污泥处理处置及资源化途径与新技术

污泥处理处置及资源化途径与新技术

张元昌

珠海华丰纸业有限公司

摘要：污泥主要是由有机产品以及无机颗粒组成，本身具有复杂性。近年来随着城市污水处理量的提升，使污泥排放量迅速增长。对其进行处置，以防城市污染，需借助新技术，结合污泥处理处置及资源化途径，展开对污泥处理的探索。

关键词：城市污泥；处理；利用；资源化途径

一、污泥的分类以及特性

处理废水所产生的附属品便是污泥，污泥种类繁多，包含初沉污泥、消化污泥、化学污泥等。其中，初沉污泥是污水处理所产生的沉淀物；消化污泥是厌氧处理生物污泥所产生；运用化学物质强化污泥便会产生化学污泥。污泥不仅包含大量有机物，同时自身也具有含量较高的有毒有害污染物。有机污染物如果不加以处理，长此以往会严重污染城市生态环境。由于污泥本身含水量较高，因此污泥的形态呈现胶状结构，具有不易脱水特性。

二、传统污泥处置方法不足

（一）填埋处理

运用土地填埋技术处理污泥，有两种填埋方式：第一是可以做单独填埋；而另一种是可以与生活垃圾、工业废物等相互混合填埋。容量大、低投资、效果强是土地填埋技术独有特性。但是近年来，污泥量大幅度增添，如何选择符合污泥力学性质的土地进行填埋，成为一大难题。

（二）土地利用问题

污泥本身虽含有丰富的有机营养物质以及微量元素，但是本身所含有的有毒成分却是难以降解的，如果能够利用其中有益物质改善土壤结构，提升土壤肥力，这自然是好的。但是在没有降解其中有毒有害成分之前，将污泥投入土地使用，会直接污染水体和土壤。

三、城市污泥的处置方法探究

（一）污泥堆肥

人为控制污泥中微生物的发酵，分解有机物为腐殖质，从而保证污泥的稳定性，便是污泥堆肥过程。污泥堆肥不仅可以改善污泥物理性质，同时还能够消灭寄生虫以及病原菌，杜绝二次污染。此外，堆肥后的有机物是一种有益的有机肥料，将其投入使用可以有效保护生态环境。目前，污泥堆肥具有多种方式，例如开放式堆肥发酵、动态堆肥以及发酵仓式堆肥等，标准不同，其分类也会有所差异^[1]。

（二）污泥焚烧

高效性是污泥焚烧技术的特性。受高温影响，污泥当中的可燃成分便会燃烧，从而帮助污泥消除内部细菌。例如，流化床是焚烧法。燃烧过程中没有对设备和操作做过高要求，因此在众多污泥焚烧方法当中被经常使用。但是需要注意的是，污泥焚烧需投入大量成本，破坏大气环境，因此在大范围的污泥处理当中不适合使用。

（三）生物沥浸

生物湿法冶金技术是生物沥浸污泥处理技术的借鉴基础。经过该技术处理的污泥，可以有效去除污泥中的金属元素，保存氮、磷、钾微量元素，因此一般会用来作为土地利用土壤基质。

四、有机质的资源化处理及新技术

（一）堆肥法

堆肥法主要指的是借助生物处理技术，熟化污泥中有机物质的过程。例如，将30吨的制革污泥进行堆肥处理，所产生的营养物质可以作为农作物的良肥，其中铬浸出浓度含量符合标准。污泥在经过科学的堆肥处之后，可以使土壤的耕性得到有效改良，扩大土壤的孔隙，使水能够全部渗透于土壤之中，提升土壤阳离子交换量。相关科研学者运用好氧发酵技术，进行将制革污泥转化为有机肥的研究。实验结果表明，污泥经过发酵后所产生的复合有机肥，可以促进植物生长。除此之外，相关研究学者还表明，如果提升污泥土壤当中铬的含量，那么必然农作物中铬的含量也会上升，但是需要注意的是不同植物其含量会有所差异^[2]。

（二）焚烧法

处理污泥最有效的方法便是焚烧法，不仅可以彻底消灭物理当中的病原微生物，同时燃烧污泥产生的热能可以得到有效利用。当焚烧温度为500~940℃时，焚烧过程中会产生40%左右的金属铬，铬会存在于废气和飞灰中，少量会遗留在炉渣中。需要注意的是燃烧过程当中，受温度和时间影响，可能会造成重金属的再分布现象。根据某学者的研究结果，焚烧温度越高会加重重金属的挥发。但是也有其他学者认为重金属 Cu、Cd、Cr 和 Mn 的挥发量会先高后低，因此为了减少重金属的挥发，可以在污泥处理当中添加磷酸或者是磷酸二氢钙等添加剂。

（三）原位减量处理技术

原位减量处理，主要指的是依靠微生物自身的分解和呼吸作用，从而使细胞合成的总量得到有序减少。微生物通过自身的分解，可以化解自身污泥含量，结合现代技术，污泥减量可达到85%左右。因此借助该技术，可以将传统工艺进行重新组合，对于污泥处理技术进行优质改进^[3]。

（四）减容处理的技术

减少污泥当中的含水量，进而使污泥体积变小便是减容处理技术过程。该技术不会减少生物固体总量，但是会消耗污泥处理当中所使用的药品。保持污泥当中稳定的含水率。运用现代流射技术以及电渗透技术，可以减少污泥当中的药品含量，对污泥进行脱水处理。

（五）资源提取技术

在未来，污泥处置技术会朝着汲取污泥当中的有效资源，实现资源的可循环利用方向发展。城市排放的污泥以及污泥灰烬当中具有可回收磷物质，因此可以运用现有的酸水解技术、热水器技术以及高温技术，将污泥当中所含有的磷元素进行提取。 除此之外，也可以提取污泥当中含有的氮元素，采用热碱水解工艺分离污泥当中的微生物蛋白，将其转化为蛋白液体，并制成蛋白发泡剂以及有机水溶肥，实现该元素的循环利用

^[4]。

五、城市污泥资源化处理的前景展望

近年来，污泥处理行业虽面临这些问题。但是借助现代技术，将污泥转化为可循环利用资源，在未来将具有巨大的发展空间。污泥处置要增强与其他行业的互动性，同时在处置污泥的过程当中，不仅要实现无害化，同时也要达到资源化利用效果。根据相关文献，在2020年之前，地级以上城市污泥无害化处理率应达到90%以上，2017年底之前完成现有的污泥处理处置设施达标改造。污泥来源于土壤，最终也应该回归农田。因此在未来需研究污泥的土地利用方向，修复生态环境，推出新型污泥资源化处理处置方法，使污泥再次以原本面貌回归土地^[5]。

六、结论

综上所述，无害化处理污泥并实现其资源的循环利用，是国内外需要借助现代技术研究并且改进的方向。近年来，为平衡污泥处理以及资源循环利用之间的关系，综合考量污泥处理对生态环境的影响。在产生最大生态效益的同时，运用恰当的污泥处理方式，使污泥重新回归于土地，同时在这个过程当中，还需要规避二次污染状况，使未来污泥处置方向，朝着绿色环保、循环利用方向发展。

参考文献：

[1]阮辰旼.中国污泥处理处置若干热点问题的探讨——2016 第三届新形势下污泥处理处置及资源化循环利用技术论坛观点精华[J].净水技术,2016,35(S2):10-11.

[2]薛咏海等，污泥水解处理及微生物蛋白资源化利用[J].中国给水排水 ,2014(24):102-104.

[3]何强,吉芳英,李家杰.污泥处理处置及资源化途径与新技术[J].给水排水,2016(02):1~3.

[4]王晓利,曾正中,王厚成,南忠仁.污泥处理处置及资源化方法探讨[J].环境工程,2014(03):150~154.

[5]林文聪,赵刚,刘伟,曹海花,黄翔峰,徐竟成.污水厂污泥典型处理处置工艺碳排放核算研究[J].环境工程.2017(07)