污泥处理方法范文
时间：2023-12-25 17:38:16
导语：如何才能写好一篇污泥处理方法，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
1污泥处理工艺现状和存在的问题
目前，我国污泥处置的主要方式是卫生填埋，该处置方法决定了污水处理厂内污泥处理的目的，其主要目的是提高污泥含固量，为污泥外运及处置提供有利的条件。污泥处理包括污泥消化、浓缩、脱水、干化等环节。随着环境保护标准的提高，城市污水处理厂都要求脱氮除磷，污水处理新工艺不断出现并且成熟，大部分污水处理厂都没有设置初沉池，因此，剩余污泥成为污泥处理的主要部分。
大部分污水处理厂的污泥处理都没有设置污泥消化环节，对剩余污泥直接浓缩脱水，已达到了污泥处理的目的。污泥产生量为污水处理量的0.01～0.012%，剩余污泥含水率比较高，为99.2～99.6%，导致体积庞大，给污泥处理、运输、处置带来很大的负担。因此，污泥处理就是采取各种经济可行的方法和措施，用最低的成本达到降低污泥含水率、缩小污泥体积的目的。处理流程见图1：
图1 污水处理厂污泥处理典型流程
浓缩使剩余污泥含水率由99.2～99.6%下降到98%，污泥体积为原来的1/2～1/5，大大缩短了污泥处理时间和运行费用。但笔者认为此设计存在以下不足：
① 浓缩池体积过大。调研表明，国内浓缩池的体积比较大，污泥浓缩的时间为24～168h不等，我厂一二期设计规模为2.4万吨，采取重力浓缩+带式污泥脱水，浓缩时间为24h；
例如昆明市第三污水处理厂将含水率为99.3～99.15％的剩余污泥浓缩到含水率为98.5%，浓缩时间为7d，然后进入带式浓缩机和带式脱水机。
② 污泥浓缩的效率不高。随着国家对环境的重视，污水处理都要求脱氮除磷。活性污泥能够大量吸收溶解性磷酸盐，并将其转化为不溶性多聚正磷酸盐在菌体内存储起来，通过沉淀池排放剩余污泥来实现除磷。有关资料表明：剩余污泥含磷量可为污泥干重的5～10%，在没有外界供氧的条件下，剩余污泥在1～3h进入厌氧的状态，污泥体内的磷就会彻底释放。污泥浓缩后，上清液回流到系统中会增加处理负荷，甚至影响TP去除率；为了达到除磷的目的，须对上清液进行化学除磷，由此会产生大量的化学污泥，不但增加了处理工序，还增加了运行操作成本。同时，污泥浓缩会使污泥产生氮气、甲烷等气体，会降低污泥浓缩的效率。
③ 浓缩池产生臭气主要场所浓缩池会产生大量的硫化氢、甲硫醇等气体，气味值达到70000，需对浓缩池设置臭气处理系统。
2简易工艺流程
随着具备脱氮除磷工艺的设计成熟，对污泥处理采取了更加简洁的工艺流程，见图2。
图2 污水处理厂污泥处理简易流程
储泥池的作用为暂时存储剩余污泥，保证污泥浓缩脱水的连续性；笔者认为，该污泥处理流程解决了浓缩池体积过大、浓缩效率下降、产生臭气等问题，但是也产生了两个疑问：①剩余污泥在储泥池中停留时间过长导致污泥放磷；②剩余污泥含水率为99.2～99.6%，会延长污泥处理时间、增加处理成本。这两个疑问将在改进工艺操作中予以解决。
3改进工艺操作
某污水处理厂三期，处理规模为8×104m3，采用改良AAO工艺，无初沉池，无浓缩池，采用Flottweg离心浓缩脱水一体机3台（2用1备），配套设施包括进料、投药、控制、计量和泥饼输送系统，最大进泥量45m3/h，要求泥饼含水率≤80%。流程见图3。
图3 某污水处理厂污泥处理流程
① 控制剩余污泥停留时间，避免厌氧放磷二沉池采用中进周出辐流式沉淀池，混合液进入中心布水筒后，通过筒壁上的孔口径向呈辐射状流向池周；污泥在静压的作用下，通过安装在刮泥机上的吸泥管流进污泥泵房。刮泥机转动周期为1.5h，也就是说，污泥在二沉池平均停留时间为1.5h。既要保证污泥脱水的连续性，又要缩短剩余污泥的停留时间，可以控制剩余污泥在储泥池的停留时间为0.5～1.0h。在无外界供氧的条件下，剩余污泥的总共停留时间为2.0～2.5h。为了延长剩余污泥进入厌氧的时间，合理提高进入二沉池混合液的DO，尽量控制DO为3mg/L；提高剩余污泥管出口距离储泥池池面的高度，利用其水头落差撞击进行复氧。通过以上的改进操作，可以保证剩余污泥在2.0～2.5h不进入厌氧状态，从而有效的控制污泥厌氧放磷。
② 通过控制外回流比提高剩余污泥含水率剩余污泥含水率的高低取决于污泥性能和停留时间，由于剩余污泥从回流污泥中分离出来，因此与外回流比有很大关系。污泥性能良好的前提下，充分利用沉淀池的沉淀、浓缩的功能，能大幅度的降低回流污泥含水率。当外回流比控制为100%时，污泥含水率为99.4%；当控制外回流比为45～60%时，在回流污泥总量不变的前提下，能够稳定控制污泥含水率为98.5～98.9%。两种操作方式综合比较见表1。
表1：两种操作方式比较
由表1可见，改进操作方式的处理效率更高，每天可节省约1/3的电量，节省约1/3的自来水。对我厂三期的污泥处理采取了改进的操作方式，大大降低了运行成本。
4结语
① 直接机械浓缩脱水的污泥处理工艺，流程简洁，操作简单，只要合理调节工艺运行参数，能保证剩余污泥在2～3h不进入厌氧状态；
篇2
1方案介绍
1.1设计原则根据生活污水排水总量及未来园区发展预测分析,确定生活污水处理站处理规模为500m3/d。根据本项目的水质、水量特征,选择高效、可靠的废水处理工艺,优化工艺方案,充分考虑处理系统抗冲击负荷的能力,增强系统的稳定性和提高系统的处理效率。工艺流程和平面布置要合理,尽可能结合厂区建设情况,力求布局紧凑、简洁、工艺流程合理通畅,缩短建、构筑物间的管线距离。污水和污泥处理设备工艺过程要求尽量考虑自控,降低运行操作的劳动强度,使污水处理站运行可靠,维护方便,提高污水处理站运行管理水平。所选用的工艺应尽可能地减少运行费用、降低造价。减少污水在收集、输送、处理、排放及污泥处理(处置)过程中对环境造成不良影响,避免二次污染。
1.2工艺选择本项目中的原水质有机成份含量比例较高,BOD5/CODcr≥0.5(按CODcr≤400mg/L,BOD5≤300mg/L计),属易生化有机污水,非常适于采用生化处理工艺。另一方面,由于原水COD含量较低,故应采用以好氧生物处理为核心的处理工艺。根据以上特点,拟采用先进的好氧生物处理工艺序批式活性污泥法处理工艺进行处理。污水进入格栅池,自流进入调节池调节来水水质水量,调节池的污水经泵提升进入SBR池,污水中的有机物和氨氮等污染物在SBR池中得到去除,经SBR池去除后的污水经监测仪表检测合格达标后自流排入清水池,清水池的污水通过计量槽自流排入排污管网。序批式活性污泥法处理工工艺在运行过程中会产生大量的污泥,产生的多余的剩余污泥经泵排入污泥浓缩池,污泥浓缩后经泵提升可直接填埋或外运。
1.3工艺特点说明(1)工艺流程短,占地面积小,建设费用低,比传统处理方式占地可减少30%,投资节省20%--40%。(2)预处理系统考虑充分:本设计的预处理系统设置调节池,使好氧处理更加稳定。(3)采用了先进成熟的序批式活性污泥法作为生化处理系统,该系统由于其抗冲击负荷好、不需要二次沉淀池、动能消耗少等特点,是目前处理生活污水的最理想生化工艺。(4)整个系统的污泥产量低于传统处理系统,污泥处理系统简便。(5)整套系统抗冲击负荷能力强,操作灵活。(6)采用先进的控制系统使管理简单,运行可靠:污水处理厂设备种类和数量较少,控制系统比较完整,工艺本身决定了不发生污泥膨胀。所以,系统管理简单,运行可靠。
1.4序批式活性污泥法工艺原理及其结构
1.4.1序批式活性污泥法工艺原理生活污水处理系统的核心是生化处理系统,本设计采用序批式活性污泥法处理工艺作为生化系统。其主要原理是:序批式活性污泥法(SBR)通过安装了可升降的自动撇水装置,曝气、沉淀和排水在同一池子内周期性地循环进行,取消了常规生活污水处理方法的二沉池。
1.4.2序批式活性污泥法操作方式介绍序批式活性污泥法每一操作循环由下列四个阶段组成:(1)曝气阶段由曝气系统向反应池内供氧,此时有机污染物被微生物氧化分解,同时污水中的NH3-N通过微生物的硝化作用转化为NO3-N。(2)沉淀阶段此时停止曝气,微生物利用水中剩余的DOC进行氧化分解。反应池逐渐由好氧状态向缺氧状态转化,开始进行反硝化反应。污染逐渐沉到池底,上层水变清。(3)滗水阶段沉淀结束后,置于反应池末端的滗水器开始工作,自上而下逐层排出上清液。(4)闲置阶段闲置阶段即是滗水器上升到原始位置阶段。为了保持适当的污泥浓度,系统根据产生的污泥量排出相应数量的剩余污泥。这样,通过反复循环操作完成废水的连续处理过程。
篇3
关键词：污泥处置；传统处置方式；资源化利用
1 引言
污泥通常经浓缩、消化稳定、脱水等工艺后，就进入最终处置阶段。污泥的最终处置技术大致可以归结为两大类[1]：一是抛弃型技术，污泥作为废物不再利用；二是资源化技术，充分利用污泥中的有用成分，实现变废为宝，符合可持续发展的战略方针，有利于建立循环型经济。
2 污泥的传统处置方式
2.1 直接土地利用
污泥中含有丰富的有机营养成分如N、P、K等和植物所需的各种微量元素如Ca、Mg、Cu和Fe等，其中有机物的浓度一般为40%~70%，其含量高于普通农家肥，因此能够增加土壤肥力，促进作物的生长，将剩余污泥回用于土地作为植物的肥料，可以对剩余污泥进行充分利用。但其所面临的问题有：采用污泥肥料会恶化施用地的环境卫生状况；污泥的成分复杂，若未经稳定化处理会改变土地的微生态条件，从而影响作物的生长；污泥中的有毒物质可能通过食物链的转移，最终危及人类的身体健康[2]。因此，对于剩余污泥的土地回用，大多发达国家都制定了严格的标准。此外，目前国内常用的污泥浓缩技术因其含水率高，造成运输困难，给直接土地利用的具体操作带来较大麻烦。
2.2 填埋
污泥的填埋处理具有容量大、见效快的特点，是目前最为常见的最终处置途径。在北美约有68%、欧洲约有47%的污泥处理采用专用污泥填埋场处置，在中国已建成的污泥填埋场有十余个。污泥填埋处置采用污泥汽运、分层填埋、分层压实、分层用土或塑料薄膜覆盖的方法。污泥填埋至极限高度后，在表层铺设多层山地土，总厚度约1m，再铺上0.3m种植土，再种树绿化，美化生态环境[3]。但是污泥填埋必须预先脱水至含水率小于65%，为此需要消耗大量的药剂，既增加了成本也增加了污泥量[4]，而且要占用大量的土地和花费较高的运输费用和运行成本，且填埋场周围环境也会恶化。因此，在许多国家和地区人们坚决反对新建填埋场，现有的部分填埋场也要逐渐关闭。
2.3 焚烧
污泥焚烧是将干化后的污泥与空气中的氧在高温下发生燃烧反应，使其氧化分解，达到减容、去除毒性并回收能源的目的。焚烧后的最终产物为化学性质比较稳定的无害化灰渣。焚烧可使剩余污泥的体积减少至最小化，是相对比较安全的一种污泥处置方法，并可以解决其它方法中污泥要占用大量空间的缺陷[5]。但其所需的费用很高，能耗大，并存在烟气污染问题。
由此可见，在目前污泥资源化利用技术尚不成熟的情况下，传统的污泥处置方式发挥了一定的作用，但都存在一定的缺陷。随着环境标准的更加严格化，其弊端就更明显地暴露出来。因此，为彻底消除污染物质，净化我们的生活环境，有必要对污泥的最终处置途径提出一些新的思路和方法。
3 污泥的资源化利用
3.1 污泥堆肥
污泥中含有大量的植物所需的养分，其含量高于农家肥，但是污泥中也含有有害成分，重金属离子易在土壤和植物体内积累，因此在土地利用之前，必须对污泥进行稳定化。堆肥化处理是采用较多的一种方法[6]。
堆肥化是利用微生物的作用，将不稳定的有机质降解和转化成稳定的有机质，并使挥发性有机质含量降低，减少臭气；通过堆肥化，污泥的物理性状明显改善（如含水率降低，呈疏松、分散、粒状），便于贮存、运输和使用；高温堆肥还可以杀灭病原菌、虫卵和草籽，使产物更适合作为土壤改良剂和植物营养源。
3.2 污泥燃料化
污泥燃料化方法目前有两种，一种是污泥能量回收系统（HERS法，Hyperion Energy Recovery System），另一种是污泥燃料化法（SF法，Sludge Fue1）。HERS法即利用污泥消化制沼气[7]，将污泥进行厌氧消化，其中的有机物经厌氧细菌分解产生以甲烷为主的可燃性气体，经脱硫后即可用作发电燃料。SF法即污泥低温热解制燃料油，是将未消化的混合污泥经机械脱水后，加入重油，调制成流动性浆液进行多效蒸发，污泥有机质在加热条件下部分热裂解，产生衍生燃料。污泥燃料燃烧产生蒸汽还可作污泥干燥的热源和发电，回收能量[8]。
污泥燃料化技术是一种适合处理所有污泥，又能利用污泥中有效成分，实现污泥减量化、无害化、稳定化和资源化的污泥处理技术，是当前污泥处理技术研究开发的方向。
3.3 剩余污泥制可降解塑料
1974年有人从活性污泥中提取到一类可完成生物降解、具有良好加工性能和广阔应用前景的新型热塑材料PHA，为利用活性污泥生产PHA奠定了基础。研究表明：活性污泥经过相关的培养后，可大幅度增加其中含有的可降解塑料。因此，利用剩余污泥制备可降解塑料可有效地解决化学合成塑料所造成的“白色污染”， 既让废物得到了利用又避免了对环境的二次污染，对环境保护及可持续发展作出了一定的贡献，创造了良好的环境效益和经济效益[9]。
3.4 污泥的建材利用
污泥中的无机物主要由硅、铁、铝和钙等构成，含量约为20%-30%。因此即使采用传统的污泥焚烧工艺大幅度地实现污泥减量，但仍有较多以焚烧灰形式存在的无机物需做填埋处置。而污泥的建材利用可充分利用污泥中的有机物和无机物，实现污泥资源化。
污泥的建材利用主要有：制轻质陶粒、生产水泥、制熔融材料及熔融微晶玻璃等。污泥制轻质陶粒，是直接以脱水污泥为原料，将粉末状物料加热到熔点以上，使一部分物料变成液相，冷却后成为有相当强度的固体，烧结后物料相互之间往往产生化学结合，但大多是形成新的玻璃体或晶体。污泥中含有较多的灰分，其中的铝、铁成份是混凝法处理废水时形成的，可作为建筑材料添加剂。将污泥烘干研磨后，按照一定的质量比添加石灰并混合均匀，控制好温度条件和焚烧时间可制得水泥[9]。
污泥制轻质陶粒可用作混凝土的骨料、路基材料或花卉覆盖材料，也可作为污水厂生物滤池的滤料，微生物挂膜在陶粒上可有效降低污水中的BOD、COD及氨氮含量，效果良好；污泥制熔融材料也可用于路基路面、混凝土的骨料或地下管道的衬垫材料；污泥制微晶玻璃的外观、强度、耐热性优良，可应用于建筑内外的装饰材料；污泥生产水泥可用于素混凝土，地基的增强固化材料，以及用作道路铺装混凝土，大坝混凝土，重力式挡土墙，水泥竹纤维板等。
3.5 污泥热解制油技术
篇4
关键词:水泥乳化沥青砂浆 灌注 质量问题
中图分类号:U44 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)04(b)-0065-01
水泥乳化沥青砂浆垫层是板式无砟轨道结构的重要组成部分。主要功能是支撑、调整并提供弹韧性,其性能对轨道结构的平顺性、耐久性和运营维护成本有重要影响。在施工中容易出现一些质量问题,结合京沪高铁CRTSⅡ型无砟轨道水泥乳化沥青砂浆灌注施工,总结一些施工技术和经验。
1 灌浆过程中出现漏浆
(1)精调爪处漏浆:原因是U型泡沫破坏和安装不到位导致漏浆。
解决办法是U型泡沫必须是整体且完好,厚度、高度在4cm-5cm,安装时必须保证U型塑料泡沫模件与轨道板密贴,再用海绵或土工布将精调爪的缝隙塞堵。
(2)封边处漏浆:原因是由于封边材料与底座板及轨道板面不密贴导致漏浆①底座板不平整;②封边角钢变型)。
处理办法是封边后用钢尺逐一检查封边材料是否与轨道板、支承层混凝土面密贴,有缝隙时海绵或土工布将其封堵。封边角钢需要一定的强度和刚度且直顺,安装和拆卸时轻拿轻放有变型时及时更换。
2 灌浆过程中轨道板产生位移
原因(1):灌注速度过快且固定装置未紧固,在砂浆的浮力和推力下轨道板产生位移。解决方法是遵循灌注方法和速度,人员固定到位。紧固装置必需要经过两次以上检查。
原因(2):灌浆小货车碰撞到紧固装置或轨道板。解决方法是运送小车必需有专职司机和两名运送人员,在未灌注点设置警示牌或小旗,禁止碰撞及人员踩踏。夜间有足够的照明设施。
出现以上情况直接影响后续轨道精调,必须揭板,重新精调后再灌浆。
3 灌板后在板和浆结合处有离缝或在局部不饱满
原因(1):灌板速度过快,封边砂浆面太粗糙且局部透气,当浆液填满并封堵后,在随后的时间里水泥乳化沥青砂浆在一定的液面压力下,浆液会向粗糙的封边砂浆内渗透,促使局部边角液面下降。同时由于封边砂浆透气,在膨胀剂发生效应时,透气的封边砂浆把砂浆产生的气体放掉不能使砂浆膨胀,在板与砂浆面留下微缝。
原因(2):灌板并封堵后在局部漏浆,虽然进行了处理,但仍然有慢性漏浆,这样就会产生较大的缝隙。
原因(3):排气(浆)孔设置不正确或封堵砂浆的方法不正确,导致了局部的不饱满。
预防措施:首先排气孔的位置必须在板的四角,且排气管的下缘要高于板的下缘,这样才能保证板内所有空间填满后才能从排气孔流出浆液。其次在封堵砂浆时一定要排出正常的浆液和排出足量的浆液。因为在灌板时,预湿的底座板上可能会在拉毛面上存在少量的水,这样前期排出的浆液会较稀,这些有利于封堵在板下的气排出,确保灌板浆液的饱满度。
缺陷的修复:当面积较小时且能够进行凿除操作,板与砂浆留有的缝隙深度小于30cm时,可进行补灌。补灌时先要对不饱满的砂浆层进行凿除,凿除的深度不能太浅,一般要在10cm以上。且要确保砂浆层齐平,不得使新旧砂浆层产生叠加现象。凿除完成后,用高压水枪或高压风对凿除的砂浆面进行清理。立模,补灌时一般采用木模比较方便,模板的长度要大于缺陷长度20cm左右,灌浆槽应留在缺陷最深的部位,灌浆槽尺寸以20cm×20cm为宜,模板高度要求在20cm左右。在模板内侧每隔50cm左右加一道支撑肋板,使得模板与Ⅱ型板间留有2cm左右的孔隙。在模板的外侧底座板上植筋,并通过木契固定模板,在模板底部外侧抹砂浆,防止漏浆。补灌时,用容器盛浆液徐徐从灌浆槽倒入,要力求慢慢浇注,其目的是防止把气全部排出,浆液要高出板缝10cm以上,使得浆液有一定压力,确保补灌的砂浆能全部填满板缝。在灌板24h后,且砂浆达到2MPa左右拆模,铲掉板外多余的砂浆,用砂轮磨平。在灌板后要使得新旧砂浆连接密贴,饱满且无气泡。
缺陷板修复的关键点:(1)修补凿除深入板底尺寸不易太短,否则在荷载的作用下会脱落。(2)必须清除粘结面。(3)灌浆槽必须设在缺陷最深处。(4)在砂浆灌注和硬化期(2Mpa)内不易扰动。
4 水泥乳化沥青砂浆表面出现可见沥青
在灌完板的水泥乳化沥青砂浆表面局部会出现可见沥青斑点,主要原因是局部乳化沥青破乳还原成的沥青。水泥乳化沥青砂浆表面出现可见沥青反映了乳化沥青的状态不是很稳定,或在生产工艺、原材料选择等存在问题,也有可能是乳化沥青的本身的性质决定的,应会同乳化沥青厂家一起对产品进行一定的微调来解决。另一方面的原因是底座板存在有可见积水,当砂浆灌注时,砂浆行走到板的边缘,砂浆面抬高,多余的积水就会排到砂浆的表面,在表面破乳失水后形成可见破乳沥青。因此,在底座板预湿时不能存在积水现象。
5 灌板后在水泥乳化沥青砂浆表面出现大量的微小气泡
砂浆垫层不得有孔径大于0.2mm的气泡,尤其不得有气泡夹层或夹杂肉眼可见的粗孔、空隙和缝隙。灌板后在水泥乳化沥青砂浆表面出现大量的微小气泡,这些气泡的产生是膨胀剂所致。干料中掺加的膨胀剂大都是以铝粉作为膨胀剂,铝粉同水反应产生氢气。一般情况下,水泥乳化沥青砂浆在静止状态下膨胀剂释放的氢气都能裹在砂浆里,但由于灌板的过程中总有在板底下留有排不出的空气泡,板下的拉毛部分砂浆填充不密实等,膨胀剂发生作用后不断产生的氢气促使空气包向压力小的区域移动,同时氢气远比砂浆轻,产生向上的运动,最后在砂浆表面形成了较多的微小气泡。
解决办法:掌握适应的灌注速度,每个通气孔排出正常砂浆后再进行封堵。
6 灌板后水泥乳化沥青砂浆层表面出现较大的气泡
水泥乳化沥青砂浆工作性不好,灌板工艺不到位就会出现较大气泡。新拌砂浆的匀质性不好,含气量过大,孔径较大的气泡容易上浮在砂浆垫层的表面形成气泡夹层或表层,或形成气泡积聚区。在灌浆过程中没有正确控制好灌浆的速度,也会出现较大气泡。
解决方法:(1)严格控制新拌制砂浆的含气量和气泡孔径。(2)应该遵循先慢后快再慢的原则,就是说在开始时放慢灌板速度,目的是先把管道内的空气排出,不要把空气夹在砂浆里一起灌入板中。当管道内的空气全部排出,管道全被砂浆填充后放快灌板速度。(3)灌板时管道的出口要尽量和砂浆面不产生较大的落差,防止液态砂浆的冲击或产生旋转把空气带入砂浆中。(4)正常灌板时在灌注口要形成一定的液面差,确保灌浆口液面高出砂浆高程。(5)把握好灌浆速度,使水泥乳化沥青砂浆的流动能全断面等速前进,而不是分层前进。
参考文献
[1] 公司通过质量体系认证中心认定ISO9 001:2000,质量手册和程序文件.
篇5
关键词：城市污泥；处理；资源化利用
Abstract: There is an important research subject of deepening and utilization mode of disposal of sludge, which is of positive significance to protect environment. To avoid extreme waste of resources and rational use of sludge science has very important practical significance and economic value to society. This article mainly elaborated the city sludge treatment and disposal method for reuse, effectively promoted the process of the environmental protection of city sludge treatment.
Key words: city sludge; treatment; resource utilization
中图分类号：[TU992.3]文献标识码：A 文章编号：
城市污泥是一种常见的固态污染物，但是如果将其进行合理的加工，则会成为一种有用的资源。传统城市污泥处理方式并没有一定的规范化的污泥处理工艺以及科学化的污泥治理制度。 但是污泥堆积不仅会影响城市的面貌也会不利于环保工程的建设。 为此，我国推出了一系列的污泥处理处置措施、法规及标准，本文综合讲述了污泥的预处理措施及资源再利用的方式，为污泥处置研究提供了有力的依据。
1.污泥的预处理
污泥主要来源于污水处理厂， 刚排出的污泥中含有诸多的有害成为，且体积庞大，如果直接处理会有一定的难度，因此在对污泥进行环保化处理之前会对其进行预处理， 污泥的预处理方法主要包括污泥的稳定化、消化、热处理、脱水等处置方式，最终达到降低污泥中微生物含量、杀菌减量化的目的。 此外，经过预处理的污泥的成分、性质发生改变，有利于后续能源和资源的再利用。
1.1 污泥的稳定化
常用的 3 种污泥稳定的方法有：消化法、碱性稳定化和热处理法。
1.1.1 污泥的消化
污泥的消化是指在人工控制下， 利用好氧或厌氧微生物的代谢作用将污泥中的有机物质分解为气体和残余稳定物， 主要包括好氧消化和厌氧消化。 好氧消化法的降解程度高，易脱水，运行管理简单，但运行费用高，消化污泥量少，随温度波动污泥的降解程度的波动较大，故相较之下厌氧消化较常用，该方法可以显著减少污泥体积，消除恶臭，较易脱水，污泥性质稳定，更宜作肥料。
1.1.2 碱性稳定法
碱性稳定法最主要的目的就是控制污泥的酸碱度，当污泥的 PH 值调节到 11.0~12.0 是，可以直接作为农田中的肥料。 具体的处理方法为：向城市污泥中加入一定量得强碱物质，如石灰、水泥窑灰等。 另外，这种处理方法也能够杀灭污泥中所包含的病原体，抑制微生物的活性，降低恶臭和钝化重金属。
1.1.3 污泥的热处理
热处理方法能够是污泥趋于稳定化，污泥中含有大量的水分，通过热处理工艺的完成能够是污泥固化，破坏污泥中结合水的结构，对污泥的热处理的方式包括常压下 30~75℃和 75~190℃两个处置阶段。 此外，污泥经过热处理工艺后，可以杀灭其中的微生物和寄生虫，且能够除去臭味。 经过热处理后的污泥能够达到减量的目的。 但是经该方法处理后，部分可溶性有机物质、有毒重金属及 NH3-N 易溶出回流到原污水中，从而造成处理出水水质下降。
1.2 污泥的浓缩和脱水
为了便于对污泥的运输管理， 必须对污泥进行必要的浓缩和脱水处理。 污泥的浓缩技术主要包括重力压缩、、气浮浓缩、离心浓缩、转鼓机械浓缩、带式浓缩机浓缩等，经过浓缩后污泥的含水率可达到 95%~97%，经过浓缩处理后的污泥大大降低了自身的质量。
经过浓缩处理后的污泥，污泥大部分的质量源于其中所含的水分，因此脱水处理时污泥减量化的最佳途径。 具体的脱水措施主要包括两种：自然干化和机械脱水。 自然干化需基于气候干燥的条件下才能够发挥作用。 事实上，机械脱水是一种常见的污泥脱水处理方式，相对于自然干化，机械脱水的处理效率较高。
2.污泥的处理处置方法
污泥处置是根据污泥的最终去向，将污泥进行利用或无害化处理，传统上大多采用填埋、投海和弃置堆放、焚烧方式，虽然简单易行，但是会带来占用土地、污染地下水或海洋环境、填埋场渗水等问题，并未从根本上解决环境问题，给生态环境埋下安全隐患，这些方法也逐渐被环境法案和国际公约等制约。 为避免污泥对环境的二次污染，人们已认识到污泥处理的优先顺序是减容、利用、废弃，污泥的利用和资源化成为研究主流。 污泥的有效利用可分为土地利用和热能利用，具体方法主要包括污泥堆肥、焚烧、生物沥浸等。 以下我们以污泥焚烧为例做简要说明。
3.污泥的资源化利用方案
从传统的意义上讲，污泥是一种废弃物，但是清洁生产的理论中没有废物的概念，所谓废物实际是放错了位置的资源。 如果对污泥进行合理的处理利用，污泥也可以成为其他过程的原材料，即污泥的根本出路是化害为利、 实现资源化污泥处理方案时需要因地制宜。 目前污泥的资源化利用方式主要包括土地利用、建材利用、环保材料、热能利用等。
3.1 土地利用
污泥的土地利用是一种积极、安全有效的污泥资源化处置方式，主要有农田利用和城市园林绿化或林地利用。
3.2 建材利用
污泥是一种黏土质资源， 同时含有大量的 Si，Al，Ca，Fe 等成分，将其干化、磨细后与黏土或粉煤灰按一定比例掺和，在高温下烘焙烧结可使污泥稳定化，并用于制成建筑材料。 该法可达到处置污泥和创造经济效益的双重目的。 以污泥制砖为例，其原理是利用污泥焚烧灰的成分与黏土的化学成分相似。 目前，国内外比较常见的城市污泥制砖技术主要有两种，一种是城市污泥焚烧灰添加适量辅料成型烧结制砖；另一种方法是直接将城市污泥干燥、 利用方式主要包括土地利用、 建材利用、环保材料、破碎后与黏土或粉煤灰等辅料以一定比例混合，烧结制砖，同时还可利用污泥的潜在热值，节约制砖成本。
3.3 环保材料
3.3.1 污泥制吸附剂
对于含碳较多的生化污泥， 在一定高温下， 以污泥为原料通过化学途径将其制成含碳吸附剂， 为生化污泥的处置和利用提供了一条新途径。 制得的吸附剂可用于去除污水中的悬浮物和有机物，COD 去除率高，是一种性能良好的有机废水吸附凝聚剂。 吸附饱和的吸附剂若不能再生，还可以在一定条件下用作燃料进行燃烧，污泥中有害成分被彻底氧化分解。 如日本以脱水污泥滤饼为原料，经过高温碳化脱水， 酸洗去杂质， 碱活化后制成了高性能的活性炭，其细孔比常规活性炭比表面积大， 吸附能力强。 也有研究者利用石化污泥成功制备用于吸附溢油的吸附剂，经过碳化和活化处理后，去油率可达 99.6%。
3.3.2 污泥制絮凝剂
从剩余活性污泥中提取一些可絮凝的微生物菌种， 通过微生物技术对其进行发酵、抽取、精制，合成一种生物高分子化合物，此种高分子絮凝剂能够将城市污水处理厂的剩余活性污泥消化掉， 此种物质不仅能够容易加工处理，而且具有很好的经济性。
4.结 语
污泥经过处理处置后，可以根据不同的情况进行资源化利用。 上述的几种污泥处理与资源化方法基本上囊括了现今主流的资源化利用处理方法，涵盖面广，对各种不同组分组成的污泥具有很强的适应性。 此外污泥的处理还应兼顾环境生态、社会和经济效益平衡，尽可能地提高污泥处理与资源化利用的效率。 所以今后在开发污泥处理处置与资源化方法的同时应考虑环境的承载能力、 工程施工的可能性和经济上的可行性，尽可能使污泥被资源化利用。
【参考文献】
李兵，尹庆美，张华等.污泥的处理处置方法与资源化［J］.安全与环境工程.2004，11
谭江月，龙炳清，朱明等.城市污水处理厂污泥的处理处置及有效利用［J］.新疆环境保护，2003，25
篇6
【关键词】城市；污泥；污染；资源化利用；能源化利用
随着城市人口的增加，城市污水处理量也日益增加。大量污水处理厂投入运行，必将产生大量污泥，污泥是污水处理过程产生的沉淀物质以及污水表面的漂浮物，属于一种固体废弃物。污泥中含有大量无机及有机固体污染物和病原微生物及寄生虫卵重金属和有毒有害物质，因此，污泥的处理显得尤为重要。传统的处理方法有填埋、填海、焚烧、土地利用等，但随着其有害面的凸显，这些方法在应用上受到了限制。
1、当前城市污泥处理现状
污泥的处置与利用是当前环境科学中的重要课题。国际上，西方发达国家经济雄厚，技术先进，处理程度较高。各个国家和地区根据自己的实际情况来选择较为合适的处理方法。例如，西欧主要以间接热干化为主，美、英以填埋、农用为主，而日本主要采用焚烧。欧洲如德国、荷兰等国建有大型污泥预干化厂，预干化的污泥含水量达60％后，进入电厂焚烧或堆肥农用，实现能源再利用。
在我国，由于经费和技术上的问题，目前污泥尚无稳定而合理的出路，总的状况还是以填埋、堆放为主。有资料表明，建成的污水处理厂中90％以上没有污泥处理的配套设施。在一些地方，由于滥用污泥，使致重金属、有机物以及病虫害等直接危及人体健康，造成对环境的二次污染。
2、污泥资源化利用的途径
2.1 污泥的土地利用
（1）农田利用与堆肥
污泥中含有大量农作物所需的营养成分，如N、P、K和微量元素Ca、Mg、Cu、Zn、Fe等，所以相对于传统的污泥填埋或焚烧处理工艺，污泥农田利用是一种更合适的处置方法。污泥可以作为土壤调节剂，改善土壤的通气性和对酸碱的缓冲能力，提供养分交换和吸附的活性位点。然而，由于污泥中含有重金属和病原菌等有害物质，大量施用会对地下水和土壤造成严重污染，尤其是在秋冬季节，所以污泥直接农用受到了一定程度的限制。
污泥农用的另一种方式就是堆肥，是克服污泥直接农用中种种弊端的最佳预处理方法。污泥在堆肥过程中，温度可达50℃～70℃时，几乎可以杀死所有病原菌，大量细菌被降解成可以利用的有机质，重金属元素也得到了稳定处理，所以较之污泥直接农田利用不但肥效甚增、挥发分减少，而且污泥中的有机污染物和重金属也有所降低，减少了对土壤和农作物的污染，是一种有效的资源化方法。
（2）林地利用与绿化利用
污泥除了农用之外，还可以用在森林土壤的改良中。污泥中含有丰富的营养成分和微量元素，可以补充森林土壤由于长期使用而带来的营养成分不足，增强土壤肥力，改善树木的生长状况。自1973年，Murray等研究发现，施用污泥堆肥可使草坪土壤的吸热、吸水与保水、保温能力增大，草的发芽率增高，至今，已有很多学者投身污泥绿化利用的研究行列。薛澄泽等的研究证明，在不利于植物生长的高速公路绿化带施用污泥堆肥以后，可给绿化带土壤引入植物生长所需要的养分和有机质，改善植物的生长状况。随着这些研究的不断进展和社会的发展，污泥将越来越多地应用于长沙的园林绿化，包括林地、草地、高速公路的隔离带、市政绿化、育苗基地、高尔夫球场、草坪等的绿化，给人们营造更好的生活环境。
2.2 污泥能源化
（1）污泥消化制沼气
厌氧消化是利用无氧环境下生长于污水和污泥中的厌氧菌菌群的作用，使有机物经过液化、气化而分解成为稳定物质，病菌寄生虫卵被杀死，固体达到减量和无害化的方法。这些菌群可分为以下两类：兼性厌氧菌和转型厌氧菌。污泥消化过程分为两个阶段：一是酸性消化阶段，即高分子有机物首先在胞外的作用下水解与酸化；二是碱性消化阶段，即专性厌氧菌将第一阶段由兼性厌氧菌产生的中间产物和代谢产物分解成甲烷、二氧化碳和氨。
有机污泥经消化后不仅使有机污染物得到进一步的降解、稳定和利用，而且污泥数量迅减（在厌氧消化中，按体积计约减少1/2），污泥的生物稳定性和脱水性大大改善。污泥厌氧消化过程中产生的能量（甲烷）有时超过废水处理过程所需的能量，可以为厂区及附近居民提供能源。污泥消化在废水生物处理厂中是必不可少的，它同废水处理结合在一起，构成一个完整的处理系统，才能达到有机物无害化处理的目的。
（2）污泥制合成燃料
城市污泥中含有大量的有机物，约占70％～80％左右，脱水污泥的发热量也很高，因此可以将污泥制成合成燃料。苏铭华介绍了一种可以替代矿石燃料的技术，污泥质废弃物衍生燃料技术。将污泥废弃物衍生燃料以25％～30％的比例掺入矿石燃料中，已经在多家印染厂导热油锅炉试用，燃烧情况稳定。Otero采用热接种量分析法评估了污泥的掺入对煤燃烧的影响，结果表明在污泥掺入量≤10％时，煤的重量损失和热量损失都是可忽略不计的。
（3）污泥热解制油
污泥热分解是在无氧或低于理论氧气量的条件下，加热到一定的温度（高温500℃～1000℃，低温﹤500℃），在催化剂的作用下把污泥中有机物转化为碳氢化合物，由于干馏和热分解作用使污泥转化为反应水以及油、不凝性气体和炭3种可燃产物。该技术首先由Bayer等人提出，各国科研人员在污泥热解方面做了大量的工作，如Dominguez等采用微波热解污泥得到的气体比传统的热解方法要高。该方法不仅克服了传统污泥制油可能带来的环境影响和毒效应，还能保留原污泥中的养分如脂肪酸和氧化有机物。
2.3 污泥的建材利用
（1）污泥制生态砖
污泥制生态砖的方法有以下两种：一种是用干污泥直接制作生态砖；另一种是用污泥焚烧灰渣制作生态砖。用干污泥直接制砖时，应该在成分上做适当的调整，使其成分与制砖黏土的化学成分相类似。当污泥与黏土按质量比1：10配料时，污泥砖可达到普通红砖的强度。将污泥干燥后，粉碎成制砖的粒度要求，在其中掺入黏土与水，混合搅拌均匀，制坯成型焙烧。一般情况下，污泥焚烧灰的成分与制砖黏土成分接近，制坯时只需添加适量黏土与硅砂，比较适宜的配料质量比为：m（焚烧灰：黏土：硅砂）＝100：50：（15～20）。
研究发现在污泥质量分数达到20％时，制成的砖仍可符合国家标准；此外，通过毒物浸出测试表明金属的浸出浓度很低；并得出了880℃～960℃下，掺入10％含水量为24％的污泥所制的砖质量是最好的。
（2）生产生态水泥
污泥中含有硅、钙、铝等化学组分与水泥原料大致相同，因此污泥可以作为水泥生产的替代原料。生态水泥的制作工艺与传统水泥基本相当。一般生产1t生态水泥需要垃圾灰0.5t、脱水污泥0.3t、石灰石及黏土等原料0.3t。上述原料经过粉磨、均化、成粒，在1350℃温度下煅烧成熟料，再加入石膏，粉磨制成生态水泥。生态水泥的性能与普通水泥相近，只是凝结时间短，在配制混凝土时需要加入缓凝剂，另外，该水泥含Cl较高，只能配制素混凝土。利用污泥做生产水泥原料有以下3种方式：一是直接脱水污泥：二是干燥污泥；三是污泥焚烧灰。不管是哪种方式，关键是污泥中所含无机成分的组成必须符合生产水泥的要求。
（3）生产陶粒
污泥扣除烧失量后其化学成分与黏土相近，理论上可以代替黏土参与陶粒的配料。污泥陶粒最早是由S.Nakouzi等提出，以城市污水处理厂污泥为主要原料，掺加适量黏结材料和助熔材料，经过加工成球、焙烧而成的。污泥轻质陶粒的方法按原料的不同可分为以下两种：一是用生污泥或厌氧发酵污泥的焚烧灰制粒后烧结，但是此方法需要单独建焚烧炉，污泥中的有机成分没有得到有效的利用；二是直接从脱水污泥制陶粒，含水率50％的污泥与主材料及添加剂混合，在回转窑焙烧生成陶粒。
2.4 污泥活化制吸附剂
剩余污泥中大约含有60％～70％的粗蛋白质，25％左右的碳水化合物，无机成分占5％左右。在一定的高温下以污泥为原料通过改性可以制得含碳吸附剂。制得的吸附剂有较高的COD去除率，是一种性能优良的有机废水处理剂，吸附饱和后如果不能再生，可以用作燃料在控制尾气条件下进行燃烧，使污泥中的有害因子被彻底的分解。赵毅等在最佳工艺条件下，即活化温度为500℃，活化剂为40％的氯化锌，活化时间20min，污泥与活化剂固液比为1：3，制备的活性炭附碘值达580mg/g；方平等人采用ZnCl2活化法制备的污泥含碳吸附剂去除水中Cu2＋，取得了较好的效果；也有研究实现了对SO2、H2S等的有效吸附。
3、污泥资源化利用的注意事项
污泥处理是污水处理的重要组成部分，只有污水处理的后继部分得到妥善处理，也就是污泥的处理与资源化利用相结合，才能避免污泥造成的二次污染，所以在污泥资源化利用的同时应该充分考虑其环境效益、社会效益及经济效益，从而应该注意以下几点：
(1)不是所有的污泥都可以通过堆肥化去除其有害成分，来成为土壤改良剂和植物营养源的，很多工业废水中含有许多重金属和有机物不能作为肥料和土壤改良剂。此外，剩余污泥中含有重金属离子、呋喃等有害物质，若长期将剩余污泥用于土地，会因为有害物质的积累而影响人体健康。
(2)当处理厂规模较小、污泥数量少时，采用污泥厌氧消化制沼气综合利用价值就不会大，这时可考虑采用污泥好氧消化处理。
(3)污泥制轻质陶粒要得到广泛的应用，还必须先解决成本和流通上的问题；利用污泥生产水泥时，要解决好污泥的储存、生料的调配及恶臭的防治等，确保生产出符合国家标准的水泥熟料；生态水泥含氯盐较高，会使钢筋锈蚀，然而水泥原料的脱氯技术已经开发成功，生态水泥的质量有望得到提高，其应用范围必将不断扩大。
4、结束语
总之，污泥的产量未来几年还会大量增长，污泥的处理将成为了环境治理工作的新难点、新挑战。因此，污泥的处理应从长远考虑，化废为宝，变废为宝，加强污泥资源化和能源化的开发利用，积极寻求新的利用途径，将大量的污泥变为有利于保护环境的可用物质，追求更高的经济效益和环保效益。
参考文献
篇7
关键词：污泥产生 处置分析 污泥处理
1 国内外污泥产生量
随着我国社会经济和城市化的发展，城市污水的产生及其数量在不断增长。目前全国已建成运转的城市污水处理厂约427余座，年处理能力为113.6亿立方米[1]。根据有关预测，我国城市污水量在未来二十年还会有较大增长，2010年污水排放量将达到440×108 m3／d；2020年污水排放量达到536×108 m3／d[2]。
污泥是污水处理后的附属品、是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体。污泥量通常占污水量的0.3%～0.5%（体积）或者约为污水处理量的1%～2%（质量），如果属于深度处理，污泥量会增加0.5～1倍。污水处理效率的提高，必然导致污泥数量的增加。目前我国污水处理量和处理率虽然不高（4.5%），但城市污水处理厂每年排放干污泥大约30万吨[3]，而且还以每年大约10%的速度增长[4]。
西方发达国家由于工业化进程早，经济实力雄厚，所以污水处理技术先进，处理程度较高。但是自从1875年英国伦敦建立世界第一个污水处理厂以来，污泥处理问题便成为市政管理的重要问题之一。随着城市人口的增长、市政服务设施的不断完善、污水处理技术的不断提高，欧、美等发达国家的污泥产量每年大约以5%～10%的速度增长。影响污泥产生的因素来自多方面，污水、污泥处理技术的应用和改善以及人口增长是导致污泥质和量同步增加的主要因素，另外一些环境政策的实施，如禁止污泥陆地填埋、对填埋容量的关注、执行填埋法令后封闭填埋场、禁止填埋场填埋庭院垃圾等政策以及污泥处置费用高昂、污泥产品市场需求等地方经济发展要求也促进了污泥利用的增加。美国各州以及联邦法令，尤其是503污泥法令自1991年的实施已经部分地鼓励了污泥的循环利用而不仅仅是污泥处置。
据美国环保署估计，1998年全美干污泥产量为6.9百万吨。在过去的20年，美国人口和开展市政污水处理的人口数量皆得到显著增加，而且自从1972年政府颁布水净化条例以来，污泥量得到了快速的增加。可以预计，随着人口水平的持续增加，污泥的产量还会增加，而且污泥产量的年增长速率会超过市政所能提供污水处理服务人口的增长速率。1986～1996年期间，美国只经过1级处理的污水流量减少了4％，而经过二级或更高级处理的污水流量增加了2％。假设这种趋势发展下去，根据市政所能提供污水处理服务人口的增长和污水二次处理以及污泥产量的轻微改变进行预测，到2005年美国干污泥产量将达到7.6百万吨，2010年将达到8.2百万吨。这就是说，从1998年到2010年，污泥产量将增加19％。下表是1998年以后美国污泥产量和处理状况及预测[57]。
表1 美国污泥产量及其预测 年份 1998 2000 2005 2010 有利利用（百万吨） （干污泥）
土地利用 2.8 3.1 3.4 3.9 先进处理 0.8 0.9 1 1.1 其他有益利用 0.5 0.5 0.6 0.7 小计 4.1 4.5 5 5.7 处置（百万吨） （干污泥）
地表处置/陆地填埋 1.2 1 0.8 10 焚烧 1.5 1.6 1.5 1.5 其他 0.1 0.1 0.1 0.1 小计 2.8 7.1 7.6 8.2 总计（百万吨） 6.9 7.1 7.6 8.2 出处：U.S. EPA：Biosolids Generation， Use， and Disposal in the United States.September 1999
1990年欧洲干污泥产量为11.07百万吨，到1999年干污泥产量达17.46百万吨[4]。到2005年，欧洲将建立许多新污水处理厂，一些国家污泥产量将几乎增加300％，污泥管理将是一个严峻挑战，选择处理处置方法也将会具有更大的经济和环境内涵。由于城市污水处理要求的日益严格，欧洲城市污泥产量预计将增加50％。下表为欧洲国家污水处理厂污泥的处理和预测[41]。
表2 欧洲污水处理厂污泥的处理和预测（干泥） 单位：103吨重／年 年份 处置 比利时 丹麦 德国 希腊 法国 爱尔兰 卢森堡 荷兰 奥地利 葡萄牙 芬兰 瑞典 英国 合计 1992 水体消纳 ／ ／ ／ ／ ／ 14 ／ ／ ／ ／ ／ ／ 282 296 循环利用 17 110 1018 1 402 4 5 134 63 38 87 ／ 472 2351 填埋 34 25 846 65 131 16 4 177 58 75 63 ／ 130 1624 焚烧 ／ 40 274 ／ 110 ／ ／ 12 66 ／ ／ ／ 90 592 其它 8 ／ 70 ／ ／ 3 ／ 1 3 13 ／ ／ 24 122 合计 59 175 2208 66 643 37 9 324 190 126 150 243 998 5228 1995 水体消纳 ／ ／ ／ ／ ／ 15 ／ ／ ／ ／ ／ ／ 267 282 循环利用 22 120 1151 1 489 7 7 95 63 44 86 120 648 2853 填埋 39 25 857 65 114 14 3 192 58 88 72 106 114 1747 焚烧 ／ 40 411 ／ 161 ／ ／ 56 66 ／ ／ ／ 110 844 其它 17 ／ 93 ／ ／ 4 ／ 23 3 15 ／ 11 19 185 合计 78 185 2512 66 764 40 10 366 190 147 158 236 1158 5910 1998 水体消纳 ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ 240 240 循环利用 33 125 1270 4 572 25 9 100 68 74 85 ／ 672 3037 填埋 37 25 744 82 92 17 1 108 58 147 65 ／ 118 1494 焚烧 11 50 558 ／ 214 ／ 3 150 66 ／ ／ ／ 144 1196 其它 32 ／ 89 ／ ／ 1 ／ 23 4 25 ／ ／ 19 193 合计 113 200 2661 86 878 43 13 381 196 246 150 ／ 1193 6160 2000 水体消纳 ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ 0 循环利用 40 125 1334 6 640 65 9 110 68 104 90 ／ 1014 3605 填埋 43 25 608 90 71 35 1 68 58 209 60 ／ 111 1379 焚烧 11 50 732 ／ 269 ／ 3 200 66 ／ ／ ／ 326 1657 其它 37 ／ 62 ／ ／ ／ ／ 23 4 35 ／ ／ 19 180 合计 131 200 2736 96 980 100 13 401 196 348 150 ／ 1470 6821 2005 水体消纳 ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ 0 循环利用 47 125 1391 7 765 84 9 110 68 108 115 ／ 1118 3947 填埋 40 25 500 92 ／ 29 1 68 58 215 45 ／ 114 1187 焚烧 14 50 838 ／ 407 ／ 4 200 65 ／ ／ ／ 332 1910 其它 58 ／ 58 ／ ／ ／ ／ 23 4 36 ／ ／ 19 198 合计 159 200 2787 99 1172 113 14 401 195 359 160 ／ 1583 7242
到2005年，欧洲15个成员国干污泥产量预计可能由1992年的660万吨上升到至少940万吨。欧委会希望：到2005年污泥农用比例上升73％达到污泥总产量的53％；污泥焚烧比例达到总产量的25％，比目前增加大约300％；到2005年填埋数量比目前下降24％[45～47]。
转贴于 2 污泥对环境的影响
2.1 污泥有机养分及其土地利用的有效性
污泥中含有大量的N、P、K、Ca及有机质，而且N、P以有机态为主，同时污泥中还有许多植物所必须的微量元素，可以缓慢释放，具有长效性。因此，污泥是有用的生物资源，是很好的土壤改良剂和肥料。
下表是我国沈阳、杭州、北京、广州、天津、苏州、香港、深圳、太原、无锡、常州、常熟、昆明等城市21个污水处理厂污泥营养成分的调查统计结果[22～40]。
表3 我国21个污水处理厂污泥中营养物质成分统计结果
单位：％ 项目 有机质 TN TP TK 平均值 37.18 3.03 1.52 0.69 最大值 62.00 7.03 5.13 1.78 最小值 9.2 0.78 0.13 0.23 中值 35.58 2.9 1.3 0.49
由上表说明，我国污泥的有机质平均含量为37.18％、总氮、总磷、总钾平均含量分别为3.03％、1.52％、0.69％，均超过国家堆肥需要的养分标准，所以污泥是很好的有机肥源。
另外，统计结果还说明：不同地区污水处理厂污泥的养分含量相差很大。经济不发达地区（如太原污水处理厂）有机质含量较低，而经济发达地区（如北京、深圳等）污水处理厂污泥中有机质含量较高。各地城市污泥氮含量没有明显的规律性。南方城市污水处理厂污泥中磷含量普遍比北方污水处理厂高。同一地区城市污泥中钾的含量变化并不大。
由于受到来源和生产日期影响，污泥成分差异较大，这与我国不同地区生活水平和生活习惯有关。从长远来看，我国污水厂污泥中氮、磷的含量将随着脱氮脱磷等二级污水处理工艺的增加而增加，这将有利于污泥土地利用和堆肥处理。
我国城市污泥中有机物（VSS）含量约为55%～60％，而欧美等国可达70-80%（均指初次沉淀池污泥）。一般来说，新鲜污泥中有机物含量越高，消化分解的程度越高。污泥中有机养分和微量元素可以明显改变土壤理化性质、增加氮、磷、钾含量，改善土壤结构，促进团粒结构的形成，调节土壤pH和阳离子交换量，降低土壤容重，增加土壤孔隙和透气性和田间持水量和保肥能力等，城市污泥还可以增加土壤根际微生物群落生物量和代谢强度、抑制腐烂和病原菌[3，5～8]。污泥用作肥料，可以减少化肥施用量，从而减少农业成本和化肥对环境的污染。
2.2污泥对环境的污染
尽管污泥含有丰富的养分，但是也含有大量病原菌、寄生虫（卵），铜、锌、铬、汞等重金属、盐类以及多氯联苯、二噁英、放射性核素等难降解的有毒有害物。这些物质对环境和人类以及动物健康有可能造成较大的危害。
2.2.1污泥盐分污染
污泥含盐量较高，会明显提高土壤电导率，破坏植物养分平衡、抑制植物对养分的吸收，甚至对植物根系造成直接的伤害，而且离子间的拮抗作用会加速有效养分的淋失[9]。
2.2.2病原微生物
污水中的病原体（病原微生物和寄生虫）经过处理还会进入污泥。新鲜污泥中检测得到的病原体多达千种，其中危害较大的是寄生虫。Polan和Jones（1992）认为污泥中病原体对人类或动物的污染途径大致有4条：① 直接与污泥接触；② 通过食物链与污泥直接接触而感染；③ 水源被病原体污染；④ 病原体首先污染了土壤，然后污染水体。污泥农用引起的潜在疾病的流行，被认为主要与沙门氏菌和绦虫卵有关[10]。
2.2.3氮磷等养分的污染
在降雨量较大地区的土质疏松土地上大量施用富含N、P等的污泥之后，当有机物分解速度大于植物对N、P的吸收速度时，N、P等养分就有可能随水流失而进入地表水体造成水体的富营养化，进入地下引起地下水的污染。所以N、P等养分迁移对环境影响是一个需长期监测研究的工作[9]。
2.2.4有机物高聚物污染
城市污泥中主要的有苯、氯酚等。尽管目前国内外对城市污泥中有机污染物的研究并不多，但是一些国家对农用城市污泥中有机污染物的特征及其在农业环境中的行为、生态效应和调控措施等方面进行了一定的研究。西方发达国家对污泥中有机污染物的浓度进行了一定的限制，并对PCBs、PCDD／Fs等提出了一些限量建议，但是除苯并（a）芘制定了控制标准外，我国还未能制订出较完善的城市污泥有机污染物限制标准[11，13]。迄今为止的试验研究表明，通过根部有效的吸收和在植物中转移的二噁英/呋喃及6种重要的PCB衍生物的量很少，即使土壤中PCDD／PCDF含量很高、污泥过量施用也不会显示出这些有机污染物的有害毒性[13]。
2.2.5重金属污染
在污水处理过程中，70％～90％的重金属元素通过吸附或沉淀而转移到污泥中。一些重金属元素主要来源于工业排放的废水如镉、铬；一些重金属来源于家庭生活的管道系统如铜、锌等重金属。重金属是限制污泥大规模土地利用的重要因素，因为污泥施用于土壤后，重金属将积累于地表层。另外重金属一般溶解度很小，性质较稳定、难去除，所以其潜在毒性易于在作物和动物以及人类中积累。
下表为我国沈阳、杭州、北京、广州、南京、西安、兰州、天津、苏州、香港、武汉、黄石、佛山、深圳、太原、重庆、无锡、苏州、常州、常熟、昆明、桂林、上海、山东、浙江、湖南等44个城市污水处理厂污泥中重金属含量统计结果。
表4 我国44个城市污水处理厂污泥中重金属含量统计结果[22～40] 单位：mg／kg Cd Cu Pb Zn Cr Ni Hg As 平均值 3.03 338.98 164.09 789.82 261.15 87.80 5.11 44.52 最大值 24.10 3068.40 2400.00 4205.00 1411.80 467.60 46.00 560.00 最小值 0.10 0.20 4.13 0.95 3.70 1.10 0.12 0.19 中值 1.67 179.00 104.12 944.00 101.70 40.85 1.90 14.60 中国污泥标准(GB4284) 5/20 250/500 300/1000 500/1000 600/1000 100/200 5/15 75/75
统计结果说明：我国城市重金属污染主要以Zn和Cu为主，其他重金属含量较低。我国城市大量使用镀锌管道是生活污水污泥中Zn含量较高的原因之一。一些城市的生活污水与工业污水混合处理，导致Cr（皮革业污水），Cd（电镀污水），Pb（冶炼污水），Hg（塑料行业污水）的含量较高。
3 世界各国污泥处理处置方法
3.1卫生填埋
卫生填埋操作相对简单，投资费用较小，处理费用较低，适应性强。但是其侵占土地严重，如果防渗技术不够，将导致潜在的土壤和地下水污染。污泥卫生填埋始于20世纪60年代，到目前为止已经发展成为一项比较成熟的污泥处置技术。污泥填埋是欧洲特别是希腊、德国、法国在前几年应用最广的处置工艺。由于渗滤液对地下水的潜在污染和城市用地的减少等，对处理技术标准要求越来越高（例如德国从2000年起，要求填埋污泥的有机物含量小于5％），许多国家和地区甚至坚决反对新建填埋场。1992年欧盟大约40％的污泥采用填埋处置，近年来污泥填埋处置所占比例越来越小，例如英国污泥填埋比例由1980年的27％下降到1995年的10％，预计到2005年将继续下降到6％[43]。
据Biocycle杂志的调查表明：2000年美国大部分污泥被有效利用，21个州的50％以上的污泥被循环利用，4个州的50％以上的污泥被填埋，5个州的50％以上的污泥被焚烧。调查的40个州中，有5个州没有污泥陆地填埋处置，17个州没有污泥焚烧处理[42]。由此表明：美国的污泥的主要处置方法是循环利用，而污泥填埋的比例正逐步下降，美国许多地区甚至已经禁止污泥土地填埋。据美国环保局估计，今后几十年内美国6500个填埋场将有5000个被关闭。这意味着填埋并不能最终避免环境污染，而只是延缓了产生的时间[1]。
另外，自从1996年10月，英国对污泥陆地填埋处理征收一定的税收，结果污泥农用重新引起了人们的兴趣，因为它是一种经济可行的方法[44]。
3.2污泥农用
污泥农用投资少，能耗低，运行费用低，其中有机部分可转化成土壤改良剂成分，因此污泥土地利用被认为是最有发展潜力的一种处置方式。这种处置方式是把污泥应用于农田、菜地、果园、林地、草地、市政绿化、育苗基质及严重扰动的土地修复与重建等。科学合理地土地利用，可减少污泥带来的负面效应。林地和市政绿化的利用是一条很有发展前途的利用方式，因为它不易造成食物链的污染。污泥还可以用于严重扰动的土地如矿场土地、建筑排废深坑、森林采伐场、垃圾填埋场、地表严重破坏区等需要复垦的土地。这些污泥利用方式减少了污泥对人类生活的潜在威胁，既处置了污泥、又恢复了生态环境[9]。
影响污泥农用的主要因素是重金属污染、病原体、难降解有机物及N、P的流失对地表水和地下水的污染。目前对重金属污染研究较多，主要集中在污泥农用后土壤耕作层重金属的变化，作物各部位富积量，存在形态及其影响等。大量的研究表明：近十几年来，城市污泥中重金属含量呈下降趋势，只要严格控制污泥堆肥质量，合理施用，一般不会造成重金属污染。
为提高污泥农用效率、减少有害物的含量可采取将污泥制成有机－无机复合肥料，适当添加钾肥以补充肥料中钾的不足，另外，在经济政策上应当给予生产污泥复合肥的单位和个人以优惠[16]。
污泥农用正在成为世界各国主要的污泥处置方法。英、美、法等许多国家城市污泥的农用率在70％以上，有的高达80％以上[12]。下表为1998年世界各国污泥产量和处理状况[44]。
表5 世界主要国家污泥产量和处置状况 国家 产量(干污泥)(百万吨固体/年) 处置方法（％） 土地利用 陆地填埋 焚烧 其他 奥地利 320 13 56 31 0 比利时 75 31 56 9 4 丹麦 130 37 33 28 2 法国 700 50 50 0 0 德国（西德） 2500 25 63 12 0 希腊 15 3 97 0 0 爱尔兰 24 28 18 0 54 意大利 800 34 55 11 0 卢森堡 15 81 18 0 1 荷兰 282 44 53 3 0 葡萄牙 200 80 13 0 7 西班牙 280 10 50 10 30 瑞典 180 45 55 0 0 瑞士 215 50 30 20 0 英国(1991年) 1107 55 8 7 30 美国 6900 41 17 22 20 日本a 171 9 35 55 1
注:“a”资料来源：赵丽君等，污泥处理与处置技术的进展，中国给水排水，2001，Vol.17.No.6:23-25.）
由上表可以看出：大部分欧洲国家的污泥以填埋为主，美国和英国的污泥以农用为主，日本的污泥则以焚烧为主，而我国污泥处理处置大部分以农用、简易填埋处理为主。
总之，污泥农用和陆地填埋是大多数国家污泥处置的两种最主要方法。农用和陆地填埋方案的选择很大程度上取决于各国政府有关的法律、法规和污染控制状况 ，同时也与国家的大小和农业发展情况有关。
近年来，随着污泥农用标准（如合成有机物和重金属含量）日益严格的趋势，许多国家，如德国、意大利、丹麦等污泥农用的比例不断降低，而污泥填埋的比例有增加的趋势。但也有一些国家，如美国、英国和日本等污泥农用的比例呈增加趋势，填埋呈减少趋势[15]。
3.3污泥焚烧
以焚烧为核心的处理方法是最彻底的处理方法，它能使有机物全部碳化，杀死病原体，可最大限度地减少污泥体积，但是其缺点在于处理设施投资大，处理费用高，有机物焚烧会产生二噁英等剧毒物质。自1962年德国率先建议并开始运行了欧洲第一座污泥焚烧厂以来的20年中，焚烧的污泥量大幅度增加[14]。在国外，特别是西欧和日本已得到了广泛的应用，在日本，污泥焚烧处理已经占污泥处理总量的60％以上，欧盟也在10％以上。
为防治焚烧产生二噁英等有害气体，要求焚烧温度高于850℃。焚烧后产生的焚烧灰可以改良土壤、筑路，制砖瓦、陶瓷、混凝土填料等。此外，已经有一些公司正在开发将脱水污泥制成燃料以发电的新技术[16]。在国内由于其一次性投资和处理成本大、焚烧烟气需进一步处理等问题而一直未得到应用[17]。
3.4污泥干化和热处理
污泥干化能使污泥显著减容，体积可以减少4～5倍，产品稳定、无臭且无病原生物，干化处理后的污泥产品用途多，可以用作肥料、土壤改良剂、替代能源等。早在20世纪40年代，日本和欧美就已经用直接加热鼓式干燥器来干燥污泥，经过几十年的发展，污泥干化技术的优点正逐步显现出来[18]。
由于污泥热干燥技术要求和处理成本较高，管理较复杂，所以这项技术直到20世纪80年代末期瑞典等国家的成功应用之后才在西方发达国家推广。污泥低温热处理技术无害化和减量化彻底，其地位已经逐渐增强，研究表明：低温热解是能量净输出过程，成本低于直接焚烧[19]。
3.5污泥堆肥
堆肥化技术是国际上从60年代迅速发展起来的一项新兴生物处理技术。70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。进入80年代之后，日本、韩国以及欧美一些国家相继研究开发出封闭式发酵系统，以机械方式进料、通风和排料，虽然设备投资较高，但是由于自动化程度高、周期短，日处理量大，污泥处理后质量稳定，容易有效利用，而且可以有效控制臭气和其他污染环境的因素，所以综合效应好，日本神户、大阪等地已经开发出多种发酵仓工艺系统[16，20]。
各种堆肥工艺各有优、缺点，都在不断地完善和发展。美国20世纪80年代初开发了比较完善的Beltsville好氧堆肥法。污泥连续发酵工艺是目前国际上较为先进也是较为普遍使用的处理方法，已在美国、日本、欧洲广泛采用。在美国、德国、荷兰等发达国家，污泥堆肥大多由污水处理厂出资，国家资助并交专业公司承包产业化经营，污泥处理和处置按照市场经济规律运转，发展趋势良好。日本于1954年建立第一座污泥堆肥中心，到20世纪90年代末已建成了35座堆肥厂，许多大型的堆肥厂的发酵仓和生产线以及袋装产品很具规模，且机械化、自动化程度较高。美国1973年只有少数几家污泥堆肥厂，到目前为止美国已经建成数以百计的污泥堆肥厂。虽然国外将污泥堆肥处理后制成复合肥已经相当普遍，但是国内污泥堆肥的商品化生产正在蓬勃地发展中[14]。我国的深圳、太原、石家庄、西安等地已经出现了污泥堆肥产品。
污泥循环利用主要当作肥料用于农业或林业。但是，对食品的清洁生产和人类无污染食品消费的关注可能会增加对污泥处理问题的争论。一方面，公众将鼓励循环利用计划，而另一方面，对洁净和健康食品的需求将会增加对污泥利用的限制[48]。
3.6海洋倾倒
海洋倾倒操作简单、对于沿海城市来说其处理费用较低，但是，随着生态环境意识的加强，人们越来越多地关注污泥海洋倾倒对海洋生态环境可能存在的影响。美国于1988年已禁止污泥海洋倾倒，并于1991年全面加以禁止。日本对污泥的海洋投弃作了严格的规定。中国政府于1994年初接受3项国际协议，承诺于1994年2月20日起不再海上处置工业废物和污水污泥[3]。海洋倾倒在英国尤其流行，因为与其他方法相比，其费用相当低。但是从1998年底，欧共体城市废水处理法令（91／271／EC）已经禁止其成员国向海洋倾倒污泥[44]。
3.7污泥处理处置费用分析
污泥处理及处置费用是昂贵的，约占全部基建费用的20～50%，甚至为70%。在我国城市污水处理厂中，传统的污泥处理工艺处理费用约占污水处理厂总运行费用的20%～50%，其投资占污水处理厂总投资的30%～40%[15]。
欧洲国家花在污泥管理方面的费用超过100亿欧元，其中15亿欧元花在污水处理厂污泥以及数目不详的类似污水污泥的工业污泥处理上。由于污泥农业利用难度的增加，所以有必要建设一些焚烧厂，从而使处理费用升高3～4倍[48]。
限制污泥农用的经济后果是相当大的。如果依靠限制的可供选择的处理方法，处理成本将由农用的75欧元／吨上升到焚烧的400欧元／吨。据德国的数据显示：污泥热处理费用将达到600欧元／吨。因此，排除有问题的化合物可能是经济的解决办法[45～47]。
总之，各国应当根据自己的地理位置、环境状况，经济实力、交通等因素来综合确定哪一种处理方法较为适合。
4 世界污泥处理处置标准
制定污泥利用标准应当根据土地利用情况、取样深度以及土壤pH值等因素进行调整。欧美国家根据各自具体情况制定了城市污泥土地利用技术标准。
英国的标准主要包括污泥中各项有毒有害物质、pH指标、污泥无害化、卫生化、稳定化处理后各项指标值，土地类型及其性质的测定，处理后污泥的土地使用范围。
美国联邦政府对城市污泥土地利用有严格的规定，在《有机固体废弃物（污泥部分）处置规定》中，将污泥分为A和B两大类：经脱水、高温堆肥无菌化处理后，各项有毒有害物质指标达到环境允许标准的为A类，可作为肥料、园林植土，生活垃圾填埋覆盖土等；经脱水或部分脱水简单处理的为B类污泥，只能林业用土，不直接用于改良粮食作物耕地[14]。自从1992年以来美国没有污泥倾倒入海洋，这是符合1988年制订的禁止污泥海洋倾倒公约的，结果许多将污泥倾倒入海洋的城市与其他城市联手将污泥制成土壤调理剂和肥料，以便用于农业土地和庭院。但是，为了避免污泥的负面效应，对应用于土地的污泥中化学物质进行了一些限制。这些限制源于化学物质从修复的土壤向植物、动物、和人类迁移的14条途径的冗长的风险评价。As、Cd、Pb、Hg和Se的浓度是为防止直接吸入污泥的儿童患病而制订的。对于这些元素，其他到达人类的途径和对动物和植物的所有影响都作为这些化学物质的浓度上限。对Cr、Cu、Ni、Zn的浓度限制是为防止其对作物的毒性而制订的。部分有机物的限制也加以考虑，因为这些物质已经被美国禁用或者被调查监测到已经超过了接受限[49]。
表6 国外污泥利用标准（最大施用量）[6，50～55]
单位：mg／kg 国家 年 Cd Cu Cr Ni Pb Zn Hg As 欧盟 1986 1～3 50～140 100～150a 30～75 50～300 150～300 1～1.5 法国 1988 2 100 150 50 100 300 1 德国 1992 1.5 60 100 50 100 200 1 意大利 3 100 150 50 100 300 ／ 西班牙 1990 1 50 100 30 50 150 1 荷兰 净土参考值 0.8 36 100 35 85 140 0.3 干扰值 12 190 380 210 530 720 10 英国 1989 3 135 400a 75 300 200 1 丹麦 1990 0.5 40 30 15 40 100 0.5 芬兰 1995 0.5 100 200 60 60 150 0.2 挪威 1 50 100 30 50 150 1 瑞典 0.5 40 30 15 40 100 0.5 美国 1993 20 750 1500 210 150 1400 8 中国（GB4284） 5／20 250／500 600／1000 100／200 300／1000 500／1000 5／15 75／75 日本 5 2 50 加拿大 20 500 1000 500 200 2000 2000
由表6说明：欧共体的成员国污泥利用标准是不同的。1986年6月12日，欧共体通过了“欧洲议会环境保护、特别是污泥农用土地保护准则”。目前，欧洲委员会正在考虑对重金属和可能的有机污染物进行限制，但是，这将会限制污泥循环利用的潜力。几个成员国已经建立了更为严格的污泥重金属含量的限制，一些国家已经引进了污泥中有机污染物含量的限制。
德国1972年6月通过了第一部废物处置法，于1982年1月15日在废物处置法下通过了一项有关农业、林业及园艺用地上使用污泥的法律条令，1992年4月15日对其进行了修改，1994年7月8日又通过了物质循环管理－垃圾法，并于1996年9月生效[13]。
目前我国关于污水处理厂污泥处理处置国家标准只有“农用污泥质量标准”（GB4284－84），此外还有部级标准“城市污水处理厂污水污泥排放标准”（GJ3025－93）。
欧盟成员国污泥污染调查结果显示：重金属使用越少，污泥污染越小，因此，越有利于污泥的循环利用。增加污泥的作为肥料的施用需要考虑农业土地污染不会影响食物质量、也不能导致环境破坏。
最近好的迹象显示：由于丹麦、德国、法国以及芬兰采用了更有效的污水处理技术，所以重金属含量下降了，而氮、磷的含量增加了[45～47]。
5 我国污泥处理、处置存在的问题和展望
污水处理中的污泥处理和处置技术在我国还刚刚起步，在全国现有污水处理设施中有污泥稳定处理设施的还不到1／4，处理工艺和配套设备较为完善的还不到1／10，能够正常运行的为数不多，污泥直接排放造成的二次污染必须予以充分的重视[15]。我国传统的污泥处理处置基建投资大、负荷低、安全性要求高，运行管理难度大、运行经验缺乏等问题，所以造成设备闲置，浪费极大[1]。我国存在大量小型污水处理厂，其污泥绝大部分未能得到妥善处置，污泥处置已经成为污水处理厂设计、运行中必须优先考虑的重要环节。污泥处理和处置不仅是我国而且是世界面临的技术挑战。
对于污水处理厂的污泥处理、处置系统的装备，发达国家在20世纪60年代就已经达到先进的成套化水平，而我国城市污水处理厂污泥处理起步较晚，而且对污泥处理处置重视不够。虽然80年代中期建设了大型污水处理厂，污泥处理也采用中温厌氧消化，但是污泥处理技术和设备几乎全部需要引进。近十多年来，城市污泥处理技术中某些单项专用设备有较大发展，但是污泥处置和最终出路方面尚属试验研究阶段[14]。
从污泥处理处置趋势分析，今后污泥利用方向将会是土地利用和热能利用。污泥农用将会向更安全地利用方向发展，因此，需要提供污泥的来源、污染方面的信息，同时在引进先进污水处理技术、制定更严格的污泥利用标准的前提下改进或创新污泥处理工艺。由于堆肥工业受到堆肥处理量、处理周期、成本的限制，所以目前欧洲只有1％的污泥用于堆肥，美国只有4％～5％。但是，随着科学技术的进步，堆肥化工艺设计正朝着工业化、系统化方向发展。随着人们资源循环利用和环保意识的提高，堆肥化和其他有竞争方法的经济差额逐步减少，今后将会有越来越多的资金注入堆肥化工厂的规划、设计、建造以及相关机械设备的研制之中，一批按照工程学、生物学原理设计、且符合液体和气体排放管理相关规定的大规模现代化堆肥厂将会大量出现。
污泥焚烧和能源利用将是污泥处置的发展方向之一，所以今后污泥焚烧的比例将进一步增加。污泥干化将继续不断完善和发展，据预测，未来10年欧洲采用热处理的污泥量将翻一番[56]。污泥干化设备正向大型化方向发展，其处理性能将不断完善，处理能耗将进一步降低。污泥低温热解能回收能量，经济性优于焚烧处理，是大有前途的处理方法，但是需要在热解机理和动力学研究方面作深入研究，在工艺和设备方面有所突破[21]。
近年来发达国家已就促进厌氧消化进程技术和污泥减量技术展开研究。通过各种预处理（如热解法、水解酸化法、碱处理等）来提高污泥的厌氧消化性能；通过臭氧氧化、超声波技术、解耦联代谢等措施进行污泥减量化处理。从世界范围来看，污泥土地填埋将会受到越来越多、越来越严格的限制，所以污泥填埋的比例将会逐渐减少。根据我国是一个以农业为主的发展中大国以及目前污泥处理处置中存在的特点，污泥处理应当以堆肥、土地利用和资源化为主，在经济较发达地区可根据实际情况探索其他处理处置方法（如焚烧法、热处理法等）。但是应当注意，在进行污泥土地利用时需要严格管理，只有符合农用标准的污泥才能用于农作物。在采用堆肥时，需要考虑污泥处理量、场所和使用场地等，当污泥不能农用时，可以考虑污泥干化和焚烧处理。
总之，在考虑选用某种污泥处理处置方法时，要从环境安全、资源投入产出和收益影响比四个方面来考虑污泥处理方案，同时兼顾环境生态、社会和经济效益三者之间的平衡。不管采用那一种污泥处理处置措施都需要考虑投资和运行成本和经济承受能力，要在设备投资、运行费用、地价和人力价格等基础上对处理方法加以综合评估。各地区在处置污泥时要根据当地地理环境、经济水平、技术措施、交通运输、能源、污泥利用市场和容量等因素，随着公众认识的提高和兴趣的改变而发生变化。
篇8
【关键词】污水处理厂；污泥；资源化利用
随着我国工业化与城市化的进程加快，水污染问题变得越来越突出，公共环境安全问题已经成为了全社会所关心的焦点，对污水问题进行处理已经成为共识，但是，随之产生的污泥成为了新的研究问题。如果对污泥只是简单的填埋那么会产生二次污染，所以，怎样把数量巨大、成分复杂并且含水率高的污泥进行安全有效的处理，已经成为人们关注的重大问题。
1. 污水处理厂污泥处置现状
当前，在我国污水处理厂污泥处置方法当中，污泥用作农业大约占了百分之四十五，用作陆地填埋大约占了百分之三十，用作其他大约占了百分之十，没有处理的污泥大约占百分之十五[1]。污泥是污水处理之后剩下的附属品，主要是由有机残片、无机颗粒、细菌菌体等成分组成的复杂的均质体。我国在污水处理的过程当中对污泥的重视还不够。早期的污水处理厂，因为没有规范的监管，所以对于污泥处理工艺尽可能进行简化，近几年刚建的污水处理厂都向着简单化发展，对污泥的处理形式过于简单，仅仅将污泥脱水、浓缩、外运，并没有中间的消化过程，更没有对其消除危害，如果像这样大批污水处理厂开始投产运营之后，产生大量的污泥和有害物质将会环境产生巨大的危害。
2.污水处理厂污泥处置现存问题
2.1 各种污泥进行处置的方法存在不足
当前污泥处置的方法主要有农用、焚烧、填埋和排海等，这些处理的方法都存在这一定的缺陷[2]，比如说卫生填埋法，因为污泥填埋对于污泥的土力学性质的要求是比较高的，需要的场地面积较大，而且运输费用较高，地基需要进行防渗透的处理才能避免地下水的污染，但是这样的方式不能从根本上解决问题，只是将污染的时间减缓了。有害的成分产生渗漏现象可能对地下水产生污染，还有填埋的废气排放等等，这些问题都说明土地填埋从很多方面来说都不是我们可以运用的长久的方法。
2.2 对污泥处理的重视不足，污泥处理的难度提高
随着社会经济的发展，我国当前对于污水处理技术产生了许多的关注，污水处理的工艺也日渐成熟，处理的标准也随着对于环境问题的重视也不断的提高。但是因为经济和管理等多方面的因素而对于污泥处理的重要性产生了忽视。另外，因为许多的工业废水超标排放，雨水流经和农业排水等各种各样的污水来源的问题，让污泥的成分变得越来越复杂。污泥房中存在着大量的人工合成的难降解物质、病原微生物和重金属，这样污泥处理的难度大大地提高。
2.3 大量小型污水处理厂站污泥问题没有解决
随着我国近年来城市建设的发展，许多新建的住宅小区和经济技术开发区离市区较远，污水在短时间内没有办法排进市政管道当中进行集中地处理，所以不得就近建造许多小型污水处理厂，但是大部分的污泥都没有进行合理的处理，长此以往就会对环境产生很大的危害。这样的小型污水处理厂站的污泥问题等待着解决。污泥处理已经成为了污水处理厂进行设计和运行之中首先要考虑的环节。
2.4 随着污水处理排放标准提高，污泥处理面临新的问题
为了防止水体产生富营养化的现象，污水处理当中不仅要将有机物去除还要对许多的无机物进行去除，另外我国的水资源逐渐紧张，很多的城市甚至存在着缺水的现象，污水回收利用对它们来说有着十分重要的意义，然而污水回收利用需要进一步的去除污水中的污染物质，出于这样的原因，污泥产量也不断的增加，并且生物除磷技术要充分考虑污泥中的返回负荷，这就使污泥的处理提出了许多新的要求。
3.污泥处理厂污泥处置改进对策
3.1 建立污泥处置的相关标准
我国到现在为止也没有制定出一个比较健全并且科学的污水污泥处置的标准体系，这样就很难指导污泥处置工作的顺利开展以及污泥处置当中的工程实践，这就对污泥最后的处置产生严重影响，导致污水处理厂污泥随意外运现象的产生。为了使污泥处置更加系统化，需要确立出有关的标准来指导实际生产。并且与我国实际的国情相结合，不断地开展技术政策和技术规范地研究，建立起具有我国特色的技术规范[3]，让我国污水处理厂产生出的污泥都能够得到有效的利用，促进我国社会的可持续发展。
3.2 尽快展开污泥减量化的研究
在污泥资源化利用进行操作比较困难的情况之下，我们要尽可能的减少污泥的产量，最大限度的节约所占用的空间，这是污泥处置所研究的重点。焚烧法是减少污泥体积的最有效的方法，既可以快速减少污泥又可以使污泥达到较大程度上的减少，并且它可以将污泥变成一种燃料资源，当然，也应该从我国的国情出发进行研究，找到更为先进的污泥减量化的方法。
3.3 尽快展开促进消化进程的研究，实现污泥无害化
当前最经常使用的方法是污泥消化处理。厌氧消化是当前国际上最先进的方法也是最为经济的方法。污泥厌氧消化可以使污泥减量并且较为稳定，它可以有效地将污泥的恶臭减轻和杀死其中的病原微生物，达到最为卫生的指标，污泥的脱水性和稳定性也会得到很大的改善。
3.4 集中建立污泥处理中心，降低污泥处置费用
英国在1998年就建立了集中地污泥处理中心，将很多污水厂的污泥集中运到中心进行统一的处理，这样可以很大的减少污泥处置所产生的费用，对于我国来说，尤其是中小型的污水处理厂，为了最大化的节省费用，这是一个很值得我们借鉴的发展出路。
4.污泥处理厂污泥综合利用价值分析
污泥是在污水处理的过程中所产生的，不同污水处理方式所产生的污泥的量也是不一样的，污泥当中既含有大量的重金属元素和寄生虫等有害的物质，但是也存在着许多的氮、磷，钾等营养元素，对污泥进行综合的利用可以促进我国的可持续发展，发展循环经济，促进资源节约型社会的建立，可以实现污泥减量化、无害化和稳定化的发展，目前对于污泥的利用主要可以运用在以下几个方面：将污泥用在果园、农田和林地，让污泥成为它们的养料，最大化的实现土地利用价值，还可以将污泥用在水泥制造，瓷砖制造和陶瓷制造等方面，让污泥促进建筑行业的发展，还可以把污泥应用在热能的制造等方面，这些措施都会显现污泥资源化的发展。
5.污泥处理厂污泥综合利用策略
污泥处理厂污泥的综合利用策略主要体现在以下几个方面：
第一：污泥堆肥。污泥中含有大量的有机物质，有着重要的养分，可以和猪羊牛粪等农家肥相比较，但是其中也含有许多的有害物质，因此，在进行利用之前要先去除这些有害物质，将病菌杀死再进行使用。
第二：污泥硝化制沼气。当处理厂规模比较小，污泥数量少的时候可以采用这样策略。这种策略的优点是比较方便我们进行操作和稳定，同时，处理过程需要排出的污泥量也比较少，但是所花费的费用比较大，能耗也比较多。
第三：污泥低温热解制燃油。污泥低温热解是一种正在发展当中的回收型污泥热化学处理的技术，可以将污泥有机质进行催化，产生活性衍生燃料的技术，在这个过程当中，污泥转化成燃烧特性较为优越的碳、油和可燃气，剩余的能量用燃料油的方式进行回收。
6.结语
随着我国工业化与城市化的进程加快，水污染问题变得越来越突出，公共环境安全问题已经成为了全社会所关心的焦点，对污水问题进行处理已经成为共识，但是，随之产生的污泥成为了新的研究问题。如果对污泥只是简单的填埋那么会产生二次污染，所以我们要对污水处理厂污泥处置和资源化利用进行关注与分析，促进我国各种资源的合理利用。
参考文献：
[1] 张培玉，城市污水处理厂污泥的综合利用与资源化[J].环境科学技术，2009（32）
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关键词：污水处理厂 污泥 处理处置 新技术
Abstract:e The author of this article on the sewage treatment plant sludge treatment and disposal technology are discussed, for reference.
Key words: sewage treatment plant sludge treatment and disposal technology
中图分类号：U664.9+2文献标识码：A
一、污泥的概念
污水处理厂的污泥是指处理污水所产生的固态、半固态及液态的废弃物，含有大量的有机物、丰富的氮磷等营养物、重金属以及致病菌和病原菌等。
二、污泥对环境的污染
主要的污染包括以下几种：
2.1 污泥盐分污染
污泥含盐量较高，会明显提高土壤电导率，破坏植物养分平衡、抑制植物对养分的吸收， 甚至对植物根系造成直接的伤害，而且离子间的拮抗作用会加速有效养分的流失。
2.2 病原微生物
污水中的病原体（病原微生物和寄生虫）经过处理会进入污泥，新鲜污泥中检测到的病原体多达千种，其中危害较大的是寄生虫。
2.3 氮磷等养分的污染
在降雨量较大地区的土质疏松土地上大量施用富含 N、P 等养分的污泥后，当有机物分解速度大于植物对N、P 的吸收速度时，N、P 等养分就有可能随水土流失而进入地表水体造成水体的富营养化，进入地下引起地下水的污染。
2.4 重金属污染
在污水处理过程中，70％～90％的重金属元素通过吸附或沉淀而转移到污泥中。重金属是限制污泥大规模土地利用的重要因素， 因为污泥施用于土壤后， 重金属将积累于地表层。另外，重金属一般溶解度很小，性质较稳定，所以其潜在毒性易于在作物和动物以及人类中积累。
三、污泥处理处置的常用方法
3.1 抛弃型技术
抛弃型技术的主要方法是污泥的填埋和投海造地两种。
3.1.1 填埋
污泥消化后经脱水再进行填埋是目前国内许多大型污水处理厂主要采取的方式，经过消化后的污泥，有机物含量减少，性能稳定，总体积减少，脱水后作填埋处置是一种比较经济的处理方式。
污泥填埋的操作要求与垃圾填埋相似。污泥填埋场的渗滤液属高浓度有机污水，必须集中加以处理；污泥填埋场四周应设围栏，并采取相应的防蚊蝇、防鼠措施，未经干燥焚烧处理的污泥，宜小规模分层填埋，生污泥泥层厚度应小于 0.5m，消化污泥泥层厚度应不大于3m，泥层上面铺砂土层为0.5m，彼此交替进行填埋，并设置通气装置，污泥焚烧灰渣填埋时，可不分层填埋。
这种处置方法简单、易行、成本低，污泥又不需要高度脱水，适应性强。但是污泥填埋也存在一些问题，占地多，潜在生物可利用率低，填埋渗滤液和气体的形成，渗滤液是一种被严重污染的液体，如果填埋场选址或运行不当会污染地下水环境，后续处理管理费用高等问题，填埋场产生的气体主要是甲烷，若不采取适当措施会引起爆炸和燃烧。
3.1.2 投海
沿海地区，尤其是有大江、大河入海口附近，可考虑把生污泥、消化污泥、脱水泥饼或焚烧灰渣投海。投海污泥最好是经过消化处理的污泥。投海方式可用管道输送或船运，其中管道输送较为经济。在污泥投海工程实施前，必须搞好投海区的选择（离海岸10km以外， 水深25m 左右），以保证海水的稀释与自净作用。污泥填海造地，应遵守下列要求：①必须设护堤，渗水也必须集中进行处理，以防污泥和污水污染海水；②污泥或灰渣中的重金属含量应符合填海造地标准。
3.2 资源化技术
3.2.1 农业综合利用
①污泥堆肥化利用
污泥中含有大量的有机质、氮、磷、钾等植物需要的养分，同时污泥中也含有大量有害成分，因此在土地利用之前，必须对污泥进行稳定化、无害化处理，如好氧与厌氧消化、堆肥化等，其中堆肥化处理是较多采用的一种方法。
堆肥化是利用微生物的作用，将不稳定的有机质降解和转化成稳定的有机质，并使得挥发性有机质含量降低，减少臭气；物理性状明显改善，便于贮存、运输和使用；高温堆肥还可以杀灭堆料中的病原菌、 虫卵和草籽，使堆肥产品更适合作为土壤改良剂和植物营养源。
②污泥消化后利用
厌氧消化较其他稳定化工艺具有如下优点：
1 产生能量（甲烷），有时超过废水处理过程所需的能量；
2 使最终需要处置的污泥体积减少30%～50%；
3 消化完全时，可消除恶臭；
4 杀死病原微生物，特别是高温消化时；
5 消化污泥容易脱水，含有有机肥效成分，适用于改良土壤。
当处理厂规模较小，污泥数量少，综合利用价值不大时，也可采用污泥好氧消化。它的主要优点是：运行操作比较方便和稳定、处理过程需排出的污泥量少。但运行费用大、能耗多。在具体工程实践中，污泥处理采用哪种工艺，厌氧消化还是好氧消化，应视具体情况而定，如污泥的数量、有无利用价值、运转管理水平的要求、运行管理与能耗、处理场地大小等。
3.2.2 低温热解制取可燃物
污泥热化学处理因其无害化和减量化彻底，地位已逐渐增强。它通过在催化剂作用下无氧加热干燥污泥至一定温度（小于500℃）、由干馏和热分解作用使污泥转化为油、反应水、不凝性气体和炭等可燃产物，最大转化率取决于污泥组成和催化剂的种类，正常产率为 200～300L（油）/t（干泥），其性质与柴油相似。
四、污泥处理处置的新方法
4.1 污泥燃料化技术
污泥燃料化方法目前有两种，一种是污泥能量回收系统，简称HERS法（Hyperion Energy System），第二种是污泥燃料化法,简称SF法（Sludge Fuel）。
（一）、HERS法
它是将剩余活性污泥和初沉池污泥分别进行厌氧消化，产生的消化气经过脱硫后，用作发电的燃料。混合消化污泥林、离心脱水至含水率80%，加入轻溶剂油，使其变成流动行浆液，送入四效蒸发器蒸发，然后经过脱轻油，变成含水率2.6%、含油率0.15%的污泥燃料。轻油再返回到前端做脱水污泥的流动媒体，污泥燃料燃烧产生的蒸汽一部分用来蒸发干燥污泥，多余用来蒸汽发电。
HERS法所用的物料是经过机械脱水的消化污泥。污泥干燥采用的多效蒸发法一般是用蒸发干燥法，不能获得能量收益，而采用CG法可以有能量收益；污泥能量回收两种方式，即厌氧产生消化气和污泥燃烧产生热能，然后以电力形式回收利用。
（二）、SF法
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关键词：给水厂，污泥处理，技术，分析
引言：城市生活用水来自于给水厂，给水厂通过净化地下水和污水来获取符合饮用标准的生活用水，在这个流程中需要添加混凝剂以及其它药剂，因此生活用水的获得还会产生废水以及污泥，这部分的废水必须经过处理后再排出水厂，否则会严重的损害周边环境，也会造成巨大的资源浪费。当前国内的给水厂污水及污泥处理技术大多套用污水处理厂技术，因此在污泥的处理上并不存在单独的针对性技术，这就导致污泥的处理效果并不理想，有必要针对给水厂污泥处理技术进行研究和探索。
给水厂污泥主要源自沉淀池的排泥水和过滤池的冲洗排水两个环节，因此主要是包含石灰软化污泥和化学絮状污泥两类。给水厂的污泥中掺杂了大量从污水中净化出的有机物、金属杂质、净化药剂等物质，因此要想降低污泥数量，就必须降低混凝剂的使用量。
1 给水厂污泥处理技术发展概述
国外的给水厂已经普遍推广了污泥处理配套设施，最早在19世纪30年代末期美国就开始了针对给水厂污泥处理技术的研究，而在19世纪的70年代中期已经形成了完善的法律法规体系，用以规范给水厂的污泥处理工艺，各项给水厂污泥处理技术蓬勃发展。而在国内的给水厂污泥处理技术研究开始于20世纪80年代，上海的一家自来水公司首次针对污泥处理建立了项目研究组，并在90年代开始尝试建设给水厂污泥处理设施，当前国内的给水厂污泥处理设施主要在大型城市推广，中小城市尚未普及。
2 给水厂污泥处理技术分析
给水厂的污泥处理技术主要包括6个环节，各个环节的技术要点以及对污泥处理效果的影响程度都不一样，分述如下：
2.1 污泥定量
给水厂的污泥来源是多方面的，因此污泥的最终含量很难准确界定，所以在进行给水厂污泥处理设备的容量设计时，必须考虑到给水厂净化的各个流程，包括净化水的总量、混凝剂的用量、水质情况等等，此外净化工艺也会影响到污泥的产生量，这些因素综合起来，才能保证污泥处理设施的设计容量满足实际需要。
2.2 污泥调质
自来水厂排泥水处理一般在污泥脱水前需进行预处理，即污泥调质。尤其是采用铝盐（或铁盐）处理低浊度原水产生的污泥，由于污泥成份中金属氢氧化物的比例很高，污泥的脱水性能很差，更需要进行污泥调质。污泥调质有两方面的目的：其一是改善污泥性质和污泥的脱水性能，使污泥可以更快、更容易地脱水，大部份污泥调质是为实现这一目的：其二是防止脱水过程中过滤介质的堵塞，使污泥脱水可以保持稳定运行。
2.3 污泥减容
污泥中含有大量的金属、药剂和有机物，如果能够从污泥中剥离和溶解这些物质，就能够进一步降低污泥处理的总量，从而实现污泥处理费用的节约，污泥碱容就是这样一种污泥处理工艺优化手段，利用碱容技术可以剔除污泥中的绝大多数化学污泥成分，从而降低污泥处理负担。
2.4 污泥浓缩
浓缩的目的是提高污泥的含固率，减少污泥体积和后续处理设备的负荷。特别是对于机械脱水，浓缩通常是污泥脱水工艺必不可少的环节。
最常用的浓缩方法是重力式浓缩池。根据处理水量的大小，可设计为间歇式和连续式两种运行方式。对小型水厂，可使用带浮动式撇水装置的间歇式浓缩池。一般是采用带搅拌装置的连续流重力浓缩池。对污泥进行慢速搅拌造成的扰动有利于污泥颗粒之间的空隙水和气泡上升逸出，加速污泥的浓缩。速度太快容易打碎已凝结的污泥颗粒，反而造成污泥浓缩性能恶化。工程上常用的搅拌方法是在刮泥机的水平桁架上设置垂直搅拌栅。为保持不同半径圆周上的搅拌强度均匀，栅条的间距沿径向逐渐增大。
2.5 污泥脱水
污泥脱水的主要目的在于将污泥从流状固化成污泥饼，进而实现其搬运和远距离处理，所以脱水工艺是保证污泥最终处理效果的最后环节，同时这一环节的净化费用也是最高的。
污泥脱水一般分为非机械式污泥脱水和机械式污泥脱水两大类。非机械式污泥脱水又可以分为污泥塘和污泥干化床等，其中污泥干化床的应用和研究较多。机械式污泥脱水包括真空过滤机、离心机、带式压滤机、滚压式脱水机和板框压滤机等几种主要形式。
2.6 泥饼处置
脱水以后泥饼的处置是污泥处理的关键问题，污泥的最终处置费用高，环境影响大，处置方法多。脱水污泥也是一种资源，至少可以作为填土或垃圾填埋场的覆盖土，有些还可以制砖、烧水泥，不投加PAM富含有机物的脱水污泥还可以作为肥料。目前主要有泥饼的农用、泥饼的焚烧处理、泥饼的卫生填埋、泥饼的海洋投弃、泥饼资源化等。
首先泥饼可以直接向海洋投放，脱水之后的污泥变成泥饼，将泥饼运输至海洋深处后直接投放，但是要注意不得在禁止投放的区域进行污泥投放，而且污泥的投放也是有诸多的危害的，长时间在同一地点进行污泥投放会影响区域生态平衡，因此这种方法会逐步淘汰。
其次泥饼可以直接进行焚烧，因其内部化学成分较多，直接进行焚烧也可，但是这种方式会造成二次大气污染。
泥饼的填埋方法主要是在地质条件允许的区域进行有条件的填埋，填埋前还要对泥饼进行一定的物理、化学处理。
最后泥饼还可以应用在农业生产上，泥饼中的有机物可以作为农业种植的底肥用，将泥饼填埋至土壤表层，能够适当的提高土壤的有机物含量，但是在使用泥饼时，要确保泥饼中不含有大量有毒物质或是病毒物质，且重金属含量也要监测并保证不会危害植物生长。
结语：给水厂的污泥处理技术主要包括污泥量的确定、污泥调质、污泥减容、污泥浓缩、污泥脱水以及泥饼处置等关键技术环节，这些环节都是针对污泥的成分以及存在状态制定的针对性技术，也是保证污泥有效利用和净化的保障。虽然国内给水厂已经开始引入上述技术，并意识到针对性的污泥处理技术有利于环境保护和资源利用，但是限于发展时间以及工程技术人员水平的制约，尚不能完全的满足当前的环境保护需求，因此必须更加深入的探究适合国内给水厂的污泥处理技术和工艺，为我国水资源利用和环境保护做出应有的贡献。
参考文献
[1]程爱华，尹向辉.利用给水厂污泥制备透水砖的试验研究[J].绿色科技，2013（2）：129-131.
[2]朱亚琴，徐乐中.给水厂污泥处置与资源化利用[J].广东化工，2011（12）：92-93.
