污泥处理技术论述

2015-03-09夏建峰

资源节约与环保 2015年8期

夏建峰

（江苏皇宝环保工程发展有限公司江苏南通 226300）

污泥根据其成分不同可以分为污泥和沉渣。其中，污泥的主要成分是有机物，而沉渣的主要成分则是无机物。随着城市化进程的加快，城市生产生活产生的污泥量也在不断增加，当前污泥对环境的影响成为了阻碍城市发展的重要难题，据估算，如果城市污水得到全部处理，则产生污泥量的干重约为840×104t[1]。污泥成分复杂，含有许多有毒有害物质，污泥处置不当还会产生大量的恶臭气体，对周围环境产生较大影响。

1 污泥处理方法

目前，较为常见的污泥处理方案有六种见表1。

表1 污泥处理方案

在上述六种方案中，a、c、f三种处理方案是以消化为主体，经过消化后能够产生大量的沼气，可以作为能源进行二次再利用。其中，b、e两种方案则主要是以堆肥为主，经过堆肥方案处理后，所产生的堆肥符合农用肥料要求时，可以作为农作物肥料或蔬菜的种植基地进行再次利用；d方案，主要是以焚烧为主，在污泥既不适宜消化处理，又不适合堆肥处理时，可以采取第四种处理方法，即对污泥进行干燥焚烧，在焚烧过程中通过合理措施把焚烧时释放出的热量进行再次利用。

2 三种常见污泥处理技术

2.1 厌氧消化

厌氧消化是指在厌氧环境下对污泥进行消化处理，并产生可以再次利用的甲烷气体，实现污泥的稳定化和无害化处理，实现可回收生物能源。污泥厌氧消化是目前国家上常用的污泥生物处理技术，也是一种应用于大型污水处理厂中最为经济的处理技术。

污泥厌氧消化处理分为多个过程阶段，首先是水解发酵，即污泥中的蛋白质、脂肪、碳水化合物等有机物被水解并在酸化阶段由不同的兼性菌群降解为短链状有机酸、醇、H2、CO2和醋酸；第二阶段是有机酸、醇进一步分解为乙酸；第三阶段是生成沼气阶段。由此，污泥达到了稳定化和无害化，并实现了可回收生物能源，该方法产气率高，运行管理简单，基建面积小，经济实用。污泥厌氧消化处理过程及反应量如图1。

图1 有机物厌氧消化原理图

2.2 堆肥处理

污泥堆肥技术是上个世纪60年代以后快速发展起来的一种新型生物处理技术[2]。由于污泥中常常含有大量的有机物、氮、磷、钾以及植物生长所需要的其他营养物质，在现实应用中较为广泛。英国、美国、法国等发达国家对其应用研究较早，日本还专门成立了污泥利用指导委员会，专门指导污泥的合理利用。

污泥堆肥是利用微生物发酵原理把秸秆、稻草、锯末及生活垃圾等膨松剂和调理剂加入到污泥当中，把污泥分解转化为类腐殖质类产物。污泥堆肥处理具有建设投资少、运行费用低、用土广泛等诸多优势，尤其是近年来，随着污泥处理技术的不断提高以及巨大的市场需求，污泥堆肥技术备受青睐。但，总体来说，由于污泥的高含水率的性质，使得病原体容易复活，导致堆肥产品的安全性较差，也抑制了发酵的升温过程，因此，污泥堆肥的条件难以短时间达到，在推广应用时也受到诸多限制。

2.3 焚烧处理法

污泥中含有许多有机物和纤维素、木质素，也含有许多的病原菌、寄生虫（卵）以及铜、汞等重金属元素和多氯联苯、二恶英等有毒有害物质，一般来说，只有将污泥进行无害化处理之后才能进行二次利用。这时，实践中应用较多的是焚烧处理，污泥的焚烧处理是在焚烧炉过量空气条件下实现污泥完全燃烧，通过焚烧，能够将污泥中的病原微生物，以及虫卵等有害物质杀死，在高温条件下可以对污泥成分中的重金属起到固化作用。此外，污泥中的二恶英容易产生二次污染危害，通常需要将焚烧炉里的温度控制在850℃以上，对于污泥焚烧的烟气处理要达到《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485-2001）标准。此外，污泥焚烧时脱水泥饼含水率较高，消耗很多热能。因此，高能耗、高成本、投资大的特点也使得污泥焚烧技术推广受到了限制。