第３９卷第５期 环境科学与管理 Ｖｏ１．３９ Ｎｏ．５ ２０１４年５月 ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴＡＬ ＳＣｍＮＣＥ ＡＮＤ ＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ Ｍａｖ ２０１４ 文章编号：１６７４—６１３９（２Ｏ１４）Ｏ５－００９２—０３ 生活污水处理厂污泥处置技术研究 李滨丹 （哈尔滨市环境工程评估中心，黑龙江哈尔滨１５００７６） 摘要：针对生活污水处理厂污泥处置技术，介绍了国内外污泥的处理现状，提出了传统的污泥处置技术．主要 是海洋倾倒，污泥消化技术法，污泥堆肥技术法，污泥的土地利用和污泥的有效利用法，给出林地利用与绿化利 用随着污泥量的增长，污泥的处置越来越来受到人们的关注。介绍了国内外污泥处理现状和传统污泥处理处 置方法，分析了污泥稳定和资源化处置技术及应用进展，提出了污泥堆肥和堆肥后污泥的土地利用是符合中国 国情的污泥处置与资源化利用途径。 关键词：处理厂污泥；污泥外置；资源化：土地利用 中图分类号：Ｘ７０３．１ 文献标志码：Ａ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ Ｄｉｓｐｏｓａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｏｆ Ｓｌｕｄｇｅ ｆｒｏｍ Ｓｅｗａｇｅ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｐｌａｎｔ Ｌｉ Ｂｉｎｄａｎ （Ｈａｒｂｉｎ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｐｒｏｊｅｃｔ Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｈａｒｂｉｎ １５００７６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒ ｓｅｗａｇｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｐｌａｎｔ ｓｌｕｄｇｅ ｄｉｓｐｏｓａｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｓｔａｔｕｓ ｑｕｏ ｏｆ ｓｌｕｄｇｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌ— ｏｇｌｅｓ ａｔ ｈｏｍｅ ａｎｄ ａｂｒｏａｄ，ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｔｈｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｓｌｕｄｇｅ ｄｉｓｐｏｓａｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，ｍａｉｎｌｙ ｉｎｃｌｕｄｅ ｏｃｅａｎ ｄｕｍｐｉｎｇ，ｓｌｕｄｇｅ ｄｉｇｅｓ— ｔｉｏｎ，ｓｌｕｄｇｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｌａｎｄ ｕｓｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｌｕｄｇｅ ｍｅｔｈｏｄ，ｆｏｒｅｓｔｌａｎｄ ｕｓｅ ｖｉｒｅｓｃｅｎｅｅ ｉｓ ｇｉｖｅｎ ａｓ ｔｈｅ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ ｔｈｅ ｓｌｕｄｇｅ ｑｕａｎｔｉｔｙ．Ｓｌｕｄｇｅ ｄｉｓｐｏｓａｌ ｉｓ ａｔｔｒａｃｔｉｎｇ ｔｈｅ ａｔｔｅｎｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｐｅｏｐｌｅ．Ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ａｌｓｏ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ｓｌｕｄｇｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ａｔ ｈｏｍｅ ａｎｄ ａｂｒｏａｄ，ｔｈｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｓｌｕｄｇｅ ｄｉｓｐｏｓａｌ ｍｅｔｈｏｄｓ，ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｓｌｕｄｇｅ ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ ｏｆ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｇｒｅｓｓ．Ｉｔ ｉｓ ｃｏｎｃｌｕｄｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｌｕｄｇｅ ｃｏｍｐｏｓｔ ａｎｄ ｃｏｍｐｏｓｔ ｓｌｕｄｇｅ ｌａｎｄ ｕｓｅ ｅｏｎｆｏｒｌｎｓ ｔｏ Ｃｈｉｎａ’Ｓ ｎａｔｉｏｎａｌ ｃｏｎｄｉ— ｔｉｏｎｓ ｏｆ ｓｌｕｄｇｅ ｄｉｓｐｏｓａｌ ａｎｄ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｗａｙｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｐｌａｎｔ ｓｌｕｄｇｅ；ｓｌｕｄｇｅ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ；ｒｅｓｏｕｒｃｅ；ｌａｎｄ ｕｓｅ 据统计数据表示，到２０１０年底，全国污泥的年 课题。 产生量就已经达到了３ ０００万吨（含水率８０％），这 一数量已经成为威胁中国城镇环境的污染源之一， １ 国内外污泥的处理现状 严重地威胁到居民生活的环境。产生的原因主要是 在中国，由于经费和技术问题。污泥处理还有 滥用污泥的原因，由于污泥中含有重金属离子、有机 待研究。有资料表明，建成的污水处理厂中８０％以 物以及病虫害等，对人体健康和对环境的二次污染。 上没有污泥配套设施。大部分污泥多为无序堆存， 随着城市人口的增加以及污水管网铺设面的深入， 处置方式是脱水后直接与生活垃圾混合填埋 生活污水厂处理的污水量日益增多，污泥的产量也 （３１％）或农业利用（４４．８％）。 与日俱增，如何妥善、科学地处理与处置城市污泥将 国际上，西方发达国家技术先进处理程度较高。 是全球共同关注的问题，针对污泥处置方法的弊端， 一些国家和地区以实际情况来选择较为合适的处理 污泥的合理处置与资源化利用技术成为研究的重要 方法，美、英以填埋、农用为主，他们已经代替填埋成 为最主要的污泥处置方式。在日本，他们对于污泥 收稿日期：２０１４—０３—２７ 处理有一些途径，但他们处置的主要途径是利用减 作者简介：李滨丹（１９７８一），男，在职研究生，工程师，主要从事环保 量后，用作堆肥在农田中使用或焚烧、熔融成炉渣， 工作。 制成建材。欧盟国家在污泥泥质符合公众健康和环 ・９２・ ２０１４年５月 第３９卷第５期 李滨丹・生活污水处理厂污泥处置技术研究 Ｖ０１．３９ Ｎｏ．５ Ｍａｙ ２０１４ 境保护要求的前提下，鼓励对污泥进行土地利用。 大部分欧盟国家的污泥允许最大用量约为５吨干污 泥／（公顷・年）。 病菌，就会使污泥没有病菌的存在。污泥经堆肥处 理后，由于污泥有机质中的腐殖质具有吸附重金属 离子的作用，可以降低重金属有效性及对作物的危 害程度，经高温好氧堆肥处理，污泥中的Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉ、 ２传统的污泥处置技术 Ｐｂ等重金属由有效性较高的结合形态向有效性较 ２．１海洋倾倒 低的结合形态转化；堆肥处理可以降低城市污泥中 海洋倾倒是指利用大量的海水水体来稀释城市 重金属的有效性，并随着堆肥时间的延长，效果更加 污泥，一般不需要进行严格的处理．可直接排入水 明显…。 体．而且容量巨大。这主要指靠近海边的污水处理 ２．４污泥的土地利用 方法，虽然操作简单，处理费用极低，实际也依然存 中国是一个发展中国家，也是一个农业大国。 在樗染海洋的问题。污泥焚烧曾经一度很受欢迎。 对于污泥处置方式，城市污泥的土地利用符合中国 它的优点是可使有机物全部碳化、杀死病原体，解决 国情。近几年，随着中国政府对重点工业污染源的 污泥的恶臭问题，并最大限度地使污泥减容。对于 污染减排和在线监控，生活污水处理厂污泥中的有 污泥填埋处置的大城市，因远离填埋场造成运输费 害重金属离子含量明显下降。污泥土地利用分为３ 用高，使得焚烧处置污泥成为较经济的方法。然而 类：作为肥料和土壤改良剂可施用于农田等；作为肥 污泥焚烧时会产生二氧化硫、二嗯英等污染物，同时 料和土壤改良剂施用于林地、草地、市政绿化、育苗 干化污泥及焚烧设施投资成本较高，也限制了污泥 基质等，亲性能良好。污泥中含有的有机质，可以对 焚烧的应用。焚烧由于污泥的品质或量大不适宜农 植物的生长过程提供Ｎ，Ｐ等营养物质，具有良好促 用时；现有填埋场容积不足时。所以有些研究者认 进生长的作用 Ｊ。污泥由于自身的含量特性，可以 为，污泥焚烧不是污泥处理最佳的一种处理方式。 对土壤具有改良作用，污泥不仅可以加快土壤中腐 ２．２污泥消化技术 殖质的形成，提高土壤的肥效；还可以通过污泥的性 消化污泥是污泥干化、堆肥的前处理过程，这一 过程是指在有氧或无氧情况下，通过某些复杂的反 能，来降低土壤的密度，这样就可以促进土壤微团聚 应，例如，在微生物的作用下，可以使污泥达到较稳 体的形成，有利于提高土壤的组成和性能，如改变土 定状态，这时候污泥就不会给环境带来污染。因此， 壤的空隙度和土壤导水率，改良土壤的结构 Ｊ，显 在处理污泥时，可以用不同的方法，既将消化污泥分 然，由于污泥的使用，可以改良土壤的性能，最明显 为污泥耗氧消化和污泥厌氧消化两种方法。厌氧消 的就是，随污泥堆肥使用量的增加，土壤的水分含量 化是利用菌种进行厌氧生化反应，分解污泥中有机 和持水量明显增加 ４ｊ。 物质的工艺。厌氧消化是使污泥实现减量化、稳定 ２．４．１ 污泥的有效利用 化、无害化和资源化的主要环节。其处理过程是利 城市污泥堆肥农用时，污泥中会含有重金属离 用有机物被厌氧消化分解，使污泥稳定化。其次，是 子、有机物类污染物、病原菌、病毒和虫卵等各种物 通过厌氧消化，使大部分病原菌或虫卵被杀死，产生 质，这些物质的含量过高，就会对环境带来影响，应 大量高热值的沼气，作为能源利用，使污泥资源化。 严格的控制在安全范围内，采取化学或物理的方法， 另外，污泥经消化以后，其中的部分有机氮转化成了 将污泥经稳定化和无害化处理后，应该达到国家和 氨氮，有利于污泥的肥效发挥。 地方现行的有关农用标准和规定 Ｊ。 ２．３污泥堆肥技术 中国污水处理厂污泥肥效调查结果表明。随着 污泥利用高温好氧发酵的方法，可以改变污泥 市场经济的发展，中国的第三产业得到快速发展。 的性能，这种处理方法俗称堆肥，其形成机理是在好 污水厂需要处理污水中的生活污水比重逐渐加大， 氧环境下，污泥可以利用微生物的作用，使污泥发生 由于生活污水的增多，所产污泥中的Ｎ、Ｐ和有机质 化学和微生物反应，在进行好氧发酵的过程，可以使 成分不断提高。这样就可以将污泥经过处理成为肥 污泥中的有机物转化成类腐殖质，由于污泥经高温 料，在农田土地利用的过程中，主要是将污泥经过特 发酵过程，在这一好氧发酵过程中，由于高温会杀灭 殊的处理作为生态肥料，更好地促使农作物的生长。 ・９３・ 第３９卷第５期 ２０１４年５月 李滨丹・生活污水处理厂污泥处置技术研究 Ｖ０Ｌ ３９ Ｎｏ．５ 所以，如果利用这种方法与相对于传统的污泥填埋 或焚烧处理工艺相比，这种污泥农田利用的方法是 一种更合适的处置方法。 ２．４．２林地利用与绿化利用 污泥除了农用之外，它的农用途径也很广泛，污 泥还可以用于森林土壤的改良作用。这主要由于污 泥中含有丰富的营养成分和微量元素，这些物质可 以补充森林土壤中的营养成分，这样就可以增强土 壤肥力，改善树木的生长状况。 同时，如果施用利用污泥制造的堆肥，由于污泥 的性能，还可以使草坪土壤的吸热、吸水与保水、保 温能力得到增大，改变草坪土壤的性能，使草的发芽 率得到增高。薛澄泽等一些研究者，针对高速公路 绿化带施用污泥与秸杆制造的复合堆肥时指出，利 用复合污泥堆肥有机质含量高的特点，在使用后可 以证明具有明显的肥田和改土作用，在施用于高速 公路绿化带的试验中，证实对树木和草坪有良好的 促进生长作用 。 随着这些研究和试验，对污泥的应用，随着科学 的不断进展和社会的发展，污泥将越来越多地应用 于园林绿化，包括林地、草地、高速公路的隔离带、市 政绿化、育苗基地、高尔夫球场、草坪等的绿化，给人 们营造更好的生活环境。 ２．４．３土地修复与污泥的作用 可以利用污泥的化学性质和组成，对土地进行 修复，利用污泥修复土地，主要是对于已经受到严重 扰动的土地，可以利用污泥进行修复，改变土地的性 能和组成。 受严重扰动的土地是指各种采矿后残留的矿 场、建筑取土排废用的深坑、森林采伐场、垃圾填埋 场、地表严重破坏区等需要复垦的土地。这类土地， 由于受到地表层的破坏，一般已失去土壤的优良特 性，这些土地的质量，已经根本无法直接植树种草， 但可以采取施人污泥的方法，这样不仅可以增加土 壤养分，改良土壤特性，促进地表植物的生长。而且 这种方法也避开了食物链的过程，对人类生活潜在 威胁较小，利用这样的方法，既处置了污泥，又可以 恢复生态环境，显然，这是一种很好的利用途径，值 得大力推广。 在矿山资源的恢复系统中，也可以利用施用污 泥的方法，这也可以为矿山的土地资源，提供有机碳 ．９４・ Ｍａｖ ２０１４ 并改善土壤肥力，来达到改良矿山废弃地的理化性 质和防治水土流失作用，利用污泥，可以迅速有效地 恢复矿山资源的植被，并可以提高矿山废弃地微生 物的活性。特别是污泥可以应用于铅锌尾矿的垦植 区域，利用污泥的含量和组成，可以降低尾矿基质的 ｚｎ、Ｐｂ、ｃｄ全量，也可以降低Ｐｂ和ｃｄ的含量，同时， 对二乙烯三胺五乙酸（ＤＴＰＡ）提取量，也会发生很 大的影响，这样就可以降低田菁植物器官对ｚｎ，Ｐｂ， ｃｄ的吸收和积累 ７１，有利于土地的修复。 ３ 结语 从国内外污泥资源化土地利用的研究概况可以 看出，污泥也是资源，只要对污泥进行合理施用，就 不仅能充分利用污泥的有效肥料成份，还可以促进 各种作物的生长，更重要的是，可以把有害的污泥避 免对环境的污染作用，变害为宝。因此，从源头开 始，就要制定对污泥全过程的污染物控制计划，包括 工业清洁生产措施的实施和坚持下去，处理好厂内 污染物的预处理、尤其要强化污水处理工艺的提高、 加强污染物总量控制等环节。要积极采取各方面的 技术和管理措施，加大研究力度和应用力度，降低污 泥中的有毒有害物质浓度，这样才能确保公众健康 与环境安全，有利于中国小康社会的建设。 参考文献： ［１］ＥＵ ＥＥＡ．Ｒｅｖｉｅｗ ｏｆ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ｗａｓｔｅ ｓｔｒｅａｍｓ：Ｓｅｗａｇｅｓ ｌｕｄｇｅ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｅｍｏｌｉｔｉｏｎ ｗａｓｔｅ，ｗａｓｔｅ ｏｉｌｓ，ｗａｓｔｅ ｆｒｏｍ ｃｏａｌ—ｆｉｒｅｄ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔｓ ａｎｄ ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｂｌｅ ｍｕｎｉｃｉｐａｌ ｗａｓｔｅ ［Ｍ］．Ｄｅｎｍａｒｋ：Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ａｇｅｎｃｙ，２００２． ［２］（ＣＪ／Ｔ ２４９—２００７），城镇污水处理厂污泥处置混合 填埋泥质［Ｓ］，２００７． ［３］谭启玲，胡承孝，周后建，等．城市污泥中重金属形 态及对潮土酶活性的影响［Ｊ］．华中农业大学学报，２００２，２１ （１）：３６—３９． ［４］高定，郑国抵，陈同斌，等．堆肥处理对排水污泥中 重金属的钝化作用［Ｊ］．中国给水排水，２００７，２３（４）：７—９． ［５］程五良，方萍，陈玲，等．城市污水厂污泥土地利用可 靠性探讨［Ｊ］．同济大学学报（自然科学版），２００４（７），９３９ —９４２． ［６］李海波，李亚东，李克顺．城市生活污泥在矿业废弃 地复垦应用中的可行性分析［Ｊ］．湖北大学学报（自然科学 版），２００５（２）：１８４—１８７． ［７］张增强，薛澄泽．几种木本植物对污泥堆肥的生氏 响应研究［Ｊ］．西北农业大学学报，１９９９，２３（６）：４７—５１．