城市污水处理厂污泥处理处置的现状调查与分析

城市污水处理厂污泥处理处置的现状调查与分析杨琴王秋莉余丹丹王凡张然昆明理工大学环境科学与工程学院再生资源科学与技术摘要:污泥是城市污水处理厂的伴生产物，也是一类可利用性极高的二次资源，目前，污水处理厂污泥的处理存在工艺不完善，处理技术单一，装备水平落后，处置保障率低，二次污染风险较大等问题。

本文详细阐述了污泥的性质，对目前国内外污泥处理处置的情况进行了分析与对比，对污泥资源化利用进行了探讨，最后针对存在的问题提出合理的建议和措施。

关键词:污泥；二次污染；污水处理；资源化利用随着社会和经济的高速发展，大量工厂企业不断涌现，各地污水处理厂相继建成并投入运行，污水处理率进一步提高。

随之而来的是，污水处理的伴生产物——污泥的产出量也在与日俱增。

到2010年，全国城镇污水处理的湿污泥产量为2000多万t，然而，仅有 20% 左右的污泥得到了无害化处理和资源化利用，部分城市污泥出了污水处理厂后，便进入无序的临时堆存，焚烧，排海和简单填埋等，不仅占用大量土地资源，而且严重破坏生态环境。

对于污泥的处理处置不仅要出台相应法规，完善污泥处理处置的优惠政策及激励机制，更多的要加强污泥处理技术的研发，根据我国的国情，寻求一种经济有效的污泥处理技术，为建设美丽中国而努力。

一、污泥的成分及其危害性分析污泥中含有大量有机质（56%～72%），各种营养成份N、P、K，可用来改善土壤的结构，提高土壤的保水性能和保肥能力，是良好的土壤改良剂和肥料。

但随着工业的发展和废水区域治理的实施，污泥的成分越来越复杂，污泥中含有大量细菌及各种寄生虫卵，重金属和微量的高毒性有机物（PCBs、AOX等）。

污泥也有较高的热值，焚烧可达到最大限度减量的目的，可以破坏全部有机质，杀死一切病原体。

但是污泥焚烧消耗大量能源，经济成本昂贵，而且焚烧过程中会产生二噁英、二氧化硫等有害气体，污泥中的重金属也会随着烟尘的扩散而污染空气。

如果处置方法得当将是一种很好的资源，如果处理不当将对环境造成极大污染，甚至危害人类健康。

表3污泥的热值（干基）单位：MJ/Kg二、国内外污泥处理处置现状的分析与对比根据建设部统计，截至2010年6月底，全国设市城市、县城及部分重点建设城镇累计建成城镇污水处理厂2389座，污水处理能力达到1.15亿m3/d。

按照一万吨水5t80%湿泥，我国污泥日产量可达5.75万t，年湿泥产量（按365天计算）2098.75万t。

这些污泥中，卫生填埋占20%，堆肥土地利用的比例为10%，焚烧占6%，但仍有64%的污泥未得到稳定化、无害化处理处置，大部分都是外运弃置或简易堆放，对环境造成了二次污染，并且对污泥的有益成分也很难得到有效利用。

图1几种处置方法在我国所占比例目前我国污泥处理处置中主要存在的问题是：一方面由于历史欠账较多，污泥处理处置成本较高，在一段时间内仍不能摆脱污泥处理率低，工艺不完善，处理技术单一，二次污染风险较大等问题。

当前基本都是利用简单粗放的处置方式；另一方面，随着污泥问题的日益突出，在新的污泥处理处置设施规划建设过程中，有盲目夸大污泥的资源化价值的现象，回避污泥处理处置过程中，其他单元需要的巨大的能源和费用投入，使人误认为污泥是一种资源，污泥处理可以赢利。

国外污泥处理处置方法主要有卫生填埋、焚烧和土地利用等。

这些方法得以实施依赖于以下3个基本条件:要有足够的污泥填埋空间；有承受昂贵设备投资和很高运行费用的经济实力；对污泥中有害物质如重金属等有严格的限制条件。

我国在经济上无法承受太高的污泥处理费用，此外，城市污泥具有两个明显特点:一是污泥数量和体积特别大，我国一个城市的污泥产生量超过欧洲一个国家的污泥总量，并且主要集中在城市周边，根本没有适合污泥填埋的空间；二是由于生活污水和工业废水合并处理，使污泥的成分非常复杂，特别是重金属和持久性有机污染物的含量较高，污泥土地利用存在很大的环境风险。

欧盟的废物管理基于以下三个准则：①源头控制，废物预防，这是废物管理政策的关键因素；②循环利用；③加强最终处置和管理。

当不能对废弃物进行回收和循环利用时应尽可能对废弃物焚烧处理，而填埋仅仅作为最终的处置工艺，同时需对所有工艺过程进行严密的监测。

这三个原则对于我国的污泥管理具有重要的借鉴意义。

三、污泥资源化利用方案的探讨对污泥的处置首先应该注重无害化、资源化和能源化，对污泥的资源化利用本身就是节约能源的资源，为污水处理厂的污泥处置与处理找到一条化害为利、变废为宝的合理出路，实现经济效益与社会效益同步增长。

目前全球较多的热解制油技术、制燃料技术、堆肥土地利用技术、热解制取吸附剂技术，都是比较好的资源化技术，它们都能够充分利用污泥中有机物含量高的特点，不仅可以解决污泥的出路问题，也产生了大量的有用物质，上述方法虽然工艺过程已经清楚，但真正能够达到大规模的处理污泥还需进一步研究探索，但可以肯定污泥资源化的发展前景是十分美好的。

（1）堆肥污泥堆肥是符合我国国情的处理污泥的稳定技术。

堆肥是利用污泥中的微生物进行发酵的过程。

在污泥中加入一定比例的膨松剂和调理剂，利用微生物群落在潮湿环境下对多种有机物进行氧化分解并转化为类腐殖质。

研究表明，经过堆肥的污泥质地疏松，阳离子交换量（CEC）显著增加、容重减小、可被植物利用的营养成分增加、病原菌和寄生虫几乎全被杀灭。

（2）碱性稳定化碱性稳定化是在污泥中加入石灰或水泥窑灰等碱性物质，使污泥pH>12，并保持一段时间，利用强碱性和石灰放出的大量热能杀灭病原体、降低恶臭和钝化重金属．处理后污泥可直接施用于农田。

（3）微生物处理技术用看不见的微生物即可将污泥转化为有机肥或附加值更高的生物农药，实现污泥的循环利用。

（4）生物处理技术利用蚯蚓处理易腐有机垃圾是一项古老又年轻的生物技术。

由于技术简单，操作方便，费用低廉，无污染排放，能获得优质有机肥料和高级蛋白原料。

蚯蚓捕食含有碳素类、氮素类和无机类，还有纤维性的物质，可把全部的物质活用为饲料，要将这些物质直接加以利用，虽然从技术上来说有点难度，但经济效益非常可观。

（5）热干化热干化是利用热能将污泥烘干，处理后的污泥体积仅为原来的1/5～1/4，而且由于含水率<10%，微生物活性完全受到抑制而避免了产品发霉发臭，利于储藏和运输利用。

焚烧炉将污泥加热焚烧，去除污泥中的有害物质,污泥加热后呈粉状、无毒、无害、无异味，其中含有丰富的磷、氮等可以制成颗料肥。

城市污泥在经过高温高压处理后还可制成水泥、砖、陶瓷等建筑材料。

四、污泥处理处置的建议和措施随着经济的不断发展，世界各国的污泥排放将大大增加，污泥处置也将成为全球关注的重大环境问题。

对于污泥的处理处置不仅要出台相应法规，完善污泥处理处置的优惠政策及激励机制，更多的要加强污泥处理技术的研发，我们应当结合我国的实际情况，努力找到能够解决污泥处置问题的根本方法，实现污泥的安全处置，解决污水处理中污泥处置的难题，为建设美丽中国而努力。

（一）对污泥的处置应有一个强有力的约束性指标我国对污泥处理在建设过程中没有明确的污泥稳定化和无害化的强制性规范要求，使得污水处理在建设过程中无需考虑污泥的稳定化和无害化处理。

而污泥处理实际上是污水处理必不可少的环节，只有污泥得到妥善处理，污水处理减排目标才算真正完成。

监管部门缺乏对污水处理厂产生的污泥稳定化和无害化的监管指标，例如COD这样的约束性指标，来实现污泥的稳定化和无害化。

加上污泥排放的间歇性造成了监控的困难。

与污水处理的监管相比，政府对于污泥处理处置的监管更加困难。

（二）完善污泥处理处置的优惠政策与激励机制我国污泥的年增长率达到10%，而污水污泥处理费用占污水处理厂总运行费用的20%～50%，投资占污水处理厂总投资的30%～40%，因此污泥无害化处理率非常低，即使发达城市也仅为20%～25%。

污泥处理是一个高能耗、高投入的过程，正因为如此，长期以来我国的城市污泥得不到有效处理。

因此政府部门应出台一些相关优惠政策，加大财政投入，制定相应产业政策，构建透明、合理、可行的价格激励体系。

政府应积极引导，制定补贴政策，鼓励污泥资源化利用。

污泥的处置投资比较大,经济效益却很难得到体现,处置涉及的部门比较多,污泥的处置一直没有一个明确的责任主体进行管理。

(三)对污泥的产生必须进行源头控制处理生活污水过程中产生的污泥经过简单处理后就是肥效较高、环境风险较小的农肥，不会有重金属污染之虞。

然而，许多工业废水处理未达标就排入市政管网，这不仅给污水处理厂带来了冲击负荷，而且也增加了后续污泥处置的难度。

因此应加大工业废水的处理力度，只有达标方可排入市政管网。

其次，应尽可能对污泥进行回收利用，这需要有严格的法规、标准作保证，以便将其对环境的危害降到许可程度。

最后，应为不能回收利用的污泥找到安全可行的处置出路，并为此制定相应的法规、标准，保证污泥处置的安全性。

（四）各地应加强污泥的调查、分析，制定合理的处置方式各地区应摸清当地污水处理厂污泥性质（如含水量、有机质、重金属等指标），按照“减量化、稳定化、无害化、资源化”的总体要求，根据当地污泥泥质特征，综合考虑地理位置、环境条件和经济社会发展水平等因素，合理选择处置方法。

利用现有的水泥窑、电厂和其它设施。

如热值较高、重金属含量较低的污泥可碳化或焚烧；有机质较高、重金属含量较低的污泥可用于堆肥；有机质较低、重金属含量较低的污泥可脱水至60%以下填埋。

（五）转变“重水轻泥”的思想我国开始兴建污水处理厂之初，“重水轻泥”现象便一直存在，以至于现在污水问题解决了，污泥处置问题仍然存留，仍未找到一条能够彻底解决污泥处置的道路，只是把污染从污水转移到了污泥中，而没有真正的根除。

因此，各个处理部门应该从思想上转变“重水轻泥”，重视污泥处理处置问题。

（六）加强污泥处理技术的研发针对当前我国大量中小型污水处理厂污水污泥具有产量中等、有毒有害成分少，但含水率和挥发性有机物含量高，且均质等特点，为及时跟进世界污泥处理处置技术的发展潮流，研究并开发出兼具能量传导、物料传输、产物收集与高值再利用于一体的干化热解技术和成套装备，形成一系列具有自主知识产权或专有技术的设备产品，并通过建立示范工程，促进城市污泥干化焚烧设备的产业化和成套化发展。

五、结语随着社会和经济的高速发展，大量工厂企业不断涌现，污泥总量急剧增加、成分更加复杂化。

污水处理厂污泥稳定化处理、安全处置和合理利用问题，已经成为我国污水处理行业发展的瓶颈。

对于污泥的处理处置不仅要出台相应法规，完善污泥处理处置的优惠政策及激励机制，更多的要加强污泥处理技术的研发，我们应当结合我国的实际情况，努力找到能够解决污泥处置问题的根本方法。

参考文献：[1] 张辰,王国华,孙晓. 污泥处理处置技术与工程实例[M].北京：化学工程出版社，2006.[2] 谷晋川，蒋文举，雍毅. 城市污水厂污泥处理与资源化[M]. 北京：化学工程出版社2008.[3] 朱开金，马忠亮.污泥处理技术及资源化利用[M]. 北京：化学工程出版社,2006.[4] 占达东.污泥资源化利用[M].青岛：中国海洋大学出版社，2009.[5] 刘磊.城市污水处理厂污泥综合利用方式[J].山西建筑，2010，22(8):215-216.[6] 武淑文，胡慧蓉，杨迎冬. 昆明城市污泥性质及土地利用方式探讨[J].安徽农业科学2011,15(5):571-573[7] 邱令冰.昆明市城市污水处理厂现状调查和分析[J].云南环境科学，2006,25(S)：36-38.[8]许亚，韩晓梅，黄众.昆明市城市污水污泥的肥效及其资源化利用[J].云南环境科学，1999,189(3).[9] 张振华，浅议我国污泥处置的现状及发展[J].科技情报开发与经济，2012,9(22).[10] 王岚.我国污泥处理处置发展概述[J].给水排水动态，2010，(4):11-12.[11] 薛文源.城市污水污泥处理与处置的途径[J].中国给水排水.1992,8(1).[12] 胡佳佳，白向玉，刘汉湖，秦峰，苏晓丽. 国内外城市剩余污泥处置与利用现状[J]. 徐州工程学院学报(自然科学版).2009,2. [13] 赵鹏，吴星五.浅谈污水厂污泥堆肥化技术[J].四川环境.2005,24(3):41-43.[14] Coakley P.Research on Sewage Sludge Carried Out in The Department of University CollageLondon[J].Journal Institute Sewage Purification,1995,9:59- 62.。