城市污泥处理利用现状研究

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・42・ 贵 州 化 工 CuizhouChen1ica】In【hls 20l()年2月 第35卷第1期 

城市污泥处理利用现状研究 

刘 奇 徐 颖 

(贵州大学资源与环境工程学院,贵州贵阳550003) 

摘要城市污水处理厂污泥产量巨大且成分复杂,如何把污泥进行合理利用已经越来越受人们的关注。描 述了目前城市污水处理厂污泥处理与综合利用的现状。并介绍了几种新兴的污泥处理工艺。为今后污泥的资源 化利用提供参考。 关键词城市污泥污泥处置资源化利用 中图分类号x703 文献标识码A 文章编号lOO8—9411(2010)O1—0042—03 

随着我国经济的发展和城市人口的增多,环境 污染日益严重。而人们环境保护的意识的加强和对 

环境质量要求的提高必然是越来越多的废水需要处 

理。据环境保护部统计,截止2007年我国已经投人 运行的城镇污水处理设施达到1 178个,总设计处理 

能力7243万t/d,平均每天处理污水5320万t。据 此估算2007年全国产生污泥约1460万t(泥饼含水 

率80%)…。目前,仅贵阳市一个城市投入运营的 

污水处理厂就有3个,“十一五”期问,将又有3个新 

的处理厂投人生产,届时,年产生污泥量就将达到 36500t(干物质含量约为25%)。 

污泥是污水处理后的附属品,是一种由有机赡 

片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的 非均质体 J。污泥中的含水率和有机物含量高,有 

机物部分充满着各种各样的细菌、病菌和寄生物,容 

易腐烂发臭;污泥中还浓缩了锌、铜、铅、镉等重金属 化合物,有毒的有机化合物等,如不妥善处理,会形 

成严重的二次污染。如何妥善的处置污水处理厂污 泥,并将其作为一种新的资源加以有效的利用,已成 

为环保界深为关注的重大课题。 

1 常用污泥的处理方法及其存在问题 

城市污泥处理与处置的主要是达到污泥的减量 

化、稳定化、无害化和资源化的目的。 (1)减量化:就是减少污泥最终处置前的体积, 

从而降低污泥的处置费用。 

(2)稳定化:即通过物理化学或生化处理,使污 

泥稳定化,最总处置时不再产生副产品,减少二次污 染的可能性。 

(3)无害化:通过去除污泥中的重金属、有机污 

染物或灭菌等,达到污泥的无害化和卫生化。 

(4)资源化:就是在处理污泥的过程中变废为 宝、变害为利、达到污泥综合利用、保护环境的目的。 目前城市污泥的处置方法有很多,因国家的情 况不同而有很大的差别,目前以卫生填埋、焚烧处 

理、水体消纳、堆肥处理和土地利用等为我国在内的 许多国家常用的方法。 

1.1卫生填埋 卫生填埋是从传统的堆放和填地发展起来的一 项最终处置技术 。Et前已经比较成熟,他的优点 是投资少、容量大、见效快,并且还可以增加一部分 城市建设用地。基本方式是城市污泥经过简单的灭 

菌处理,直接倾倒于低地或谷地制造人工平原。 

1992年欧盟采用填埋处理的污泥量占总量的40% 左右。但是这种方法占地面积大,而且污泥中含有 

的各种有毒有害物质,会通过雨水的侵蚀和渗透作 

用污染地下水环境,并不能最终的避免环境污染,并 且还有填埋场构筑物中的沼气的累计可能产生火灾 

或爆炸,有潜在的危险眭。美国环保局估计,未来十 几年将有接近80%的填埋厂关闭。 

1.2焚烧处理 

城市污泥中含有大量的有机物和一定量的纤维 素木质素,经过脱水处理后干燥的污泥可以用焚烧 

处理。以焚烧为核心的污泥处理方法是比较彻底的 

处理方法。焚烧的优点在于其产物为无菌、无臭的 

无机残渣,迅速实现无菌化和减量化(减少60%)的 目的 。但在焚烧时会产生二氧化硫、二恶英等气 体而造成空气污染,污染中的重金属也会随烟尘的 

扩散而污染空气同时,污泥焚烧的一次性投资和处 理成本都高于一般污泥处理方法 ’ J,不经济而且成 

本昂贵。 

1.3水体消纳 所谓水体消纳就是污泥排入水体中,对于靠近 

海岸的大型污水处理厂,将液态污泥排海事一种方 

便的污泥处置方法 。这种方法不需要进行复杂的 

处理,也无需脱水就可将污泥直接排入水体,

非常经 2010年2月 第35卷第l期 刘 奇等:城市污泥处理利用现状研究 ・43・ 

济方便。但此种方法不能从根本上解决环境污染问 题,污泥进入水体后导致水体环境恶化,并且长期排 泥,河道中的泥沙量会随之增加,会导致水位的提 

高,有可能堵塞河道。随着全球一体化概念的加强, 此项措施已经遭到强烈地反对L8 J。美国1988年已 

经禁止向海洋倾倒城市污泥,欧盟也规定在1998年 l2月31日之后禁止在海洋中处置城市污泥。 

1.4堆肥处理 污泥堆肥是城市生活污水处理产生的污泥堆肥 化产物,也就是将污泥进行稳定化处理。其堆肥工 

艺流程如图1所示。我国近年还发展了将污泥和城 市垃圾等其他物质混合对堆肥后加以利用的新方 法 'mj。这种方法就是将城市垃圾、木屑、树皮、稻 

壳、稻草等有机调理剂和城市污泥混合堆肥。这种 方法通过堆肥的生化反应,可以达到污泥稳定化和 

无害化的较高的水平,无味、无害、不滋生蚊蝇,而且 还提高了肥效。但是堆肥处理一般需要专用较大的 

专用场址,并需要较高的运输和处理费用。在我国 

目前土地资源相对匮乏的条件下,大批堆场开发难 度较大,也不利于可持续发展…J。 1.5土地利用 

污泥的土地利用,有可能是最古老、最经济的处 置方法。因为污泥中含有丰富的有机质和氮、磷、钾 

等植物生长所需的营养成分,是进行土地修复、农地 

利用、林地利用和园林绿化等的一种很好的材料。 随着人们对污泥处理认识的不断提高,城市污泥的 

土地利用也日益受到重视,目前欧共体成员国和美 国的城市污泥总产量30%用于农田。 

图1 污泥堆肥工艺流程图 

污泥的成分非常复杂,虽然含有植物生长所需 

的丰富的营养成分,但是不可避免的也存在一定量 

的有毒有害物质,如铜、锌、铅、铬等重金属和一些病 

原菌、寄生菌等,另外还有一定量的多氯联苯、氯代 

氛等难降解的有机污染物。因此,在污泥土地利用 时,污染物的含量不可超过受施土壤的环境容量是 

一个基本原则。这就要求在污泥利用之前,要对污 

泥进行预处理,尽可能的降低污泥中的有毒有害物 质的含量。就目前我国的国情来看,污泥土地利用 

时比较适合我国这样一个农业用地大国的污泥处理 

方法。 

2城市污泥利用的新方法 

1.1制作建筑材料 制作建筑材料是另一种污泥最终处置方案。污 泥成分中含有一定量SiO 和AI O,,根据俞锐等Ll 3J 

对污泥的热值、热失重、焙烧后的化学成分的分析等 进行了的测试,和不加助熔剂和添加助熔剂的两种 

焙烧试验显示,污泥可用于制作某些建筑材料,如灰 渣水泥、灰渣混凝土、污泥砖和地砖及生化纤维板 等¨ 。国外有资料表明,污泥焚烧灰投加石灰或石 

灰石后,可煅烧制成灰渣水泥,其强度符合ASTM水 泥规范。另外污泥焚烧灰还可以作为混凝土的细骨 

料,代替部分水泥和细砂。 1.2热利用 城市污泥中含有大量的有机物,约占60%~ 

70%,脱水污泥发热量很高。试验显示,污泥热解产 生的油能直接用于柴油机车,并与石油提炼厂生产 出来的石油低级馏出液相似 引。苏胜等¨ 对污泥 

单独燃烧及污泥与煤混烧的热重曲线进行了分析, 

研究发现污泥的燃烧特性与自身性质有很大关系, 而混烧表现出的着火和燃尽等燃烧特性在某些方面 

优于污泥或煤单独的燃烧特性。外国学者Bayer等 

还提出了一个污泥低温热解油的技术,其工艺流程 

简单描述如图2。 

碳 

图2污泥低温热解工艺流程图 这种方法的优点是所需设备简单、能源回收率 

高、对环境的污染小,并且运行成本低,仅为焚烧的 

30%左右¨ 。 1.3污泥制作饲料 

污泥中含有大量有价值的有机质(蛋白质和脂 ・44・ 贵 州 化 工 GuiZI1ouChen allndustry 2010午2月 第35卷第l期 

肪酸等),据报道污泥中含有28.7%一40.9%粗蛋 

白,26.4%一46.0%灰分,其中70%的粗蛋白以氨基 

酸形式存在,以蛋氨酸、胱氨酸、苏氨酸为主,各氨基 酸之间相对平衡,是一种非常好的饲料蛋白¨ 。当 

废水中含有大量细菌类和原生动物时,很有希望作 为鱼、蟹的饲料。采用活性污泥法处理,污泥经过灭 

菌过程,制成饲料,污泥与饲料成品的投人产出比为 1:0.6l18]。因污泥中含有蛋白质、维生素和痕量元 

素,利用净化的污泥或活性污泥加工成含蛋白质的 饲料用来喂鱼,或与其他饲料混合饲养鸡等,可提高 产量,但肉质稍差¨引。 

3 结语 

污泥的处理和利用应充分考虑环境、经济、社会 等各方面的因素。污泥作为一种有价值的资源,在 

稳定化、无害化处理后再利用,既解决其出路问题, 又开发了新的资源,有利于可持续发展。 

污泥堆肥化和土地利用是目前我国污泥稳定化 的主要手段。 在推广污泥土地利用的同时,应建立、健全相关 

法律、法规,划分污泥种类和施用地分区,发展和制 

定配套的环境监测方法和制度。总之,要想安全有 效的处置污泥,需要政府、科研、环保、用户各方面的 

通力合作才能真正实现。 

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