污泥處理已成為污水處理廠面臨的一大難題，目前，中小城市污水廠由于規(guī)模小，比較分散的特點(diǎn)，污泥日產(chǎn)量幾個(gè)立方或十幾個(gè)立方，污泥不便于集中處理。因此，污泥的處理處置已成為環(huán)境綜合治理工作中的新難點(diǎn)、新挑戰(zhàn)，未來(lái)污泥的資源化是最佳出路。

 

污泥作為污水處理的剩余產(chǎn)物，含水率高達(dá)70-80%，易腐爛，有惡臭，并含有大量病原微生物、寄生蟲(chóng)卵或重金屬等有害物質(zhì)，如不加妥善處理和處置，直接排放會(huì)給環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的二次污染。由此可見(jiàn)，污泥處理已成為污水處理廠面臨的又一難題。

 

目前，我國(guó)中小城市污水處理廠每年產(chǎn)生的剩余干污泥約180萬(wàn)t(含水80%的污泥900萬(wàn)t)，預(yù)計(jì)未來(lái)5年內(nèi)，年干污泥產(chǎn)量將達(dá)到540萬(wàn)t(含水80%的污泥2700萬(wàn)t)。污泥的處理、處置在污水處理中是不可或缺的。

 

自20世紀(jì)80年代起，我國(guó)開(kāi)始大規(guī)模的建設(shè)現(xiàn)代污水處理廠，但一直忽視了污泥處理、處置的重要性，據(jù)資料統(tǒng)計(jì)顯示，歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家在污水處理廠的建設(shè)中，污泥處理、處置的投資占總投資的50-70%，而我國(guó)目前只有20-50%。

 

目前，中小城市污水廠由于規(guī)模小，比較分散的特點(diǎn)，污泥日產(chǎn)量幾個(gè)立方或十幾個(gè)立方，污泥不便于集中處理。處理與處置方式主要有：污泥填埋、農(nóng)用、建筑材料利用、污泥焚燒等。

 

污泥消化后經(jīng)脫水再進(jìn)行填埋是目前國(guó)內(nèi)許多污水處理廠中常采取的方式，經(jīng)過(guò)消化后的污泥有機(jī)物含量減少，性能穩(wěn)定，總體積減少，脫水后作填埋處置是一種比較經(jīng)濟(jì)的處理方式。污泥填埋處理成本低、不需高度脫水或自然干化、既處理了污泥又增加了城市的建設(shè)用地。

 

中小城市污泥填埋主要是外運(yùn)到城市垃圾填埋場(chǎng)。垃圾填埋的滲濾液屬高濃度有機(jī)污水，必須集中加以處理；填坑需鋪設(shè)防滲透性能好的材料，衛(wèi)生填埋場(chǎng)應(yīng)配設(shè)高滲濾液收集裝置及凈化設(shè)施，防止污泥中的各種有毒、有害物質(zhì)，經(jīng)雨水的浸蝕和滲漏污染地下水及土壤。

 

填埋場(chǎng)四周應(yīng)設(shè)圍欄，并采取相應(yīng)的防蚊蠅、防鼠措施，未經(jīng)干燥焚燒處理的污泥，宜小規(guī)模分層填埋，生污泥泥層厚度應(yīng)<0.5m，消化污泥泥層厚度應(yīng)不大于3m，泥層上面鋪砂土層為0.5m，彼此交替進(jìn)行填埋，選礦設(shè)備并設(shè)置通氣裝置，污泥焚燒灰渣填埋時(shí)，可不分層填埋。填埋不僅要占用大量土地，而且由于污泥中含有一定的有毒物質(zhì)，填埋不當(dāng)或者由于填埋地質(zhì)條件等因素，將造成滲濾液的滲出而污染地下水層，影響給水水質(zhì)。因此，采用填埋需要考慮多方面因素，合理規(guī)劃。

 

污泥的肥料化利用是一種積極、有效且安全的污泥處理方式。幾十年來(lái)各國(guó)普遍采用，特別是美國(guó)近年來(lái)在污泥與工業(yè)廢料生物堆肥技術(shù)上取得了進(jìn)展。我國(guó)各地區(qū)的污水處理廠和科研部門(mén)也在污泥的處理、處置和利用方面進(jìn)行了大量的研究工作，并取得了可喜的成果，污泥的土地利用已得到普遍的認(rèn)同。

 

在應(yīng)用實(shí)踐中，因污泥中含有病菌、寄生蟲(chóng)、病原體及重金屬等對(duì)農(nóng)作物不利的因素，因此污泥用做農(nóng)肥要注意污泥中重金屬會(huì)造成土壤污染，其次污泥中的病原體會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響，再次防止污泥中的高濃度N、P對(duì)地下水造成污染。

 

近年來(lái)，伴隨我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)帶來(lái)的建筑、房地產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，面臨著國(guó)家保護(hù)耕地，限制開(kāi)采黏土與使用大量建材的矛盾之間，利用污泥生產(chǎn)建材料，不僅可以減少污泥填埋所占用的土地，減少自然資源消耗，而且可以使資源得到循環(huán)利用。既解決了污泥的出路，又解決建材面臨的需求，有利于國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展。

 

污泥可用于制磚、制纖維板材、制熔融材料、制陶粒等。

 

污泥制磚的方法有兩種。一種是用污泥烘干機(jī)烘干后直接制磚，另一種是用污泥灰渣制磚。用干化污泥直接制磚時(shí)，應(yīng)對(duì)污泥的成分作適當(dāng)調(diào)整，使其成分與制磚粘土的化學(xué)成分相當(dāng)。當(dāng)污泥與粘土按重量比1：10配料時(shí)，污泥磚可達(dá)普通紅磚的強(qiáng)度。利用污泥焚燒灰渣制磚時(shí)，灰渣的化學(xué)成分與制磚粘土的化學(xué)成分是比較接近的，制坯時(shí)只需添加適量粘土與硅砂。比較適宜的配料重量比為灰渣：粘土：硅砂=100：50：(15-20)。

 

這種輕型磚與傳統(tǒng)的粘土實(shí)心磚相比，具有輕質(zhì)、高強(qiáng)度、保溫隔熱、抗震等功能。在該產(chǎn)品材料中，活性污泥占30-40%，用這種陶?？招拇u代替普通粘土燒結(jié)的實(shí)心磚，既可節(jié)約土地，又節(jié)約能源及鋼材，降低污染，提高綜合效益。

 

污泥制生化纖維板，主要是利用活性污泥中所含粗蛋白(有機(jī)物)與球蛋白(酶)能溶解于水及稀酸、稀堿、中性鹽的水溶液這一性質(zhì)，在堿性條件下加熱、干燥、加壓后，發(fā)生蛋白質(zhì)的變性作用，從而制成活性污泥樹(shù)脂(又稱(chēng)蛋白膠)，使之與漂白、脫脂處理的廢纖維壓制成板材，其品質(zhì)優(yōu)于國(guó)家三級(jí)硬質(zhì)纖維板的標(biāo)準(zhǔn)。

 

污泥熔融制得的熔融材料可以做路基、路面、混凝土骨料及地下管道的襯墊材料。利用有害的城市垃圾焚灰和污泥制成有用的建筑材料——生態(tài)水泥，不僅有效地利用了再生資源，而且對(duì)環(huán)境保護(hù)來(lái)說(shuō)無(wú)疑是一大貢獻(xiàn)。生態(tài)水泥混凝土的流動(dòng)性好、凝結(jié)時(shí)間短、析水率小，這些性能均有利于混凝土的施工作業(yè)。

 

我國(guó)經(jīng)過(guò)多年引進(jìn)、消化和自主研發(fā)，已具備了成熟的陶粒生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備制造能力。污泥制成的陶粒具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、隔熱、保溫、耐久等特性，節(jié)能效果顯著，用途廣泛。陶粒可直接使用或用于制作陶粒制品；但在回轉(zhuǎn)窯焙燒過(guò)程中產(chǎn)生的氯化二苯并二噁英(PCDD)和氯化二苯并呋喃(PCDF)，這些物質(zhì)毒性極大，可致癌，控制PCDD、PCDF的排放的較經(jīng)濟(jì)、有效的方法還正在研究中。

 

城市污泥中含有大量的有機(jī)物，約占70%～80%，脫水污泥發(fā)熱量也很高，在研究中應(yīng)充分利用這一點(diǎn)。目前污泥燃料化的方法有：污泥能量回收系統(tǒng)和污泥燃料。污泥能量回收系統(tǒng)是將剩余活性污泥和初沉池污泥分別進(jìn)行厭氧消化、混合消化，使污泥含水率至80%，加入輕溶劑油，變成流動(dòng)性漿液，送入四效蒸發(fā)器蒸發(fā)，后脫輕油成含水率2.6%、含油率0.15%的污泥燃料。污泥燃料是將未消化的混合污泥經(jīng)機(jī)械脫水后，加入重油成流動(dòng)性漿液送至四效蒸發(fā)器蒸發(fā)、脫油，制成含水率5%、含油率10%以下的污泥燃料。

 

污泥低溫?zé)峤庵朴褪前押蕿?5%的干泥在隔絕空氣下，加熱升溫到450℃左右，在催化劑作用下把污泥中有機(jī)物轉(zhuǎn)化為碳?xì)浠衔?，最大轉(zhuǎn)化率取決于干污泥的組成和催化劑的種類(lèi)，其性質(zhì)與柴油相似。

 

污泥的處理處置已成為環(huán)境綜合治理工作中的新難點(diǎn)、新挑戰(zhàn)。污泥產(chǎn)量在未來(lái)的幾年中還將會(huì)大量增長(zhǎng)，但是目前國(guó)內(nèi)污泥處理處置水平很低，污泥經(jīng)過(guò)常規(guī)的濃縮脫水后，主要是棄置，難以達(dá)到污泥的減量化、穩(wěn)定化、無(wú)害化、資源化的要求，并帶來(lái)環(huán)境的二次污染和污水處理無(wú)法正常運(yùn)行的困難。污泥的資源化是解決城市污水廠污泥較佳的出路，能夠達(dá)到污泥的減量化、穩(wěn)定化、無(wú)害化資源化的有效處置，兼顧到環(huán)境生態(tài)效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的均衡，適應(yīng)市場(chǎng)需求，發(fā)展前景廣闊，是我們今后研究的主要方向。