探讨我国污泥处理处置及资源化

随着我国城市人口的增加和规模的扩大，城市污水处理难度日益增大，污水处理会产生较多的固体废弃物，其处置成为当今一大难题。相关专家认为污泥处置的课题难度要大于污水处理的难度。截至2015年9月底，全国城镇建成了3830座污水处理厂，高达1.62亿m3/d的污水处理能力，伴生污泥突破3000万吨/年。

住建部截至2014年底的统计数据可以看出，卫生填埋、制肥、焚烧、建材等无害化处理的污泥约为56%，有近一半污泥仍然不能做到无害化处理。污水处理领域中，污泥问题已成为当今的瓶颈。随着污水处理厂更多的投入使用，污泥排放量日益提升。我们非常迫切要解决的问题是对污泥的处置，市政污泥处置和处理技术的设备和研究的加快开发迫在眉睫。

近些年来，随着我国全面实施水体污染治理与控制科技重大专项和大规模建设的污水处理设施，污泥资源化与处置处理装备与技术得到了迅猛发展，为解决污泥问题提供了非常有力的技术支持。

预处理

污泥属于胶状结构亲水性物质，非常容易形成丝状细菌和菌胶团，大量繁殖的过程中能够让形成丝状细菌和菌胶团吸附较多水而让污泥膨胀，最终导致污泥具有不易脱水和含水率较高的特点。有研究表明，污泥经过高干度脱水能将其含水率降低到50%左右，对比当前离心机和带滤机来说，可以高达60%左右的减容率。

对污泥高干度脱水的技术推广之后能够大幅度降低污泥的外运处置和处理成本。传统预处理方法通常是脱水、消化、调理、破解、浓缩等，通常传统与处理后的污泥仍然具有80%左右的含水率，对污泥后续成本有所增加。未来污泥处置和处理的新方向是资源化处理，污泥资源化的前提必须给予污泥经济高效的高干度脱水。高干脱水法主要有电渗透脱水法、加消石灰后机械压滤法和热干燥法。

电渗透对60%-80%高含水段的污泥具有较高脱水效果，则对40%-60%的低含水率段的污泥脱水效果很差，具有较昂贵的设备费用。污泥中的水分会被加入的消石灰吸收放出大量热能，水分会被快速的蒸发。热干燥法具有庞大设备体积和耗能大的特点，仪器壁容易黏上污泥，导致热传效率有所降低。上述污泥处理方法主要是对污泥高干度脱水处理和对微生物细胞结构予以破坏，虽然能够对污泥体积有所减少，但是二次污染和费用高昂的缺点也非常明显。

污泥的资源化利用

从城市生态环境的保护、资源开发利用和经济发展的角度来看，资源化利用是城市污染处理最理想的方法，对城市污泥资源化利用的实践和研究予以加强，对污泥处置的难题予以解决，城市生态环境污染予以避免，对处置费用予以节约，这样才能够获得更好的社会、经济、环境和生态环境，才是符合城市可持续发展的必要发展趋势和要求。

能量利用：污泥发酵的污泥气能够作为化工原料和燃料。消化池产生的污泥气能够作为一种清洁燃料，运输和保存非常方便。污泥气每平方的发热量约为20850～25020kJ，相当于1kg煤的发热量。污泥气主要成分为CO2和CH4，去除CO2和净化气体之后就可以得到多种化工产品的CH4。

减量技术：污泥具有易二次污染、恶臭、重金属蓄积、含水率高、病原体负荷高等特征，现如今“外运填埋”的处理方法对土地保护和城市卫生要求远不能予以满足。现如今，污泥处理最迫切和普遍的需求是大规模的减量化。污泥资源化利用是一个长远的和不容忽视的目标。如何兼顾未来资源化发展和当前减量需求的满足，是污泥技术路线选型和制定处置策略的关键所在。

控制溶解的污泥减量化技术、生物捕食作用的污泥减量化技术、氯化结合污泥减量化技术、臭氧化结合污泥减量化技术、超声波结合的污泥减量化技术、碱-热结合的污泥减量化技术、好氧-厌氧交替循环污泥减量化技术、解投加解偶联剂的污泥减量化技术等是当前研究的污泥减量化技术。

污泥焚烧技术：污泥焚烧是最彻底的减量化技术，污泥通过焚烧之后体积能够缩小90%以下，成为稳定的惰性灰渣，在建材进行充分的资源化利用，这样才能够在真正意义上实现资源化、无害化和稳定化，焚烧污泥产生的热能能够在湿污泥干化的过程中重复使用，对污泥生物质能源循环利用非常有利，当前国际大型城市将此类方法作为主流污泥处理方法。

不过，污泥干化焚烧具有复杂工艺和较大工程规模的特点，具有较高的运行成本和建设成本，在现如今对该项技术的应用和大力推广依然存在着很大的困难。所以说，给予对污泥处置设施运行和建设成本降低的角度来看，对现有的窑炉利用协同焚烧的方法应当予以鼓励。

近年来，污泥焚烧装备和技术得到了飞速发展，污泥协同焚烧技术、湿污泥循环流化床一体化焚烧技术、异重流化床污泥清洁焚烧技术等具有代表性的成果不断地予以运用。其中，异重流化床污泥清洁焚烧技术主要运用石英砂床料，将钙基物质添加到流化床中，结合炉内燃烧温度控制等手段，对大污泥凝聚团在流化床内的沉积予以有效的杜绝。污泥协同焚烧技术主要是其他物质利用现有的工业焚烧炉将污泥予以混合焚烧。现如今，水泥窑焚烧、垃圾焚烧厂和火力发电厂已经完成了工程示范，添加量对烟气的污染控制和炉体影响是当前研发的重点。

作者：山西财经大学环境经济学院 冯晓红

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原标题：探讨我国污泥处理处置及资源化