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1污泥处置方法及工艺简介常光易锦政［摘要］介绍了国内污泥处置工艺方案的选择方法及主要处置方法。［关键词］污泥；卫生填埋；土地利用；干化；焚烧1.概述随着人民生活水平的提高和工业化进程的加快，城市污水量、工业废水量成倍增加，随之产生大量的污泥。在污泥量不大时可以采取绿化用肥，简单处理填埋等方法处置。污泥量增大后，污泥的处置压力大增，污泥处置已经影响到国家的环保质量。2.污泥处理处置工艺方案选择2.1污泥处理处置的定义对污泥处理处置正确的定义应该是：给污泥一个最终的归宿，要么作为肥料施用到农田、绿化等土壤中，成为土壤的一部分；要么加以资源化利用，形成有用的材料，如铺路的渣土、水泥、制砖等；要么填埋，未加任何利用，且耗费土地资源而弃置。2.2污泥处理处置的目的污泥处理与处置的目的主要有以下三个方面：减量化：减少污泥最终处置前的体积，以降低污泥处理及最终处置的费用；无害化：通过处理使污泥稳定，最终处置后，不再产生污泥的进一步降解，从而避免产生二次污染，达到污泥的无害化与卫生化，如去除重金属或灭菌等：资源化：主要有以下三种途径：由于污泥主要成分包含有机质和矿物质，因此可以用来产生肥效，改良土壤。污泥的有机质具有一定的热值(2200～4000kcal/kg·干污泥)，因此经过处理后，可以作为低热值的燃料加以利用。由于其含有大量的无机质，在处理后也可以作为建材的原料。毫无疑问，以上三种资源化途径，均要求在经济上是可行的，在污染和卫生方面是安全的。2.3污泥处理处置技术介绍2污泥处理处置是指将污泥经过一系列的物理、化学或生物处理，降解有机物、杀灭细菌，使其稳定化，一般包括前处理、中间处理和最终处置三个阶段，如图1所示。前处理一般有浓缩、消化、脱水等工艺；中间处理一般有堆肥、干化、碱性稳定和焚烧等工艺；污泥最终处置方式主要有土地利用、卫生填埋、污泥投海及建材利用等。图1常用污泥处理处置过程（一）.堆肥堆肥是一种最常见的生物转换技术，是污泥稳定化、无害化处理的主要方式之一，也是农业利用的有效途径。堆肥分好氧堆肥和厌氧堆肥。通常所说的堆肥是利用污泥中的好氧微生物进行好氧发酵的好氧堆肥过程。在污泥中加入一定比例的蓬松剂和调理剂（如秸秆、稻草、木屑或生活垃圾等），借助于微生物群落，在潮湿环境下对多种有机物进行氧化分解，将之转化为类腐殖质。经过堆肥化的污泥质地疏松，阳离子交换量显著增加，污泥容重减少，含固率可以达到55％，可被植物利用的营养成分增加，病原菌和寄生虫卵几乎全被杀灭。堆肥产品可用于土壤改良、绿地肥料、废弃石坑恢复绿化等。生污泥、消化污泥或经过化学稳定处理的污泥都可以进行堆肥处理。好氧堆肥有静态和动态两种。在堆肥过程中，微生物活动需要氧气，产生二氧化碳、水蒸气和热量。虽然堆肥的温度可以超过70℃，但是常用的堆肥温度为50～60℃，经过3～10d，堆肥温度逐渐下降。在堆肥过程中除需要供氧外，还需要除去废气、水蒸气和热量。通气量可以控制堆肥温度和含水率。浓缩土地利用脱水消化后浓缩中间处理前处理最终处置堆肥干化碱性稳定干化焚烧卫生填埋污泥投海错误！未指定书签。PAG污泥建材利用3污泥堆肥投资小，工艺简单，运行成本低，但堆肥存在明显的缺点：1）堆肥要求污泥的重金属含量稳定且小于相关标准要求，较难控制。2）所需场地面积大、辅料需求量大、处理周期长。3）堆肥产生的渗滤液处理难度大，恶臭控制较难，易造成二次污染，对环境影响大。4）堆肥产品肥效低，只能就近使用，生产运行状况受产品销售市场的影响，难以持续处理污泥。（二）.碱性稳定碱性稳定化是在污泥中加入石灰、水泥窑灰或飞灰等碱性物质，使污泥pH值大于12，并保持一段时间，利用强碱性和高温杀灭病原体、降低恶臭和钝化重金属。最终处置方式采用土地利用或卫生填埋。碱性稳定化的两个主要处理方法是N-ViroSoil方法和Agri-Soil方法。前者在碱性稳定后通过机械翻堆或其它方法使污泥快速干燥；后者则在混合碱性物料后进行堆肥，碱性稳定化的优点是可以消除病原体，缺点是不但不会减少污泥量，而且还会增加污泥量。（三）.干化干化是利用热能将污泥烘干，目前所用的污泥干化器有直接干化器、间接干化器和多效蒸发干化器，可以使用蒸汽、电力、沼气、燃油、煤或红外装置作为热源。干化后的污泥呈颗粒或粉末状，全干污泥含水率在15％以下，微生物活性受到抑制，避免了因微生物繁殖而发霉发臭。干化后污泥可以用于制作肥料、营养土，也可作为燃料和建筑材料等加以利用，多个方面的研究和实践尚待深入。污泥干化具有以下突出的优点：1）减量化：污泥体积显著减小至原来的1/4～1/5；2）无害化：臭味消除，无病原物；3）资源化：能回收、利用，产品具有多种用途，如作为肥料、土壤改良剂、燃料等。污泥干化亦存在以下缺点：1）工程建设投资较大；42）运行能耗较高；3）产品回报低；4）未消化污泥干化后不稳定、易燃，保存条件较苛刻，需要立即处理或在低温及惰性环境下存储和运输。（四）.焚烧焚烧是利用污泥中丰富的可燃质，使污泥焚化。焚烧过程中，所有的病菌病原体被彻底杀灭，有毒有害的有机残余物被热氧化分解。焚烧灰渣可用作生产水泥等建材的原料。可用于污泥焚烧处理的焚烧炉有多层焚烧炉、流化床焚烧炉、炉排焚烧炉、复合床焚烧炉等。污泥焚烧是否需要外加燃料，取决于污泥本身的热值（如有机物含量）和污泥的含水率。含水率为70％～85％的脱水污泥直接进行焚烧时一般需要添加辅助燃料，含水率为35％～40％的半干污泥一般不需辅助燃料就可以焚烧。污泥焚烧的温度取决于所采用的焚烧炉类型，如多层焚烧炉干化区的温度为427～760℃，燃烧区的温度为760～927℃；流化床焚烧炉底层温度一般为800℃，燃烧温度可以达到850～900℃；炉排炉燃烧温度可以达到850℃以上。污泥焚烧处理设施的配套工艺主要包括三方面：干化系统对污泥进行干化，使污泥在焚烧过程中能够稳定燃烧，降低添加辅助燃料的运行成本；净化系统对废气、废液、废渣进行处理，以便达到规定的排放标准，保护环境；余热锅炉对烟气的热量进行回收利用。污泥焚烧的优点：适应性较强、资源再利用、占地面积小、减容85％以上、达到了完全灭菌无害并达到最大程度的减量，污泥干化/焚烧工艺的运行费用较低，废气经过处理后排入大气，环境污染指标容易监控。该法也有一定的缺点：工艺较复杂、一次性投资大、设备数量多、操作管理复杂，技术要求很高。一般在下列情况下，可以考虑采用焚烧工艺：1）污泥自身的热值高，可以自燃并利用燃烧所释放的热量；2）与城市垃圾混合焚烧并利用燃烧所释放的热量；3）污泥不符合卫生要求，有毒物质含量高，不能为农副业利用；4）场地紧张，填埋困难。5目前，污泥焚烧工艺一般为：将污泥先经过半干化或干化后，再进行焚烧。这是目前在保证资源综合利用的情况下，运行成本最低、减量最彻底的方案，热能的利用可大幅度降低能源支出。（五）.土地利用污泥的土地利用是指污泥经过处理后，使污泥中的营养成份又回用于土地的处置技术。污泥的土地利用处置方式常与堆肥、碱性稳定和干化污泥等处理工艺结合用于处理处置污泥。土地利用有很多种形式，用于拟关闭石坑生态恢复绿化、石壁绿化、自然山地的植被生态恢复、污泥制肥代替复合肥用于高尔夫球场草皮养护以及污泥农用等。（六）.卫生填埋污泥卫生填埋一般指单独建设一个专门填埋处置污泥的填埋场地，这是一种较为成熟的污泥处置技术。污泥卫生填埋是把脱水污泥、干化污泥或焚烧后的残渣运到污泥卫生填埋场进行填埋处置的工艺。卫生填埋法适宜于填埋场地容易选取、运距较近以及有覆盖土的地方。迄今为止，卫生填埋法是国内外处理城市污水处理厂脱水污泥最常用的方法。卫生填埋法处置具有处理量大、投资省、运行费低、操作简单、管理方便、对污泥适应能力强等优点。但脱水污泥直接填埋仅适合污泥已经厌氧消化稳定处理，泥饼含水率小于65%，具有一定的土力学强度的情况；同时填埋还会造成污泥中的有益成份不能得到回收利用，而且所含的重金属、有机残余物等有毒有害物质会进入填埋场渗滤液，增加了渗滤液处理的负担，形成二次污染。随着可供填埋空间的日趋减少、污泥量的不断增加等使污泥填埋成本不断增加，现在污泥处置方法中填埋所占的比例正逐渐减小。（七）.污泥投海倾倒污泥必须符合《中华人民共和国海洋倾废管理条例》附件一、二和《伦敦倾废公约》有关规定，并由国家海洋局南海监测中心进行成分污泥分析和试验后，确定能否倾倒。（八）.污泥建材利用由于污泥中含有一定量的有机和无机成份，而一些建材制品（如建筑用砖）6的制作原料需要一定量的无机物（粘土），另外烧制过程中需要一定量的辅助燃料，这两方面的需要使得污泥有可能作为水泥生产与制砖生产所需的原料。但这种利用方法在新城区运用有很大的局限性。首先污泥制砖需要对烧制过程中产生的有害废气（如二噁英、重金属等）进行烟气处理，而且由于其他原料和燃料的加入，会大大影响烟气处理的种类和数量，另外，采用污泥制砖后其产品用于民用还存在卫生安全许可等一系列问题，因此污泥制砖具有一定的环境及卫生安全风险。（九）.污泥的其他处理处置方法其他处理处置方法如污泥改性制活性碳、制吸附剂、用作粘结剂、污泥油化、降解氯代化合物都有一定的研究，但目前还不能得到大规模应用；像臭氧消除剩余污泥，蚯蚓处理污泥技术，尚处于探索阶段。3.结束语未来的污泥处理策略是使污泥的产生、处置与环境保护之间达到一个良好的平衡，不应再走工业发达国家先污染再治理的老路。目前的污泥处置方法由于各自存在的问题已成为一个重要的环境问题，寻找一条有效处理和利用污泥的技术具有重要的现实意义。在大力推进循环经济、落实科学发展观、建设“节约型社会”的今天，坚持“泥水并重”的原则，把城市污水处理厂污泥的处理处置与资源化的相结合，将成为城市污水污泥最佳的最终出路。（作者单位：南海绿电再生能源有限公司）