城市污水處理廠污泥的有效利用和相關的環境問題研究

范吉偉

【摘 要】污水處理廠污泥處理處置是城鎮污水處理的重要環節，也是衡量污水處理成效的重要標準，如何科學化地處理和處置污水處理廠污泥，探討污泥如何有效利用的措施和途徑，是我們污水處理廠、公眾和相關政府部門共同關心的問題。

【關鍵詞】污水處理廠；污泥處理；污泥處置

1、污泥處理處置現狀及存在問題

1.1現狀

目前，我國城市水污染控制普遍存在的問題是“重污水處理而輕污泥處理處置”。同我國大部分城市一樣，襄陽市已建成的污水處理廠在原有設計方案中未考慮污泥穩定、無害化處理，污水處理廠污泥經重力濃縮機械脫水后形成泥餅外運處置。

本市污泥在外運處置上主要采用以下幾種方法：（1）填埋、運至當地垃圾處理廠或就近填埋。（2）農場棄置及隨意堆放，也有將污泥堆放在廠區內。（3）部分污泥不知去向。

1.2存在問題

本地區污泥處理處置的情況來看，脫水污泥填埋、棄置帶來如下問題：

（1）污泥含水率高會帶來運輸費用高，大量占用填埋空間，影響垃圾壓實操作等系列問題。

（2）本地區雨量較充沛，棄置及簡易填埋，易使污泥受雨水沖刷，漫流到地表水體或滲入地下引起污染。

（3）露天堆放的污泥易產生惡臭、滋生蚊蠅，嚴重影響周邊環境衛生。

隨著規劃中污水處理廠的陸續建成，污泥量將越來越多，污泥的處理處置將成為本地區污水處理行業健康發展的瓶頸問題。

2、污泥對環境的污染

（1）污泥鹽分的污染

污泥含鹽量較高，會明顯提高土壤電導率，破壞植物養分平衡、抑制植物對養分的吸收，甚至對植物根系造成直接的傷害，而且離子間的拮抗作用會加速有效養分的流失。

（2）病原微生物的污染

污水中的病原體（病原微生物和寄生蟲）經過處理還會進入污泥。新鮮污泥中檢測得到的病原體多達千種，其中危害較大的是寄生蟲。Polan和Jones（1992）認為污泥中病原體對人類或動物的污染途徑4種：①直接與污泥接觸；②通過食物鏈與污泥直接接觸而感染；③水源被病原體污染；④病原體首先污染了土壤，然后污染水體。污泥農用引起的潛在疾病被認為主要與沙門氏菌和絳蟲卵有關。

（3）氮、磷等養分的污染

在降雨量較大地區的土質疏松土地上大量施用富含N、P等的污泥之后，當有機物分解速度大于植物對N、P的吸收速度時，N、P等養分就有可能隨水流失而進入地表水體造成水體的富營養化，進入地下引起地下水的污染。

（4）有機物高聚物污染

城市污泥含有有苯、氯酚等有毒物質。盡管目前國內外對城市污泥中有機污染物的研究并不多，但是一些國家對農用城市污泥中有機污染物的特征及其在農業環境中的行為、生態效應和調控措施等方面進行了一定的研究。

（5）重金屬污染

在污水處理過程中，70%～90%的重金屬元素通過吸附或沉淀而轉移到污泥中。一些重金屬元素主要來源于工業排放的廢水如鎘、鉻；一些重金屬來源于家庭生活的管道系統如銅、鋅等重金屬。重金屬是限制污泥大規模土地利用的重要因素，因為污泥施用于土壤后，重金屬將積累于地表層。另外重金屬一般溶解度很小，性質較穩定、難去除，所以其潛在毒性易于在作物和動物以及人類中積累。

3、污泥有效處置和處理的途徑

（1）衛生填埋

衛生填埋操作相對簡單，投資費用較小，處理費用較低，適應性強。但是其侵占土地嚴重，如果防滲技術不夠，將導致潛在的土壤和地下水污染。污泥衛生填埋始于20世紀60年代，到目前為止已經發展成為一項比較成熟的污泥處置技術。

（2）污泥農用

污泥農用投資少，能耗低，運行費用低，其中有機部分可轉化成土壤改良劑成分，因此污泥土地利用被認為是最有發展潛力的一種處置方式。這種處置方式是把污泥應用于農田、菜地、果園、林地、草地、市政綠化、育苗基質及嚴重擾動的土地修復與重建等?？茖W合理地土地利用，可減少污泥帶來的負面效應。

（3）污泥焚燒

以焚燒為核心的處理方法是最徹底的處理方法，它能使有機物全部碳化，殺死病原體，可最大限度地減少污泥體積，但是其缺點在于處理設施投資大，處理費用高，有機物焚燒會產生二惡英等劇毒物質。為防治焚燒產生二惡英等有害氣體，要求焚燒溫度高于850℃。焚燒后產生的焚燒灰可以改良土壤、筑路，制磚瓦、陶瓷、混凝土填料等。此外，已經有一些公司正在開發將脫水污泥制成燃料以發電的新技術。在國內由于其一次性投資和處理成本大、焚燒煙氣需進一步處理等問題而一直未得到廣泛的應用。

（4）污泥干化和熱處理

污泥干化能使污泥顯著減容，體積可以減少4～5倍，產品穩定、無臭且無病原生物，干化處理后的污泥產品用途多，可以用作肥料、土壤改良劑、替代能源等。早在20世紀40年代，日本和歐美就已經用直接加熱鼓式干燥器來干燥污泥，經過幾十年的發展，污泥干化技術的優點正逐步顯現出來。

（5）污泥堆肥

堆肥化技術是國際上從60年代迅速發展起來的一項新興生物處理技術。雖然國外將污泥堆肥處理后制成復合肥已經相當普遍，但是國內污泥堆肥的商品化生產正在蓬勃地發展中。我國的深圳、太原、石家莊、西安等地已經出現了污泥堆肥產品。

（6）海洋傾倒

海洋傾倒操作簡單、對于沿海城市來說其處理費用較低，但是，隨著生態環境意識的加強，人們越來越多地關注污泥海洋傾倒對海洋生態環境可能存在的影響。但是從1998年底，歐共體城市廢水處理法令（91/271/EC）已經禁止其成員國向海洋傾倒污泥。

4、污泥處理處置過程中保障措施

（1）有序推動污泥處置工作的政府政策和技術方案的指導

區域主管部門，要根據本地區的特點，組織相關政府部門制定污泥處置的政策，以及污泥處置的技術方案選擇思路。

（2）落實好污泥處置有關的扶持政策

各級部門要切實認真地落實國家有關城市污水處理廠污泥處置的優惠政策，要統籌安排好環境保護財政專項資金，加大對污泥處置基礎設施建設的投入。

（3）嚴格杜絕工業廢水進入城鎮污水處理廠

雖然城鎮污水處理廠污泥含有大量的有機物、豐富的氮磷等營養物，但是污泥中含有重金屬等有害物質，很難找到利用的市場。因此，嚴格杜絕工業污水進入城鎮污水處理廠，從源頭上加強工業污染的監管，從而為各地區城鎮污水處理廠污泥資源化利用做好準備。

（4）污泥處理處置的技術保障

要根據地區污泥的物化特性，并結合本區域產業結構的特點，探討和研究適合本區域的污泥處置技術路線，真正實現城鎮污水處理廠污泥減量化、穩定化、無害化和資源化的目的。

（5）加大污水處理廠的技術革新和管理力度

由于這10年來全國各地大規模的建設污水處理廠，出現相應的問題有：①嚴重缺少污水處理方面的技術人員，技術力量薄弱；②污水處理廠技術落后（目前很多地區污水廠處理廠都在提標）；③管理人員管理水平不足，這樣就造成產生污泥量的多少、污泥的含水率多少和污泥處理處置的成本多少，這些數據都在浮動，影響污泥的處理和處置效果，因此，緊迫需要加大污水處理廠的技術革新，以及管理水平的提高。

5、結束語

面對我國污泥產生和處理處置狀況，今后需要采取的策略是：首先，污水處理廠應當重視污泥處理和處置，加強污泥管理力度。其次，國家和行政管理部門應當加速建立和完善污泥處理處置的相關法規。國家鼓勵民間資本對污泥處理處置項目進行融資，逐步組建一批按市場經濟規律運轉和管理的因地制宜的城市污泥處理處置中心。 總之，城市污水處理廠污泥處置應該從實際出發，根據當地特點與污水處理廠條件，因地制宜地確定處置方法，全面貫徹污泥處置“無害化”、“資源化”雙贏方針，使污泥處置工程方案做到：安全可靠，經濟合理，管理方便。

參考文獻：

（1）國家住建部發布《關于全國城鎮污水處理設施2011年第四季度建設和運行情況的通報》

（2）《城鎮污水處理廠污泥處理處置及污染防治技術政策》（試行），環境保護部、建設部、科技部，2009年