城市污水处理厂污泥处置技术

城市污水处理厂污泥处置技术

摘要：近年来，随着社会发展形态的转变，我国城市化发展进程不断加快，社会总体生产力逐年提升。与此同时，在城市发展过程中所产生和处理的污泥总量也在持续提升。而在我国多数城市污水处理厂运行和污泥处置过程中，普遍存在污泥处理效率低下、处置经济成本过高以及污泥利用率不足等问题，这也是当前城市污水处理行业所面临的主要发展瓶颈之一。因此，本文对各项有效城市污水处理厂污泥处置技术进行分析，探讨问题的技术解决途径。

关键词：城市污水处理厂；污泥处置技术；发展趋势

一、我国城市污水处理厂污泥处置工作现状

近年来，我国政府提出构建可持续发展、发展低碳经济战略号召，强调对城市污水及污泥加以再生利用，挖掘潜在应用价值。目前来看，我国多数城市污水处理厂在运行过程中，对于所产生的污泥仍采取传统处置方法，如集中堆积、填埋等，没有对污泥开展有效处理作业，导致多数污泥中含有大量重金属元素以及各类有毒物质，对周边生态环境造成二次污染，如图1所示。

二、我国城市污泥处置工作的未来发展趋势

污泥利用率过低、生态环境遭受二次破坏的根本原因在于，当前我国污水处理与污泥处置工作理念较为僵化，与社会发展形态相脱节。因此面对这样的现状，

我们应向西方发达国家城市污泥处置工作体系与理念加以充分借鉴，并汲取工作经验。

为直观阐述这一问题，本文以英国、美国、西班牙三国城市污泥处置工作开展现状为例：英国选择将多数污泥进行处理后作为肥料用于农业生产。而针对处理经济成本过高的污泥，则选择将其进行排海处理，仅选择将极少部分污泥直接填埋；西班牙主要选择将污泥经过简单处理后用于土地利用以及排海处置；美国由于幅员辽阔，中部区域处于大陆腹地、污泥远距离运输成本较为高昂。因此主要选择将经过处理后的污泥用于土地利用与直接焚烧，临海区域则选择将污泥进行排海处理（排海处理所占比重为20%）。根据对比分析可知，不同国家根据自身实际国情不同，所制定城市污泥处置方案也有所不同。因此根据我国实际国情，则需要将所需处理城市污泥以土地利用与排海处理为主，直接焚烧与土地填埋为辅。

三、主要城市污水处理厂污泥处置技术

1.污泥制肥以及土地利用处置技术

从污泥处置经济成本、处置效率与再生利用价值等多方面角度来看，土地利用都是最佳的污泥处置技术方向，不但不会对生态环境造成二次污染，还在一定程度上推动了我国有机农业的发展进程。的处置方法是将所需处置的城市污泥进行分类处理，例如将其分为单独堆肥（所需处置城市污泥单独堆放）以及混合堆肥（城市污泥与适当种类的城市生活垃圾共同堆放，抑或是城市污泥与动物粪便等加以混合堆放）两种。混合堆放的污泥在长时间堆积过程中逐渐产生化学反应，最终形成有机肥料。而单独堆放的城市污泥则与所添加的各类营养物与化学添加剂产生反应，最终形成有机复合肥料。

为直观阐述城市污泥土地利用处置技术的应用价值，以北京市城市污泥土地利用实际情况为例。我国北京市现有农用土地面积总数为110万平方公里，没有得到有效利用与开发的荒地面积总数为21万平方公里，占总体农用土地面积的19%。而这类荒地未到充分开发问题的主要成因在于，土壤中所分布各类有机物质的含量过低，无法为所栽种绿化植物与农作物提供充足生长养分。据相关调查统计数据显示，北京市每年需要32-34万吨有机肥料。而通过对城市污泥制肥以及土地利用处置技术的应用，每年可向北京市提供所需有机肥料的70%。

城市污泥制肥技术是将城市污水处理厂中所产生和有待处理的生污泥运输至制肥厂区，将其制作为有机肥料后向农地、林地、沙漠化荒地以及园林绿化区域土壤中进行施肥。与生物粪便废料同比而言，由城市污泥制作而成的有机肥料具有保水报肥、营养成分数值高、可适当提高土壤温度等诸多应用优势。

2.城市污泥建材利用以及干化焚烧技术

（1）城市污泥建材利用。随着施工技术总体体系的不断优化完善，各类新型绿色建筑材料陆续得到广泛普及应用。城市污泥作为部分绿色新型建筑材料的主要生产原材料，有效挖掘了城市污泥的再生利用价值。如城市污泥是砖材砌块、水泥添加料、轻质骨粒等施工材料的主要原材料。但在利用城市污泥制作各类建筑材料时，需要提前对城市污泥开展全面性的金属浸出以及过滤处理工作，避免所使用城市污泥中分布过量重金属离子以及放射性污染物等。

（2）城市污泥干化焚烧。相较于其他城市垃圾与所处理城市污水而言，城市污泥具有质地轻、热值高等特点，可基于低温干化技术对城市污泥进行预处理（将城市污泥中所分布各类有害物质加以去除），随后将经过处理的城市污泥作为原始燃料进行焚烧发电，且城市污泥在焚烧后会产生一定数量的灰渣，这类灰渣也具有较高再生利用价值（制作水泥等）。而城市污泥干化焚烧的具体工艺流程为，将城市污水处理厂所产生、有待处置的生污泥运输至干化车间，开展污泥干化预处理，随后将干污泥进行焚烧，所产生热能用于转换电能（也可将其直接进行供热）、回收灰渣。但污泥干化焚烧技术的经济成本较为高昂，因此需要结合实际情况进行选择。

3.城市污泥填埋技术

技术处置原理与流程为，对所产生的污泥进行分类堆集（可将其混合堆积），随后将城市污泥运输至指定区域（或是人工开挖坑地）进行填埋，在填埋区域土壤中营造一个相对较为稳定的生态环境，用于繁殖微生物，对所填埋污泥与各类城市生活垃圾开展降解处理。同比其他技术，污泥直接填埋技术虽然具有极高经济性，但却会对生态环境造成二次污染破坏，且会消耗一定的土地资源。在当前我国社会发展背景下，可选择将城市污泥直接填埋技术作为一项过渡技术，逐渐降低对这一技术的应用力度。

4.污泥热解处理技术

这一技术的处置原理为，基于污泥中所分布有机物具有的热不稳定特征，营造无氧环境，将污泥在该环境下进行加热处理，污泥中所分布有机物在高温无氧环境下出现热裂解反应，逐渐形成使用价值加高的固体残渣以及热解气。随后对固体残渣与热解气进行针对性使用即可。

这一技术的应用，有力推动了我国城市污泥处理的减量化、无害化、资源化发展进程。

5.各项城市污泥处理技术对比

在当前我国城市污泥处置领域，常见处置技术为干化焚烧、土地利用以及卫生填埋技术，不同技术之间的应用优缺点有所不同，需结合城市污水处理厂实际运行情况、污泥处置需求加以选择。而各项污泥处置技术之间的处置成本与具体区别为：城市污泥干化焚烧以及建材利用的处置经济成本最高，普遍在300-400元/m3，且对处理设备要求较高，需要全面配置烟气处理设备等。但这一技术具有污泥处置效率高、占地面积小、不受到外界环境与气候因素影响、适用范围广等应用优势；土地利用技术的处置经济成本适中（150-250元/m3），但极易受到外界因素影响、工艺流程繁琐、占地面积大；卫生填埋技术的处置经济成本最低（100-200元/m3），但却会对生态环境造成严重二次污染、且对所处置城市污泥的含水量有较高要求，需要对部分含水量过高的城市污泥提前开展脱水处理。

结语：为积极响应我国政府所提出“减量化、环保化、再生化”城市污泥处置工作开展号召，需要结合实际情况灵活应用上述各项城市污水处理厂污泥处置技术，坚持近期目标与长远目标相结合的指导原则，推动污泥处置技术的多元化发展进程。