城市污水处理厂污泥的处理处置

城市污水处理厂污泥的处理处置

方法探究

城市污水处理厂污泥的处理处置方法探究

引言

水环境污染问题是我国的大环境问题之一，为了减少污染物的排放，对城市生活污水、工业废水等必须经过处理达标后才能排放进入水体，而城市污水处理厂在运行的过程中会产生大量的污泥。近年来，为了改善污水处理现状，在全国范围内有许多大规模的污水处理厂投入使用，许多新的污水处理项目也在规划和建设中，这使得城市的污水处理能力有了进一步的提高，随之污泥的产生量也在不断的增大。污泥中含有大量的有机物、丰富的氮、磷、钾等营养物质、重金属、多氯联苯以及致病菌和病原菌等。这些污泥未及时处理或者随意堆放、抛弃都会对周围的环境造成严重的二次污染。因此，要根据“无害化、资源化、稳定化、减量化”的原则，对污泥处理处置的过程实行全面管理，综合考虑环境、经济和社会因素的影响，采用切实的污泥处理处置技术，对污泥进行综合利用，回收和利用污泥中的氮磷等营养物质，以达到循环经济的目的。

1、国内外污泥处理处置的基本情况

城市污水处理过程必然产生污泥，而随着城市污水处理率的不断提高，污泥的产生量也在不断的增大。据了解，目前我们国家每年的污泥产生总量约为900万吨，在城市污泥处理处置的方法中，污泥的农用约占44.8%，污泥的卫生填埋约占31%，其他处置约占10.5%，没有处置的约占13.7%。但这些污泥处理或者处置的数据都是在特定的条件下进行估算得出来的，严格来说会有较大的变动。资料统计显示，我国的污泥处理处置投资在污水处理厂总投资中所占的比例为20%-50%，可以看出，污泥的处理处置处于严重的滞后状态。

对于解决城市水污染问题来说，污水处理和污泥处理处置是两个紧密关联又同等重要的系统。在国外经济发达的国家，污泥的处理处置是极为重要的环节，其投资在污水处理厂总投资中所占比例为50%-70%，远远高出国内投资力度。在国外，污泥的处理处置方法也包括污泥卫生填埋、焚烧、土地利用和填海等。但由于填海造成了严重的环境污染问题，各国也基本都遵从国际海洋法废止了。相比较而言，污泥焚烧所需要的技术难度较大，其投资成本也较高，并且还有尾气等有害气体产生；污泥卫生填埋存在地下水污染的风险，土地利用存在重金属和病原菌污染的风险，也不容小觑，但二者从技术难度和投资成本来说还是有一定优势的。因此，不同的国家和地区要根据本国的具体情况采用合适的污泥处理处置方法，使污水处理能够画上一个完满的句号。

2、污泥处理处置方法的优缺点分析

2.1污泥的土地利用

污泥中含有有机物和丰富的氮、磷、钾、钙等营养物质，可以应用于农田、果园、草地、市政绿化、林地等，而且污泥直接利用投资少、运行费用低、能耗低等优点，是一种很有发展潜力的处置方式。科学合理的土地利用，可以使污泥作为一种资源从而减少其带来的负面效应，而市政绿化、林地的污泥使用不会引起食物链的污染成为污泥土地利用的一种有效方式。尽管污泥的土地利用有循环经济、能耗低、养分回收利用等优点，但是污泥中重金属（如：铜、锌、铬等）、病原菌等有害物质的存在，使其在土地使用时还有一定的危险性。因此农用污泥重金属浓度标准及单位面积徒弟污泥的应用量各国政府都做了严格的限制。

2.2污泥卫生填埋

污泥的卫生填埋始于20世纪60年代,从保护环境角度出发在传统填埋的基础上, 经过一系列科学选址和场地防护处理, 是一种具有严格管理制度的科学的工程操作方法。到目前为止, 已经发展成为一项比较成熟的污泥处置技术, 其优点是简单、易行、成本低，污泥不需要高度脱水，适应性强等。但由于污泥填埋对污泥的土力学性质要求较高,需要的场地面积较大和运输费用较高,同时对地基还需要作防渗透处理以免产生的渗滤液进入地下水层污染地下水环境等, 同时还要采取适当的措施防止产生的气体发生爆炸或者燃烧。随着人口的增加，经济的快速发展，使得土地资源越来越紧张，污泥填埋处置所占比例越来越小。美国环保局估计, 今后几十年内, 美国 6500个填埋场将有 5000个被关闭。与1984年相比, 欧盟国家污泥填埋量增加了4%, 但同期污泥总量却增加了16%。这说明，污泥填埋在发达国家正在减少。

2.3污泥堆肥

堆肥化技术是从60年代迅速发展起来的一项新兴生物处理技术。7O年代以后由于污泥产生的环境问题和填埋技术的缺点日益突出，污泥堆肥技术引起了世界各国的广泛重视，并成为环保领域的一个研究热点，这时人们开始考虑利用堆肥化技术取代部分传统的物理化学方法。污泥中含有大量的有机物，经过一定的处理可以成为适合农作物耕种的有机肥料，因此污泥的堆肥利用将成为污泥处理的重点发展技术。堆肥化是利用微生物在一定条件下对有机物进行氧化分解的过程，因此根据微生物生长的环境可以将堆肥分为好氧堆肥和厌氧堆肥两种。但通常所说的堆肥化一般是指好氧堆肥，这是因为厌氧微生物对有机物的分解速率缓慢，处理效率低，容易产生恶臭，其工艺条件也难以控制。

污泥的消化降解，建设污泥厌氧发酵池，由于建设费用高，运行不安全且费用高，再则厌氧后的污泥还需进一步处理，以达到进一步减量化和稳定化的目的。因此，大、中型城镇污水处理厂应优先选用选用好氧堆肥处理工艺。通过污泥的好氧发酵，建阳光大棚发酵池、静态发酵池或使用立式发酵器、卧式发酵器，可以把含水率60％左右含量的污泥降到20％-30％，很好的达到减量的目的，且通过高温发酵，分解内部的高分子有机物、纤维素、木质素，增加有机质含量，对污泥中的细菌、病毒、蛔虫卵进行了高效灭活，起到了污泥稳定化、无害化的处置目的。例如郑州市污水净化有限公司建设的八岗污泥处置厂，对城市污水厂污泥的处置进行了积极大胆的探索，使污水处理后产生的污泥在处置后最终达到“减量化、无害化、稳定化”的要求。其处理工艺采用高温固态好氧槽式（翻抛加好氧堆肥）工艺。秸秆与污泥混合，增加了孔隙率，保证曝气时有充足的氧气进行好氧堆肥。出槽的腐熟料大肠杆菌被消除，重金属合格，近期用作生产回填料、厂内绿化、实用实验等自身循环使用，部分试用于市政绿化和当地群众花卉栽植、植树造林等，以后按可研批复的途径加以广泛利用。只要污泥中的重金属不超标，利用好氧发酵堆肥法处置污泥，无论从污泥的减量化、稳定化、无害化、资源化哪方面考虑。无异议是一种优良的污泥处置方式。

2.4污泥焚烧

污泥焚烧法目前采用了流化床焚烧炉，当污泥的含水率达到38％以下时就可不需要辅助燃料直接燃烧。通过焚烧，使污泥达到最大程度的减容，彻底杀灭病菌、病原体，有毒有害物质被氧化分解。虽然焚烧灰可用作建材，使一部分重金属被掺混在材料中，但是，污泥中的一部分重金属已经先随着燃烧产生的烟尘而扩散到空气中，况且，焚烧过程中会产生二噁英等空气污染物。

污泥焚烧最佳可行技术主要技术关键内容为“干化+焚烧”技术，同时包含