市政污泥处理新技术的应用及资源化途径探索

文_李淮东 冯力 侯亚红 北控（杭州）生态环境投资有限公司

1 污泥处理现状

随着社会经济发展水平的提升，对污泥处理提出更高的要求。“十二五”期间，全国城镇污水处理及再生利用设施中，主要规划任务投资总计4271亿元，其中新建污泥处理处置投资347亿。我国使用的传统污泥处置方法存在着一定的不足，无论是污泥处理质量，还是在具体处理过程中对环境的影响，都无法满足相关标准和要求。污泥填埋技术是20世纪盛行的技术，经过多年发展和应用后已经相对成熟，该技术的投资少、容量小，可以一起填埋生活垃圾和工业废物，但是随着污泥数量的不断增加，对土力学性质要求更加严格，大大增加了填埋选址工作难度。此外，一些城市产生的污泥中含有大量的微量元素、有机物，可以达到改善土壤结构，提升土壤肥力的目的，但是同时污泥中包含着大量的有害、有毒物质，这些物质的降解难度高，如果将没有经过有效处理的污泥利用到土地上，不仅不会改善土壤，而且会加重水环境污染和土地环境污染。从中可以看出，传统的污泥处理方法无法满足新形势发展需求，发挥的污泥处置效果并不明显，在这种情况下必须积极创新污泥处理技术，探究和分析污泥处置资源化途径。

2 污泥处理基本原则以及技术方法

2.1 污泥处理基本原则

在具体污泥处理和资源化利用中，要积极遵循绿色环保、安全可靠、循环利用等原则。将绿色环保作为基础性原则，循环利用则作为要实现的目标，深入思考如何节能降耗，满足污泥处理安全可靠的客观要求。在制定污泥处理方案的过程中，要针对污泥处理的具体特点，将阶段性预案、永久预案和应急预案有机结合，从而出现任意放置污泥的现象，保证环境的安全性与环保性。同时，结合具体的污泥处理要求选择相应的、成熟的污泥处理技术，严格评测新技术，保证新技术安全后方可使用。

2.2 技术方法

污泥处理的主要目标是实现污泥的资源化利用、减量化和安全处理，降低处理成本，防止二次污染，资源化利用可以回收污泥中的养分和有机物。在污泥处理和资源化利用的制定中，要注重当地经济发展的实际、周边环境、污泥的泥质质量。对于经济发达地区，资源化利用应该是污泥处置的核心目标，而对于经济发展落后的地区，要以无害化、稳定处理作为主要的处理目标，并深入思考污泥资源利用的可行性，从根本上提升污泥的利用水平。在经济条件允许的情况下，污泥可用于制造建筑材料。如果经济条件不允许，应采用填埋场有效处置污泥。

3 污泥处理技术

3.1 污泥原位减量技术

污泥原位减量技术主要是指减少污水处理中的细胞合成量，提高微生物的内源呼吸能力，有效分解微生物，减少剩余污泥的产生量。从本质上讲，原位减泥技术与污泥减容技术有显着区别，后者通过降低污泥中的含水量来减少污泥体积。过去，许多废水处理技术通过增加曝气时间和减少污泥产生量来提高微生物氧化率，但是应用该种方法会大大增加曝气量。近年来，人们积极分析和研究基于生物捕食和内源代谢理论的污泥原位减量技术，增强污泥减量效果。因此，要不断改善和优化污泥处理技术，确保符合污泥处理的基本要求。蚯蚓原位污泥处理技术是利用传统的污泥处理系统，在生化池中加入适量的蚯蚓，从而延长系统中的生物链，增加物质循环和能量流动，充分利用 水体中的水。在污泥处理中，可以充分发挥蚯蚓和微生物的作用，达到污泥原位减量的目的。

3.2 污泥减容减量技术

污泥减容的最终目的是减少污泥中的水分，缩小污泥的体积，降低污泥的含量。整个过程中，污泥中生物固体的数量几乎没有变化。污泥减容技术的处理过程主要包括污泥脱水和污泥浓缩。污泥浓缩的最终目的是降低污泥间隙水的实际含量。污泥脱水的最终目的是减少附着在污泥表面的水和毛细管水。 从技术原理上看，污泥浓缩脱水方法主要有离心脱水、机械浓缩等。在今后的研究工作中，应以降低电耗和药剂消耗为重点，尽量减少污泥中的水分。在机械脱水过程中，要保证出水方向与污泥压实方向的一致性。通过不断增加压力来增强压密性。但是由于在具体处理中会慢慢堵塞流道，所以只使用以前的机械脱水技术，就会大大降低污泥的含水量。

为了增强脱水效果，近几年不断应用真空、射流、电渗透等技术，并建设了一些示范工程。其中，电渗脱水主要利用污泥中的蛋白质、细菌等带电物质。在电场的作用下，带电粒子分散在介质中并产生定向运动。电渗脱水技术是利用点状颗粒进行电泳操作，达到污泥深度脱水的目的。在特定的电渗过程中，污泥絮体的流动方向与水的流动方向相反，水不经过泥缝即可流出。因此，在电渗脱水技术的具体应用中，压实后的污泥不会产生阻力，脱水效率也会大大提升。

3.3 污泥干化技术

污泥干化技术主要是指污泥脱水完成后，利用热能降低污泥的含水量。经干燥处理后，污泥含水率可控制在10%以内。污泥干燥是一个能量净消耗的过程，会需要耗费大量的费用，为此相关工作人员要重点开发节能污泥干化处理技术。近几年，污泥干化处理技术发展速度不断加快，首先，使用生物质能和太阳能来干燥污泥。其次，优化干燥机，改进反应器。最后，污泥干化处理技术包括多种类型，如生物干化技术、热泵干化技术、水热干化技术等。

3.4 污泥焚烧技术

污泥焚烧技术是一种减量技术。通过焚烧污泥，可以减少污泥的体积，焚烧后的产品是一种非常可靠的灰渣，可以应用于实际的建材生产。实际焚烧过程中产生的热量可用于实际污泥干化处理，从而最大程度地降低能耗，是大城市常用的污泥处理技术。由于污泥焚烧规模大、工艺流程复杂、建设成本和实际运行成本高，为此该技术在实际的推广和应用中会遇到很多困难。为了降低污泥处理设施的建设成本和实际运营成本，相关部门和工作人员要使用锅炉协同焚烧现有的污泥。

4 资源化途径

4.1 污泥土地利用

污泥的土地利用包括土地改良、园林绿化和农业用地，是污泥氮、磷、钾等养分的主要资源化利用方式，提倡污泥无害化处理，符合国家相关标准和要求。

4.2 污泥建材利用

污泥建材利用主要包括制砖、制水泥添加剂等等。在污泥建材利用过程中，要防止在生产或者使用中出现二次污染现象。

4.3 污泥焚烧

污泥焚烧包括利用过滤焚烧、单独焚烧、与垃圾混合在一起焚烧等等。在污泥焚烧前，工作人员要充分调查本地区可以利用的垃圾焚烧、热电等实际状况，鼓励利用现有的窑炉协同焚烧，从而减少污泥处置设施的投资量。

4.4 污泥填埋

如果污泥质量不适合土地利用且不具备焚烧条件，则可采用填埋处理。需要注意的是，在污泥填埋前要做稳定化处理工作，合理应用石灰稳定等工艺，通过添加粉煤灰改善处理污泥，保证处理后的泥质与相关规定和要求相符。在污泥填埋处理中，应主要考虑垃圾填埋气的利用和收集，尽量减少温室气体的排放。

5 结语

污泥处理及资源化利用是全球共同关注的话题，近几年我国污泥处理技术显著发展，建立了一批示范性工程，并为污泥问题的解决提供了技术支持。在实际污泥处理中，相关部门和工作人员要不断改善和创新污泥处理技术，扩大该技术的应用范围，从整体上提升污泥处理水平。