科学技术 污泥处理 郭强，廖姣蓉 郑州４５０００１） （郑州大学，河南摘要：我国是一个经济基础较为薄弱、可耕地有限的农业大国，而污泥中富含植物生长必需的有机质、腐殖质和矿质元素。作为城市污水处理 厂的副产物，城市污泥产量巨大且成分复杂。处理污水所产生的污泥未经处理处置直接进入环境后，将对环境造成二次污染，其对生态环境和人类活 动构成了严重威胁，因此如何合理地处理、处置污泥，已成为城市污水厂和相关部门高度重视的问题。 关键词：城市污泥；污泥处理；焚烧 １污泥特性 １．１污泥户量巨大 堆肥技术是最常见的污泥稳定化、无害化处理方式之一，也是农业 利用的有效途径。堆肥可以使富含氮、磷等元素的污泥应用于农业，作 随着中国社会经济和城市化的发展，城市污水的产生及其数量在不 为肥料或者作为土壤改良剂。污泥堆肥处理实际上也是一种污泥处置 断增长。中国的城市污水处理厂的数量从１９７７年的３５座增加到２Ｏ１４ 年的约３６２２座，城市污水处理能力约１．５３亿立方米／日。随着中国污水 处理事业的发展污泥的处理处置问题在城市污水处理中占有的位置已 曰益突出。 １．２污泥相对稳定 中国污水处理厂污泥中含有多种重金属，其含量的性质较为稳定， 主要以ｚｎ和ｃｕ为主，其他重金属含量较低。一般的城市污水处理厂污 泥有害成分是比较低的，因此，城镇污水处理厂的污泥采用好氧堆肥之 后土地利用是适宜的也是安全的。污泥的ｐＨ值为６～７，一般不会明显 影响后续处置及利用。 １．３污泥肥效较高 城市污水处理厂产生的污泥中含有大量的Ｎ、Ｐ、Ｋ及有机质，而且 Ｎ、Ｐ以有机态为主，还含有植物所必须的多种微量元素。中国污泥的有 机质平均含量为３７．１８％，Ｎ、Ｐ、Ｋ平均含量分别为３．０３％、１．５２％、０．６９％， 均超过国家堆肥需要的养分标准。 在中国不同地区污水处理厂污泥的 养分含量相差较大，同一地区城市污泥中钾的含量变化并不大。从长远 来看，中国污水处理厂的污泥中Ｎ、Ｐ的含量将随着脱氮脱磷等二级污水 处理工艺的增加而增加，这将有利于污淞地利用和堆肥处理。 ２污泥对环境的影响 ２．１重金属污染 在污水处理过程中，通过吸附或沉淀而转移到污泥中的重金属占 ７Ｏ％～９Ｏ％。一部分重金属元素主要来源于工业排放的废水如镉、 铬：另一部分重金属来源于家庭生活的管道系统如铜、锌等重金属。 由于污泥施用于土壤后，重金属将积累于地表层。所以重金属是限制 污泥大规模土地利用的重要因素。同时重金属一般溶解度很小，性质 较稳定、难去除，所以其潜在毒性易于在作物和动物以及人类中积 累。 ２．２病原微生物 污水中的病原体经过处理还会进入污泥。新鲜污泥中检测得到的 病原体多达千种，其中危害较大的是寄生虫。污泥农用引起的潜在疾 病的流行，被认为主要与沙门氏菌和绦虫卯有关。 ２．３有机物高聚物污染 苯、氯酚等是城市污泥的主要有毒成分。尽管目前国内外对城市 污泥中有机污染物的研究并不多，但是一些国家对城市污泥中有机污 染物的特征及其在农业环境中的行为、生态效应和调控措施等方面进 行了一定的研究。我国还未能制订出完善的城市污泥有机污染物限制 标准。 ２．４氮磷等养分的污染 在降雨量较大地区的石质疏松土地上大量施用富含Ｎ、Ｐ等的污泥 之后，当有机物分解速度大于植物对Ｎ、Ｐ的吸收速度时，Ｎ、Ｐ等养 分就有可能随水流失而进入地表水体造成水体的富营养化，进入地下 引起地下水的污染。 ３污泥的处理 ３．１堆肥 ．．２９６．． 方式和污泥综合利用的措施。 生污泥、消化污泥或经过化学稳定处理的污泥都可以进行堆肥处 理。堆肥过程中，利用好氧微生物进行的好氧发酵，将有机物氧化分解 为类腐殖质。为了通气，常在堆肥污泥中加入一定比例的蓬松剂和调理 剂（如秸秆、稻草、木屑或生活垃圾等）。污泥堆肥投资小，工艺简单， 运行成本低，污泥可被资源化利用，并且污泥与城市垃圾混合堆肥实现 了污泥与垃圾的同时资源化。但是堆肥技术所需场地面积大、处理周 期长（一般为５０￣６０ｄ）、臭味大，堆肥产品受市场影响较大，在土地有限 的情况下，不适于大量污泥的处理。 ３．２卫生填埋 卫生填埋是指用过滤器或离心机进行污泥脱水并将脱水后污泥 进行土地填埋 污泥可单独或与其它固体废弃物（如城市垃圾等）一起 填埋。填埋操作简单、费用低、适应性强。但需要注意以下一些问 题：（１）渗沥水属高浓度有机污水，必须收集处理以防二次污染：（２）注 意填埋场地的卫生，以防鼠、苍蝇和臭味扩散：（３）当焚烧灰的挥发成 分在１５％以下时，可不进行分层填埋，否则需分层填埋：（４）如果填埋厂 位于海边要严格遵守有关法规的要求。可见，填埋并没有最终消除污 染，只是起到一个延缓的作用。 ３．３焚烧 焚烧法是将脱水污泥直接送入焚烧炉焚烧，可直接焚烧７５％￣８０％甚 至更高含水率的污泥。为了保证污泥的稳定燃烧，并对污泥含水率的 波动具有一定的适应性，一般都需掺入辅助燃料如煤、油、燃气等。 普通的焚烧方法必需掺入大量的辅助燃料来稳定燃烧，且燃烧效率和 热效率低。 循环流化床焚烧污泥是一种较好的解决方案。循环流化床焚烧炉 由于具有强烈的湍流、长久的气体停留时间、均匀的温度分布，能在 相对较低温度和较少过剩空气下高效率焚烧，获得较高的有害物质的 破坏和去除率，有害物质脱除剂的利用效率高。通过分级燃烧，大幅 度控制ＮＯｘ生成；通过床内加入碱性物质如石灰石等，大幅度降低烟 气中的酸性气体（ＳＯｘ和ＨＣ１）的含量，使烟气直接达标排放，而不需 要另加尾气处理系统。通过尽可能多地回收燃烧烟气中的显热，减少辅 助燃料的加入量，从而把污泥处理的成本降至最低。循环流化床焚烧 炉属于高热负荷型技术，易于大型化，没有运动部件，因此有较长的 寿命，维护费用比其它炉型低。由于循环流化床污泥焚烧炉具有炉内 热传导均匀，蓄热性高，废热回收效率高，回收热源稳定等优点，循 环流化床焚烧污泥已成为国际上污泥处理的发展趋向。 参考文献 【１】池涌・洗煤泥与污泥处理焚烧技术及工程实例・化学工业出版社 【２】何品晶・城市污泥处理与利用・科学出版社 【３】张自杰・排 工程・中国建筑工业出版社 作者简介 郭强（１ ９ ９２一），男，汉族，重庆北碚人，郑州大学给水排水工程２ Ｏｌ１级 本科生。 廖姣蓉（１９９４一），女，汉族，河南郑州人，郑州大学给水排水工程２０１１ 级本科生。