污泥的处理及资源化利用

关键词：污泥处理；减量化；无害化；资源化

污泥简单进行抛置、填埋，不仅会造成资源浪费，还会对环境造成污染，甚至危害周围居民安全。随着我国城市化进程加快，污泥的产量也在不断增加。本文为了合理利用污泥并减轻其带来的环境影响，就污泥的处理方式及资源化利用进行了深入探讨。

一、污泥的成分、特性及危害

污泥主要来自于各类污水处理厂，富集大量有机和无机物质，如氮、磷、鉀等无机营养元素，无机固体颗粒等物质，还含有大量有毒有害的重金属等物质，此外，大量寄生虫及其虫卵、病原微生物也附着在污泥上面。

根据污泥处理厂采用的处理工艺，每处理万吨污水可产生5～8吨的污泥，日产量非常大，并且污泥的含水率很高，可达到80%以上，非常难以储存。。与国外发达国家相比，我国的污泥成分泥砂和重金属含量相对较高、有机质含量少，致使污泥厌氧发酵产气率低、焚烧处理热值偏低、土地利用环境风险大。因此，开发适合我国污泥泥质特征的污泥处理处置与资源化技术意义重大。

二、污泥处理处置的基本原则和技术路线

（一）基本原则

对污泥进行处理处置与资源化利用时应遵循“安全环保、循环利用、节能降耗、因地制宜、稳妥可靠”的基本原则。其中，安全环保是必须坚持的基本要求；循环利用是应努力实现的重要目标；节能降耗是应充分考虑的重要因素；因地制宜是方案比选决策的基本前提；稳妥可靠是贯穿始终的必需条件。在制订污泥处理处置规划时，应根据污泥处理处置阶段性特点，同时考虑应急性、阶段性和永久性三种方案。充分利用其他行业资源来进行污泥处理处置可作为阶段性方案，并应具有应急的处理处置方案，防止污泥随意弃置，保证环境安全。在选择污泥处理处置技术时，应按照“处置决定处理、处理满足处置”的要求，在确定了污泥处置方式的基础上选择适宜的污泥处理技术。同时优先采用先进成熟的技术，对于研发中的新技术，应经过严格的评价、生产性应用以及工程示范，确认可靠后方可采用。

（二）技术路线

污泥处理处置的目标是实现污泥的减量化、稳定化、无害化和资源化。减量化、稳定化、无害化可以降低处理费用、避免二次污染；资源化可以实现污泥中有机质和营养元素的循环利用。污泥处理处置及资源化方式，要充分考虑污泥的泥质特征、所处地区的环境条件和经济水平。鼓励发达城市以资源化利用为主要目标，欠发达城市和地区以稳定化、无害化为近期目标，同时考虑未来污泥资源化利用的可能性。鼓励符合标准的污泥进行土地利用。有条件的地区，可推广污泥制建材等综合利用；不具备相应条件的可采用填埋处置。污泥处理以满足土地利用时，鼓励采用厌氧消化或高温好氧发酵（堆肥）等方式处理污泥；污泥以填埋为处置方式时，可采用高温好氧发酵、石灰稳定等方式处理，也可添加粉煤灰对污泥进行改性；污泥以建筑材料综合利用为处置方式时，可采用热干化、焚烧等处理方式。鼓励大中型城市采用干化焚烧和建材利用为主的技术路线，中型城市或大城市区县采用“厌氧消化+土地利用”的技术路线，小型城市或区县采用“好氧发酵+土地利用”的技术路线。

三、污泥的资源化利用

（一）污泥材料化利用

由于建筑材料中常用原料的成分主要为硅、铁、铝和钙等，而污泥中也含有大量这类成分，因此，对于污泥可以进行材料化利用，比如用作水泥的生产原料、制砖和陶粒的原料等。发达国家对于污泥的材料化利用较早，如日本使用污泥焚烧灰渣进行制砖，利用水泥窑的高温环境，可实现污泥的资源化利用。日本还掌握了利用脱水污泥制造环保水泥的技术，这种环保水泥的60%原材料是污泥。在一些生化纤维板的生产过程中，人们使用污泥做原材料，并且能够以优于国家三级标准进行生产。

污泥是由微生物和原生动物、微型后生动物等组成的胶体物质、腐殖质等结合所形成的絮凝体，其中以细菌为主，含有大量的蛋白质。目前国内通过破壁技术对细胞进行破壁处理理，将其中的蛋白质释放出来并进行回收，实现污泥的资源化处理。分离出的含蛋白液体可作为污水处理厂的碳源、蛋白发泡剂和有机肥等利用。

（二）污泥生物干化、生物堆肥后土地利用

由于污泥中含有大量植物需要的有机物及营养元素等物质，因此，将污泥进行堆肥利用，可将污泥中的有机物质和营养元素充分作用于农作物中。

由于污泥的含水率非常高，达到80%，不利于生物堆肥及生物干化，需要通过添加秸杆、锯末等生物质调整污泥的含水率至60%左右，以保证污泥堆肥的效果。。在工程实践中，采用固废筒仓技术、槽式发酵技术对污泥进行处理。该技术工艺技术简单，仅涉及污泥的进料与出料；而且造价低，投资少，处理每吨污泥投资造价大约在30～50万元，即建设一座日干化能力在100t的干化场，总投资仅3000～5000万元；并且可实现运营成本的大幅度下降，每吨污泥的干化费用不到80`120元。通过发酵或生物干化处理，污泥的含水率降低，易降解物质经生物作用演变为腐殖质等稳定成分，实现了稳定化、无害化、资源化，体积也得以进一步压缩。

（三）修复改良受损土壤

污泥中含有大量有机物质和营养物质，将其施入受损土壤，如因采矿而被破坏的土壤，可增加土壤的养分，改善土壤的理化性质。我国矿业开采活动产生的受损土地面积巨大，并且每年仍以惊人的速度增加。因此，对于矿山等被破坏土壤的恢复治理迫在眉睫。

四、结语

综上所述，污泥处理处置及资源化问题是全球性的难题，挑战甚多。近年来我国的污泥处理处置技术得到了快速发展，尤其在污泥原位减量、深度脱水、干化焚烧和高效厌氧消化技术方面成效更为显著，形成了一批创新技术，建设了一批示范工程，为污泥问题的解决提供了强有力的技术支撑。同时，围绕污泥减量化、稳定化、无害化和资源化目标，污泥的处理处置及资源化技术也呈现出多样化的特征，比如污泥热解碳化技术、热解气化技术、提蛋白资源化回收利用技术、水热亚临界反应技术、超临界水气化技术、超高温污泥好氧堆肥技术等。要实现对污泥的综合利用，需要对污泥的产生量、成分含量等进行充分掌握，根据每种污泥的具体情况进行具体分析，并充分考虑经济效益与环境效益等因素。同时，要积极研究、开发污泥处理的新方法、新工艺，以满足污泥的有效处理需要。

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