郭強(qiáng)等

摘 要：我國是一個(gè)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)較為薄弱、可耕地有限的農(nóng)業(yè)大國，而污泥中富含植物生長必需的有機(jī)質(zhì)、腐殖質(zhì)和礦質(zhì)元素。作為城市污水處理廠的副產(chǎn)物，城市污泥產(chǎn)量巨大且成分復(fù)雜。處理污水所產(chǎn)生的污泥未經(jīng)處理處置直接進(jìn)入環(huán)境后，將對環(huán)境造成二次污染，其對生態(tài)環(huán)境和人類活動(dòng)構(gòu)成了嚴(yán)重威脅，因此如何合理地處理、處置污泥，已成為城市污水廠和相關(guān)部門高度重視的問題。

關(guān)鍵詞：城市污泥；污泥處理；焚燒

1 污泥特性

1.1 污泥戶量巨大

隨著中國社會經(jīng)濟(jì)和城市化的發(fā)展，城市污水的產(chǎn)生及其數(shù)量在不斷增長。中國的城市污水處理廠的數(shù)量從1977 年的35 座增加到2014年的約3622座，城市污水處理能力約1.53億立方米/日。隨著中國污水處理事業(yè)的發(fā)展污泥的處理處置問題在城市污水處理中占有的位置已日益突出。

1.2 污泥相對穩(wěn)定

中國污水處理廠污泥中含有多種重金屬，其含量的性質(zhì)較為穩(wěn)定，主要以Zn和Cu為主，其他重金屬含量較低。一般的城市污水處理廠污泥有害成分是比較低的，因此，城鎮(zhèn)污水處理廠的污泥采用好氧堆肥之后土地利用是適宜的也是安全的。污泥的pH 值為6～7，一般不會明顯影響后續(xù)處置及利用。

1.3 污泥肥效較高

城市污水處理廠產(chǎn)生的污泥中含有大量的N、P、K及有機(jī)質(zhì)，而且N、P以有機(jī)態(tài)為主，還含有植物所必須的多種微量元素。中國污泥的有機(jī)質(zhì)平均含量為37.18%，N、P、K平均含量分別為3.03%、1.52%、0.69%，均超過國家堆肥需要的養(yǎng)分標(biāo)準(zhǔn)。 在中國不同地區(qū)污水處理廠污泥的養(yǎng)分含量相差較大，同一地區(qū)城市污泥中鉀的含量變化并不大。從長遠(yuǎn)來看，中國污水處理廠的污泥中N、P的含量將隨著脫氮脫磷等二級污水處理工藝的增加而增加，這將有利于污淞地利用和堆肥處理。

2 污泥對環(huán)境的影響

2.1 重金屬污染

在污水處理過程中，通過吸附或沉淀而轉(zhuǎn)移到污泥中的重金屬占7O%～90%。一部分重金屬元素主要來源于工業(yè)排放的廢水如鎘 、鉻；另一部分重金屬來源于家庭生活的管道系統(tǒng)如銅、鋅等重金屬。由于污泥施用于土壤后，重金屬將積累于地表層。所以重金屬是限制污泥大規(guī)模土地利用的重要因素 。同時(shí)重金屬一般溶解度很小，性質(zhì)較穩(wěn)定、難去除，所以其潛 在毒性易于在作物和動(dòng)物以及人類中積累。

2.2 病原微生物

污水中的病原體經(jīng)過處理還會進(jìn)入污泥。新鮮污泥中檢測得到的病原體多達(dá)千種，其中危害較大的是寄生蟲。污泥農(nóng)用引起的潛在疾病的流行，被認(rèn)為主要與沙門氏菌和絳蟲卯有關(guān)。

2.3 有機(jī)物 高聚物污染

苯、氯酚等是城市污泥的主要有毒成分。盡管目前國內(nèi)外對城市污泥中有機(jī)污染物的研究并不多，但是一些國家對城市污泥中有機(jī)污染物的特征及其在農(nóng)業(yè)環(huán)境中的行為、生態(tài)效應(yīng)和調(diào)控措施等方面進(jìn)行了一定的研究。我國還未能制訂出完善的城市污泥有機(jī)污染物限制標(biāo)準(zhǔn)。

2.4 氮磷等養(yǎng)分的污染

在降雨量較大地區(qū)的石質(zhì)疏松土地上大量施用富含N、P等的污泥之后，當(dāng)有機(jī)物分解速度大于植物對 N、P的 吸收速度時(shí)，N、P等養(yǎng)分就有可能隨水流失而進(jìn)入地表水體造成水體的富營 養(yǎng)化，進(jìn)入地下引起地下水的污染 。

3 污泥的處理

3.1 堆肥

堆肥技術(shù)是最常見的污泥穩(wěn)定化、無害化處理方式之一，也是農(nóng)業(yè)利用的有效途徑。堆肥可以使富含氮、磷等元素的污泥應(yīng)用于農(nóng)業(yè)，作為肥料或者作為土壤改良劑。污泥堆肥處理實(shí)際上也是一種污泥處置方式和污泥綜合利用的措施。

生污泥、消化污泥或經(jīng)過化學(xué)穩(wěn)定處理的污泥都可以進(jìn)行堆肥處理。堆肥過程中，利用好氧微生物進(jìn)行的好氧發(fā)酵，將有機(jī)物氧化分解為類腐殖質(zhì)。為了通氣，常在堆肥污泥中加入一定比例的蓬松劑和調(diào)理劑（如秸稈、稻草、木屑或生活垃圾等）。污泥堆肥投資小，工藝簡單，運(yùn)行成本低，污泥可被資源化利用，并且污泥與城市垃圾混合堆肥實(shí)現(xiàn)了污泥與垃圾的同時(shí)資源化。但是堆肥技術(shù)所需場地面積大、處理周期長（一般為50～60d）、臭味大，堆肥產(chǎn)品受市場影響較大，在土地有限的情況下，不適于大量污泥的處理。

3.2 衛(wèi)生填埋

衛(wèi)生填埋是指用過濾器或離心機(jī)進(jìn)行污泥脫水并將脫水后污泥進(jìn)行土地填埋。污泥可單獨(dú)或與其它固體廢棄物（如城市垃圾等）一起填埋。填埋操作簡單、費(fèi)用低、適應(yīng)性強(qiáng)。但需要注意以下一些問題：（1）滲瀝水屬高濃度有機(jī)污水，必須收集處理以防二次污染； （2）注意填埋場地的衛(wèi)生，以防鼠、蒼蠅和臭味擴(kuò)散； （3）當(dāng)焚燒灰的揮發(fā)成分在15%以下時(shí)，可不進(jìn)行分層填埋，否則需分層填埋； （4）如果填埋廠位于海邊要嚴(yán)格遵守有關(guān)法規(guī)的要求?？梢?，填埋并沒有最終消除污染，只是起到一個(gè)延緩的作用。

3.3 焚燒

焚燒法是將脫水污泥直接送入焚燒爐焚燒，可直接焚燒75%～80%甚至更高含水率的污泥。為了保證污泥的穩(wěn)定燃燒，并對污泥含水率的波動(dòng)具有一定的適應(yīng)性，一般都需摻入輔助燃料如煤、油、燃?xì)獾?。普通的焚燒方法必需摻入大量的輔助燃料來穩(wěn)定燃燒，且燃燒效率和熱效率低。

循環(huán)流化床焚燒污泥是一種較好的解決方案。循環(huán)流化床焚燒爐由于具有強(qiáng)烈的湍流、長久的氣體停留時(shí)間、均勻的溫度分布，能在相對較低溫度和較少過剩空氣下高效率焚燒，獲得較高的有害物質(zhì)的破壞和去除率，有害物質(zhì)脫除劑的利用效率高。通過分級燃燒，大幅度控制 NOx 生成；通過床內(nèi)加入堿性物質(zhì)如石灰石等，大幅度降低煙氣中的酸性氣體（SOx 和 HCl）的含量，使煙氣直接達(dá)標(biāo)排放，而不需要另加尾氣處理系統(tǒng)。通過盡可能多地回收燃燒煙氣中的顯熱，減少輔助燃料的加入量，從而把污泥處理的成本降至最低。循環(huán)流化床焚燒爐屬于高熱負(fù)荷型技術(shù)，易于大型化，沒有運(yùn)動(dòng)部件，因此有較長的壽命，維護(hù)費(fèi)用比其它爐型低。由于循環(huán)流化床污泥焚燒爐具有爐內(nèi)熱傳導(dǎo)均勻，蓄熱性高，廢熱回收效率高，回收熱源穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，循環(huán)流化床焚燒污泥已成為國際上污泥處理的發(fā)展趨向。

參考文獻(xiàn)

[1]池涌·洗煤泥與污泥處理焚燒技術(shù)及工程實(shí)例·化學(xué)工業(yè)出版社

[2]何品晶·城市污泥處理與利用·科學(xué)出版社

[3]張自杰·排水工程·中國建筑工業(yè)出版社

作者簡介

郭強(qiáng)（1992-），男，漢族，重慶北碚人，鄭州大學(xué)給水排水工程2011級本科生。

廖姣蓉（1994-），女，漢族，河南鄭州人，鄭州大學(xué)給水排水工程2011級本科生。