市政污泥资源化在海绵城市建设中的应用

林　岩　王　银　孙　瑞　郝　洁

（克拉玛依市排水管理处 新疆克拉玛依 834000）

引言

市政污泥产量大、有机质含量高、含有丰富的硅酸盐，通过稳定化、无害化处理后可用于海绵城市绿色屋顶、透水铺装、生物滞留等建设，不仅可以节约资源，实现废物利用，在缓解城市排水压力、减轻热岛效应等方面也刻发挥积极作用[1]。

1　污泥资源化应用于绿色屋顶建设

绿色屋顶主要是指在城市建筑屋顶种植绿色植被，暴雨时减少地表径流量，改善雨洪来临时排水管道的承受压力；屋顶植物的蒸腾作用能吸收粉尘；通过植物根系的净化作用，将雨水存储回用、改善空气和水质环境[2]。从分类上来说有粗放型绿色屋顶和精细型绿色屋顶，粗放型绿色屋顶的土壤厚度在100～150mm，而精细型则是土壤厚度在100～150mm以上。绿色屋顶顶层有轻质土层、防根系渗透层、排水层等多层结构保护，同时能保护建筑表层，为建筑穿上绿色外衣，从而吸收建筑热量，减轻城市的热岛效应。

同济大学李田等将厌氧处理过的稳定化市政污泥与浮石、发酵木屑、田园土、稻壳炭等联用用于粗放型绿色屋顶的土壤生长基质，发现厌氧污泥可以满足屋顶植物生长所需要的养分，同时通过控制水分、稻壳炭等成分可以有效延长厌氧污泥基质的使用寿命，改善污泥资源化利用过程中N、P流失的问题。由于市政污泥本身具有较高的含水率、有机质含量高、质轻等特点，十分合适用于海绵城市绿色屋顶、园林绿化增加植物生物量，且肥效较长。

2　污泥资源化应用于海绵城市透水性铺装建设

目前市政污泥用于透水铺装的回收再利主要是“污泥+固废”的方式，将污泥以及硅铝系的固废混合造粒，经过200℃的低温烘干后直接进入1100℃的窑炉焙烧，污泥中丰富的有机质可提供大量热值有利于助燃节能，硅铝系的固体废弃物在焙烧过程中熔融重组，最终形成资源化的陶粒，而陶粒本省具有多孔结构、吸附性强，可用在建设透水路面铺装等环节。

此外谢敏等[4]成功利用积水厂污泥制备出了透水系数高，抗压强度强的的透水砖，证实了市政污泥在海绵城市建设透水铺装资源化利用方向的可行性。

3　污泥资源化应用于生物滞留系统

雨水生物滞留系统是消减城市雨水径流、控制径流污染的重要技术措施，在我国海绵城市建设过程中被广泛采用。生物滞留系统通常由土壤、砾石、种植植物覆盖，通过蒸腾、蒸发、下渗、截留作用减少达到减少外排径流，同时通过沉降，生物降解，过滤吸附等其生物行为，吸收降解雨水中的有机物，以自然的方式改善水质、减少道路停车场和屋顶等径流中的污染物。雨水生物滞留系统因其具有灵活多变，不受场地限制等有点而被广泛应用。

仇付国等人在生物滞留系统的基质中添加适量含铝污泥，通过污泥中含有的硝酸盐以及铝离子改善原本土壤的性质，解决了传统生物滞留系统除磷效果不稳定的难题[5]。

结语

目前在海绵城市的建设中，市政污泥资源化应用主要有两方面，一个是污泥通过固化/稳定化技术制备透水砖、陶粒等透水性铺装，但需要进一步研究解决透水系数高与机械强度低的矛盾；二是通过掺杂调理剂改善污泥性质、或用污泥改善土壤性质用于绿色屋顶基质建设，其本质与堆肥类似，但是污泥本身有含重金属，且细菌数量多、有异味，其环境风险有待进一步确认。就现阶段研究来看，市政污泥在海绵城市建设中的应用为污泥资源化利用提供了的新思路，将推动市政污泥材料化利用的进一步发展。

[1]仇保兴.海绵城市（LID）的内涵途径与展望[J].建设科技,2015,1:11-18.

[2]姜辉,吴佳玲.浅谈生态建筑之绿色屋顶[J].江西建材,2015(8):52.

[4]谢敏,高丹,刘晓波,等.利用积水厂污泥制备透水砖的实验研究[J].环境工程学报,2013,7(5):1925-1928.

[5]仇付国,卢超,代一帆,等.改良雨水生物滞留系统除污效果及基质中磷的形态分布研究 [J].给水排水,2017,48(3):48-54.

克拉玛依市科技计划项目（sk2016-55）