北極星水處理網(wǎng)訊:摘要：近年來，隨著社會發(fā)展形態(tài)的轉變，我國城市化發(fā)展進程不斷加快，社會總體生產(chǎn)力逐年提升。與此同時，在城市發(fā)展過程中所產(chǎn)生和處理的污泥總量也在持續(xù)提升。而在我國多數(shù)城市污水處理廠運行和污泥處置過程中，普遍存在污泥處理效率低下、處置經(jīng)濟成本過高以及污泥利用率不足等問題，這也是當前城市污水處理行業(yè)所面臨的主要發(fā)展瓶頸之一。因此，本文對各項有效城市污水處理廠污泥處置技術進行分析，探討問題的技術解決途徑。
關鍵詞：城市污水處理廠；污泥處置技術；發(fā)展趨勢
一、我國城市污水處理廠污泥處置工作現(xiàn)狀
近年來，我國政府提出構建可持續(xù)發(fā)展、發(fā)展低碳經(jīng)濟戰(zhàn)略號召，強調(diào)對城市污水及污泥加以再生利用，挖掘潛在應用價值。目前來看，我國多數(shù)城市污水處理廠在運行過程中，對于所產(chǎn)生的污泥仍采取傳統(tǒng)處置方法，如集中堆積、填埋等，沒有對污泥開展有效處理作業(yè)，導致多數(shù)污泥中含有大量重金屬元素以及各類有毒物質(zhì)，對周邊生態(tài)環(huán)境造成二次污染，如圖1所示。
二、我國城市污泥處置工作的未來發(fā)展趨勢
污泥利用率過低、生態(tài)環(huán)境遭受二次破壞的根本原因在于，當前我國污水處理與污泥處置工作理念較為僵化，與社會發(fā)展形態(tài)相脫節(jié)。因此面對這樣的現(xiàn)狀，我們應向西方發(fā)達國家城市污泥處置工作體系與理念加以充分借鑒，并汲取工作經(jīng)驗。
為直觀闡述這一問題，本文以英國、美國、西班牙三國城市污泥處置工作開展現(xiàn)狀為例：英國選擇將多數(shù)污泥進行處理后作為肥料用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。而針對處理經(jīng)濟成本過高的污泥，則選擇將其進行排海處理，僅選擇將極少部分污泥直接填埋；西班牙主要選擇將污泥經(jīng)過簡單處理后用于土地利用以及排海處置；美國由于幅員遼闊，中部區(qū)域處于大陸腹地、污泥遠距離運輸成本較為高昂。因此主要選擇將經(jīng)過處理后的污泥用于土地利用與直接焚燒，臨海區(qū)域則選擇將污泥進行排海處理（排海處理所占比重為20%）。根據(jù)對比分析可知，不同國家根據(jù)自身實際國情不同，所制定城市污泥處置方案也有所不同。因此根據(jù)我國實際國情，則需要將所需處理城市污泥以土地利用與排海處理為主，直接焚燒與土地填埋為輔。
三、主要城市污水處理廠污泥處置技術
1.污泥制肥以及土地利用處置技術
從污泥處置經(jīng)濟成本、處置效率與再生利用價值等多方面角度來看，土地利用都是最佳的污泥處置技術方向，不但不會對生態(tài)環(huán)境造成二次污染，還在一定程度上推動了我國有機農(nóng)業(yè)的發(fā)展進程。的處置方法是將所需處置的城市污泥進行分類處理，例如將其分為單獨堆肥（所需處置城市污泥單獨堆放）以及混合堆肥（城市污泥與適當種類的城市生活垃圾共同堆放，抑或是城市污泥與動物糞便等加以混合堆放）兩種。混合堆放的污泥在長時間堆積過程中逐漸產(chǎn)生化學反應，最終形成有機肥料。而單獨堆放的城市污泥則與所添加的各類營養(yǎng)物與化學添加劑產(chǎn)生反應，最終形成有機復合肥料。
為直觀闡述城市污泥土地利用處置技術的應用價值，以北京市城市污泥土地利用實際情況為例。我國北京市現(xiàn)有農(nóng)用土地面積總數(shù)為110萬平方公里，沒有得到有效利用與開發(fā)的荒地面積總數(shù)為21萬平方公里，占總體農(nóng)用土地面積的19%。而這類荒地未到充分開發(fā)問題的主要成因在于，土壤中所分布各類有機物質(zhì)的含量過低，無法為所栽種綠化植物與農(nóng)作物提供充足生長養(yǎng)分。據(jù)相關調(diào)查統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，北京市每年需要32-34萬噸有機肥料。而通過對城市污泥制肥以及土地利用處置技術的應用，每年可向北京市提供所需有機肥料的70%。
城市污泥制肥技術是將城市污水處理廠中所產(chǎn)生和有待處理的生污泥運輸至制肥廠區(qū)，將其制作為有機肥料后向農(nóng)地、林地、沙漠化荒地以及園林綠化區(qū)域土壤中進行施肥。與生物糞便廢料同比而言，由城市污泥制作而成的有機肥料具有保水報肥、營養(yǎng)成分數(shù)值高、可適當提高土壤溫度等諸多應用優(yōu)勢。
2.城市污泥建材利用以及干化焚燒技術
（1）城市污泥建材利用。隨著施工技術總體體系的不斷優(yōu)化完善，各類新型綠色建筑材料陸續(xù)得到廣泛普及應用。城市污泥作為部分綠色新型建筑材料的主要生產(chǎn)原材料，有效挖掘了城市污泥的再生利用價值。如城市污泥是磚材砌塊、水泥添加料、輕質(zhì)骨粒等施工材料的主要原材料。但在利用城市污泥制作各類建筑材料時，需要提前對城市污泥開展全面性的金屬浸出以及過濾處理工作，避免所使用城市污泥中分布過量重金屬離子以及放射性污染物等。
（2）城市污泥干化焚燒。相較于其他城市垃圾與所處理城市污水而言，城市污泥具有質(zhì)地輕、熱值高等特點，可基于低溫干化技術對城市污泥進行預處理（將城市污泥中所分布各類有害物質(zhì)加以去除），隨后將經(jīng)過處理的城市污泥作為原始燃料進行焚燒發(fā)電，且城市污泥在焚燒后會產(chǎn)生一定數(shù)量的灰渣，這類灰渣也具有較高再生利用價值（制作水泥等）。而城市污泥干化焚燒的具體工藝流程為，將城市污水處理廠所產(chǎn)生、有待處置的生污泥運輸至干化車間，開展污泥干化預處理，隨后將干污泥進行焚燒，所產(chǎn)生熱能用于轉換電能（也可將其直接進行供熱）、回收灰渣。但污泥干化焚燒技術的經(jīng)濟成本較為高昂，因此需要結合實際情況進行選擇。
3.城市污泥填埋技術
技術處置原理與流程為，對所產(chǎn)生的污泥進行分類堆集（可將其混合堆積），隨后將城市污泥運輸至指定區(qū)域（或是人工開挖坑地）進行填埋，在填埋區(qū)域土壤中營造一個相對較為穩(wěn)定的生態(tài)環(huán)境，用于繁殖微生物，對所填埋污泥與各類城市生活垃圾開展降解處理。同比其他技術，污泥直接填埋技術雖然具有極高經(jīng)濟性，但卻會對生態(tài)環(huán)境造成二次污染破壞，且會消耗一定的土地資源。在當前我國社會發(fā)展背景下，可選擇將城市污泥直接填埋技術作為一項過渡技術，逐漸降低對這一技術的應用力度。
4.污泥熱解處理技術
這一技術的處置原理為，基于污泥中所分布有機物具有的熱不穩(wěn)定特征，營造無氧環(huán)境，將污泥在該環(huán)境下進行加熱處理，污泥中所分布有機物在高溫無氧環(huán)境下出現(xiàn)熱裂解反應，逐漸形成使用價值加高的固體殘渣以及熱解氣。隨后對固體殘渣與熱解氣進行針對性使用即可。
這一技術的應用，有力推動了我國城市污泥處理的減量化、無害化、資源化發(fā)展進程。
5.各項城市污泥處理技術對比
在當前我國城市污泥處置領域，常見處置技術為干化焚燒、土地利用以及衛(wèi)生填埋技術，不同技術之間的應用優(yōu)缺點有所不同，需結合城市污水處理廠實際運行情況、污泥處置需求加以選擇。而各項污泥處置技術之間的處置成本與具體區(qū)別為：城市污泥干化焚燒以及建材利用的處置經(jīng)濟成本最高，普遍在300-400元/m3，且對處理設備要求較高，需要全面配置煙氣處理設備等。但這一技術具有污泥處置效率高、占地面積小、不受到外界環(huán)境與氣候因素影響、適用范圍廣等應用優(yōu)勢；土地利用技術的處置經(jīng)濟成本適中（150-250元/m3），但極易受到外界因素影響、工藝流程繁瑣、占地面積大；衛(wèi)生填埋技術的處置經(jīng)濟成本最低（100-200元/m3），但卻會對生態(tài)環(huán)境造成嚴重二次污染、且對所處置城市污泥的含水量有較高要求，需要對部分含水量過高的城市污泥提前開展脫水處理。
結語：為積極響應我國政府所提出“減量化、環(huán)保化、再生化”城市污泥處置工作開展號召，需要結合實際情況靈活應用上述各項城市污水處理廠污泥處置技術，堅持近期目標與長遠目標相結合的指導原則，推動污泥處置技術的多元化發(fā)展進程。
原標題:城市污水處理廠污泥處置技術
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