城市污水處理廠(chǎng)污泥的處置及其綜合利用

城市污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥對于環(huán)境十分不利，因污泥中有機物含量高，易變質(zhì)，其含有的大量寄生蟲(chóng)及病原體如不能有效、及時(shí)處理將二次污染水源、空氣和土壤，對環(huán)境造成危害。因此對污泥的處置和資源化利用是污水處理廠(chǎng)面臨的重要問(wèn)題。

一、城市污水處理廠(chǎng)中污泥的成分

污泥在處理污水的過(guò)程中產(chǎn)生的沉淀物，它是由無(wú)機顆粒、膠體、有機物質(zhì)、細菌、水分構成，其含水量、有機物含量高，性狀不穩定容易腐敗。其中有益部分是含有氮磷鉀等植物性微量元素，但也存在重金屬、病原菌、寄生蟲(chóng)、多氯聯(lián)苯等不易降解的有害有毒物質(zhì)。通過(guò)分析我國城市污水廠(chǎng)的初沉污泥和剩余污泥的成分，得知污水中的主要成分是淡水化合物，脂肪和有機質(zhì)比例較低。

二、城市污水處理廠(chǎng)污泥的處置技術(shù)

（一）污泥高溫堆肥

城市是人口比較集中的地方，工農業(yè)用水、生活污水都比較集中，量也十分大，如果處理不當，勢必會(huì )對環(huán)境造成嚴重破壞，從污水中分離出來(lái)的污泥的含水量很高，一般要經(jīng)過(guò)諸如壓縮、脫水干燥、高溫殺毒等處理。

我國污泥處理處置常用的方法有以下幾種。堆肥化實(shí)際上就是對自然環(huán)境中的細菌、真菌的最好利用。這個(gè)過(guò)程是有效使這些成分控制污泥中的難以降解的有機物，并使它們向穩定的類(lèi)腐殖質(zhì)生化轉化的微生物學(xué)過(guò)程。

目前，污泥高溫堆肥實(shí)現的方式不盡相同。有靜態(tài)的、動(dòng)態(tài)的、好氧與厭氧的，靜態(tài)堆肥是將污泥堆放于基墊上，基墊可以是由小木塊、碎草屑組成的通風(fēng)性能良好的材質(zhì)，在基墊的下方是被包裹住的通風(fēng)管道。在通風(fēng)管道的中間或者兩頭，可以放置鼓風(fēng)器，進(jìn)行空氣的抽送。這樣上層的污泥堆，就可以在氧氣的化合作用下，逐漸中和掉有害物質(zhì)。

處理過(guò)的污泥可以直接運到農田等地方，作為肥料使用。而鼓風(fēng)器吹出的空氣，經(jīng)過(guò)脫臭后，也可以直接排放。但缺點(diǎn)十分明顯，即受天氣影響大，碰到雨天，通風(fēng)管道易進(jìn)水，從而造成短路。但無(wú)論是上面的哪種堆肥方式，都會(huì )經(jīng)歷三個(gè)過(guò)程，即中溫、高溫、腐熟階段。

其中高溫階段揮發(fā)出的臭味較重，耗氧量也大。高溫堆肥對溫度的要求特別高，必須達到60℃以上，并且持續堆肥15天以上，高溫堆肥的優(yōu)點(diǎn)是處理量大，城市中大量的污水經(jīng)過(guò)處理后得到的污泥都可以這樣處理，但是缺點(diǎn)是，需要大面積場(chǎng)地、臭味重，影響周邊人類(lèi)生活，資金耗費多。另外，堆肥的地方，土壤破壞嚴重。

（二）填埋處理

應對大量的城市污水處理后產(chǎn)生的污泥，最直接和高效的方法就是填埋，這里說(shuō)的填埋并不是直接埋到地下，對周邊環(huán)境、泄露處理、防滲透都要有周密的考慮。

首先，我們應該將污泥做脫水處理，烘干后運送至遠離城市的偏僻地帶，應該選擇遠離水源地、地下水稀少且滲透性低的地方。然后造填埋坑，用高密度聚乙烯防滲透層作填埋坑的底層。

并且考慮加裝滲透液的搜集裝置，以防污染到土壤和水源。這一方法的優(yōu)點(diǎn)是快速、成本低，政府等相關(guān)負責機構能夠節省開(kāi)支，但是缺點(diǎn)是，可選的填埋地點(diǎn)會(huì )越來(lái)越少，而污泥產(chǎn)生卻是持續的。因此，在選擇的時(shí)候需要慎重考慮，畢竟土地資源有限。

（三）焚燒處理

城市污水處理廠(chǎng)處理污泥，不僅要考慮到安全、成本合適、無(wú)后遺癥，而且要高效快速。焚燒處理算是能夠基本同時(shí)滿(mǎn)足這幾種要求的方法。焚燒處理能夠最大限度殺死污泥中的有害的有機物質(zhì)，對周邊環(huán)境影響也小。但我國的污泥焚燒技術(shù)還在探索中，還有很多技術(shù)瓶頸需要攻克。焚燒的時(shí)候，需要將污泥脫水干化。

焚燒措施的缺點(diǎn)也是比較明顯的，那就是對設備的要求非常高，需要專(zhuān)門(mén)在污水處理廠(chǎng)的附近建設焚燒廠(chǎng)，而且產(chǎn)生的煙塵會(huì )隨風(fēng)飄散，不注意就會(huì )污染大氣。此外，做成建筑材料也是很好的選擇，經(jīng)過(guò)檢測，污染不嚴重、有害物質(zhì)相對少的污泥，可以經(jīng)過(guò)殺菌高溫處理后，放置到空心磚內，作為建筑地基使用，暴露在空氣中，影響也小。

（四）濃縮脫水技術(shù)

濃縮是指通過(guò)濃縮的方式降低污泥含水量，有效縮小污泥體積。濃縮方式又分為機械濃縮和重力濃縮兩種方式。機械濃縮與重力濃度相比，具有占地面積省，總建設成本低，操作環(huán)境好，不會(huì )發(fā)生污泥厭氧磷的情況等優(yōu)點(diǎn)，考慮到在這個(gè)項目中應用了生物除磷的方式，為了防止活性污泥在厭氧條件下二次放磷，構筑物里剩余污泥不宜停留過(guò)長(cháng)時(shí)間。

脫水指的是將污泥中的吸附水及毛細水分離出來(lái)，轉化為半固態(tài)或固體黏土的處理方法。脫水后，污泥含水量將快速降低，實(shí)際脫水效果污泥和沉淀物的性質(zhì)和脫水設備的效率有關(guān)系。進(jìn)一步脫水稱(chēng)為污泥干燥，干燥后污泥含水率低于1/10。脫水的方法，主要是機械脫水法、自然干燥法和造粒。自然干化法和機械脫水法適用于處理污水中的污泥。造粒法適用于處理混凝狀態(tài)和沉淀的污泥。因為自然干化法需要的時(shí)間周期長(cháng)，所以城市污水處理廠(chǎng)使用機械脫水法比較多。

（五）污泥厭氧消化

污泥厭氧消化是指污泥在厭氧條件下，污泥中可被微生物降解的有機物由兼性厭氧菌的分解成二氧化碳、甲烷和水等，產(chǎn)生沼氣，使污泥的狀態(tài)穩定，是使污泥減量化、穩定化的常用方法。

厭氧消化技術(shù)的主要優(yōu)勢在產(chǎn)生甲烷可以用來(lái)發(fā)電，能有效的降低污泥中有機物濃度，減少固體污泥體積。提高污泥的脫水能力，使污泥無(wú)明顯臭味，減少了后續處理費用。通過(guò)高溫消化能殺死寄生蟲(chóng)卵，病原體去除率高。實(shí)際應用中也存在處理方法復雜，厭氧消化時(shí)間久，占地面積大等缺點(diǎn)。初期投資和運行費用高，適用于大規模和處理污泥量多的污水處理廠(chǎng)。

（六）污泥好氧發(fā)酵

污泥好氧消化也被稱(chēng)作好氧堆肥，是污泥中的嗜熱菌、好氧嗜熱菌分解有機物的內源代謝過(guò)程，最后形成類(lèi)似腐殖質(zhì)土壤的物質(zhì)。通過(guò)曝氣的方法在污泥堆中充入氧氣，活性污泥中有機體自身氧化分解，轉化為水、二氧化碳、氨氣等。有機降解的過(guò)程中產(chǎn)生熱量，使堆料層中形成高溫，能有效殺滅病原體、寄生蟲(chóng)卵等微生物，使污泥得到穩定，從而實(shí)現污泥穩定化、減量化和無(wú)害化。好氧發(fā)酵階段通常采用一次發(fā)酵方式，有時(shí)需要干燥和造粒。

三、城市污水處理廠(chǎng)污泥綜合化利用

“資源化”城市污泥處理處置工程原則是“減量化”、“穩定化”、“無(wú)害化”，“資源化”，主要體現在：

（一）污泥農林利用

城市污泥中各種有機質(zhì)和生長(cháng)元素，是一種非常好的肥料和改良劑。我們可以將污泥用于花卉、草坪的種植中，這樣不會(huì )污染糧食生產(chǎn)，還能減少對化學(xué)肥料的依賴(lài)。

（二）建材利用

有些城市污水廠(chǎng)與水泥制品廠(chǎng)或制砧廠(chǎng)合作，把污泥作為摻合料一起焚燒，最終生產(chǎn)出質(zhì)量完全符合標準的建材產(chǎn)品，如磚塊、生態(tài)水泥、陶粒、填料等。

（三）其他綜合利用

有的城市污水廠(chǎng)和供熱發(fā)電單位合作，利用脫水的污泥代替一部分燃煤，取得效能良好。污泥在焚燒中達到處置的無(wú)害化，制熱生產(chǎn)成本也隨著(zhù)降低利了。

總之，城市污水廠(chǎng)污泥處理與處置采用了“減量化、穩定化、無(wú)害化、資源化”的處置原則，采用綜合利用的方法，這樣，我們能解決環(huán)境污染問(wèn)題，同時(shí)取得良好的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。(文章來(lái)源防護工程）