污泥处置方法分析与汕头市污泥处置方向探索

Posted 2023-01-15 堆肥

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为了控制水污染和实现污水资源化，我国对城市污水处理率提出了明确的要求，到2005年50万以上人口城市污水处理率应达到60%以上；到2010年，所有设市的城市，污水处理率不低于60%。直辖市、省会城市、计划单列市和风景旅游城市，污水处理率不低于70%。根据这一要求，全国兴建了大量的污水处理厂，与此同时，污水处理的副产品“污泥”的产生量也越来越大。据不完全统计，以活性污泥法为主的污水处理工艺，其污泥产生量是污水处理量的0.3%—0.5%（以含水量97%计），数量十分惊人[1]。污水厂污泥中含有重金属、致病菌、寄生虫卵等危害人类健康的有机物，如果污泥处理不当，极易造成二次污染。

1、概述

1.1汕头市污泥处置现状

根据《广东省治污保洁工程实施方案》，到2010年，广东省设市城市污水集中处理率不低于60%，50万人以上城市不低于70%。由此汕头市制定了《汕头市保洁工作实施方案》，计划到2010年新增污水处理能力约58万吨/日。汕头市目前建成并投入运行的汕头龙珠水质净化厂，日处理能力14万吨，采用A2/O氧化沟工艺，每天产生污泥约50吨，含水率为70%—80%，所产生的污泥大部分填埋或露天堆置在城郊及厂区周围，少部分直接或经简单处理后作为绿化及农用肥料。

1.2存在问题

污泥经脱水后含水率仍然较高，导致填埋工艺如推平、压实、覆盖很难进行，给填埋造成了较大的困难；露天堆置的污泥散发出的恶臭给大气造成了污染，同时还成为仓蝇孳生的良好环境；脱水后的污泥有恶臭、结块的特点，直接作为肥料使用存在很大缺陷。

2、污泥的处置方法

污泥的处理和处置主要有以下几个方面的任务：（1）减量化：一是在污水处理工艺中采用生物或化学的方法直接减少污泥的产生，二是在污泥处理系统中提高污泥的含固率，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；（2）稳定化：通过处理使污泥性质稳定，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；（3）无害化：去除污泥中对人体或自然界有危害的病毒、细菌、原生动物和重金属等；（4）资源化：一是利用污泥中富含的N、P、K等回收有机肥料，改善土壤条件，促进作物的生长，二是利用污泥中大量有机物储藏的热量进行焚烧，回收热能。从世界范围看，城市污泥的处置方法主要有焚烧、填埋、投海和堆肥等多种形式。

2.1污泥焚烧

污泥焚烧的优点是可以迅速和最大限度地实现减量化，它既解决了污泥的出路又充分利用了污泥中的能源，且不必考虑病原菌的灭活处理。污泥焚烧的热能可回收利用，有毒污染物被氧化，灰烬中的重金属活性大大降低。缺点是高成本和可能产生的污染（废气、噪声、震动、热和辐射）。焚烧所需的费用很高，如无空气净化设备，产生的有毒有害气体将造成环境污染，存在烟气污染问题，同时焚烧需要消耗大量的能源，即使在焚烧过程中回收热能，仍然无法大幅度降低能源消耗。从国外的情况看，焚烧投资约全人民币7500—12000元/at（干污泥），运转与维护费600—1250元/at，是其它工艺的2—4倍。我国目前的经济能力及能源储备状况决定了这一处置方式难以推广。

2.2污泥填埋

污泥的卫生填埋始于20世纪60年代，到目前为止已发展成为一项比较成熟的污泥处置技术。但是，填埋只是延缓了污染产生的时间。污泥中含有的各种有毒有害物质经雨水的侵蚀和渗漏会污染地下水，因此污泥填埋地基需作防渗处理。此外，因城市污泥大量的产出使得适宜填埋的场所显得越来越有限。填埋需占用大量土地、耗费可观的填埋费用，近年来污泥填埋处置所占比例越来越小，并将受到越来越严格的限制。据有关部门测算，按填埋场25km运程计算，每吨湿污泥的运输和填埋管理费达25元，同时按国家规定，填埋1吨夯实垃圾占地0.6m2。照此测算，在目前我国城乡耕地越来越少的情况下，显然不符合社会可持续发展的要求。

2.3污泥投海

污泥投海操作简单、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投海对海洋生态环境可能存在的影响。美国于1988年已禁止污泥投海，并于1991年全面加以禁止。日本对污泥投海作了严格的规定。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。

2.4污泥堆肥农用

污泥堆肥是利用污泥中的好氧微生物进行好氧发酵的过程。污泥按一定的比例与各种秸秆、稻草、锯末、树叶等植物残体或草炭、粉煤灰、生活垃圾等混合，借助于混合微生物群落，在潮湿环境中对多种有机物进行氧化分解，使有机物转化为类腐殖质，由此而产生的堆肥产品可以有效地用作土壤改良剂和肥料。目前世界各国普遍彩的堆肥方法有静态和动态堆肥两种，如自然堆肥法、圆柱形分格封闭堆肥法、滚筒堆肥法、竖式多层反应堆肥法以及条形静态通风等堆肥工艺。

3、汕头市污泥处置方向探索

从污泥的成分看，其中有机物、氮、磷等的含量均高于一般农家厮肥，还含有钾及其它微量元素，若施用于土地中，对土壤物理、化学及生物学性状有一定的改良作用[2]。经过堆肥处理后，污泥的物理性状改善，含水量降低（小于40%），疏松、分散、细粒状，便于贮藏、运输和使用；同时，污泥经过堆肥处理后，植物可利用形态养分增加，重金属的生物有效性减小，如果根据污泥堆肥的养分含量、土壤养分状况及植物对养分的需求，给其中加入一定量的化肥，并补充必要的微量元素，制成复合有机肥料，作为商品出售，将有较好的经济效益。

汕头市是中国第一个粮食生产和水稻种植连续十年实现“吨粮市”和“吨谷市”的地级市，历来农业生产比较发达，“高产、高质、高效”农业蓬勃发展，农业产业化经营呈现良好发展势头，形成了粮食、蔬菜、禽畜、水产、果茶业及花卉六大支柱产业。因此，无论从经济因素还是从肥效利用因素出发，污泥堆肥农用都是一种符合汕头市实际情况的处置方法，这种处置方法一方面可以为汕头市的污水厂污泥找到一条根本出路，另一方面还可缓解农村资源的短缺。

4、小结

随着城市污水处理事业的发展，作为污水处理过程的伴生物的污泥也日益增加，污泥的处置问题在城市污水处理中占有的位置将日益突出。针对这一问题，不同国家的解决方法是不尽相同的，同一国家不同地区也存在差异，因地制宜应该是污泥处理处置方式选择的基本思路和原则。我国地域辽阔，不同地区的自然环境、人文环境、产业结构和经济发展水平都不同，各地区应从自身特点出发，采取适宜的技术路线。从汕头市的实际情况来看，走资源化利用道路，采取堆肥农用的方式处置污泥是最为现实可行的。

参考文献：

[1]张自杰林荣忱金儒霖.排水工程（第三版）.北京：中国建筑工业出版社，1996，296˜299

[2]周立祥等.城市污泥土地利用研究.生态学报，1999，19(2)：185˜193

[3]张增强唐新保.污泥堆肥化处理对重金属形态的影响.农业环境保护，1996，15(4)：188˜190