1、市政污泥的资源化利用和无害化处理摘要：随着中国城市化进程的加快，污水处理附属物污泥问题日渐凸显，实现污泥稳定化、无害化、减量化和资源化利用成为各国研究热点。本文就市政污泥的资源化利用及处理相关问题进行了探讨。 关键词：污泥；合理利用；无害处理 中图分类号：TU992.3文献标识码： A 一、城市污泥资源化利用主要途径及存在问题 1、土地利用 按照国家相关标准，根据污泥的性质分析及用途要求，对污泥经过选择浓缩、稳定、脱水、灭菌、干化、堆肥等工艺的组合处理后，用于农田、林地和园林绿化，土地的复垦以及沙化或荒漠化土地的改良等。 污泥堆肥是土地资源化利用的主要方法。堆肥与化学肥料相比，氮、磷、钾含量较
2、低但有机物含量高，肥效慢但持续时间长。污泥可以作为土壤调节剂，改善土壤的通气性，提高对酸碱的缓冲能力，提供养分交换，可以有效地改善植物的生长状况。在污泥性质稳定的前提下确定合理的工艺条件，原理上堆肥几乎可以杀死所有病原菌，大量细菌被降解成可以利用的有机质，重金属元素也得到较好的稳定处理，肥效增加，挥发分减少，显著降低对土壤和农作物的不利影响。但是实际应用中，堆肥自动化程度低、周期长、效果不稳定，造成堆肥过程中散发臭味、蚊蝇产生等，污染周围环境。我国城市污泥本身显示具有重金属含量高且种类繁多并含有各种致畸致癌的有机化合物的特性。处理后的部分有害物质残留会通过食物链在人体内富集。基于对污泥成分复杂
3、性和不确定性以及相关农产品对人体健康带来的隐患考虑，农业堆肥利用还有许多研究工作要做。 由于我国尚没有系统、科学的管理办法和农用控制标准，污泥在土地利用时无害化处理不到位，使不少土地被污染。污泥土地利用的安全性受到质疑。在国际上，对于污泥土地利用存在着争论。争论的焦点是按当今的无害化处理后，污泥中仍然稳定存在的内分泌干扰物、多溴化灭火剂的分解产物等等将会带来何种环保后果。但是，基于当前科学研究对污泥无害化处理的认知，综合比较其他污泥处置利用技术、经济及效果等方面，土地利用具备优势。60%以上的欧盟成员国污泥处理处置方式中土地利用占到了 50%以上，其中爱尔兰、芬兰达到近 80%。美国在 20世
4、纪 90 年代以前，其污泥处理处置方式中土地利用仅占 30%，而到 2005年这个比例已经增长到 66%。可以预见，我国在相当长时间内，土地利用将是污泥资源化利用的最主要方式。 2、建材利用 污泥建材利用是污泥资源化利用的重要途径。污泥中含有 2045%的无机物，含有重金属离子，如 Cu，Pb，Cd，Zn，Cr，Ag 和 Ni 等有害有毒重金属;经过处理的污泥能够用于烧制建筑材料，在不同的建材生产中参入不同比例的污泥而得到资源化利用;在燃烧过程中，有毒重金属被固溶封存在产品中，有害细菌及微生物被全部杀死而达到无害化;污泥中的有机物也参与燃烧而减少能源的消耗。污泥建材利用主要有污泥制沥青、砖、陶
5、粒、混凝土、生态水泥、生化纤维板等。从综合需求看，污泥合理处置是环境保护的迫切要求，城市发展需要大量的建材，污泥作为建材原料无疑是一种可持续发展的资源化利用方式。 当前，日本在污泥建材利用方面比较成功，不少工厂运行多年并产生良好的经济效益，这也佐证了污泥建材若被利用在恰当的工艺就能够满足环保要求，该处置方法能够达到可持续发展目的。我国以及许多西方发达国家在污泥建材利用发展方面大多还处于研究及尝试阶段，还存在标准制定不完善，技术、工艺不成熟以及推广应用等方面问题，还有很长的一段路要走。如果在政策上、资金上给予大力支持，加强该领域现有技术的应用和科学研究，那么可以肯定污泥建材资源化将会成为污泥处置
6、的主要手段之一。 3、能源利用 污泥能源化利用是在获取其中热质的同时，对其干化和焚烧，实现稳定化、无害化、减量化。能源利用主要有污泥厌氧消化产生沼气发电和污泥燃料燃烧发电。 厌氧消化产生沼气发电是通过污泥厌氧发酵，产生的沼气在燃气内燃机的气缸内燃烧做功，把化学能转换成机械能，最终产生电能和热能。这种方法无需对污泥进行脱水处理，经厌氧罐发酵后，能消化一定比例的污泥，剩余的沼渣经脱水稳定化无害化处理后，可制成有机肥;污泥消化可以抑制病菌，改善污泥的卫生状况;脱水后的消化污泥还可作为发电厂或水泥厂的辅助燃料。沼气发电以其低排放、低污染、节约能源、废物资源化等优点而倍受关注。青岛麦岛污水处理厂充分利用
7、污泥消化产生的沼气发电，显著减少污水处理厂市场电能消耗，消化后的污泥体积能减少 30%，北京高碑店污水厂沼气发电可满足厂内 20%的用电需求。但是也存在基础投资和运行成本较高，污泥经厌氧消化后只能减量不到一半，大量剩余污泥残渣需要通过其他技术进行处理。产生的消化液 COD浓度相当高，需建立配套的污水处理设施或返回到污水处理厂处理等等问题。 污泥燃料燃烧所释放出的热能通过热回收系统和发电系统实现能量转化。污泥焚烧技术可将污泥中水分和有机质完全去除，并杀灭病原体，只得到少量污泥灰烬，而且可以利用热能发电，是最具发展潜力的污泥处置技术。污泥焚烧发电既实现了无害化又实现了资源化。污泥协同焚烧是污泥热处
8、理的发展趋势之一，但存在污泥焚烧过程二次污染，苯酚类有毒有机物在金属氧化物的催化作用下就会形成二 f 英。焚烧还会带来悬浮的未燃烧或部分燃烧的粉尘与重金属污染，以及臭气。污泥焚烧发电时产生的腐蚀性会对发电站设备产生影响，焚烧污泥的能源利用率不高。 二、污泥无害化处置方式探讨 污泥处置是处理后污泥的最终消纳方式，主要包括卫生填埋、土地及农田利用、焚烧和综合利用四个方面。目前，75%的污泥采用土地填埋，其次为土地利用，而最有发展潜力的焚烧仅占 3%。 填埋操作简单，经济可行，是我国采用最多的污泥处置方式，因不能满足资源化利用要求，在国外填埋污泥比例逐年下降。污泥可单独填满，也可与生活垃圾混合后填埋
9、，考虑到占用土地及对环境污染等因素，已逐渐被淘汰。 污泥中含有丰富的氮、磷等营养物质及各种微量元素，可改善土壤特性，进行稳定无害化处理并满足城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质标准要求后，依据当地土壤特性及植物习性，确定试用范围、施用量及期限后方可被用于土地及农田。在利用过程中应严格控制重金属含量，防止重金属通过食物链影响身体健康。 焚烧是污泥处置技术中对污泥稳定化、无害化、减量化处理最为彻底的方式。在高温、有氧条件下，通过蒸发、挥发、分解、烧结、熔融以及氧化还原反应，将污泥中的有机成分分解为 CO2、H2O、N2 等气相成分。该方法可杀死一切病原体，彻底解决污泥恶臭问题。污泥可独立焚烧，也可
10、与生活垃圾、水泥原料、煤以及生物质掺混燃烧。屈会格等研究煤与污泥掺混燃烧特性时发现，掺混燃烧使煤的着火与燃尽时间提前，综合燃烧特性降低。尹龙晓等发现，秸秆中挥发分的大量析出及燃烧提高了掺混燃烧的稳定性及燃尽能力，当秸秆掺混比例为 20%时可满足热值指标要求。 污泥的综合利用主要包括制砖、生产水泥、制陶粒和制熔融材料等。污泥制砖可采用干化污泥和污泥灰渣两种原料，其中灰渣成分与黏土砖更为接近，在制造过程中仅需添加适量黏土与硅砂即可。污泥作为粘结剂可将无烟粉煤加工为型煤，不仅改善了常规型煤的内部孔结构，而且还提高了型煤的气化反应性。 结束语 随着人口的增长和经济的发展，污泥产量逐年增加，污泥处理问题提上日程。如何合理有效地对污泥进行资源化利用，在消除二次污染问题的同时，减少一次能源的消耗，成为各国关注的焦点。作为高速发展的发展中国家，应寻求适合当下国情的污泥处理办法，并不断探索污泥处理新工艺。 参考文献 1唐鸣放，王白雪，郑怀礼城市污泥处理与绿化利用J土木建 筑与环境工程，2009. 2管丽攀，于衍真，冯岩城市污泥资源化利用研究现状J江苏化工，2007. 3王助贫，黄鸥，王伟，等我国污泥处理处置的市场分析J中国建设信息，2009
