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污泥处理处置技术的现状与探讨
1、前言
“十二五”以来，我国经济得到巨大发展，随之而来的环境问题也逐渐显露出来，由于我国污水处理行业内普遍存在的“重水轻泥”思想，导致污泥的处理处置常被人忽视。但污泥对环境危害却日益严峻，根据住建部资料显示，截止到2010年年底，全国城镇污水处理厂已经建有2500多座，城市污水处理能力已经达到每天1.22亿吨，湿污泥(含水率80%)产生量突破3000万吨。根据调研结果显示，我国污水处理厂所产生的污泥，有80%没有得到妥善处理，污泥随意堆放及所造成的水源污染与再污染问题已经凸显出来，并且引起了社会的关注，污泥的处理处置已刻不容缓。 2、污泥的分类和特性： 2.1污泥的分类
按来源分，大致有沟壑、河流污泥、生活污泥和工业污泥（含电镀污泥、造纸污泥、炼油污泥等）三类。
更常用的是按污泥在不同处理阶段分类命名：生物泥、浓缩污泥、消化污泥、脱水干化污泥及污泥焚烧灰。 2.2污泥的特性
⑴含水率与含固率
含水率是污泥中水含量的百分数，含固率是污泥中固体或干泥含量的百分数。在含水率高、污泥呈流态时，污泥的体积与含固量基本上呈反比关系。
⑵挥发性固体
挥发性固体，是指污泥在600℃时的燃烧炉中能被燃烧，以气体逸出的那部分固体，能反映污泥的稳定化程度。
⑶污泥中的有毒有害物质
污泥中含有大量的病菌、病毒和寄生虫卵等，在用于土壤利用前应采取必要的处理措施。工业废水污泥中含有大量的重金属，不宜用作土壤利用种植果蔬。 3、常用污泥处理处置技术
现阶段污泥的处理处置技术主要指对污泥进行浓缩、调节、脱水、稳定、干化或焚烧的加工过程，以达到对污泥减量化、稳定化、无害化。目前常用的污泥处理处置技术包括以下几个方面： 3.1 厌氧消化技术
污泥厌氧消化是指污泥在无氧条件下，由兼性菌和厌氧细菌将污泥中的可生物降解的有机物分解成二氧化碳、甲烷和水等，使污泥得到稳定的过程，是污泥减量化、稳定化的常用手段之一。污泥厌氧消化具有减少污泥体积、稳定污泥性质、产生甲烷气体等优点。厌氧消化在实际工程中的应用主要包括污泥中温厌氧消化，高负荷消化和两级消化等，各种形式的污泥厌氧消化已在全国大型污水处理厂规模化应用。 3.2好氧发酵技术
好氧发酵是在有氧条件下，微生物通过吸收、氧化、分解等活动，把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物，同时释放出可供微生物生长活动所需的能量；而另一部分有机物则被合成为新的细胞质，使微生物不断生长繁殖，产生出更多的生物体的过程。污泥高温好氧发酵不断地分解有机物，使堆体温度不断升高，并能将其中的病原菌和寄生虫卵杀死，使之无害化。污泥高温好氧发酵的产品称为堆肥，可以用作土壤改良剂和有机肥料。污泥高温好氧发酵应重视污泥重金属污染问题，处理过程中由于好氧细菌的作用易产生恶性臭气，所以应防止臭气污染，处理后的污泥含水率一般可低于40％。 3.3污泥脱水
污泥脱水主要是将污泥中的吸附水、毛细水和细胞内水分离出来。污泥机械脱水主要包括：
真空过滤脱水；压滤脱水；离心脱水等。污泥经脱水后其体积大幅度减小，降低了后续污泥处理处置的难度。一般大中型污水处理厂均采用机械脱水。
近年来，污泥脱水技术得到了很大的发展，技术突破集中在污泥脱水前调理剂的研发和脱水机械设备的改进等方面。目前，采用污泥药剂调理+机械脱水的技术，在湿污泥原泥中加入污泥调理剂破坏污泥絮体微生物结构并溶胞，分离出物理性结合水。使微生物的生物体的水分分离，最终使污泥中的结合水大部分转化为自由态水，再通过机械脱水设备将自由态水分分离。该技术已在制革污水处理厂污泥处理中规模化应用，处理后污泥含水率可低于50％，为满足污泥后续处理处置的要求，需要进一步降低常规机械脱水污泥的含水率。 3.4污泥热干化技术
污泥的热干化是指通过污泥与热媒之间的传热作用，脱除污泥中水分的工艺过程。污泥热干化系统主要包括储运系统、干化系统、尾气净化与处理系统、电气自控仪表系统及其辅助系统等。 3.5石灰稳定技术
通过向脱水污泥中投加一定比例的生石灰并均匀掺混，生石灰与脱水污泥中的水分发生反应，生成氢氧化钙和碳酸钙并释放热量。石灰稳定技术可有效起到除臭、灭菌、抑制腐化、脱水、钝化重金属离子等作用。目前，国内已有不同形式和规模污泥采用石灰稳定干化法。经过处理后污泥含水率可以降低到70％左右，在自然界中堆放1个月后含水率继续降低到60％左右，可以达到《生活垃圾填埋污染控制标准》和《城镇污水处理厂污泥处置混合填埋泥质》的标准要求。 3.6土地利用
污泥的土地利用包括农业利用、绿地利用、森林利用和土地恢复四种类型。污泥中含有丰富的氮、磷、钾及植物生长所需的所有营养元素。一般来说城市污水处理厂所产污泥，每吨干污泥养分含量相当于100kg硫氨，100kg过磷酸钙和16kg硫酸钾。此外，污泥中的腐殖质，可有效改善土壤的团粒体结构，增强土壤的保水保肥能力，是一种良好的土壤改良剂；污泥灰分中的一些矿物质使植物生长茂盛、木质部增大，促进结出果实。但由于污泥中含有很多盐分、重金属、病原菌、寄生虫、有机污染物等有害成分，直接施用会污染土壤、水体，危害农作物或通过食物链危害人体健康，因此必须经过无害化、稳定化处理，达到一定要求后方能施用。目前我国将堆肥污泥大多用于绿地和森林利用。在国外，污泥及其堆肥作肥源农用，已有多年历史。我国的京、沪、津等地的污泥农用也有二十几年的历史。为了规范污泥的农用，各国政府颁布并实施了污泥农用的标准。美国环保署制定的“503”规则，对于各种污泥的处置方法规定了单一的控制标准。我国政府对于运用农业的污泥必须符合GB4284-84《农用污泥中污染物控制标准》，该标准对农田施用污泥中的污染物的最高容许含量和每年每亩施用污泥的量做出了明确的规定。 3.7填埋
污泥填埋由可分为单独填埋和与城市生活垃圾混合填埋。通过填充、推平、压实、覆盖、再压实和封场等工序，使污泥得到最终处置，渗滤液须收集并处理，并防止产生对周边环境的危害和污染。污泥与生活垃圾混合填埋时，含水率应低于60％；用于垃圾填埋场覆盖土时，含水率应低于45%。
近年来常出现由于防渗漏掩体不达标导致滤液渗漏污染地下水源，垃圾填埋场对污泥填埋要求越来越严格，甚至拒绝接受含水率高的污泥。 3.8焚烧
污泥焚烧是指污泥在一定温度、气相充分有氧的条件下，使污泥中的有机物质转化为CO2、H2O、N2等，反应过程中释放出来的热量用于维持反应的温度条件。污泥焚烧一般采用流化床工艺，分为固定(鼓泡)流化床焚烧炉、循环流化床焚烧炉和回转式流化床焚烧炉等。污泥焚烧的烟气应进行处理，并满足《生活垃圾焚烧污染控制标准》等有关规定。污泥焚烧的炉渣和除尘设备收集的飞灰应分别收集、储存、运输。国家鼓励对符合要求的炉渣进行综合利用：飞灰需经鉴别后妥善处置。污泥焚烧工艺在经济较为发达的大中城市应用较广。一般采用干化焚烧的联用方式，提高污泥的热能利用效率。
近几年，污泥焚烧技术发展迅速。污泥焚烧厂与垃圾焚烧厂合建。污泥作为低质燃料在火力发电厂焚烧炉。水泥窑或砖窑中混合焚烧等技术正在逐步走向成熟。 3.9 投海
利用水体消纳污泥一般不需要进行无毒无害化处理，污泥无需脱水便可直接排入水体，容量大，对于靠近海岸的大型污水处理厂是一种方便的污泥处置方法，英国20世纪80年代初开始采用此法，美日等沿海国家也有较多应用。但此法并未从根本上解决环境问题，同时造成了海洋污染。美国1998年已禁止向海洋倾倒污泥。欧盟也规定从1999年开始禁止污泥投海。 3.10综合利用
指将经处理后的污泥作为制作建筑材料（砖、陶粒、水泥、混凝土）、活性炭、生化纤维板等部分原料的处置方式。 4、污泥处理处置技术的探讨
上述所有污泥处理处置措施基本包含了现阶段对污泥处理的所有技术，其中厌氧消化、好氧消化及机械脱水属于污泥从污水处理厂运出前的初期处理技术，热干化及石灰稳定属于中间处理环节。对污泥的最终处置集中在土地利用、填埋、焚烧及制作建筑材料上。
由于我国目前污水行业处理现状，工业废水及生活市政下水管道没有严格区分，导致我国大部分污水处理厂输出的污泥或多或少含有重金属，导致我国污泥土壤利用途径狭窄，只能森林利用或矿山植被恢复而不能用作土壤改良剂种植果蔬进行农业利用。我国关于污泥农用风险的研究体系尚不健全，对于污泥处置的风险研究主要涉及污泥土地施用对植物的影响，重金属从土壤到植物的迁移和重金属、氮、磷在土壤中的迁移，可用数据不充分，这些数据通常是基于短期(1～3年)的实验获得，而长期(10年以上)的田间实验数据较为缺乏。若用短期的实验数据预测长期的影响，其本身就存在一定的风险。所以污泥土地利用需要严加区分含重金属污泥及一般市政污泥，严禁带有重金属的污泥进入到农田利用并进入人类食物链。
虽然现阶段污泥填埋实用经济在我国仍是主要处理措施，但填埋造成的二次污染及水源污染越来越严重，随着现在土地资源的日益紧缺及污泥对填埋要求过高，以及今后国家对环保要求进一步提高，污泥填埋这种粗放、简陋的处理方法会逐渐被其他污泥处理处置技术所取代。
污泥建材利用在中国以及西方发达国家大多还处于研究及尝试的阶段，技术成熟和推广应用还需要一段很长的时间，暂不作为本文讨论重点。
干化焚烧可大大缩减污泥的体积，焚烧产物的体积仅为最初体积的10%。同时焚烧可以杀死一切病原体，一切有机物在焚烧过程中都会最大程度的被分解。亦须注意要使用专用的焚烧炉进行污泥焚烧，且确保1100℃焚烧温度、停留时间2 秒以上、设置急冷段、活性炭喷射与袋除尘、湿法烟气洗涤等， 防止生成二噁英及减少飞灰。污泥残留的灰烬含有重金属，可用于混凝土或筑路用填料。这样污泥对环境的污染将降至最低。 5结语
污泥处理处置是一项繁杂的社会化工程，不仅要求污水处理厂在污泥出厂前进行减量化处理，还需要政府完善污泥的后续处理、组织及监督，防止污泥对环境进行二次污染，各地也需要根据自身的经济条件及现实情况制定最优的处理方案，同时也应警惕一些“伪环保，真耗能”的企业打着环保的旗号迎合政府环保企望骗取环保资金的丑陋行径。同时我国应积极主动的考虑污泥的处置问题，扭转“重水轻泥”思想，加大科研力度对污泥进行深入研究，研制更先进的处理处置工艺，中新能公司承担的“城市污泥资源化利用工艺技术及装备”项目是为资源化、无害化、高效化处理处置城市污泥而专门设立。我们竭力为祖国的环保事业贡献自己的一份力量。让污泥的污染问题得到彻底的解决。让我们可以呼吸无污染的空气，饮用无污染的干净水，让子孙后代可以健康快乐的成长！