浅谈我国污泥处理及处置技术现状

摘要：文章阐述了我国城市污水污泥处理的现状，以及污水污泥处理的主要技术。结合我国实际情况，对污泥处理处置的展望做了简单的分析。

关键词：污泥处理；技术；污泥堆肥

中图分类号：TV文献标识码： A

1我国污泥产量概述

随着我国社会经济和城市化的发展，城市污水的产生及其数量在不断增长。

污泥是污水处理过程中产生的物质，它以好氧微生物为主体，同时包括混入生活污水中的泥沙、纤维、动植物残体等固体微粒及其吸附的有机物、金属、病菌、虫卵等物质的综合体。污泥中既含有多种有益生物生长的微量元素和改良土壤结构的有机质，同时也含有病原微生物、寄生虫（卵）、重金属及某些难降解的有机毒物。

2.我国城市污水污泥处理处置现状与资源化主要技术

(1)我国城市污水污泥处理

从国内已运行的城市污水厂来看，污水污泥处理工艺大体可归纳为18种工艺流程。由于污水处理厂的污泥是由液体和固体两部分组成的悬浮液，所以污泥处理最重要的步骤是分离污泥中的水分以减少污泥的体积。污泥水与污泥固体颗粒的结合力是很强的，如果没有污泥调理（通过化学的、物理的、或者热工的方法），则绝大多数污泥的脱水是非常困难的。脱水方式的选择必须与污泥调理方式、脱水后是否干化及最终处置的形式结合考虑，如果脱水后的污泥直接用于农业，其含固率要大于25％，如果脱水后的污泥直接填埋（例如我们目前的状况），仅考虑含水率是不够的，还应该考虑承载能力的要求，实践证明，只有采用无机药剂的化学调理（在污泥中形成骨架）和板框压滤机脱水才能满足填埋场的要求。另外污泥生物稳定时间、程度、方式对污泥的可脱水性能有明显的影响，生物稳定时间不足、稳定程度不高的污泥，其脱水性比未稳定的污泥差；好氧消化生物稳定的污泥可脱水性比厌氧消化稳定的污泥差。图1是几种污泥脱水技术在我国所占比例。

图1是几种污泥脱水技术在我国所占比例

(2)国内城市污水污泥处置现与资源化主要技术

目前国内污水厂污泥处置的方法主要有：自然堆肥、干燥制肥、石灰消解稳定、污泥制作陶粒、污泥制砖、污泥制水泥、污泥填埋等。

3.污泥堆肥

污泥堆肥是简单易行的污泥处置与资源化技术，污泥农用前通过堆肥处理，经过微生物的作用，使植物养分形态更有利于植物吸收，另一方面可以消除臭味、杀死病原菌和寄生虫。堆肥应该是首要的污泥处置技术。但前提是污泥中各种污染物含量在控制指标内，污泥堆肥生成的有机肥料才有应用之地。尤其是目前工业废水和生活污水混合排放，导致了污水厂污泥的重金属含量超标，这样的污泥用于农作物的施肥会使重金属进入食物链，对人类的健康造成不可忽略的影响。

但是从另一方面可以预测到，随着我国城市园林绿化事业的蓬勃发展，需要大量的苗木花卉草坪基地。而污泥有机肥用于花卉苗圃，一是可以改良土壤，增加土壤有机质和养分；二是促进苗木和花卉的生长；三是污泥中的一些重金属和有害物质不进入食物链，同时树木园林花卉对重金属和有害物质有一定的净化功能。

污泥堆肥可以说是符合中国国情的污泥稳定技术，但自然堆肥需要的时间长、占地大、肥效低、肥料的经济价值小；目前国内有一些机械化程度高的堆肥技术，如圆柱形分格封闭堆肥、滚筒堆肥、竖式多层反应堆肥，在天津进行的污泥高温堆肥试验，已经探索出一套少加甚至不加调节剂、简单而便于管理操作的污泥堆肥工艺；我国近年在北京、唐山、太原、深圳、大连、石家庄、淄博、秦皇及徐州等城市，进行高温堆肥的研究，并取得工艺技术方面的初步成果。山西沃土生物有限公司与太原市排水处在太原市杨家堡污水净化厂合作建设的堆肥处理装置采用的就是强制通风动态发酵槽。深圳市中兴环境工程技术有限公司和加拿大诺曼工程公司合作，在国内新近推出了一项污泥处理专利技术――VERTADTM污泥好氧消化处理工艺（简称VD工艺）和污水处理专利技术――VERTREATTM污水好氧处理工艺（简称VT工艺）。目前在加拿大和美国已有三家采用该技术的污水处理厂投入运行。VERTAD工艺是目前最先进的好氧消化技术，通过VERTAD工艺消化后的污泥达到美国环保总署规定的USEPA-503条A级生物固体标准。VD工艺深井反应器的修建深度为110m，直径为0.5～3.0m。采用常规的转孔技术，以10万m3/d规模的污水厂为例。

4.污泥干燥制肥

通过干燥造粒工艺，并向污泥中添加必要的氮、磷、钾等营养成分，将污泥加工成复合有机肥，大大提高了污泥肥效和经济价值，是污泥处置的有效途径和发展方向。国内利用干燥造粒技术处置污泥、生产有机复合肥的污水厂有大连、北京密云、太原等地；其中以太原杨家堡污水净化厂沃土生物有限公司的污泥干燥制肥技术和工艺设备（VT筒仓式高效气流堆肥装置）最具有代表性，工艺先进、技术成熟，与其他堆肥发酵装置相比，具有产量大。投资少、占地少、发酵充分、无二次污染，并可根据处理量，灵活搭配发酵仓组合。VT筒仓式高效气流堆肥装置主要工艺如下所示：

向消化污泥中加入天然脱水剂和絮凝剂机械脱水调质堆积发酵二次发酵筛分热喷 造粒二次接菌 干燥计量包装 出厂

添加辅料干燥 计量包装出厂（有机复混肥）

5.石灰消解稳定

该工艺的原理是利用石灰和污泥中的水反应时释放出来的热量进行污泥干燥的。反应时温度逐步上升，最高达到102～105℃，干燥后的污泥产品，具有较好的利用价值，主要利用途径有公路基土、垃圾填埋场的覆盖土。天津市开发的活性石灰稳定处置工艺与成套设备是在引进了日本先进技术的基础上，结合我国实际情况开发和研制的，产品先后出口日本、印尼等，专门用于处置市政污水污泥、河道清淤污泥及橡胶产业排出污泥的处置。

6.污泥制陶粒

将污泥与黏土或煤灰按一定比例掺和，烧制成陶粒，可用作建筑材料，达到既处置污泥又创造经济效益的目的。根据天津污水处理研究所的试验成果，生产1m3陶粒消耗污泥1.584 m3（污泥含水率75％）。陶粒的销售价格基本与污泥处理成本相抵。

7.污泥制水泥

污泥制水泥具有减容程度大，无害化处理彻底等特点。例如，上海万安企业总公司利用水泥窑焚烧处理城市污水污泥。但是目前利用水泥窑焚烧处理污泥的技术，还不十分成熟，污泥仅占水泥生产原料的3％，因此不能作为污泥处置的主流工艺。

8.污泥填埋

污泥填埋处置的基本方式是城市污泥经过简单的灭菌处理，直接倾倒于低地或谷地制造人工平原。它的好处是污泥无毒无害化，处理成本低，不需要高度脱水（或自然干化）。然而，城市污泥卫生填埋也存在许多问题，如填坑中含有各种有毒有害物质经雨水的侵蚀和渗漏作用污染地下水环境，这对以地下水为生活水源的地区来说是不安全的卫生问题。此外，适宜污泥填埋的场所因城市污泥大量的产出而显得越来越有限。根据一份关于污水污泥情况调查报告，到2005年，欧盟国家的污泥卫生填埋场所仅能容纳污泥总产量的17％。在污泥不能被农用的情况下，污泥必须被填埋或焚烧。

9.污泥处置及资源化的其他技术

新的探索性的污泥资源化处理技术，包括作为填料回用、低热值燃料回用、建筑材料的附加原料、制造熔融材料和微晶玻璃、做粘合剂和可降解塑料等。图2是几种污泥处置技术在国内所占的比例。

图2：几种污泥处置技术在国内所占的比例

国内的污泥处置存在严重问题，从上图可以看到仍有13.79％的污泥没有任何处置，这将为环境污染带来巨大危害。

10.污泥处理处置的展望

从污泥处理处置趋势分析，今后污泥利用方面将会是土地利用和热能利用，污泥农用将会向更安全的方向发展。因此，我们必须及时了解污泥的各成分，同时在严格的污泥农用标准下改进污泥处理工艺。虽然堆肥受到处理周期，成本等的限制，但是，随着科学的进步和人们资源循环利用和环保利用意识的提高，堆肥和其他有竞争力的处置技术的经济差额正逐步减少。

11.结语

目前，我国污水污泥处理处置技术已经取得了很大进步，我们应该重视污泥处理和处置，要从环境污染、卫生安全和经济效益等多方面综合考虑，加强污泥管理力度，使污泥无害化综合利用造福人类。