市政污泥资源化利用技术研究进展 雷清毅

市政污泥资源化利用技术研究进展雷清毅

发表时间：2018-05-16T16:35:00.963Z 来源：《基层建设》2018年第2期作者：雷清毅

[导读] 摘要：本文对市政污泥常规护理技术所存在的弊端与不足进行了详细的介绍，阐述当前在制微波辅助制备污泥活性炭、微波热解生产燃油燃气等技术的新进展。

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摘要：本文对市政污泥常规护理技术所存在的弊端与不足进行了详细的介绍，阐述当前在制微波辅助制备污泥活性炭、微波热解生产燃油燃气等技术的新进展。在未来一段时间内，增强市政污泥处置方面的技术投入力度仍然是最为主要的工作，其根本目的在于真正实现将市政污泥变废为宝、化害为利的目标。

关键词：前景；新进展；资源化；市政污泥

市政污泥指的是城市污水处理厂在对污泥进行脱水浓缩处理后所产生的泥饼和泥块，通常仍有80%左右的含水率，同时也含有病原菌以及重金属等有害物质，一定程度上也是资源的浪费。在我国城市化、社会经济的不断发展的大背景下，市政污泥排放量正呈现出逐年上升的发展趋势，如何对城市生活污泥进行合理有效的处理已经成为相关单位十分重要的研究课题之一。[1]为响应国家可持续发展的战略方针，政府及有关部门不断加大污泥处理投入力度，以往所采用的污泥处理方法主要为海洋倾倒、农用以及填埋等，而这种处理方法对于生态环境所造成的破坏仍然十分严重，对于污泥也是一种浪费。同时，经大量实验研究发现，在对污泥进行微波热解处理的过程中可生产出燃油燃气等能源资源。该处理技术也开始逐渐应用于制陶粒、生产有机复合肥以及微波制备污泥活性炭等领域。应用先进的污泥处理技术一方面能够缓解城市资源短缺的问题，同时也能够消除污泥对生态环境所造成的破坏。

1.污泥常规处理方法与相关问题分析

1.1污泥填埋

污泥填埋包垃圾混合填埋和单独填埋两种。其中单独填埋指的是通过填充、压实、封场等工序对污泥进行全面的处理。混合填埋指的是，在对污泥进行脱水浓缩处理后将城市生活垃圾与脱水污泥混合在一起并填埋，这种处理方法也是目前国内最为常用的污泥处理方法。

[2]然而，混合填埋处理方法也有十分严重的缺陷，由于污泥通常都有80%以上的含水率，在垃圾与污泥混合后，由于污泥呈现流动态，抗剪切强度低，很容易会出现碾压困难，进而造成填埋机侧翻，现场操作安全性较低。在我国生态环境保护事业不断发展的过程中，我国对混合填埋处理环境下的泥质含水率给予了严格的控制，为了满足污泥含水率60%以下的标准，还需要经过大量的工艺技术对污泥进行处理，污泥处置成本进一步提升。同时，在填埋污泥的过程中，也会产生一定量的气体与渗滤液，若没有所这些物质进行及时的处理，所生产的甲烷气体也可能会造成处理现场爆炸。由于城市用地十分有限，城市所排放的污泥量越来越大，填埋处理技术在应用场景方面的限制越来越明显。

1.2污泥焚烧

污泥焚烧指的是在气相充分有氧、一定温度环境下，通过焚烧的方式实现有机质的燃烧反应，进而生成氮气、水以及二氧化碳等物质，具体的反应类型包括氧化还原反应、分解以及蒸发等，同时也涉及到传热和传质的综合化学反应与物理变化。污泥焚烧处理方法是一种无害化、稳定化、减量化的处理方法。然而这种处理方法所需要使用到的设备十分复杂，需要投入大量的前期资金，要求操作人员有着比较高的技术水平，在焚烧过程中也会浪费掉大量的能源。

2.污泥资源化利用新进展

我国十分重视国内的环保事业，在市政污泥处理以及再利用方面一直保持着比较大的研究力度与投入力度，同时也出现了针对市政污泥新的处置方法。

2.1微波热解污泥生产燃油燃气

污泥微波热解生产燃油燃气指的是在无氧或常压条件下，通过微波处理技术对污泥进行加热处理，在达到一定温度的情况下，污泥中的重金属与硅酸铝会发挥出催化作用，污泥中的蛋白质和脂类会转化为气体物质和油类，进而将污泥从废物转化为资源。

微波热解技术当前在我国炼油煤气领域已经得到十分广泛的应用，在新技术、新工艺不断发展成熟的条件下，微波热解处理技术将会更大规模地应用于工业生产领域。

2.2微波辅助制备泥活性炭

活性炭属于吸附剂的一种，普遍应用于化工、水处理以及环保等领域。而市场上的活性炭产品价格普遍较高，随着针对污泥处理研究的不断深入，人们对活性炭的制备方法也进行了探究与创新，微波辅助制备活性炭技术是当前最为可靠的技术之一。

微波辅助制备活性炭技术指的是对污泥进行微波加热处理，再于经过处理的污泥中加入磷酸，在480W微波功率条件下，结合40%浓度的磷酸与300秒左右的辐照时间，可制得比表面各为168m2/g和301mg/m的污泥活性炭。该处理方法一方面可以大规模投入生产，同时也能够对污泥中的重金属物质起到固化作用，在活性炭产量提升的情况下，污泥处理原料的问题也得到了一定程度的缓解，COD去除率可达到87%以上。

2.3污泥制砖

在市政污泥资源化处理领域中，污泥制砖也成为最受关注的技术手段之一，该技术一方面可以对污泥中的有用成份进行更加合理化的处理，同时也能够进一步降低黏土开采量，对污泥中的重金属有毒物质同样也能够起到良好的固化作用，将有害细菌杀死，所制成的砖材料具有孔隙多、砖质轻等方面的特点，具有良好的隔热、隔音效果。

污泥制砖技术具体包含干化污泥直接制砖以及污泥焚烧灰制砖两种，其中干化污泥直接制砖是最为常用的技术手段。[3]干化污泥中所含有的有机质相对较多，可直接制成轻质节能砖、渗水砖以及普通砖等建筑材料。然而污泥制砖技术也存在一定的缺陷，即在市政污泥排放量数据不清的情况下，难以稳定地对污泥进行消化，在安全处置方面有着比较大的难度，污水制成现场往往伴随着大量的恶臭气体，如何改善现场处理环境也是一项需要解决的问题。

2.4利用污泥生产有机复合肥

我国是世界上最大的农业国家，以往为了提高农作物生产效率，生产者普遍大量使用化肥，使土壤出现板结，有机质含量降低，在加上无轮耕制度及长年原耕作，造成了严重的沙土流失问题。而有机肥料能够对土壤起到改良作用，使土壤抗旱能力得到提升，使农作物产