關于城市污泥處置方法的研究
摘要：隨著城市化的進展，環(huán)境質量標準的日益提高，污水處理率和污水處理程度也日益得到提高和深化，污泥的產(chǎn)量也因此而大大提高，如何加強污泥處置，也就成了一個大問題。本文結合某市污水處理廠污泥處置的實踐，談談污泥處置的方法。
關鍵詞：污泥處置 方法 污泥堆肥
0 引言
城市污水廠的污泥是指處理污水所產(chǎn)生的固態(tài)、半固態(tài)及液態(tài)的廢棄物，含有大量的有機物、豐富的氮磷等營養(yǎng)物、重金屬以及致病菌和病原菌等，不加處理的任意排放會對環(huán)境造成嚴重的污染。據(jù)不完全統(tǒng)計，以活性污泥法為主的污水處理工藝，其污泥產(chǎn)生量是污水處理量的0.3%—0.5%（以含水量97%計），數(shù)量十分驚人。為了控制水污染和實現(xiàn)污水資源化，我國對城市污水處理率提出了明確的要求，到2010年，所有設市的城市，污水處理率不低于60%。直轄市、省會城市、計劃單列市和風景旅游城市，污水處理率不低于70%。本文結合某市污水處理廠污泥處置的實踐，談談污泥處置的方法。
1 某市污泥處置的現(xiàn)狀及存在的問題
1.1 污泥處置現(xiàn)狀 該市年產(chǎn)生生活污水約7.9萬噸，污水處理廠采用高效沉淀池+曝氣生物濾池+后反硝化處理工藝，年產(chǎn)生污泥約1.0萬噸，含水率為70%— 80%，所產(chǎn)生的污泥大部分填埋或露天堆置在城郊及廠區(qū)周圍，少部分直接或經(jīng)簡單處理后作為綠化及農(nóng)用肥料。
1.2 存在的問題 污泥經(jīng)脫水后含水率仍然較高，導致填埋工藝如推平、壓實、覆蓋很難進行，給填埋造成了較大的困難；露天堆置的污泥散發(fā)出的惡臭給大氣造成了污染，同時還成為倉蠅孳生的良好環(huán)境；脫水后的污泥有惡臭、結塊的特點，直接作為肥料使用存在很大缺陷。考慮到未來城市的發(fā)展，預計到2020年污泥產(chǎn)生量將增加一倍以上，同時城區(qū)的發(fā)展對周邊土地的需求與污泥處置用地的矛盾也將大大加深。
2 污泥的處置方法
污泥的處理和處置主要有以下幾個方面的任務：①減量化：一是在污水處理工藝中采用生物或化學的方法直接減少污泥的產(chǎn)生，二是在污泥處理系統(tǒng)中提高污泥的含固率，減少污泥最終處置前的體積，以降低污泥處理及最終處置的費用；②穩(wěn)定化：通過處理使污泥性質穩(wěn)定，最終處置后不再產(chǎn)生污泥的進一步降解，從而避免產(chǎn)生二次污染；③無害化：去除污泥中對人體或自然界有危害的病毒、細菌、原生動物和重金屬等；④資源化：一是利用污泥中富含的N、P、K 等回收有機肥料，改善土壤條件，促進作物的生長，二是利用污泥中大量有機物儲藏的熱量進行焚燒，回收熱能。依據(jù)在污泥處理和處置的思路上從污泥無害化著手，把它作為滿足環(huán)境基本要求，社會經(jīng)濟發(fā)展的基本條件的主要措施和手段；同時不放棄資源化的努力。
從世界范圍看，城市污泥的處置方法主要有焚燒、填埋、投海和堆肥等多種形式。
2.1 污泥焚燒 污泥焚燒的優(yōu)點是可以迅速和最大限度地實現(xiàn)減量化。缺點是高成本和可能產(chǎn)生的污染（廢氣、噪聲、震動、熱和輻射）。焚燒所需的費用很高，如無空氣凈化設備，產(chǎn)生的有毒有害氣體將造成環(huán)境污染，存在煙氣污染問題，同時焚燒需要消耗大量的能源，即使在焚燒過程中回收熱能，仍然無法大幅度降低能源消耗。從國外的情況看，焚燒投資約合人民幣7500—12000元/at（干污泥），運轉與維護費600—1250元/at，是其它工藝的2—4倍。我國目前的經(jīng)濟能力及能源儲備狀況決定了這一處置方式難以推廣。
2.2 污泥填埋 污泥的衛(wèi)生填埋始于60年代，是在傳統(tǒng)填埋的基礎上從保護環(huán)境角度出發(fā)，經(jīng)過科學選址和必要的場地防護處理，具有嚴格管理制度的科學的工程操作方法。到目前為止，已發(fā)展成為一項比較成熟的污泥處置技術，其優(yōu)點是投資較少、容量大、見效快，1992年歐盟大約40%的污泥采用了填埋處置。由于污泥填埋對污泥的土力學性質要求較高，需要大面積的場地和大量的運輸費用，地基需作防滲處理以免污染地下水等，近年來污泥填埋處置所占比例越來越小。
2.3 污泥投海 污泥投海操作簡單、對于沿海城市來說其處理費用較低，但是，隨著生態(tài)環(huán)境意識的加強，人們越來越多地關注污泥投海對海洋生態(tài)環(huán)境可能存在的影響，此種處置方式已無發(fā)展空間。
2.4 污泥堆肥利用 污泥的堆肥利用已有多年歷史，主要包括污泥農(nóng)用，污泥用于森林與園藝、廢棄礦場等場地的改良等。污泥中含有豐富的有機物和N、P、K等營養(yǎng)元素以及植物生長必需的各種微量元素Ca、Mg、Zn、Cu、Fe等，施用于農(nóng)田能夠改良土壤結構、增加土壤肥力、促進作物的生長。污泥的土地利用是一種安全積極的污泥處置方式，在美國約有40%左右的污泥采用土地利用的方式進行處置。盡管污泥的土地利用有能耗低、可回收利用污泥中養(yǎng)分等優(yōu)點，但也存在病原菌擴散和重金屬污染的危險，為此各國政府先后頒布了農(nóng)用污泥重金屬濃度標準和嚴格的無害化要求，并對單位面積土地污泥的應用量有嚴格的限制。
3 某市污泥處置途徑的選擇
依據(jù)成熟的污水處理思路，污泥處理處置作為污水處理系統(tǒng)的非常重要的環(huán)節(jié)，給予巨大投入，使污染治理能劃上一個完整的句號，考慮到產(chǎn)業(yè)結構、土地資源、城市化程度等因素，不同地區(qū)應因地制宜地采取適合各自特點的污泥處理處置技術路線。
從污泥的成分看，其中重金屬含量低于國家標準，有機物、氮、磷等的含量均高于一般農(nóng)家肥，還含有鉀及其它微量元素，若施用于土地中，對土壤物理、化學及生物學性狀有一定的改良作用。該市工業(yè)基礎較差，城市污水處理廠進水主要為城市生活污水，工業(yè)污水產(chǎn)生量較小，隨著環(huán)境污染管理制度和法規(guī)的完善與實施，工業(yè)污水達標排放率不斷提高，對工業(yè)污水的治理力度和治理技術水平也顯著提高，同時其他各種管理和技術水平也不斷進步，使得近年來城市污水處理廠排放的污泥中重金屬水平顯著下降，污泥中重金屬的含量對污泥堆肥的影響會逐年降低。
污泥處理可采用污泥干化和高溫堆肥相結合的方法，污泥加熱干化使污泥含水率由80%降至60%，此階段能耗在污泥干化全過程中能耗最低，再與部分菌種進行混合，使污泥含水率調(diào)整到55%，含水率55%的污泥正好適合污泥高溫好氧堆肥發(fā)酵的條件，經(jīng)10～15天的堆肥發(fā)酵后物料的含水率降至25％左右，堆肥發(fā)酵后的物料一部分作為菌種回填循環(huán)利用，另一部分可作為營養(yǎng)土，由于污泥中富含N、P、K等營養(yǎng)物質，在好氧菌作用下穩(wěn)定熟化，易于植物吸收，直接用于園林綠化、植被恢復、回填土等。
經(jīng)過堆肥處理后，污泥的物理性狀改善，含水量降低（小于40%），疏松、分散、細粒狀，便于貯藏、運輸和使用；同時，污泥經(jīng)過堆肥處理后，植物可利用形態(tài)養(yǎng)分增加，重金屬的生物有效性減小，如果根據(jù)污泥堆肥的養(yǎng)分含量、土壤養(yǎng)分狀況及植物對養(yǎng)分的需求，給其中加入一定量的化肥，并補充必要的微量元素，制成復合有機肥料，作為商品出售，將有較好的經(jīng)濟效益。
該市地處平原，周邊耕地資源較為豐富，歷來農(nóng)業(yè)生產(chǎn)比較發(fā)達，“高產(chǎn)、高質、高效”農(nóng)業(yè)蓬勃發(fā)展，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營呈現(xiàn)良好發(fā)展勢頭，肥料需求量將逐漸增加。
因此，無論從經(jīng)濟因素還是從肥效利用因素出發(fā)，污泥堆肥農(nóng)用都是一種符合該市實際情況的處置方法，這種處置方法一方面可以為污水廠污泥找到一條根本出路，另一方面還可緩解農(nóng)村資源的短缺。
4 小結
隨著城市污水處理事業(yè)的發(fā)展，作為污水處理過程的伴生物的污泥也日益增加，污泥的處置問題在城市污水處理中占有的位置將日益突出。未來的污泥處理策略是使污泥的產(chǎn)生、處置與環(huán)境保護之間達到一個良好的平衡，不應再走工業(yè)發(fā)達國家先污染再治理的老路。在大力推進循環(huán)經(jīng)濟、落實科學發(fā)展觀、建設“節(jié)約型社會”的今天，堅持“泥水并重”的原則，把城市污水處理廠污泥的處理處置與資源化的相結合，將成為城市污水污泥最佳的最終出路。
參考文獻：
[1]王志剛，王鵬.水處理污泥的處理處置的發(fā)展現(xiàn)狀探討[J].科技資訊.2009.(02):162.
[2]丁明祥.城市污水污泥的處置方式探討[J].有色冶金設計與研究.2008.(01).
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