我国剩余污泥处理现状及对策
摘要：介绍剩余污泥概念、来源、组成、环境危害及目前的几种主要的处理与处置方式，并针对剩余污泥处理方法存在的不足与弊端，分析了污泥处置过程中各种方式的优缺点，指出污泥处置的相应对策。
关键词：剩余污泥；处理与处置;对策
1.剩余污泥概述
1.1概念及组成
剩余污泥(excess activated sludge)由于微生物的代谢和生物合成作用，使得曝气池中的活性污泥生物量增加，经二次沉淀池沉淀下来的污泥一部分回流到曝气池供再处理污水用，多余的排放到系统之外的部分即称为剩余污泥。剩余污泥来源于废水处理过程中剩余活性污泥或生物膜，其颜色常为灰色或是深灰色，相对密度比水稍大、颗粒较细、含水率较高且脱水性能较差。它主要是由具有活性的微生物、微生物自身氧化残余物、吸附在活性污泥表面上尚未降解或难以降解的有机物和无机物四部分组成。其中以活性微生物为最主要的组成部分，它包括细菌、真菌、剩余污泥的来源及组成原生动物和后生动物等多种微生物。
1.2环境危害
活性污泥是由细菌、微型动物为主的微生物与悬浮物质、胶体物质混杂在一起所形成的茶褐色的絮凝体。不同的污水处理厂产生的剩余污泥，其中所含有害物质的成分会不尽相同，比如，处理生活污水的污水处理厂产生的剩余污泥里除了含有细菌、微生物、寄生虫、悬浮物质和胶体物质之外，还含有一些氮、磷等；工业污水处理厂除了含上述所说的一些物质外，还会含有一些有毒有害的重金属和有害化学物质等。剩余污泥如果不及时进行处理，会带来二次污染。列举如下：①对水体的污染：剩余污泥长期不经处理随意堆放，经雨水浸淋，渗出液和滤沥中会带出一部分氮磷以及一些重金属和有害化学物质，这些都会污染土地、河川、湖泊和地下水。②对大气的污染：剩余污泥如果不进行及时的处理，长时间堆放，污泥会进行消化，产生沼气，污染大气。另外，干污泥和一些尘粒会随风飞扬，遇到大风，会刮到很远的地方。一些污泥本身或者在焚化时，会散发毒气和臭气。③对土壤的污染：剩余污泥及其渗出液和滤沥所含的有害物质会改变土质和土壤结构，影响土壤中微生物的活动，有碍植物根系生长，或在植物机体内积蓄。综上所述，剩余污泥必须进行妥善的处理才能避免二次污染。为解决污泥进入环境前带来的问题，可以采取包括浓缩、脱水、稳定、干化、焚烧等措施；为解决如何进入环境的问题，可采取包括填埋、土地利用和建材利用等。
“污泥是污水处理厂的副产物，污水里面将近1/3的有机物转化成污泥。”清华大学环境学院教授王
凯军说。中国水网最近出炉的《中国污泥处理处置市场分析报告2011版》认为，截至2010年年底，全国城镇污水处理量达到343亿立方米，脱水污泥产生量接近2200万吨，而且其中有80%没有得到妥善处理。
2.我国剩余污泥处理现状
2.1剩余污泥主要的处置技术
2.1.1卫生填埋处置技术
污泥卫生填埋处置场中污泥的处置工艺采用卫生填埋技术，与传统的无控制堆放不同，卫生填埋即在利用自然界代谢功能的同时，通过工程手段和环保措施，使污泥得到安全的消纳并逐步达到充分稳定无害的污泥处置效果，主要借鉴城市生活垃圾卫生填埋场的工程经验进行建设。
污泥卫生填埋方式基本属厌氧性填埋，仅在初期填埋污泥表层及填埋区内排水排气管路附近由于空气的接触扩散形成局部的准好氧填埋方式。
虽然污泥在污水处理厂中经过了厌氧中温消化处理，但由于这一过程没有达到完全的降解（进入填埋区的污泥有机物含量仍在40%左右），因此，污泥在填埋过程中依然存在着一个稳定化降解过程。
填埋污泥降解的主要方式为厌氧分解，一般要经历由专性厌氧菌和兼性厌氧菌共同发挥作用的水解酸化阶段和由产甲烷菌起主导作用的产甲烷阶段，最终污泥中的可降解的有机质被分解为稳定的矿化物或简单的无机物，并释放出包括CO2和CH4在内的填埋气体，从而完成污泥的稳定化过程。填埋污泥彻底的稳定化是一个漫长的过程，一般需十几年，甚至几十年，但厌氧降解的主体过程一般发生在填埋最初的几年中。
填埋体中有机物的厌氧降解受多方面因素的影响。对于污水处理厂消化污泥在填埋过程中的情况而言，具有如下特点：①污泥富含大量微生物和各种微生物菌种，有机物的降解比较完全；②污泥中含有的N、P等物质为有机物的降解提供营养；③污泥较高的含水率为微生物的生命活动创造了有利的条件；④由于污泥堆体稳定性的需要覆盖土层较厚，特别是由于污泥自身高粘度性状的影响，对厌氧降解过程起到了一定的抑制作用；⑤由于经历过污水处理厂的中温厌氧消化过程，填埋污泥中易降解物质量较少，一般不会出现明显的快速降解过程，可不考虑由于甲烷气体的过量集聚造成的危害，因此可对填埋气体采取自然排逸的方式；⑥污泥中重金属离子的存在对降解过程也会产生一定的抑制影响。
2.1.2投海、填海技术
污泥投海处置的方法主要是利用海洋的环境容量，投海区距海岸的距离不应小于10km。在浅水海滩或海湾处，可通过建立围堤，用污泥填海造地，此两种污泥处置方法在过去的实际应用中都发现存在一定的污染环境的危险，目前，随着环境保护要求的不断提高和人们环保意识的增强，污泥投海、污泥填海造地方法在应用时受到严格的控制，使其建设成本大幅度提高，或者已经被禁止使用。
2.1.3堆肥处理技术
污泥堆肥农用是再利用的有效途径之一。可采用单独堆肥或与城市垃圾混合堆肥的方式。污泥堆肥一般采用好氧动／静态技术，利用嗜温菌、嗜热菌的作用，分解污泥中有机质并杀死致病菌、寄生虫卵和病毒，提高污泥肥份。污泥堆肥一般应添加膨胀剂，其作用是增加污泥堆肥的孔隙率，改善通风条件以及调节污泥含水率和碳氮比。
污泥堆肥过程可分为一级堆肥阶段和二级堆肥阶段，要经过发热、高温消毒、腐熟、熟化、干燥和成粒几个阶段，污泥堆肥的产品还可以通过进一步的加工，制成有机复合肥或有机菌肥以提高其利用价值。污泥的农用的处理方式因具有明显的资源化处理特征而受到人们的关注，有报道在有的发达国家污水污泥的利用率可达60％以上。污泥作为肥料的方式可以通过堆肥，也有的采用直接烘干、二次烘干后农用的方法，或者加入辅料（N、P、K、菌粉等）制成复合肥或菌肥的技术。在堆肥农用技术的应用中，必须注意解决好由于脱水污泥高粘度特征带来的肥料养分难以溶解利用的问题。
2.1.4热干化与焚烧处理技术
污水污泥的热干化与焚烧处理可以达到彻底的无害化处理效果，同时污泥体积可以大幅度减小，处理效果上明显的优越性使得该技术的研究与应用在近年来得到长足的发展。
在实际应用中，热干化与焚烧通常被认为是两个独立的工艺过程，事实上，没有经过干化的污泥直接进行燃烧不仅十分困难，而且在能耗上也是极不经济的。
污泥的热干化必须考虑到以下四方面因素的影响：
污泥的蒸发面积：污泥粒径较小可提高蒸发面积，使水分的蒸发迅速而有效。
进料污泥与干化工质的温差：一般污泥热干化的工质为高温气体，温差越高，干化的效率和效果越理想。
污泥与干化工质的混合程度：使污泥与干化工质充分混合，可以提高对污泥的导热率以及水分蒸发速度。
污泥的粒径：粒径较小的污泥不仅可以提高蒸发面积，同时也利于污泥内部水分向表面的扩散。
污泥干化设备的设计与应用，一方面应考虑解决好上述因素带来的问题，尽可能地提高热效率和干化效果，另一方面也特别要注意运行的安全性和对废气的无害化处理。
因污泥的构成和干化技术不同，加热干化后污泥的干性成分可从20%～35%提高到60%～95%，能耗也比干机械脱水高。
污泥热干化系统根据干化工质与污泥在干燥器中流动方向的不同，污泥热干化系统分为并流式、逆流式和错流式几种。
在干化器内温度自进口至出口一般由700℃降至120℃，烟气排出后经脱臭－除尘－冷却达标后排放
