污泥处理处置及资源化途径与新技术

污泥处理处置及资源化途径与新技术

污泥是城市污水处理过程中所产生的副产物，主要是由一些有机残片以及无机颗粒所组成的非常复杂的物质。目前阶段，我国城市污水处理厂每年都会排放大量的污泥，而且污泥的排放量也在进一步的增长，所以必须要全面加强对于城市污泥的处理处置，这样才能进一步地对城市的污染加以治理。鉴于此，本文就污泥处理处置及资源化途径与新技术展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。

标签：城市污泥；处理；利用；论述

1 污泥的分类以及特性

污泥主要是在废水运行处理的过程中所产生的附属品，按照进行污水处理的方法，可以将污泥进行具体的种类划分，主要包括初沉污泥、活性污泥、消化污泥以及化学污泥。初沉污泥主要就是指在进行污水以及处理的过程中所产生的沉淀物。活性污泥主要是在进行生活处理系统的二次沉降池的污泥，对于回流到曝气池外的部分，剩余的部分也就被称为活性污泥。消化污泥则是生物污泥经过厌氧消化处理之后所产生的污泥。化学污泥主要是指化学强化以及处理之后所产生的污泥。污泥最主要的特性就是含有的有机物相对较多，自身的性质较为不稳定，其中所包含的有毒有害污染物的含量也是非常高的。与此同时，因为污泥还具有非常高的含水量，这就使得污泥的存在形态为胶状结构，非常不易脱水。此外，因为污泥本身含有较多的有机污染物，故而如果不对其进行科学合理的处理及处置，则会对我国城市的生态环境造成极为严重的污染。

2 城市污泥的处置方法探究

2.1 污泥堆肥

污泥堆肥即是指通过人为的精细控制，利用污泥中微生物的发酵作用，将其中的有机物分解成腐殖质，使其趋于稳定。污泥的堆肥能够使污泥的物理性质得到极大的改善，同时还能对寄生虫以及病原菌进行彻底的灭杀，避免二次污染的发生。堆肥后的产物可以当做有机肥料进行使用，对生态环境的保护具有一定的积极意义。当前阶段，污泥堆肥的方式多种多样，根据不同的标准可以对其进行不同的分类，比较常见的堆肥方式包括开放式堆肥、好氧堆肥、发酵仓式堆肥以及动态堆肥等。

2.2 污泥焚烧

污泥焚烧是一种较为高效的污泥处理技术。污泥中的许多成分都具备可燃性，在燃烧的过程中，会产生较高的温度，从容起到杀菌的效果。污泥焚烧的方式多种多样，目前比较常见的是流化床式焚烧法。这种方法在应用的过程中对设备以及操作的要求不高，因此被广泛使用。污泥焚烧处理同样存在缺陷，一方面是投入的成本较高，一方面则是会对大气环境造成不良的影响，因此不适合大范

围使用。

2.3 生物沥浸

生物沥浸是通过对生物湿法冶金技术的借鉴而产生的一种污泥处理技术。该技术能够有效的祛除污泥中的金属元素，同时还能保障污泥中的氮磷钾等元素不会出现大量流失，经过生物沥浸的污泥比较适合作为土地利用土壤基质。

3 资源优化处理

3.1 有机质的资源化处理

3.1.1 堆肥法

制革污泥中丰富的有机质可以作为农作物的良肥，堆肥就是利用生物处理实现制革污泥中有机质熟化的方法。李桂菊等和马宏瑞等均对制革污泥进行了堆肥研究，发现制革污泥经过30d堆肥处理，其中营养成分可以满足施肥要求，且成品中铬的浸出浓度极低。事实上，将污泥用于施肥不仅可以改良土壤的耕性，而且可以改善土壤孔隙和透水性，提高土壤的阳离子交换量。程慎玉等对制革污泥进行好氧发酵用于制造有机肥并将其用于植物施肥，结果表明复合有机肥对植物生长有明显的促进作用。马宏瑞等研究施用制革污泥的土壤中铬的金属形态与植物有效性的关系，发现增加浸提态铬的含量会导致农作物中铬含量增加，且植物不同组织中铬含量差异较大。

3.1.2 焚烧法

焚烧法是实现制革污泥无害化和减量化最有效的处理方法。该处理可以彻底消除制革中的病原微生物等，而且可以污泥减量，并进行热能利用。在焚烧过程中，约有40%的铬会转移到废气和飞灰中，其余部分铬会留在炉渣中。焚烧过程中温度和时间被认为是导致重金属再分布的主要原因，焚烧温度通常设置在500-900℃之间，时间则视情况而定。Jiang等研究结果表明重金属挥发随焚烧温度增加而升高，其视800℃为最佳。而费振伟则有不同发现，他认为焚烧过程中重金属Cu、Cd、Cr和Mn的挥发量呈现先升高后降低的趋势。为了阻止重金属的挥发，研究者们利用磷酸和磷酸二氢钙或羟基磷灰石等添加剂预处理制革污泥，结果都证实了此方法可以减少重金属挥发。

3.2 原位减量处理

对于污泥而言，还可以通过原位减量的具体措施来实现处理。这种处理技术指的是：在处理污泥时，首先要促进微生物本身的呼吸和自身分解，在此基础上有序减少细胞合成的总量。微生物在分解时，就可以降低残存的污泥含量，因而达到减量的基本目标。最近几年，经过整体的技术改进，原位减量处理已经能够确保85%的污泥减量化。由此可见，原位减量的技术方式有助于重组传统工艺，同时也改进了污泥处理的实效性。

3.3 减容处理的技术

对于污泥给予必要的减容处理，这样做是为了缩小污泥体积，减少含水率并且确保减量化的落实。在减容处理时，污泥并不会改变现有的生物固体总量。然而相比于传统模式，减容处理有利于减少污泥处理中的药品消耗，同时确保优良的含水率。从技术现状来看，污泥减容和脱水处理已经可以采用射流技术或者电渗透技术来确保实现目标，这样做也确保了污泥处理中节能目标的实现。

3.4 资源提取技术

对于污泥而言从其中提取有效资源也是污泥处理技术中的重点研发方向。

在德国和多数欧洲其他国家都没有自然磷矿，基本依靠原料磷或者肥料进口。市政污泥或市政污泥灰烬被认为是最具有磷回收潜力的物质，为了使得资源能够循环利用，从市政污泥灰烬内进行磷回收反而变得日趋重要。目前已知可以使用的从市政污泥中提取磷元素的方法：包括酸水解，热水解及高温技术等等。

同样的，从污泥中将氮提取并进行循环利用也是一种较好的思路，薛咏海等对污泥的研究表明，可通过热碱水解工艺，将污泥中微生物蛋白提取出来，可分离出可资源化利用的蛋白液体，制备蛋白发泡剂和有机水溶肥，做到污泥中氮资源的再利用。

4 城市污泥资源化处理的前景展望

盡管污泥处置行业目前的确存在不少问题，但毋庸置疑的是，城市污泥的资源化前景十分广阔。2015年4月16日出台的“水十条”明确提出进一步推进城市污泥处理处置，现有污泥处理处置设施应于2017年底基本完成达标改造，地级及以上城市污泥无害化处理率应于2020年底前达到90%以上.针对污泥处理处置下一步发展策略，一方面要继续坚持无害化处理和资源化利用并存；另一方面，要多与其他行业进行互动。中国工程院张杰院士认为：污泥是污水处理过程中产生的副产物，来源于生产农产品的土壤，处理的大方向理应回归农田。中国科学院地理科学与资源研究所环境修复中心余杰等专家认为污泥的土地利用是今后的发展方向之一，无论是污泥的干燥、好氧发酵，还是最新的污泥资源化处理处置方法的推出，污泥的最终归属还是土地。

5 结束语

综上所述，对污泥进行无害处理，将其进行循环利用是现今国内外都迫切需要解决的问题。目前阶段，我们需要对污泥的产生以及处理利用之间的循环能够达到一个平衡，要对污泥处理过程中所采用的处理方式对环境的生态效益进行综合考量，并在此基础上，结合处理实际，采用最为适宜的污泥处理措施，尽最大限度地减少污泥对环境的影响，并同时有效避免二次污染情况的发生。