试探城镇污水处理厂污泥处置与资源化利用

试探城镇污水处理厂污泥处置与资源化利用

摘要：目前，中国城镇污水处理基本实现全覆盖，污水处理任务基本完成。然而，伴随而来的是污泥处理处置的技术滞后和管理无序化，污泥污染环境事件呈持续上升之势。本文对城镇污水处理厂污泥处置和资源化利用进行了探讨。 关键词：污泥处置；资源化利用

中图分类号：u664.9+2 文献标识码：a 文章编号： 1污泥的处理处置方法

污泥处置是根据污泥的最终去向，将污泥进行利用或无害化处理，传统上大多采用填埋、投海和弃置堆放、焚烧方式，虽然简单易行，但是会带来占用土地、污染地下水或海洋环境、填埋场渗水等问题，并未从根本上解决环境问题，给生态环境埋下安全隐患，这些方法也逐渐被环境法案和国际公约等制约。为避免污泥对环境的二次污染，人们已认识到污泥处理的优先顺序是减容、利用、废弃，污泥的利用和资源化成为研究主流。污泥的有效利用可分为土地利用和热能利用，具体方法主要包括污泥堆肥、焚烧、生物沥浸等。

1.1污泥堆肥

污泥的堆肥是在有控制的条件下，利用污泥中的微生物（主要是细菌）进行发酵，对多种有机物氧化分解并转化为腐殖质，使有机物稳定化。研究表明，通过堆肥处理的污泥物理性质得到大幅度改善，其结构蓬松，容重减小；同时可一定程度上消除恶臭；病原

菌和寄生虫几乎全被杀灭，有毒有害物质显著降解，消除了二次污染，堆肥产品还可作为有机肥料被植物利用，具有明显的社会效益和环境效益。目前全世界有各种各样的污泥堆肥方法，其中按堆肥堆制方式可分为开放式堆肥和封闭式堆肥；按发酵历程可分为一次发酵和二次发酵；按微生物对氧的需求可分为好氧堆肥和厌氧堆肥；按所处状态可分为发酵仓式堆肥和无发酵仓式堆肥；按堆肥过程中物料运动形式可分为静态堆肥和动态堆肥。 1.2污泥焚烧

污泥焚烧是一种在有氧条件下高温热处理的技术，由于城市污泥中含有大量的有机物和纤维木质素，脱水后可以燃烧。通过焚烧可使污泥迅速和最大程度上减容，缩短了处理时间，体积可达到原来的3%~20%，焚烧过程中所有的细菌被彻底杀灭，有机残余物被氧化分解，且焚烧产生的热能可回收利用，若在污泥中掺入适量的引燃剂、催化剂等，还可制成“合成燃料”，作为炉窑或锅炉的辅助燃料。目前应用最广的焚烧方式流化床式焚烧，其焚烧设备结构简单，操作运行方便，能够使燃烧彻底，有机物的破坏去除率高。而且焚烧处理的占地面积小，产生的灰渣稳定不腐败，无害化程度高，能量和灰渣可回收利用，操作条件不受天气的限制，但焚烧的成本较高，是其他工艺的2~4倍，热能利用受到规模的制约，会产生有毒有害气体，污染大气环境；而且难以处理量大面广的城市污水处理厂的污泥。 1.3生物沥浸

生物沥浸又称为生物淋滤或生物沥滤技术，是在借鉴生物湿法冶金技术的基础上发展起来的一种污泥处理技术。污泥中含有大量的金属元素，堆肥工艺则无法去除其中的金属元素，这样的土壤无法通过堆肥而返回土地利用。生物沥浸技术能够很好地去除污泥中的金属元素且能够不使污泥中的氮磷钾等植物所必需的大量元素流失，经生物沥浸处理后的污泥其含水率一般能够控制在50%~65%，适合作为土地利用土壤基质。污泥的生物沥浸处理技术是融合污泥高效浓缩、不加絮凝剂直接高干度脱水、重金属去除、卫生无害化等多功效于一体的污泥处理新技术。目前生物沥浸技术应用于污泥的生物处理已经建立了一条完整的示范工程生产线，为污泥处理与无害化开辟了一条新途径。 2污泥的资源化利用方案

从传统的意义上讲，污泥是一种废弃物，但是清洁生产的理论中没有废物的概念，所谓废物实际是放错了位置的资源。如果对污泥进行合理的处理利用，污泥也可以成为其他过程的原材料，即污泥的根本出路是化害为利、实现资源化。但由于各个地方的地理、气候等条件不尽相同，所以在选择合适的污泥处理方案时需要因地制宜。目前污泥的资源化利用方式主要包括土地利用、建材利用、环保材料、热能利用等。 2.1土地利用

污泥的土地利用是一种积极、安全有效的污泥资源化处置方式，主要有农田利用。我国是一个农业大国，无论从肥效利用、经济效

益还是环境生态效益出发，污泥的农田利用都是一种符合我国基本国情的处置利用方法，该方法使污泥最终剩余物得到真正解决，实现资源的循环利用。污泥中富含的n，p，k及某些微量元素是农作物及其他植物必需的肥料成分，污泥中的有机质、腐殖质可以改善土壤的结构，是良好的土壤改良剂。土壤施用污泥后可明显提高土壤肥力，改善土壤理化性质，增加土壤生物活性，促进农作物生长。但同时污泥中含有大量的盐分、重金属、有机污染物等有害成分，若无限制直接施用于农田会引起土壤、周边水体环境的污染，从而影响作物的产量，最终危害人体健康，因此农用污泥必须先经过稳定化和无害化处理或采取间歇施用的方法，达到一定要求后方能施用，也可将其与化肥制成复混肥后施用于土壤。 2.2建材利用

污泥是一种黏土质资源，同时含有大量的si，al，ca，fe等成分，将其干化、磨细后与黏土或粉煤灰按一定比例掺和，在高温下烘焙烧结可使污泥稳定化，并用于制成建筑材料。该法可达到处置污泥和创造经济效益的双重目的。以污泥制砖为例，其原理是利用污泥焚烧灰的成分与黏土的化学成分相似。目前，国内外比较常见的城市污泥制砖技术主要有两种，一种是城市污泥焚烧灰添加适量辅料成型烧结制砖；另一种方法是直接将城市污泥干燥、破碎后与黏土或粉煤灰等辅料以一定比例混合，烧结制砖，同时还可利用污泥的潜在热值，节约制砖成本。 2.3环保材料

2.3.1污泥制吸附剂

对于含碳较多的生化污泥,在一定高温下,以污泥为原料通过化学途径将其制成含碳吸附剂，为生化污泥的处置和利用提供了一条新途径。制得的吸附剂可用于去除污水中的悬浮物和有机物，cod去除率高，是一种性能良好的有机废水吸附凝聚剂。吸附饱和的吸附剂若不能再生，还可以在一定条件下用作燃料进行燃烧，污泥中有害成分被彻底氧化分解。如日本以脱水污泥滤饼为原料，经过高温碳化脱水,酸洗去杂质,碱活化后制成了高性能的活性炭，其细孔比常规活性炭比表面积大,吸附能力强。也有研究者利用石化污泥成功制备用于吸附溢油的吸附剂，经过碳化和活化处理后，去油率可达99.6%。

2.3.2污泥制絮凝剂

从剩余活性污泥中提取一些可絮凝的微生物菌种，通过微生物技术对其进行发酵、抽取、精制，合成一种生物高分子化合物，不仅效果好、廉价易得、絮凝范围广泛，而且可以将城市污水处理厂的剩余活性污泥消化掉，实现剩余活性污泥的资源化，可谓一举两得。

2.3.3污泥制黏结剂

由于污泥含有大量的有机物，有一定的黏结性能，又具有一定热值，可以用作制备黏结剂。活性污泥在作为黏结剂将无烟粉煤加工成型煤的同时，污泥在气化炉内被分解，防止了二次污染，在加工过程中，污泥还可改善在高温下型煤内部孔结构，降低灰渣中的

残炭，提高炭的转化率。 2.3.4生产可降解塑料

塑料产品因为其不可替代的价值已成为现代生活的一个重要部分，而且这些不可降解塑料每年以2500万t的惊人速度堆积在环境中，给环境带来了严重的危害，因此寻求既能保持传统塑料理化性质，又能被生物降解的可替代塑料产品逐渐成为研究热点。phas（聚羟基烷酸酯）是一种利用大量细菌合成的聚合物，与传统塑料有相似的物理性质，并具有可降解性，逐渐成为一种能替代石化塑料的环保产品。从剩余活性污泥中挑选培养大量微生物合成phas，既实现了污泥的资源化又促进了环保，但同时由于它相对于传统塑料产品成本较高，相对限制了其发展。 2.4污泥热能利用

污泥含有大量的热值，因此在污水处理厂内设置消化池，利用污泥发酵产生的沼气可作为燃料，能完全燃烧,是一种清洁燃料；将沼气净化后，还可作化工原料，制成多种化工品。1m3沼气发热量约相当于1kg煤，既可实现污泥热值的利用，又降低了电耗和运行费用。国外一些学者还研究了以剩余污泥为燃料，利用微生物燃料电池将污泥中的化学能转化成电能。 3结语

污泥经过处理处置后，可以根据不同的情况进行资源化利用。上述的几种污泥处理与资源化方法基本上囊括了现今主流的资源化利用处理方法，涵盖面广，对各种不同组分组成的污泥具有很强

的适应性。此外污泥的处理还应兼顾环境生态、社会和经济效益平衡，尽可能地提高污泥处理与资源化利用的效率。所以今后在开发污泥处理处置与资源化方法的同时应考虑环境的承载能力、工程施工的可能性和经济上的可行性，尽可能使污泥被资源化利用。 参考文献：

［1］尹军，谭学军．污水污泥处理处置与资源化利用［m］．北京：化学工业出版社，2005

［2］谢容珍．国内城市污水厂污泥的资源化利用［ｊ］．广东化工，2008