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摘要：污水处理厂污泥处理处置是污水处理的一个最终环节，是污水处理环境效益全面实现的一个重要方面，同样也是判断污水处理是否彻底的一个主要指标。怎样合理的处理处置污水处理厂污泥，并加以综合利用，是当下全人类都关注的问题，政府部门、科研机构、相关企事业单位必须尽快找到问题的最佳答案。
关键词：污水处理厂；污泥处理；污泥处置
Abstract: The treatment and disposal of sewage sludge is a final part of the sewage treatment, sewage treatment environmental benefits of the full realization of an important aspect, is also a major indicator to judge whether the sewage treatment thoroughly. How reasonable treatment and disposal of sewage treatment plant sludge and comprehensive utilization of immediate concern to all mankind, government departments, research institutions, enterprises must find the best answer to the problem as soon as possible.Keywords: sewage treatment plant; sludge treatment; sludge disposal
中图分类号：U664.9+2文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
1．污泥对环境的污染
1.1 污泥盐分的污染
污泥含盐量较高，会明显提高土壤电导率，破坏植物养分平衡、抑制植物对养分的吸收，甚至对植物根系造成直接的伤害，而且离子间的拮抗作用会加速合理养分的流失。
1.2 病原微生物的污染
污水中的病原体(病原微生物和寄生虫)经过处理会进入污泥中。新鲜污泥中检测到的病原体多达千种，其中危害较大的是寄生虫。污泥中病原体对人类或动物的污染途径有4种：①直接与污泥接触；②通过食物链与污泥接触而感染；③水源被病原体污染；④病原体首先污染了土壤，然后污染水体。
1.3 氮、磷等养分的污染
在降雨量較大地区且土质疏松土地上大量施用富含N、P等的污泥之后，当有机物分解速度大于植物对N、P的吸收速度时，N、P等养分就有可能随水流失而进入地表水体造成水体的富营养化，进入地下引起地下水的污染。
1.4 有机物高聚物污染
城市污水处理厂污泥含有苯、氯酚等有毒物质。尽管目前国内外对城市污泥中有机污染物的研究并不多，但是一些国家对农用城市污泥中有机污染物的特征及其在农业环境中的行用、生态效应和调控方法等方面进行了一定的研究。
1.5 重金属污染
在污水处理过程中，70%～90%的重金属元素通过吸附、沉淀和富集而转移到污泥中。一些重金属元素主要来源于工业排放的废水如镉、铬；一些重金属来源于家庭生活的管道系统如铜、锌等重金属。重金属是限制污泥大规模土地使用的重要因素，因为污泥施用于土壤后，重金属将积累于地表层。另外重金属一般溶解度很小，性质较稳定、难去除，所以其潜在毒性易于在农作物和动物以及人类中积累。
2．国内污泥处理处置现状
随着社会经济和城镇化的快速发展，城镇污水的排放和处理量剧增，随之产生了大量污泥。2010年全国投入运行的2840座污水处理厂，共处理污水344亿立方米，共产生污泥约2000万吨。随着工业化、城镇化水平的继续提高，预计“十二五”污泥产生量将突破3000万吨。
国内早期由于污水处理正处于发展阶段，产生的污泥量较少，污泥处置的问题尚不突出，故一直未受到足够重视。主要体现在技术起步晚、资金投入少。污泥处理处置的方式有很多，但大多仍停留在技术和实验层面，目前主导的方式仍为填埋和农用，分别占到31%和45%左右。据统计，我国目前用于污泥处理处置的投资约占污水处理厂总投资的20%～30%，而发达国家一个完整的污泥处理处置系统的投资往往占整个污水厂总投资的50%～70%。
国内近几年在北京、天津、唐山、太原、深圳、大连、石家庄、淄博、秦皇岛及徐州等城市，进行污泥高温堆肥、干燥制肥等方面的研究，取得了工艺技术方面的初步成果。同时，污泥焚烧作为一种污泥减量化、无害化最为彻底的污泥处置方式近年来在国内逐步得到发展。
总之，随着我国经济社会的不断发展和对环境质量要求的不断提高，污泥处置正逐渐由填埋和农用向堆肥、焚烧和建材利用等方式转变。
城镇污水处理厂污泥处置分类（GB/T 23484-2009）
注：农用包括进食物链利用和不进食物链利用。
3．包头市城市污水处理厂污泥处置工艺分析
污泥的处理处置方式必须遵循因地制宜的原则，需综合考虑当地的地理环境、经济水平、技术状况、交通运输、能源、污泥利用市场和环境容量等多方面因素。
3.1 土地利用
指的是通过覆盖、喷洒、注射或者合并等方式，将污泥使用在土壤表面或土壤当中，以改善土壤条件或者提高土壤肥力。堆肥是土地利用的主要处理手段。污泥好氧堆肥是利用污泥中的好氧微生物进行污泥好氧发酵的过程，它是一种自产热过程，可以消除病原体并产生一种类似腐殖土的物质。
污泥土地利用必须满足三个基本要求，一是污泥中含有较高的植物所必须的营养成分；二是污泥中的有毒有害物质含量不得超过国家规定的污泥农用标准；三是污泥必须经过较严格的无害化处理。包头市城区部分污水厂的有机组分如下：
表1 污水处理厂污泥有机组分分析表 单位：%
从表中可以看出，污泥中有机质平均含量较高，同时还含有丰富的磷、钾等养分，经过加工完全可以满足农业、园林绿化及土地改良等用途的要求。
影响污泥能否土地利用的最重要一项指标是重金属含量。
表2污水处理厂污泥泥质单位：mg/kg
从表中可以看出，目前除东河东污水厂污泥中锌的含量超过农用标准外，其他各污水厂污泥中的重金属含量均符合《农用污泥中污染物控制标准》的规定值，因此适于农用，更满足园林绿化和土地改良用要求。
3.2 卫生填埋
污泥卫生填埋始于20世纪60年代。卫生填埋操作相对简单，投资费用较小，处理费用较低，适应性强。但是其侵占土地严重，如果防渗技术不够，将导致潜在的土壤和地下水污染。随着污水厂污泥量的增加，现有垃圾填埋场的处理能力也不能满足污泥量的要求，市区内可作为填埋场的建设用地也非常有限，所以这种处置方式只能作为近期解决包头市污泥出路问题的过渡方案，而不是长远之计。
3.3 建材利用
污泥含有大量无机质，在处理后可以作为建材的原料。污泥材料化利用方式主要有制砖、制纤维板、作为水泥掺合料等。目前应用较多的是制砖和水泥。污泥制砖的方法有两种，一种是用干化污泥直接制砖；另一种是用污泥焚烧灰制砖。虽然污泥制砖技术较成熟，但民众目前的接受能力还有限，有待进一步宣传。作为水泥掺合料来处理，虽然包头市有多家生产水泥产品的公司，但均为来料研磨，没有水泥窑，因此，不能消纳污泥。
3.4 污泥焚烧
污泥焚烧是使污泥中的可燃成分在高温下充分燃烧，最终成为稳定的灰渣。污泥焚烧可破坏全部有机质，杀死一切病原体，极大的减少污泥体积，是可同时实现污泥无害化、减量化和资源化的一种技术。污泥焚烧分为污泥单独焚烧和混烧。污泥单独焚烧所对应的高昂建设投资和处理费用，以及真正完成最终灰渣的无害化处理的费用，使其在我国现阶段经济发展水平下难以推广。
包头市周边火力发电厂较多，直接利用电厂循环流化床混烧污泥具有投资少、占地小、见效快的特点，但其缺点有二，一是面临环保标准的风险；二是包头市周边煤炭资源丰富，电厂从设计之初就考虑了高品质燃料，因此即使愿意接纳污泥，其混烧量也是极其有限。
包头市城市污水处理厂污泥处置工艺建议
通过以上分析，为达到污水处理厂污泥处理处置的减量化、稳定化、无害化、资源化，并考虑包头市的实际情况，建议污泥处置方式为土地利用。考虑污泥不管是土地利用、填埋、建材利用还是焚烧，首先都需要进行干化处理。再结合处置决定处理的原则，建议选择如下工艺处理处置包头市城区污水处理厂污泥：
技术路线1：
预处理→厌氧消化→干化→土地利用
优缺点：利用消化产生的甲烷发电，利用余热或燃烧甲烷作为直接热源干化污泥；符合“低碳经济、循环利用、安全环保、稳妥可靠”的理念；受污泥中有机质成分限制，干化过程中热能大多不能平衡，需要外补热量。
技术路线2：
高温好氧堆肥→土地利用
优缺点：实现污泥有机质及营养元素的高效利用，减少化肥使用量；包头市周边盐碱地、林地多，土地利用的前景广阔；消耗大量秸秆、谷壳或木屑等辅料，占地面积较大。
技术路线3：
石灰處理/改性→土地利用
优缺点：占地面积小，建设周期短，投资少；污泥中有机质及营养元素部分利用，石灰稳定后增加的钙元素有利于改善酸性土壤；但消耗大量石灰。
5．结束语
面对我们国家污水厂污泥大量产生和处理处置的现状，在接下来的日子里，需要采用的策略是：首先，污水处理厂一定要重视污泥处理和处置，强化对污泥掌管的力度。其次，国家和行政管理部门要快速的建立和完善污泥处理处置的有关法律法规。国家鼓舞民间资本对污泥处理处置体系进行融资，开始建立起遵循市场经济规律运营和治理的城市污泥处理处置系统。
参考文献
[1] 国家住建部发布《关于全国城镇污水处理设施2011年第四季度建设和运行情况的通报》
[2]《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策(试行)》，环境保护部、建设部、科技部，2009年
[3]《包头市城乡建设事业“十二五”发展规划》,包头市城乡建设委员会，2011年
关键词：污水处理厂；污泥处理；污泥处置
Abstract: The treatment and disposal of sewage sludge is a final part of the sewage treatment, sewage treatment environmental benefits of the full realization of an important aspect, is also a major indicator to judge whether the sewage treatment thoroughly. How reasonable treatment and disposal of sewage treatment plant sludge and comprehensive utilization of immediate concern to all mankind, government departments, research institutions, enterprises must find the best answer to the problem as soon as possible.Keywords: sewage treatment plant; sludge treatment; sludge disposal
中图分类号：U664.9+2文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
1．污泥对环境的污染
1.1 污泥盐分的污染
污泥含盐量较高，会明显提高土壤电导率，破坏植物养分平衡、抑制植物对养分的吸收，甚至对植物根系造成直接的伤害，而且离子间的拮抗作用会加速合理养分的流失。
1.2 病原微生物的污染
污水中的病原体(病原微生物和寄生虫)经过处理会进入污泥中。新鲜污泥中检测到的病原体多达千种，其中危害较大的是寄生虫。污泥中病原体对人类或动物的污染途径有4种：①直接与污泥接触；②通过食物链与污泥接触而感染；③水源被病原体污染；④病原体首先污染了土壤，然后污染水体。
1.3 氮、磷等养分的污染
在降雨量較大地区且土质疏松土地上大量施用富含N、P等的污泥之后，当有机物分解速度大于植物对N、P的吸收速度时，N、P等养分就有可能随水流失而进入地表水体造成水体的富营养化，进入地下引起地下水的污染。
1.4 有机物高聚物污染
城市污水处理厂污泥含有苯、氯酚等有毒物质。尽管目前国内外对城市污泥中有机污染物的研究并不多，但是一些国家对农用城市污泥中有机污染物的特征及其在农业环境中的行用、生态效应和调控方法等方面进行了一定的研究。
1.5 重金属污染
在污水处理过程中，70%～90%的重金属元素通过吸附、沉淀和富集而转移到污泥中。一些重金属元素主要来源于工业排放的废水如镉、铬；一些重金属来源于家庭生活的管道系统如铜、锌等重金属。重金属是限制污泥大规模土地使用的重要因素，因为污泥施用于土壤后，重金属将积累于地表层。另外重金属一般溶解度很小，性质较稳定、难去除，所以其潜在毒性易于在农作物和动物以及人类中积累。
2．国内污泥处理处置现状
随着社会经济和城镇化的快速发展，城镇污水的排放和处理量剧增，随之产生了大量污泥。2010年全国投入运行的2840座污水处理厂，共处理污水344亿立方米，共产生污泥约2000万吨。随着工业化、城镇化水平的继续提高，预计“十二五”污泥产生量将突破3000万吨。
国内早期由于污水处理正处于发展阶段，产生的污泥量较少，污泥处置的问题尚不突出，故一直未受到足够重视。主要体现在技术起步晚、资金投入少。污泥处理处置的方式有很多，但大多仍停留在技术和实验层面，目前主导的方式仍为填埋和农用，分别占到31%和45%左右。据统计，我国目前用于污泥处理处置的投资约占污水处理厂总投资的20%～30%，而发达国家一个完整的污泥处理处置系统的投资往往占整个污水厂总投资的50%～70%。
国内近几年在北京、天津、唐山、太原、深圳、大连、石家庄、淄博、秦皇岛及徐州等城市，进行污泥高温堆肥、干燥制肥等方面的研究，取得了工艺技术方面的初步成果。同时，污泥焚烧作为一种污泥减量化、无害化最为彻底的污泥处置方式近年来在国内逐步得到发展。
总之，随着我国经济社会的不断发展和对环境质量要求的不断提高，污泥处置正逐渐由填埋和农用向堆肥、焚烧和建材利用等方式转变。
城镇污水处理厂污泥处置分类（GB/T 23484-2009）
注：农用包括进食物链利用和不进食物链利用。
3．包头市城市污水处理厂污泥处置工艺分析
污泥的处理处置方式必须遵循因地制宜的原则，需综合考虑当地的地理环境、经济水平、技术状况、交通运输、能源、污泥利用市场和环境容量等多方面因素。
3.1 土地利用
指的是通过覆盖、喷洒、注射或者合并等方式，将污泥使用在土壤表面或土壤当中，以改善土壤条件或者提高土壤肥力。堆肥是土地利用的主要处理手段。污泥好氧堆肥是利用污泥中的好氧微生物进行污泥好氧发酵的过程，它是一种自产热过程，可以消除病原体并产生一种类似腐殖土的物质。
污泥土地利用必须满足三个基本要求，一是污泥中含有较高的植物所必须的营养成分；二是污泥中的有毒有害物质含量不得超过国家规定的污泥农用标准；三是污泥必须经过较严格的无害化处理。包头市城区部分污水厂的有机组分如下：
表1 污水处理厂污泥有机组分分析表 单位：%
从表中可以看出，污泥中有机质平均含量较高，同时还含有丰富的磷、钾等养分，经过加工完全可以满足农业、园林绿化及土地改良等用途的要求。
影响污泥能否土地利用的最重要一项指标是重金属含量。
表2污水处理厂污泥泥质单位：mg/kg
从表中可以看出，目前除东河东污水厂污泥中锌的含量超过农用标准外，其他各污水厂污泥中的重金属含量均符合《农用污泥中污染物控制标准》的规定值，因此适于农用，更满足园林绿化和土地改良用要求。
3.2 卫生填埋
污泥卫生填埋始于20世纪60年代。卫生填埋操作相对简单，投资费用较小，处理费用较低，适应性强。但是其侵占土地严重，如果防渗技术不够，将导致潜在的土壤和地下水污染。随着污水厂污泥量的增加，现有垃圾填埋场的处理能力也不能满足污泥量的要求，市区内可作为填埋场的建设用地也非常有限，所以这种处置方式只能作为近期解决包头市污泥出路问题的过渡方案，而不是长远之计。
3.3 建材利用
污泥含有大量无机质，在处理后可以作为建材的原料。污泥材料化利用方式主要有制砖、制纤维板、作为水泥掺合料等。目前应用较多的是制砖和水泥。污泥制砖的方法有两种，一种是用干化污泥直接制砖；另一种是用污泥焚烧灰制砖。虽然污泥制砖技术较成熟，但民众目前的接受能力还有限，有待进一步宣传。作为水泥掺合料来处理，虽然包头市有多家生产水泥产品的公司，但均为来料研磨，没有水泥窑，因此，不能消纳污泥。
3.4 污泥焚烧
污泥焚烧是使污泥中的可燃成分在高温下充分燃烧，最终成为稳定的灰渣。污泥焚烧可破坏全部有机质，杀死一切病原体，极大的减少污泥体积，是可同时实现污泥无害化、减量化和资源化的一种技术。污泥焚烧分为污泥单独焚烧和混烧。污泥单独焚烧所对应的高昂建设投资和处理费用，以及真正完成最终灰渣的无害化处理的费用，使其在我国现阶段经济发展水平下难以推广。
包头市周边火力发电厂较多，直接利用电厂循环流化床混烧污泥具有投资少、占地小、见效快的特点，但其缺点有二，一是面临环保标准的风险；二是包头市周边煤炭资源丰富，电厂从设计之初就考虑了高品质燃料，因此即使愿意接纳污泥，其混烧量也是极其有限。
包头市城市污水处理厂污泥处置工艺建议
通过以上分析，为达到污水处理厂污泥处理处置的减量化、稳定化、无害化、资源化，并考虑包头市的实际情况，建议污泥处置方式为土地利用。考虑污泥不管是土地利用、填埋、建材利用还是焚烧，首先都需要进行干化处理。再结合处置决定处理的原则，建议选择如下工艺处理处置包头市城区污水处理厂污泥：
技术路线1：
预处理→厌氧消化→干化→土地利用
优缺点：利用消化产生的甲烷发电，利用余热或燃烧甲烷作为直接热源干化污泥；符合“低碳经济、循环利用、安全环保、稳妥可靠”的理念；受污泥中有机质成分限制，干化过程中热能大多不能平衡，需要外补热量。
技术路线2：
高温好氧堆肥→土地利用
优缺点：实现污泥有机质及营养元素的高效利用，减少化肥使用量；包头市周边盐碱地、林地多，土地利用的前景广阔；消耗大量秸秆、谷壳或木屑等辅料，占地面积较大。
技术路线3：
石灰處理/改性→土地利用
优缺点：占地面积小，建设周期短，投资少；污泥中有机质及营养元素部分利用，石灰稳定后增加的钙元素有利于改善酸性土壤；但消耗大量石灰。
5．结束语
面对我们国家污水厂污泥大量产生和处理处置的现状，在接下来的日子里，需要采用的策略是：首先，污水处理厂一定要重视污泥处理和处置，强化对污泥掌管的力度。其次，国家和行政管理部门要快速的建立和完善污泥处理处置的有关法律法规。国家鼓舞民间资本对污泥处理处置体系进行融资，开始建立起遵循市场经济规律运营和治理的城市污泥处理处置系统。
参考文献
[1] 国家住建部发布《关于全国城镇污水处理设施2011年第四季度建设和运行情况的通报》
[2]《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策(试行)》，环境保护部、建设部、科技部，2009年
[3]《包头市城乡建设事业“十二五”发展规划》,包头市城乡建设委员会，2011年