论文部分内容阅读
[摘要]本文通过双流县污泥处置现状，结合双流县的经济发展情况、污泥泥质情况、土地资源及环境背景状况等因素，对双流县污泥处理处置方式的选择进行了分析评价。提出对于双流县的污泥处理处置的原则，进一步明确双流县污泥处置综合利用对策和思路。
[关键词]双流县 污泥 处理处置技术 现状 建议
中图分类号：TD353.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）13-0244-02
引言
近些年来，随着我国经济发展和城市化进程的加快，我国的城市排水和污水处理基础设施建设取得了很大的进步，污水处理厂的数量从1977年的35座增加到2004年的667座，污水处理能力从过去的每天处理污水100多万吨增长到2004年的每天处理污水近3000万吨。按此发展趋势，到2015年，我国城市污水处理厂的数量将达到2000座以上，污水处理能力将达到每天处理污水2亿多吨， 污水处理率将达到80%以上，污泥产量也随之急剧增多[1]。
城镇污水厂的初沉污泥和剩余污泥是指污水处理过程中所产生的固态、半固态及液态的废弃物，是污水处理厂的必然产物，既含有N、P、K等营养元素及大量的有机物，同时还有一定量的重金属、病原微生物和其他有害成分[2，3]；常常伴有恶臭气体，且数量巨大，增长迅速，是亟待解决的城市废弃物。特别对于发展速度较快的地区，污泥处置与综合利用发展问题也将成为地方经济发展的重要问题。
在我国城镇污水处理厂污泥只有小部分进行卫生填埋、土地利用、焚烧和建材利用等，而大部分未进行规范化的处理处置。我国污泥处理处置主要方法中，污泥农用、填埋为主要处理手段，园林绿化、焚烧处置量较少，另有13.7%未经处置。例如北京市污泥热干化和水泥厂建材利用约占40%，堆肥占30%，石灰干化约占13%；上海市预计到2020年污泥浓缩或脱水后填埋处置19%，焚烧及建材利用63%，好氧堆肥后土地利用14%。因此，国内污泥处置方式的主要趋势是好氧堆肥或干化后土地利用和卫生填埋为主，焚烧和建材利用为辅。但由于污泥处理处置涉及环保、建设、水务、农业等众多领域，因此缺乏一个明晰的技术路线。
2 双流县污泥处置现状及发展
随着成都市天府新区建设的启动，再造一个产业成都的思路进一步推动了双流的城市建设，加快了双流的发展速度。城市建设的高速发展，产业结构的多元化，人居生态环境要求的不断提高，必将促使排水系统建设进一步完善，而污水处理厂规模的急剧增加更将污泥处置的矛盾凸显出来。预计到2030年，双流县的污水处理规模将从30万吨/日增加到160万吨/日左右，针对该地区实际情况，平均污泥产量系数按1.04吨干污泥/每万立方米取值，经处理后污泥产生量（按含水率80%计）一般约为5.2吨计算（具体产量取决于排水体制、进水水质、污水及污泥处理工艺等因素），污泥产生量到2030年将增加至840吨/日，但现有污泥处置厂的规模和处理工艺远远不能满足现代化污泥处理技术要求，污泥处置和发展问题不能得到解决，今后必将成为制约地区经济社会建设发展的瓶颈。
3 双流县污泥处置方式的筛选
在进一步分析了我国部分大中型城市污泥处置工程实际运行情况后，结合双流县的地形特点、气候条件、经济发展、天府新区分区特征以及污泥泥质情况、特地资源及环境背景状况等因素，对双流县污泥处置方式的选择进行了分析评价。
3.1 污泥焚烧
污泥焚烧处置可以使有机物全部碳化，杀死病原体，可最大限度地减少污泥体积，是一种彻底的污泥处理方法。但污泥焚烧处置的建设和运行费用相对较高，处置过程产生的废灰、废渣、废水及净化处理废物必须按照现行国家标准进行鉴别后，再最终确定其处理方法，不能随意排放，焚烧烟气污染物排放也必须满足《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485-2001） 有关规定[5]。对于双流县这种经济较为发达的地区，土地资源越来越稀缺，单独设置焚烧处置设施不仅投资大，对环境影响也较大，并不是太适用，可考虑利用现有垃圾焚烧厂进行污泥干化焚烧的成熟处置技术[6]。
3.2 污泥填埋
卫生填埋是城市污泥经过简单的灭菌处理，直接倾倒于低地或谷地制造人工平原，是目前广泛应用的一项污泥处置技术。卫生填埋的优点是污泥无毒无害化处理成本低、实施快、方法简单、处理规模大，见效快；缺点是需要大面积的场地，并且地基必须做防渗处理以防地下水污染等。考虑到常规填埋需要占用大面积的土地资源， 产生的二次污染也比较严重， 从远期规划的角度和环境的角度，不建议使用卫生填埋处置方式。
3.3 污泥土地利用
污泥土地利用是将脱水污泥通过堆肥或生物法转化为稳定腐殖土，作为肥料或土壤改良材料。生物有机肥以有机质为主，并还有大量的土壤有益微生物，可减少化肥使用过多而产生的硝酸盐的积累，改良土壤、培肥土壤；其中的微生物还能提高作物的抗性，可减少病虫害发生，减少农药使用量，实现农业的可持续利用。但污泥中重金属含量指标必须符合相对应的标准才能够用于土地利用，特别是对农用肥料或农田土壤改良材料，对污泥处理指标要求较高，该项技术的推广使用还有待进一步的研究；对双流县绿地规划较大的地区，用于造林、育苗和园林绿化等基质和肥料使用的空间较大，按照《成都市污泥处置“十二五”规划》中提出每天每平方公里的绿地可消纳13.7吨污泥（含水率80%）计算，到2030年底，绿地每天所能消纳的污泥量为960吨，完全可以解决县域内污泥处置问题。
3.4 污泥建筑材料利用
目前较为常见的污泥建材利用方式主要是污泥制砖和污泥作为水泥窑原料。
3.4.1 污泥制砖
污泥制砖可使污泥中的重金属进入砖块中。在高温制砖过程中，重金属易从污泥中游离到气相，附着在烟气的尘粒上， 因而收集的飞灰需要妥善处理， 烟气治理成本较高。污泥在堆放及压滤脱水过程中会产生恶臭，对环境造成一定的影响[7]，同时砖块的质量会受到一些影响，不宜大量采用污泥制砖的方式处置污泥，但可以作为试点进行研究。 3.4.2 水泥窑处置污泥
水泥窑具有燃烧温度高和处理量大等特点。经过水泥窑的高温煅烧， 污泥带入的重金属可固化在水泥熟料中， 而且燃烧后的残渣成为水泥熟料的一部分， 不需要对焚烧灰进行填埋处置，焚烧产生的尾气再经过水泥窑自身的除尘设施处理， 能够达标排放。因此，水泥窑处置污泥具有设施利用充分、处置彻底、没有二次污染等优点[8]，对于重金属含量高的污泥，采用此种方式进行处置。此方式需根据周边水泥厂需求确定处置量，存在一定的局限性，但可以作为试点进行研究。
综上所述，根据污泥污染物处置主要控制指标，双流县污泥处理处置技术选择好氧发酵和热干化工艺，将污泥用于园林绿化、土地利用、建材利用的方案较为合适。
4 结论与建议
总的来说，对于双流县的污泥处理处置应遵循“安全环保、循环利用、节能降耗、因地制宜、稳妥可靠”的原则，以资源化利用为向导，集中处理，分散处置，统一管理，市场化经营，科学选用污泥处理处置技术，建立完善污泥处理处置产业政策保障体系，具体建议如下：
（1）统一规划，推进城镇污水与污泥同步治理，将污泥处置逐步提高到与污水处理、垃圾处理等同等重要的地位[9]。
（2）坚持以科学合理、因地制宜的方针制定污泥处理处置设施建设和运营的保障性、鼓励性政策，完善污泥管理制度；根据各地区实际情况，制定合理的污泥处理处置收费政策和体系，完善污泥处理收费体系，进一步研究将污泥处理处置运营成本列入污水处理费用的机制。
（3）因地制宜，科学选用污泥处理技术。对含有重金属含量高的污泥进行污泥制砖和水泥窑处置方法，对于含有重金属含量低的污泥进行堆肥和蚯蚓制肥方式处置，对先进的污泥处理技术进行试点研究，对适合双流县的技术加大推广力度，实现资源可持续发展。盲目引进国外技术会导致设备性能降低，处理效果降低，设备选型与实际处理情况不匹配，造成国家资金浪费。
（4）可考虑根据地理位置、行业类型和实际污水处理设施产生的污泥情况，各企业可以联合建设污泥处置设施， 提高污泥的处置率。
（5）对双流这样经济基础较好，发展较快的地区，应加大污泥处理技术的研究和环保产业投资力度，积极探索更多绿色、有能量回收并经济环保的污泥处置方式，为创建生态良好的投资软环境打下良好基础。
参考文献
[1] 胡佳佳，白向玉，等.国内外城市剩余污泥处置与利用现状[J].徐州工程学院学报（自然科学版），2009，24（2）：45-49.
[2] 杨丽标，邹国元，张丽娟，等.城市污泥农用处置研究进展[J].农业资源与环境科学，2008，24（1）：420-424.
[3] 张屹，孙文超.城市污水厂污泥处置方式及资源化利用[J].黑龙江科技信息，2008，12（16）：27-29.
[4] 杨国录，陈永喜，袁秀丽，等，广州市污泥处置技术方案及对策[J].武汉大学学报（工学版），2009，42（6）：726-730
[5] 张辰.污泥处理处置技术与工程实例[M].北京：化学工业出版社， 2006.
[6] 甘海军，钱晓倩.浙江省城市污水处理厂产泥现状与处置对策[J].中国给水排水，2006，22（16）：1-3.
[7] 俞锐，周水根，左明，等.污泥直接制砖的可行性再分析[J].浙江建筑，2009，26（9）：62-64.
[8] 马培东，王里奥，周在江，等.水泥旋窑并行处理城市污水厂污泥的污染物排放研究[J].环境工程学报，2009，3（9）：1683-1686.
[9] 徐玉裕，陆大根，黄健平，等.杭州污泥产生处置现状及综合利用研究[J].环境污染与防治，2009，31（11）：99-103.
[关键词]双流县 污泥 处理处置技术 现状 建议
中图分类号：TD353.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）13-0244-02
引言
近些年来，随着我国经济发展和城市化进程的加快，我国的城市排水和污水处理基础设施建设取得了很大的进步，污水处理厂的数量从1977年的35座增加到2004年的667座，污水处理能力从过去的每天处理污水100多万吨增长到2004年的每天处理污水近3000万吨。按此发展趋势，到2015年，我国城市污水处理厂的数量将达到2000座以上，污水处理能力将达到每天处理污水2亿多吨， 污水处理率将达到80%以上，污泥产量也随之急剧增多[1]。
城镇污水厂的初沉污泥和剩余污泥是指污水处理过程中所产生的固态、半固态及液态的废弃物，是污水处理厂的必然产物，既含有N、P、K等营养元素及大量的有机物，同时还有一定量的重金属、病原微生物和其他有害成分[2，3]；常常伴有恶臭气体，且数量巨大，增长迅速，是亟待解决的城市废弃物。特别对于发展速度较快的地区，污泥处置与综合利用发展问题也将成为地方经济发展的重要问题。
在我国城镇污水处理厂污泥只有小部分进行卫生填埋、土地利用、焚烧和建材利用等，而大部分未进行规范化的处理处置。我国污泥处理处置主要方法中，污泥农用、填埋为主要处理手段，园林绿化、焚烧处置量较少，另有13.7%未经处置。例如北京市污泥热干化和水泥厂建材利用约占40%，堆肥占30%，石灰干化约占13%；上海市预计到2020年污泥浓缩或脱水后填埋处置19%，焚烧及建材利用63%，好氧堆肥后土地利用14%。因此，国内污泥处置方式的主要趋势是好氧堆肥或干化后土地利用和卫生填埋为主，焚烧和建材利用为辅。但由于污泥处理处置涉及环保、建设、水务、农业等众多领域，因此缺乏一个明晰的技术路线。
2 双流县污泥处置现状及发展
随着成都市天府新区建设的启动，再造一个产业成都的思路进一步推动了双流的城市建设，加快了双流的发展速度。城市建设的高速发展，产业结构的多元化，人居生态环境要求的不断提高，必将促使排水系统建设进一步完善，而污水处理厂规模的急剧增加更将污泥处置的矛盾凸显出来。预计到2030年，双流县的污水处理规模将从30万吨/日增加到160万吨/日左右，针对该地区实际情况，平均污泥产量系数按1.04吨干污泥/每万立方米取值，经处理后污泥产生量（按含水率80%计）一般约为5.2吨计算（具体产量取决于排水体制、进水水质、污水及污泥处理工艺等因素），污泥产生量到2030年将增加至840吨/日，但现有污泥处置厂的规模和处理工艺远远不能满足现代化污泥处理技术要求，污泥处置和发展问题不能得到解决，今后必将成为制约地区经济社会建设发展的瓶颈。
3 双流县污泥处置方式的筛选
在进一步分析了我国部分大中型城市污泥处置工程实际运行情况后，结合双流县的地形特点、气候条件、经济发展、天府新区分区特征以及污泥泥质情况、特地资源及环境背景状况等因素，对双流县污泥处置方式的选择进行了分析评价。
3.1 污泥焚烧
污泥焚烧处置可以使有机物全部碳化，杀死病原体，可最大限度地减少污泥体积，是一种彻底的污泥处理方法。但污泥焚烧处置的建设和运行费用相对较高，处置过程产生的废灰、废渣、废水及净化处理废物必须按照现行国家标准进行鉴别后，再最终确定其处理方法，不能随意排放，焚烧烟气污染物排放也必须满足《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485-2001） 有关规定[5]。对于双流县这种经济较为发达的地区，土地资源越来越稀缺，单独设置焚烧处置设施不仅投资大，对环境影响也较大，并不是太适用，可考虑利用现有垃圾焚烧厂进行污泥干化焚烧的成熟处置技术[6]。
3.2 污泥填埋
卫生填埋是城市污泥经过简单的灭菌处理，直接倾倒于低地或谷地制造人工平原，是目前广泛应用的一项污泥处置技术。卫生填埋的优点是污泥无毒无害化处理成本低、实施快、方法简单、处理规模大，见效快；缺点是需要大面积的场地，并且地基必须做防渗处理以防地下水污染等。考虑到常规填埋需要占用大面积的土地资源， 产生的二次污染也比较严重， 从远期规划的角度和环境的角度，不建议使用卫生填埋处置方式。
3.3 污泥土地利用
污泥土地利用是将脱水污泥通过堆肥或生物法转化为稳定腐殖土，作为肥料或土壤改良材料。生物有机肥以有机质为主，并还有大量的土壤有益微生物，可减少化肥使用过多而产生的硝酸盐的积累，改良土壤、培肥土壤；其中的微生物还能提高作物的抗性，可减少病虫害发生，减少农药使用量，实现农业的可持续利用。但污泥中重金属含量指标必须符合相对应的标准才能够用于土地利用，特别是对农用肥料或农田土壤改良材料，对污泥处理指标要求较高，该项技术的推广使用还有待进一步的研究；对双流县绿地规划较大的地区，用于造林、育苗和园林绿化等基质和肥料使用的空间较大，按照《成都市污泥处置“十二五”规划》中提出每天每平方公里的绿地可消纳13.7吨污泥（含水率80%）计算，到2030年底，绿地每天所能消纳的污泥量为960吨，完全可以解决县域内污泥处置问题。
3.4 污泥建筑材料利用
目前较为常见的污泥建材利用方式主要是污泥制砖和污泥作为水泥窑原料。
3.4.1 污泥制砖
污泥制砖可使污泥中的重金属进入砖块中。在高温制砖过程中，重金属易从污泥中游离到气相，附着在烟气的尘粒上， 因而收集的飞灰需要妥善处理， 烟气治理成本较高。污泥在堆放及压滤脱水过程中会产生恶臭，对环境造成一定的影响[7]，同时砖块的质量会受到一些影响，不宜大量采用污泥制砖的方式处置污泥，但可以作为试点进行研究。 3.4.2 水泥窑处置污泥
水泥窑具有燃烧温度高和处理量大等特点。经过水泥窑的高温煅烧， 污泥带入的重金属可固化在水泥熟料中， 而且燃烧后的残渣成为水泥熟料的一部分， 不需要对焚烧灰进行填埋处置，焚烧产生的尾气再经过水泥窑自身的除尘设施处理， 能够达标排放。因此，水泥窑处置污泥具有设施利用充分、处置彻底、没有二次污染等优点[8]，对于重金属含量高的污泥，采用此种方式进行处置。此方式需根据周边水泥厂需求确定处置量，存在一定的局限性，但可以作为试点进行研究。
综上所述，根据污泥污染物处置主要控制指标，双流县污泥处理处置技术选择好氧发酵和热干化工艺，将污泥用于园林绿化、土地利用、建材利用的方案较为合适。
4 结论与建议
总的来说，对于双流县的污泥处理处置应遵循“安全环保、循环利用、节能降耗、因地制宜、稳妥可靠”的原则，以资源化利用为向导，集中处理，分散处置，统一管理，市场化经营，科学选用污泥处理处置技术，建立完善污泥处理处置产业政策保障体系，具体建议如下：
（1）统一规划，推进城镇污水与污泥同步治理，将污泥处置逐步提高到与污水处理、垃圾处理等同等重要的地位[9]。
（2）坚持以科学合理、因地制宜的方针制定污泥处理处置设施建设和运营的保障性、鼓励性政策，完善污泥管理制度；根据各地区实际情况，制定合理的污泥处理处置收费政策和体系，完善污泥处理收费体系，进一步研究将污泥处理处置运营成本列入污水处理费用的机制。
（3）因地制宜，科学选用污泥处理技术。对含有重金属含量高的污泥进行污泥制砖和水泥窑处置方法，对于含有重金属含量低的污泥进行堆肥和蚯蚓制肥方式处置，对先进的污泥处理技术进行试点研究，对适合双流县的技术加大推广力度，实现资源可持续发展。盲目引进国外技术会导致设备性能降低，处理效果降低，设备选型与实际处理情况不匹配，造成国家资金浪费。
（4）可考虑根据地理位置、行业类型和实际污水处理设施产生的污泥情况，各企业可以联合建设污泥处置设施， 提高污泥的处置率。
（5）对双流这样经济基础较好，发展较快的地区，应加大污泥处理技术的研究和环保产业投资力度，积极探索更多绿色、有能量回收并经济环保的污泥处置方式，为创建生态良好的投资软环境打下良好基础。
参考文献
[1] 胡佳佳，白向玉，等.国内外城市剩余污泥处置与利用现状[J].徐州工程学院学报（自然科学版），2009，24（2）：45-49.
[2] 杨丽标，邹国元，张丽娟，等.城市污泥农用处置研究进展[J].农业资源与环境科学，2008，24（1）：420-424.
[3] 张屹，孙文超.城市污水厂污泥处置方式及资源化利用[J].黑龙江科技信息，2008，12（16）：27-29.
[4] 杨国录，陈永喜，袁秀丽，等，广州市污泥处置技术方案及对策[J].武汉大学学报（工学版），2009，42（6）：726-730
[5] 张辰.污泥处理处置技术与工程实例[M].北京：化学工业出版社， 2006.
[6] 甘海军，钱晓倩.浙江省城市污水处理厂产泥现状与处置对策[J].中国给水排水，2006，22（16）：1-3.
[7] 俞锐，周水根，左明，等.污泥直接制砖的可行性再分析[J].浙江建筑，2009，26（9）：62-64.
[8] 马培东，王里奥，周在江，等.水泥旋窑并行处理城市污水厂污泥的污染物排放研究[J].环境工程学报，2009，3（9）：1683-1686.
[9] 徐玉裕，陆大根，黄健平，等.杭州污泥产生处置现状及综合利用研究[J].环境污染与防治，2009，31（11）：99-103.