針對中國城市污水廠污泥處置現(xiàn)狀問題，概述了國內(nèi)外常規(guī)污泥處置目標和常規(guī)污泥處置方式，主要包括填埋處理的方式、污泥焚燒的方法、污泥土地利用的措施，并對目前在中國的適用情況進行了探討。目前常用的幾種常規(guī)污泥處置方法各有利弊，也在不斷的發(fā)展，對于中國各城市來說不可能僅局限于一種處置方法，應(yīng)結(jié)合每個城市的具體情況且還需與城市整體發(fā)展趨勢相適應(yīng)。只有這樣才能處理好中國城市污水廠污泥處置。保證人民生活在藍天碧水的環(huán)境之中。
隨著中國各地污水處理廠的建設(shè)，水污染治理的能力不斷加大，污泥產(chǎn)量也越來越多，污泥的處理處置已成為環(huán)境綜合治理工作中的新難點、新挑戰(zhàn)。中國的污泥產(chǎn)量在未來的幾年中還將大量增長，但是目前中國污泥處理處置水平較低，污泥經(jīng)過常規(guī)的濃縮脫水后，主要是棄置，沒有達到污泥“減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化”的要求，造成環(huán)境的二次污染，同時，污泥得不到妥善處置也嚴重影響了污水處理廠的正常運行。污泥處理處置已成為政府、行業(yè)專家、公眾共同關(guān)注的焦點。因此污泥處理處置，特別是減量化、穩(wěn)定化、無害化的處理處置已經(jīng)成為污水處理的新課題。筆者對國內(nèi)外常規(guī)污泥處置方法及目前在中國的適用情況進行了探討。
1 污泥處置目標
污泥是城市污水處理后的必然副產(chǎn)物，是一種由有機殘片、細菌體、無機顆粒、膠體等組成的極其復(fù)雜的非均質(zhì)體，除含有大量水分外，還含有有機物、重金屬、鹽類及少量的病原體微生物和寄生蟲卵等，若不進行科學(xué)地污泥處理處置將對環(huán)境造成新的二次污染。污泥處理處置的要求是： 穩(wěn)定化、無害化、減量化、資源化。
在污泥處理處置工藝路線的選擇中應(yīng)避免片面強調(diào)資源化的傾向。目前污泥處理處置技術(shù)的發(fā)展程度，尚不能高效地實現(xiàn)能量回收和物質(zhì)回用，以實現(xiàn)經(jīng)濟效益和節(jié)約能源的效果。污泥的資源化必須總體考慮，不能分割整個處理處置過程而強調(diào)某一局部單元工藝的效果，從而得出污泥資源化的概念。“資源化”并不是目的，而是一個重要的原則，要盡可能利用污泥處理處置過程中的能量和物質(zhì)，以實現(xiàn)其資源價值。
2 常規(guī)污泥處置方式
污泥處置： 處理后的污泥，棄置于自然環(huán)境中（ 地面、地下、水中） 或再利用，能夠達到長期穩(wěn)定并對生態(tài)環(huán)境無不良影響的最終消納方式。
根據(jù)上述定義，主要的污泥處置方式有填埋、投海、土地利用和制作建材。中國于1994 年接受3 項國際協(xié)議，承諾于1994 年2 月20 日起不再海上處置工業(yè)廢物和污水污泥。由于焚燒是減量化最徹底的處理方式，可使污泥重量降低至原重的1 /10，焚燒后的灰燼易于填埋或綜合利用，一般情況下也將焚燒作為一種處置方式。因此目前可行的污泥處置方式有： 衛(wèi)生填埋、土地利用、園林綠化、制作建材、焚燒。
在污泥處置方面，世界各國根據(jù)具體情況不同，選擇的方法各有側(cè)重。據(jù)有關(guān)資料，世界各國的污泥產(chǎn)生量和處理方法統(tǒng)計見表1。
由此可以看出，不同國家和地區(qū)因地制宜地采取了適合各自國情的污泥處理處置技術(shù)路線，主要考慮因素為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、土地資源、城市化程度等。針對中國的具體情況，衛(wèi)生填埋、園林綠化、焚燒以及制作建材都是可行的處置方式。
2.1 填埋處理的方式
污泥填埋有直接填埋和衛(wèi)生填埋兩種處置方式。直接填埋是將簡單滅菌處理后的污泥直接傾倒到低地或谷地，而衛(wèi)生填埋是將污泥運至垃圾填埋場與垃圾混合進行無害化填埋。其缺點是：
（ 1） 占地面積大。
（ 2） 有機物含量較高的污泥填埋后會產(chǎn)生大量滲濾液和填埋氣。
（ 3） 脫水污泥不符合垃圾填埋場的剪切強度要求，勉強填埋會影響填埋場的透水透氣性能及覆土，縮短填埋場使用壽命。
（ 4） 污泥具有一定的肥效和熱值，填埋將使得污泥中的資源化價值未得到任何利用，導(dǎo)致資源的浪費。
因為選址的難度較大，中國專門建設(shè)污泥填埋場幾乎不可能，而中國目前垃圾填埋場的容量是非常寶貴的。因此，污泥衛(wèi)生填埋不能成為中國污泥處理處置的發(fā)展方向，但根據(jù)目前國內(nèi)外污泥處理處置現(xiàn)狀，衛(wèi)生填埋應(yīng)該是一種長期的過渡措施，在其他處置方法不能實現(xiàn)時，衛(wèi)生填埋也不失為一種較妥善可靠的消納手段。為了節(jié)約寶貴的土地資源，降低污泥對填埋場的不利影響，同時降低污泥運輸費用，在污泥進入填埋場之前，有必要對其進行穩(wěn)定化、無害化處理，并且采用較經(jīng)濟的處理手段盡可能減少污泥的容積，改善物理性能便于填埋。
2.2 污泥焚燒的方法
污泥焚燒既是一種處理技術(shù)也是一種處置方法。目前在國內(nèi)外使用較多的污泥焚燒方式主要有直接混合焚燒和干化后焚燒兩種。
2.2.1 直接混合焚燒
指將污水處理廠脫水后含水率80% 左右的濕污泥用高壓泵送的方式直接投加到現(xiàn)有熱電廠、垃圾焚燒廠等鍋爐爐膛內(nèi)焚燒，燃料中污泥比例一般不能大于20%。這種方式目前在國內(nèi)有應(yīng)用，如寧波明耀環(huán)保熱電廠、南京協(xié)鑫熱電廠等。經(jīng)對應(yīng)用這種方法焚燒污泥的企業(yè)實地考察論證，直接混合焚燒存在著以下明顯的缺點：
（ 1） 鍋爐效率明顯下降，煤耗量大大增加。
（ 2） 直接混合焚燒污泥而導(dǎo)致鍋爐系統(tǒng)所排放的煙氣中水蒸氣含量急劇增加，加速了對鍋爐及后續(xù)煙氣處理設(shè)備的腐蝕。
（ 3） 排出的煙氣含大量高溫蒸汽，增加了煙氣后處理的負荷，影響除塵設(shè)備的運行效果。
2.2.2 干化后焚燒
污泥所含水分性質(zhì)復(fù)雜，有自由水分、間隙水分、表面水分、結(jié)合水分等存在形式。污泥干化常用的方法是將濃縮脫水后的污泥送至專門的熱力干燥設(shè)備直接或間接干燥，使污泥的含水率降到30% 以下。因此大量的水份在低溫時被蒸發(fā)，不進入燃燒爐，既減少了能源的消耗，又避免了大量的水進入鍋爐后對設(shè)備產(chǎn)生影響。含水率為30% 左右的污泥熱值為2000 ～ 2500 kcal /kg，能夠形成自燃，保持燃燒，減少燃燒爐耗煤量，節(jié)約能源。這種焚燒方式又可分為兩類： 一是污泥干化后單獨焚燒，二是污泥干化后進入現(xiàn)有的煤鍋爐或垃圾焚燒爐摻燒。
根據(jù)環(huán)保部門要求，污泥直接混合焚燒或者干化后焚燒與相關(guān)環(huán)保政策相違背。但若城區(qū)外圍擁有熱電廠等城市供電、供熱設(shè)施，利用這些電廠的廢熱或者熱能進行污泥干化并利用干化后污泥的熱值與煤或垃圾摻燒，在電廠實現(xiàn)能源利用應(yīng)該是國家鼓勵的污泥處理處置技術(shù)路線。這種處置方式成立的前提是電廠愿意接受摻燒污泥，并且摻燒比控制在不影響現(xiàn)有系統(tǒng)正常運行和達標排放的范圍內(nèi)，同時污泥干化成本控制在可接受程度。
2.3 污泥土地利用的措施
污泥土地利用的優(yōu)點是不需要填埋容積。污泥中的資源化物質(zhì)能得到有效利用，缺點是存在一定的環(huán)境風險，污泥中的有害物質(zhì)可能會對地下水、周邊水體以及作物有不利影響。
中國是一個農(nóng)業(yè)大國，由于化肥的廣泛應(yīng)用，使得土壤中有機質(zhì)含量逐年下降，需要施用市政污泥這樣的有機肥料。但是，污泥中的重金屬和其它有毒物質(zhì)是污泥土地利用的最大障礙，一旦不慎造成污染，后果嚴重且難以挽回，因此，污泥農(nóng)用應(yīng)該慎之又慎。
在美國，30 年前的預(yù)處理計劃保證了城鎮(zhèn)污水污泥中的重金屬含量達標，為污泥土地利用鋪平了道路； 10 年前的503 污泥規(guī)則進一步保證了污泥土地利用的安全性，免除了后顧之憂。
借鑒國外污泥土地利用的成功經(jīng)驗，首先必須對工業(yè)廢水進行嚴格的預(yù)處理，使污泥利用必須符合相關(guān)國家標準的要求，堅決杜絕重金屬和其它有毒物質(zhì)進入污水污泥。同時，必須對施用污泥的土壤中積累的重金屬和其它有毒物質(zhì)含量進行監(jiān)控，嚴格保證污泥土地利用的安全性。
根據(jù)中國的實際情況，污泥的土地利用主要有以下幾種方式：
（ 1） 污泥制肥： 制肥是將污泥中的有機物進行生物化學(xué)降解作用，使之轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的腐殖質(zhì)，從而可作為有機肥使用，對應(yīng)的處理工藝就是污泥堆肥。進行污泥制肥最大的問題是產(chǎn)品消納體系的建立，如果堆肥產(chǎn)品得不到穩(wěn)定持續(xù)的消納，污泥項目的可持續(xù)性就得不到保障。
（ 2） 土壤改良劑： 在環(huán)保局允許的范圍內(nèi)，可將經(jīng)過穩(wěn)定、殺菌、一定程度干化處理后的污泥作為土壤改良劑施用，參考相關(guān)國外施用標準，這種污泥消納方式的容量是很可觀的。但這種處置方法的前提是取得林業(yè)局和林業(yè)開發(fā)公司的支持，并且對施用地域、方式、數(shù)量進行整體規(guī)劃布局，并針對存在的環(huán)境風險制定預(yù)案。
（ 3） 場平填方用地： 在城市市政建設(shè)過程中，需要大量的場平填方用土，由于武漢周邊土源較匱乏，很多工程取土點越來越遠，不僅影響了土源地的植被、破壞了土源地和運輸線路周邊的環(huán)境，還導(dǎo)致土方工程費用越來越高。污泥經(jīng)過干化或者石灰（ 水泥） 穩(wěn)定后，不僅含水率大大降低、病菌殺滅，物理性能也得到較大改善，可作為部分建設(shè)場區(qū)的填方土源。這種污泥消納方式的容量也是很可觀的，但保障性較差，受氣候、工程工期影響較大，且消納區(qū)域要取得環(huán)保部門的認可。
3 結(jié)論
污泥的處理處置已成為環(huán)境綜合治理工作中的難點，確定合適的處置方法對于污泥項目的實施有著重要意義。通過上述對處置方法的分析可以看出，國外污泥的最終處置主要采用土地利用、衛(wèi)生填埋以及焚燒，而且發(fā)展趨勢是衛(wèi)生填埋逐漸減少，土地利用和焚燒逐漸呈上升趨勢。對于中國而言，污泥處置方法的發(fā)展趨勢也與國內(nèi)外基本一致。污泥的處置方法各有利弊，也在不斷的發(fā)展，對于中國各城市來說不可能僅局限于一種處置方法，應(yīng)根據(jù)當
地污泥的性質(zhì)與數(shù)量； 投資情況與運行管理費用； 環(huán)境保護要求及有關(guān)法律與法規(guī)； 城市發(fā)展動態(tài)及污泥資源化利用，綜合考慮后選定，且還需與城市整體發(fā)展趨勢相適應(yīng)。
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