分析

污泥處理及處置費用是昂貴的，約占全部基建費用的20～50%，甚至為70%。在我國城市污水處理廠中，傳統的污泥處理工藝處理費用約占污水處理廠總運行費用的20%～50%，其投資占污水處理廠總投資的30%～40%[15]。

歐洲國家花在污泥管理方面的費用超過100億歐元，其中15億歐元花在污水處理廠污泥以及數目不詳的類似污水污泥的工業污泥處理上。由于污泥農業利用難度的增加，所以有必要建設一些焚燒廠，從而使處理費用升高3～4倍[48]。

限制污泥農用的經濟后果是相當大的。如果依靠限制的可供選擇的處理方法，處理成本將由農用的75歐元／噸上升到焚燒的400歐元／噸。據德國的數據顯示：污泥熱處理費用將達到600歐元／噸。因此，排除有問題的化合物可能是經濟的解決辦法[45～47]。

總之，各國應當根據自己的地理位置、環境狀況，經濟實力、交通等因素來綜合確定哪一種處理方法較為適合。

4 世界污泥處理處置標準

制定污泥利用標準應當根據土地利用情況、取樣深度以及土壤pH值等因素進行調整。歐美國家根據各自具體情況制定了城市污泥土地利用技術標準。

英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質、pH指標、污泥無害化、衛生化、穩定化處理后各項指標值，土地類型及其性質的測定，處理后污泥的土地使用范圍。

美國聯邦政府對城市污泥土地利用有嚴格的規定，在《有機固體廢棄物（污泥部分）處置規定》中，將污泥分為A和B兩大類：經脫水、高溫堆肥無菌化處理后，各項有毒有害物質指標達到環境允許標準的為A類，可作為肥料、園林植土，生活垃圾填埋覆蓋土等；經脫水或部分脫水簡單處理的為B類污泥，只能林業用土，不直接用于改良糧食作物耕地[14]。自從1992年以來美國沒有污泥傾倒入海洋，這是符合1988年制訂的禁止污泥海洋傾倒公約的，結果許多將污泥傾倒入海洋的城市與其他城市聯手將污泥制成土壤調理劑和肥料，以便用于農業土地和庭院。但是，為了避免污泥的負面效應，對應用于土地的污泥中化學物質進行了一些限制。這些限制源于化學物質從修復的土壤向植物、動物、和人類遷移的14條途徑的冗長的風險評價。As、Cd、Pb、Hg和Se的濃度是為防止直接吸入污泥的兒童患病而制訂的。對于這些元素，其他到達人類的途徑和對動物和植物的所有影響都作為這些化學物質的濃度上限。對Cr、Cu、Ni、Zn的濃度限制是為防止其對作物的毒性而制訂的。部分有機物的限制也加以考慮，因為這些物質已經被美國禁用或者被調查監測到已經超過了接受限[49]。

表6　國外污泥利用標準（最大施用量）[6，50～55]

單位：mg／kg 國家 年 Cd Cu Cr Ni Pb Zn Hg As 歐盟 1986 1～3 50～140 100～150a 30～75 50～300 150～300 1～1.5 法國 1988 2 100 150 50 100 300 1 德國 1992 1.5 60 100 50 100 200 1 意大利 3 100 150 50 100 300 ／ 西班牙 1990 1 50 100 30 50 150 1 荷蘭 凈土參考值 0.8 36 100 35 85 140 0.3 干擾值 12 190 380 210 530 720 10 英國 1989 3 135 400a 75 300 200 1 丹麥 1990 0.5 40 30 15 40 100 0.5 芬蘭 1995 0.5 100 200 60 60 150 0.2 挪威 1 50 100 30 50 150 1 瑞典 0.5 40 30 15 40 100 0.5 美國 1993 20 750 1500 210 150 1400 8 中國（GB4284） 5／20 250／500 600／1000 100／200 300／1000 500／1000 5／15 75／75 日本 5 2 50 加拿大 20 500 1000 500 200 2000 2000

由表6說明：歐共體的成員國污泥利用標準是不同的。1986年6月12日，歐共體通過了“歐洲議會環境保護、特別是污泥農用土地保護準則”。目前，歐洲委員會正在考慮對重金屬和可能的有機污染物進行限制，但是，這將會限制污泥循環利用的潛力。幾個成員國已經建立了更為嚴格的污泥重金屬含量的限制，一些國家已經引進了污泥中有機污染物含量的限制。

德國1972年6月通過了第一部廢物處置法，于1982年1月15日在廢物處置法下通過了一項有關農業、林業及園藝用地上使用污泥的法律條令，1992年4月15日對其進行了修改，1994年7月8日又通過了物質循環管理－垃圾法，并于1996年9月生效[13]。

目前我國關于污水處理廠污泥處理處置國家標準只有“農用污泥質量標準”（GB4284－84），此外還有部級標準“城市污水處理廠污水污泥排放標準”（GJ3025－93）。

歐盟成員國污泥污染調查結果顯示：重金屬使用越少，污泥污染越小，因此，越有利于污泥的循環利用。增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量、也不能導致環境破壞。

最近好的跡象顯示：由于丹麥、德國、法國以及芬蘭采用了更有效的污水處理技術，所以重金屬含量下降了，而氮、磷的含量增加了[45～47]。

5 我國污泥處理、處置存在的問題和展望

污水處理中的污泥處理和處置技術在我國還剛剛起步，在全國現有污水處理設施中有污泥穩定處理設施的還不到1／4，處理工藝和配套設備較為完善的還不到1／10，能夠正常運行的為數不多，污泥直接排放造成的二次污染必須予以充分的重視[15]。我國傳統的污泥處理處置基建投資大、負荷低、安全性要求高，運行管理難度大、運行經驗缺乏等問題，所以造成設備閑置，浪費極大[1]。我國存在大量小型污水處理廠，其污泥絕大部分未能得到妥善處置，污泥處置已經成為污水處理廠設計、運行中必須優先考慮的重要環節。污泥處理和處置不僅是我國而且是世界面臨的技術挑戰。

對于污水處理廠的污泥處理、處置系統的裝備，發達國家在20世紀60年代就已經達到先進的成套化水平，而我國城市污水處理廠污泥處理起步較晚，而且對污泥處理處置重視不夠。雖然80年代中期建設了大型污水處理廠，污泥處理也采用中溫厭氧消化，但是污泥處理技術和設備幾乎全部需要引進。近十多年來，城市污泥處理技術中某些單項專用設備有較大發展，但是污泥處置和最終出路方面尚屬試驗研究階段[14]。

從污泥處理處置趨勢分析，今后污泥利用方向將會是土地利用和熱能利用。污泥農用將會向更安全地利用方向發展，因此，需要提供污泥的來源、污染方面的信息，同時在引進先進污水處理技術、制定更嚴格的污泥利用標準的前提下改進或創新污泥處理工藝。由于堆肥工業受到堆肥處理量、處理周期、成本的限制，所以目前歐洲只有1％的污泥用于堆肥，美國只有4％～5％。但是，隨著科學技術的進步，堆肥化工藝設計正朝著工業化、系統化方向發展。隨著人們資源循環利用和環保意識的提高，堆肥化和其他有競爭方法的經濟差額逐步減少，今后將會有越來越多的資金注入堆肥化工廠的規劃、設計、建造以及相關機械設備的研制之中，一批按照工程學、生物學原理設計、且符合液體和氣體排放管理相關規定的大規模現代化堆肥廠將會大量出現。

污泥焚燒和能源利用將是污泥處置的發展方向之一，所以今后污泥焚燒的比例將進一步增加。污泥干化將繼續不斷完善和發展，據預測，未來10年歐洲采用熱處理的污泥量將翻一番[56]。污泥干化設備正向大型化方向發展，其處理性能將不斷完善，處理能耗將進一步降低。污泥低溫熱解能回收能量，經濟性優于焚燒處理，是大有前途的處理方法，但是需要在熱解機理和動力學研究方面作深入研究，在工藝和設備方面有所突破[21]。

近年來發達國家已就促進厭氧消化進程技術和污泥減量技術展開研究。通過各種預處理（如熱解法、水解酸化法、堿處理等）來提高污泥的厭氧消化性能；通過臭氧氧化、超聲波技術、解耦聯代謝等措施進行污泥減量化處理。從世界范圍來看，污泥土地填埋將會受到越來越多、越來越嚴格的限制，所以污泥填埋的比例將會逐漸減少。根據我國是一個以農業為主的發展中大國以及目前污泥處理處置中存在的特點，污泥處理應當以堆肥、土地利用和資源化為主，在經濟較發達地區可根據實際情況探索其他處理處置方法（如焚燒法、熱處理法等）。但是應當注意，在進行污泥土地利用時需要嚴格管理，只有符合農用標準的污泥才能用于農作物。在采用堆肥時，需要考慮污泥處理量、場所和使用場地等，當污泥不能農用時，可以考慮污泥干化和焚燒處理。

總之，在考慮選用某種污泥處理處置方法時，要從環境安全、資源投入產出和收益影響比四個方面來考慮污泥處理方案，同時兼顧環境生態、社會和經濟效益三者之間的平衡。不管采用那一種污泥處理處置措施都需要考慮投資和運行成本和經濟承受能力，要在設備投資、運行費用、地價和人力價格等基礎上對處理方法加以綜合評估。各地區在處置污泥時要根據當地地理環境、經濟水平、技術措施、交通運輸、能源、污泥利用市場和容量等因素，隨著公眾認識的提高和興趣的改變而發生變化。

篇8

【關鍵詞】污水處理廠；污泥；資源化利用

隨著我國工業化與城市化的進程加快，水污染問題變得越來越突出，公共環境安全問題已經成為了全社會所關心的焦點，對污水問題進行處理已經成為共識，但是，隨之產生的污泥成為了新的研究問題。如果對污泥只是簡單的填埋那么會產生二次污染，所以，怎樣把數量巨大、成分復雜并且含水率高的污泥進行安全有效的處理，已經成為人們關注的重大問題。

1. 污水處理廠污泥處置現狀

當前，在我國污水處理廠污泥處置方法當中，污泥用作農業大約占了百分之四十五，用作陸地填埋大約占了百分之三十，用作其他大約占了百分之十，沒有處理的污泥大約占百分之十五[1]。污泥是污水處理之后剩下的附屬品，主要是由有機殘片、無機顆粒、細菌菌體等成分組成的復雜的均質體。我國在污水處理的過程當中對污泥的重視還不夠。早期的污水處理廠，因為沒有規范的監管，所以對于污泥處理工藝盡可能進行簡化，近幾年剛建的污水處理廠都向著簡單化發展，對污泥的處理形式過于簡單，僅僅將污泥脫水、濃縮、外運，并沒有中間的消化過程，更沒有對其消除危害，如果像這樣大批污水處理廠開始投產運營之后，產生大量的污泥和有害物質將會環境產生巨大的危害。

2.污水處理廠污泥處置現存問題

2.1 各種污泥進行處置的方法存在不足

當前污泥處置的方法主要有農用、焚燒、填埋和排海等，這些處理的方法都存在這一定的缺陷[2]，比如說衛生填埋法，因為污泥填埋對于污泥的土力學性質的要求是比較高的，需要的場地面積較大，而且運輸費用較高，地基需要進行防滲透的處理才能避免地下水的污染，但是這樣的方式不能從根本上解決問題，只是將污染的時間減緩了。有害的成分產生滲漏現象可能對地下水產生污染，還有填埋的廢氣排放等等，這些問題都說明土地填埋從很多方面來說都不是我們可以運用的長久的方法。

2.2 對污泥處理的重視不足，污泥處理的難度提高

隨著社會經濟的發展，我國當前對于污水處理技術產生了許多的關注，污水處理的工藝也日漸成熟，處理的標準也隨著對于環境問題的重視也不斷的提高。但是因為經濟和管理等多方面的因素而對于污泥處理的重要性產生了忽視。另外，因為許多的工業廢水超標排放，雨水流經和農業排水等各種各樣的污水來源的問題，讓污泥的成分變得越來越復雜。污泥房中存在著大量的人工合成的難降解物質、病原微生物和重金屬，這樣污泥處理的難度大大地提高。

2.3 大量小型污水處理廠站污泥問題沒有解決

隨著我國近年來城市建設的發展，許多新建的住宅小區和經濟技術開發區離市區較遠，污水在短時間內沒有辦法排進市政管道當中進行集中地處理，所以不得就近建造許多小型污水處理廠，但是大部分的污泥都沒有進行合理的處理，長此以往就會對環境產生很大的危害。這樣的小型污水處理廠站的污泥問題等待著解決。污泥處理已經成為了污水處理廠進行設計和運行之中首先要考慮的環節。

2.4 隨著污水處理排放標準提高，污泥處理面臨新的問題

為了防止水體產生富營養化的現象，污水處理當中不僅要將有機物去除還要對許多的無機物進行去除，另外我國的水資源逐漸緊張，很多的城市甚至存在著缺水的現象，污水回收利用對它們來說有著十分重要的意義，然而污水回收利用需要進一步的去除污水中的污染物質，出于這樣的原因，污泥產量也不斷的增加，并且生物除磷技術要充分考慮污泥中的返回負荷，這就使污泥的處理提出了許多新的要求。

3.污泥處理廠污泥處置改進對策

3.1 建立污泥處置的相關標準

我國到現在為止也沒有制定出一個比較健全并且科學的污水污泥處置的標準體系，這樣就很難指導污泥處置工作的順利開展以及污泥處置當中的工程實踐，這就對污泥最后的處置產生嚴重影響，導致污水處理廠污泥隨意外運現象的產生。為了使污泥處置更加系統化，需要確立出有關的標準來指導實際生產。并且與我國實際的國情相結合，不斷地開展技術政策和技術規范地研究，建立起具有我國特色的技術規范[3]，讓我國污水處理廠產生出的污泥都能夠得到有效的利用，促進我國社會的可持續發展。

3.2 盡快展開污泥減量化的研究

在污泥資源化利用進行操作比較困難的情況之下，我們要盡可能的減少污泥的產量，最大限度的節約所占用的空間，這是污泥處置所研究的重點。焚燒法是減少污泥體積的最有效的方法，既可以快速減少污泥又可以使污泥達到較大程度上的減少，并且它可以將污泥變成一種燃料資源，當然，也應該從我國的國情出發進行研究，找到更為先進的污泥減量化的方法。

3.3 盡快展開促進消化進程的研究，實現污泥無害化

當前最經常使用的方法是污泥消化處理。厭氧消化是當前國際上最先進的方法也是最為經濟的方法。污泥厭氧消化可以使污泥減量并且較為穩定，它可以有效地將污泥的惡臭減輕和殺死其中的病原微生物，達到最為衛生的指標，污泥的脫水性和穩定性也會得到很大的改善。

3.4 集中建立污泥處理中心，降低污泥處置費用

英國在1998年就建立了集中地污泥處理中心，將很多污水廠的污泥集中運到中心進行統一的處理，這樣可以很大的減少污泥處置所產生的費用，對于我國來說，尤其是中小型的污水處理廠，為了最大化的節省費用，這是一個很值得我們借鑒的發展出路。

4.污泥處理廠污泥綜合利用價值分析

污泥是在污水處理的過程中所產生的，不同污水處理方式所產生的污泥的量也是不一樣的，污泥當中既含有大量的重金屬元素和寄生蟲等有害的物質，但是也存在著許多的氮、磷，鉀等營養元素，對污泥進行綜合的利用可以促進我國的可持續發展，發展循環經濟，促進資源節約型社會的建立，可以實現污泥減量化、無害化和穩定化的發展，目前對于污泥的利用主要可以運用在以下幾個方面：將污泥用在果園、農田和林地，讓污泥成為它們的養料，最大化的實現土地利用價值，還可以將污泥用在水泥制造，瓷磚制造和陶瓷制造等方面，讓污泥促進建筑行業的發展，還可以把污泥應用在熱能的制造等方面，這些措施都會顯現污泥資源化的發展。

5.污泥處理廠污泥綜合利用策略

污泥處理廠污泥的綜合利用策略主要體現在以下幾個方面：

第一：污泥堆肥。污泥中含有大量的有機物質，有著重要的養分，可以和豬羊牛糞等農家肥相比較，但是其中也含有許多的有害物質，因此，在進行利用之前要先去除這些有害物質，將病菌殺死再進行使用。

第二：污泥硝化制沼氣。當處理廠規模比較小，污泥數量少的時候可以采用這樣策略。這種策略的優點是比較方便我們進行操作和穩定，同時，處理過程需要排出的污泥量也比較少，但是所花費的費用比較大，能耗也比較多。

第三：污泥低溫熱解制燃油。污泥低溫熱解是一種正在發展當中的回收型污泥熱化學處理的技術，可以將污泥有機質進行催化，產生活性衍生燃料的技術，在這個過程當中，污泥轉化成燃燒特性較為優越的碳、油和可燃氣，剩余的能量用燃料油的方式進行回收。

6.結語

隨著我國工業化與城市化的進程加快，水污染問題變得越來越突出，公共環境安全問題已經成為了全社會所關心的焦點，對污水問題進行處理已經成為共識，但是，隨之產生的污泥成為了新的研究問題。如果對污泥只是簡單的填埋那么會產生二次污染，所以我們要對污水處理廠污泥處置和資源化利用進行關注與分析，促進我國各種資源的合理利用。

參考文獻：

[1] 張培玉，城市污水處理廠污泥的綜合利用與資源化[J].環境科學技術，2009（32）

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關鍵詞：污水處理廠 污泥 處理處置 新技術

Abstract:e The author of this article on the sewage treatment plant sludge treatment and disposal technology are discussed, for reference.

Key words: sewage treatment plant sludge treatment and disposal technology

中圖分類號：U664.9+2文獻標識碼：A

一、污泥的概念

污水處理廠的污泥是指處理污水所產生的固態、半固態及液態的廢棄物，含有大量的有機物、豐富的氮磷等營養物、重金屬以及致病菌和病原菌等。

二、污泥對環境的污染

主要的污染包括以下幾種：

2.1 污泥鹽分污染

污泥含鹽量較高，會明顯提高土壤電導率，破壞植物養分平衡、抑制植物對養分的吸收， 甚至對植物根系造成直接的傷害，而且離子間的拮抗作用會加速有效養分的流失。

2.2 病原微生物

污水中的病原體（病原微生物和寄生蟲）經過處理會進入污泥，新鮮污泥中檢測到的病原體多達千種，其中危害較大的是寄生蟲。

2.3 氮磷等養分的污染

在降雨量較大地區的土質疏松土地上大量施用富含 N、P 等養分的污泥后，當有機物分解速度大于植物對N、P 的吸收速度時，N、P 等養分就有可能隨水土流失而進入地表水體造成水體的富營養化，進入地下引起地下水的污染。

2.4 重金屬污染

在污水處理過程中，70％～90％的重金屬元素通過吸附或沉淀而轉移到污泥中。重金屬是限制污泥大規模土地利用的重要因素， 因為污泥施用于土壤后， 重金屬將積累于地表層。另外，重金屬一般溶解度很小，性質較穩定，所以其潛在毒性易于在作物和動物以及人類中積累。

三、污泥處理處置的常用方法

3.1 拋棄型技術

拋棄型技術的主要方法是污泥的填埋和投海造地兩種。

3.1.1 填埋

污泥消化后經脫水再進行填埋是目前國內許多大型污水處理廠主要采取的方式，經過消化后的污泥，有機物含量減少，性能穩定，總體積減少，脫水后作填埋處置是一種比較經濟的處理方式。

污泥填埋的操作要求與垃圾填埋相似。污泥填埋場的滲濾液屬高濃度有機污水，必須集中加以處理；污泥填埋場四周應設圍欄，并采取相應的防蚊蠅、防鼠措施，未經干燥焚燒處理的污泥，宜小規模分層填埋，生污泥泥層厚度應小于 0.5m，消化污泥泥層厚度應不大于3m，泥層上面鋪砂土層為0.5m，彼此交替進行填埋，并設置通氣裝置，污泥焚燒灰渣填埋時，可不分層填埋。

這種處置方法簡單、易行、成本低，污泥又不需要高度脫水，適應性強。但是污泥填埋也存在一些問題，占地多，潛在生物可利用率低，填埋滲濾液和氣體的形成，滲濾液是一種被嚴重污染的液體，如果填埋場選址或運行不當會污染地下水環境，后續處理管理費用高等問題，填埋場產生的氣體主要是甲烷，若不采取適當措施會引起爆炸和燃燒。

3.1.2 投海

沿海地區，尤其是有大江、大河入海口附近，可考慮把生污泥、消化污泥、脫水泥餅或焚燒灰渣投海。投海污泥最好是經過消化處理的污泥。投海方式可用管道輸送或船運，其中管道輸送較為經濟。在污泥投海工程實施前，必須搞好投海區的選擇（離海岸10km以外， 水深25m 左右），以保證海水的稀釋與自凈作用。污泥填海造地，應遵守下列要求：①必須設護堤，滲水也必須集中進行處理，以防污泥和污水污染海水；②污泥或灰渣中的重金屬含量應符合填海造地標準。

3.2 資源化技術

3.2.1 農業綜合利用

①污泥堆肥化利用

污泥中含有大量的有機質、氮、磷、鉀等植物需要的養分，同時污泥中也含有大量有害成分，因此在土地利用之前，必須對污泥進行穩定化、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。

堆肥化是利用微生物的作用，將不穩定的有機質降解和轉化成穩定的有機質，并使得揮發性有機質含量降低，減少臭氣；物理性狀明顯改善，便于貯存、運輸和使用；高溫堆肥還可以殺滅堆料中的病原菌、 蟲卵和草籽，使堆肥產品更適合作為土壤改良劑和植物營養源。

②污泥消化后利用

厭氧消化較其他穩定化工藝具有如下優點：

1 產生能量（甲烷），有時超過廢水處理過程所需的能量；

2 使最終需要處置的污泥體積減少30%～50%；

3 消化完全時，可消除惡臭；

4 殺死病原微生物，特別是高溫消化時；

5 消化污泥容易脫水，含有有機肥效成分，適用于改良土壤。

當處理廠規模較小，污泥數量少，綜合利用價值不大時，也可采用污泥好氧消化。它的主要優點是：運行操作比較方便和穩定、處理過程需排出的污泥量少。但運行費用大、能耗多。在具體工程實踐中，污泥處理采用哪種工藝，厭氧消化還是好氧消化，應視具體情況而定，如污泥的數量、有無利用價值、運轉管理水平的要求、運行管理與能耗、處理場地大小等。

3.2.2 低溫熱解制取可燃物

污泥熱化學處理因其無害化和減量化徹底，地位已逐漸增強。它通過在催化劑作用下無氧加熱干燥污泥至一定溫度（小于500℃）、由干餾和熱分解作用使污泥轉化為油、反應水、不凝性氣體和炭等可燃產物，最大轉化率取決于污泥組成和催化劑的種類，正常產率為 200～300L（油）/t（干泥），其性質與柴油相似。

四、污泥處理處置的新方法

4.1 污泥燃料化技術

污泥燃料化方法目前有兩種，一種是污泥能量回收系統，簡稱HERS法（Hyperion Energy System），第二種是污泥燃料化法,簡稱SF法（Sludge Fuel）。

（一）、HERS法

它是將剩余活性污泥和初沉池污泥分別進行厭氧消化，產生的消化氣經過脫硫后，用作發電的燃料。混合消化污泥林、離心脫水至含水率80%，加入輕溶劑油，使其變成流動行漿液，送入四效蒸發器蒸發，然后經過脫輕油，變成含水率2.6%、含油率0.15%的污泥燃料。輕油再返回到前端做脫水污泥的流動媒體，污泥燃料燃燒產生的蒸汽一部分用來蒸發干燥污泥，多余用來蒸汽發電。

HERS法所用的物料是經過機械脫水的消化污泥。污泥干燥采用的多效蒸發法一般是用蒸發干燥法，不能獲得能量收益，而采用CG法可以有能量收益；污泥能量回收兩種方式，即厭氧產生消化氣和污泥燃燒產生熱能，然后以電力形式回收利用。

（二）、SF法

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關鍵詞：給水廠，污泥處理，技術，分析

引言：城市生活用水來自于給水廠，給水廠通過凈化地下水和污水來獲取符合飲用標準的生活用水，在這個流程中需要添加混凝劑以及其它藥劑，因此生活用水的獲得還會產生廢水以及污泥，這部分的廢水必須經過處理后再排出水廠，否則會嚴重的損害周邊環境，也會造成巨大的資源浪費。當前國內的給水廠污水及污泥處理技術大多套用污水處理廠技術，因此在污泥的處理上并不存在單獨的針對性技術，這就導致污泥的處理效果并不理想，有必要針對給水廠污泥處理技術進行研究和探索。

給水廠污泥主要源自沉淀池的排泥水和過濾池的沖洗排水兩個環節，因此主要是包含石灰軟化污泥和化學絮狀污泥兩類。給水廠的污泥中摻雜了大量從污水中凈化出的有機物、金屬雜質、凈化藥劑等物質，因此要想降低污泥數量，就必須降低混凝劑的使用量。

1 給水廠污泥處理技術發展概述

國外的給水廠已經普遍推廣了污泥處理配套設施，最早在19世紀30年代末期美國就開始了針對給水廠污泥處理技術的研究，而在19世紀的70年代中期已經形成了完善的法律法規體系，用以規范給水廠的污泥處理工藝，各項給水廠污泥處理技術蓬勃發展。而在國內的給水廠污泥處理技術研究開始于20世紀80年代，上海的一家自來水公司首次針對污泥處理建立了項目研究組，并在90年代開始嘗試建設給水廠污泥處理設施，當前國內的給水廠污泥處理設施主要在大型城市推廣，中小城市尚未普及。

2 給水廠污泥處理技術分析

給水廠的污泥處理技術主要包括6個環節，各個環節的技術要點以及對污泥處理效果的影響程度都不一樣，分述如下：

2.1 污泥定量

給水廠的污泥來源是多方面的，因此污泥的最終含量很難準確界定，所以在進行給水廠污泥處理設備的容量設計時，必須考慮到給水廠凈化的各個流程，包括凈化水的總量、混凝劑的用量、水質情況等等，此外凈化工藝也會影響到污泥的產生量，這些因素綜合起來，才能保證污泥處理設施的設計容量滿足實際需要。

2.2 污泥調質

自來水廠排泥水處理一般在污泥脫水前需進行預處理，即污泥調質。尤其是采用鋁鹽（或鐵鹽）處理低濁度原水產生的污泥，由于污泥成份中金屬氫氧化物的比例很高，污泥的脫水性能很差，更需要進行污泥調質。污泥調質有兩方面的目的：其一是改善污泥性質和污泥的脫水性能，使污泥可以更快、更容易地脫水，大部份污泥調質是為實現這一目的：其二是防止脫水過程中過濾介質的堵塞，使污泥脫水可以保持穩定運行。

2.3 污泥減容

污泥中含有大量的金屬、藥劑和有機物，如果能夠從污泥中剝離和溶解這些物質，就能夠進一步降低污泥處理的總量，從而實現污泥處理費用的節約，污泥堿容就是這樣一種污泥處理工藝優化手段，利用堿容技術可以剔除污泥中的絕大多數化學污泥成分，從而降低污泥處理負擔。

2.4 污泥濃縮

濃縮的目的是提高污泥的含固率，減少污泥體積和后續處理設備的負荷。特別是對于機械脫水，濃縮通常是污泥脫水工藝必不可少的環節。

最常用的濃縮方法是重力式濃縮池。根據處理水量的大小，可設計為間歇式和連續式兩種運行方式。對小型水廠，可使用帶浮動式撇水裝置的間歇式濃縮池。一般是采用帶攪拌裝置的連續流重力濃縮池。對污泥進行慢速攪拌造成的擾動有利于污泥顆粒之間的空隙水和氣泡上升逸出，加速污泥的濃縮。速度太快容易打碎已凝結的污泥顆粒，反而造成污泥濃縮性能惡化。工程上常用的攪拌方法是在刮泥機的水平桁架上設置垂直攪拌柵。為保持不同半徑圓周上的攪拌強度均勻，柵條的間距沿徑向逐漸增大。

2.5 污泥脫水

污泥脫水的主要目的在于將污泥從流狀固化成污泥餅，進而實現其搬運和遠距離處理，所以脫水工藝是保證污泥最終處理效果的最后環節，同時這一環節的凈化費用也是最高的。

污泥脫水一般分為非機械式污泥脫水和機械式污泥脫水兩大類。非機械式污泥脫水又可以分為污泥塘和污泥干化床等，其中污泥干化床的應用和研究較多。機械式污泥脫水包括真空過濾機、離心機、帶式壓濾機、滾壓式脫水機和板框壓濾機等幾種主要形式。

2.6 泥餅處置

脫水以后泥餅的處置是污泥處理的關鍵問題，污泥的最終處置費用高，環境影響大，處置方法多。脫水污泥也是一種資源，至少可以作為填土或垃圾填埋場的覆蓋土，有些還可以制磚、燒水泥，不投加PAM富含有機物的脫水污泥還可以作為肥料。目前主要有泥餅的農用、泥餅的焚燒處理、泥餅的衛生填埋、泥餅的海洋投棄、泥餅資源化等。

首先泥餅可以直接向海洋投放，脫水之后的污泥變成泥餅，將泥餅運輸至海洋深處后直接投放，但是要注意不得在禁止投放的區域進行污泥投放，而且污泥的投放也是有諸多的危害的，長時間在同一地點進行污泥投放會影響區域生態平衡，因此這種方法會逐步淘汰。

其次泥餅可以直接進行焚燒，因其內部化學成分較多，直接進行焚燒也可，但是這種方式會造成二次大氣污染。

泥餅的填埋方法主要是在地質條件允許的區域進行有條件的填埋，填埋前還要對泥餅進行一定的物理、化學處理。

最后泥餅還可以應用在農業生產上，泥餅中的有機物可以作為農業種植的底肥用，將泥餅填埋至土壤表層，能夠適當的提高土壤的有機物含量，但是在使用泥餅時，要確保泥餅中不含有大量有毒物質或是病毒物質，且重金屬含量也要監測并保證不會危害植物生長。

結語：給水廠的污泥處理技術主要包括污泥量的確定、污泥調質、污泥減容、污泥濃縮、污泥脫水以及泥餅處置等關鍵技術環節，這些環節都是針對污泥的成分以及存在狀態制定的針對性技術，也是保證污泥有效利用和凈化的保障。雖然國內給水廠已經開始引入上述技術，并意識到針對性的污泥處理技術有利于環境保護和資源利用，但是限于發展時間以及工程技術人員水平的制約，尚不能完全的滿足當前的環境保護需求，因此必須更加深入的探究適合國內給水廠的污泥處理技術和工藝，為我國水資源利用和環境保護做出應有的貢獻。

參考文獻

[1]程愛華，尹向輝.利用給水廠污泥制備透水磚的試驗研究[J].綠色科技，2013（2）：129-131.

[2]朱亞琴，徐樂中.給水廠污泥處置與資源化利用[J].廣東化工，2011（12）：92-93.