污泥处理方法工艺论述及对比

文_王小颖 德州市环境卫生服务中心

目前，市场上处理污泥时常用的技术主要包括填埋、堆肥、干化及焚烧等。根据统计，目前的处置方式中，有大量的填埋污泥、露天堆放的污泥及外运污泥都会被随意处理掉，真正得到安全处理的污泥量很少。那么，如何选择一种既安全可靠有没有污染的污泥处理技术已经成为污泥处理行业中一项需要深入研究的重要课题。

1 处理污泥中常见的技术分析

1.1 污泥填埋

城市中污泥通常都是进行单独填埋处理或者是运输到生活垃圾填埋场进行填埋处理。在国内，污泥单独填埋的工程很少，因为国内的污水处理厂脱水污泥含水率一般在80%左右，含水率高、强度小，且土力学稳定性无法承受推土车辆的重量，单独的填埋作业非常困难，进而也使得污泥填埋场难以真正发挥其作用，特别是在雨天施工作业就更加困难了。

1.2 污泥堆肥

污泥堆肥是指把污泥当做肥料或改善土壤养分的材料应用到农业、园林、绿化等工程中，以改善土壤结构，提高土壤养分，促进植物生长。目前行业中普遍认为污泥堆肥是一种绿色且有发展前景的污泥处理技术，已经有很多国家加大了污泥堆肥技术的研究。虽然采用堆肥投资和运行费用较低，且堆肥产品的经济效益也比较好，但污泥中也含有许多污染物质（比如重金属等），应用污泥堆肥也有一些风险，鉴于此，必须要在有效控制污泥中的重金属等污染物质满足国家标准后，再投入使用。

根据《城镇污水处理厂污泥处置农用泥质》CJ/T309-2009、《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002，当污泥农用时，可根据污泥中污染物的浓度将污泥分为A级和B级，A级和B级污泥分别施用于不同的作物，其污染物浓度限值如表1、表2所示。

表1 污泥农田利用污染物浓度限值

表2 A级和B级污泥适用作物表

1.3 污泥干化

污泥干化是指利用专业的工业化设备及人工资源、自然资源等对污泥进行除湿及干燥处理，使污泥失去水分并干化的技术。进行污泥干化的主要目的是①有效降低污泥的体积，以便污泥运输及处理；②减小污泥运输及处理的成本投入；③改变污泥外形，以便进行安全、卫生的有效处理；④提高最终处理的便利性及质量等。

污泥干化可依据其干化方式不同划分为自然干化及机械干化两种。其中，自然干化占用的土地较多，且受气候影响大，易散发臭味，污水处理厂处理污泥时很少应用；机械干化主要使用热能量对污泥中的水分进行干燥处理，是污泥与热介质之间的传热过程。如果污水处理厂周围没有工厂的高温烟气可以利用，传统的污泥干化工艺在投资及运行成本等方面更高的投入，所以通常在进行污泥焚烧预处理的过程中会利用其生产的烟气来进行污泥干化。

依据污泥干化中用的能源不同，可将其干化方式分为传统热能污泥干化及太阳能污泥干化两种模式。其中，传统热能污泥干化是使用污泥热干化集成设备实施污泥干化处理。根据热介质和污泥的接触方式不同，也可将干化设备分成直接干化、间接干化、直接-间接联合干化等多种干化方式。

1.4 污泥焚烧

污泥焚烧是利用污泥中有机物质的较高热值，通过焚烧炉对污泥内的有机物质进行高温氧化，进而促使污泥被完全矿化成约10%的无菌、无臭的固体灰渣。污泥焚烧有直接焚烧及干化焚烧两种方式。直接焚烧就是把脱水污泥直接装进焚烧炉中进行焚烧处理，由于污泥水分比较多且很难点燃，其热量平衡为负数，需要不断的增添燃料维持燃烧过程，因此该方法应用较少。干化焚烧就是等脱水污泥进行干化处理之后在进行焚烧，引燃的时候，只需要加入少量的辅助燃料就能使污泥自燃，同时通过热干化技术可借助污泥焚烧过程中生成的热量来对污泥进行热干化，回收热能，不仅焚烧处理速度快，而且储存期短，但受其造价较高和烟气处理问题制约，只有用地非常紧张，污泥中有毒有害物质含量较高，无法采用其他处置方式时，可以考虑污泥的干化焚烧。上海石洞口污水处理厂一期工程每天产生含水率为70%的污泥量为213t/d，采用污泥干化+焚烧处理工艺，污泥在低温（约85℃）下被干化至含水率约10%，然后进入流化床污泥焚烧炉，在850℃以上进行焚烧。污泥干化之后大约含有14880kg/kg的热值可被有效回收，再应用到加热导热油中，可满足污泥干化所需的热源。同时，污泥焚烧正常运行的过程中，不用添加辅助燃料，也能确保热量平衡，多余的热量也能对外进行供热，且焚烧烟气自余热锅炉出口输送至由半干法喷淋塔和布袋除尘器组成的烟气净化装置中进行净化处理，达标后再排放。

2 主要工艺对比（见表3）

表3 污泥处置工艺对比

缺点投资运行费用高；二噁英等污染问题难以彻底解决；焚烧残渣的利用存在不确定性需占较多的土地，花费时间比较长，通常是20d左右。污泥内含的重金属等易对土壤及植物产生污染。堆肥过程中还需要治理臭味。对原始污泥质量有着较高的要求，且在一些处理工艺中，因为掺入的高分子絮凝剂未能有效破壳，便易导致土地板结占土地的面积比较大污泥不仅含水率高，而且粘度高，容易导致碾压设备发生打滑，或陷进去，增大了填埋的难度。同时，污泥有着一定的流变性，易导致填埋体发生变形及滑坡。再加上污泥比较细小，易堵塞管道。易对周围环境形成二次污染投资 200～300万元/t（不含征地税）30～40万元/t（不含征地税）30～40万元/t（不含征地税）填埋费用100～200元/t运行费用200～300元/t 80～120元/t 50～70元/t最终出路焚烧残渣可用作建材；飞灰可运送到指定危废场进行进一步处理堆肥可以用于农业、绿化等生产中污泥经过干化后可用作燃料、建材、陶粒

3 结论及建议

污泥处置方法各异，选择一种适合当地可持续发展的方法是污泥处理的关键。同时，为了实现污泥资源的综合化利用，也需要对污泥进行有效的无害化、减量化处理。在选择具体的处置方法时应根据污泥的数量、成分含量等具体情况具体分析，选择兼顾经济效益及环境效益的的处理方式及处理方案，并且日常工作中也要加大对污泥处理技术的创新，不断提高污泥处理技术水平，促使污泥得到有效处理及利用。