关于污水处理中污泥处理的可持续性分析

关于污水处理中污泥处理的可持续性分析

张晶 田蓉 汤炀

光大水务（章丘）运营有限公司； 光大水务（章丘）有限公司； 光大水务（章丘）运营有限公司

摘要：要想提高水资源利用率，减少环境污染，需要不断更新污水处理工艺，随着越来越多的新技术在污水处理实际作业中被应用，污水处理效率有着显著提高，同时也对剩余污泥处理更加重视。通过科学处理污泥，可以减少城市环境污染，提高污水处理质量。因此，需要加大力度研究污水处理中的污泥处理工作，优化污水处理措施，促进污泥处理实现可持续发展。

关键词：污水处理；污泥处理；可持续性

1城市污泥的主要特性分析

城市污泥的主要特征体现在以下几个方面：一是城市污泥含碳化合物和衍生物的持久性有机物相对较多，一些城市的污泥化学性质不够稳定，具有易挥发性、易变质、易腐化等特征，同时伴有刺激性的恶臭。二是城市污泥中含有的有毒有害污染物含量相对较高，例如一些污泥中含有有毒有害性的有机物PCBs、PAHs等。三是城市污泥含水量相对较高，并且呈现胶状结构，容易发生污泥膨胀，也有一些大颗粒物质难以有效降解，絮凝体和胶质颗粒物质导致污泥难以脱水。四是城市污泥含有较多的氮磷钾等植物营养元素，这些营养元素能够促进植物的生长。五是城市污泥中含有较多的病原菌和寄生虫卵，大多数城市的污泥中都含有丝状菌、菌胶团细菌、蛔虫卵、血吸虫肝吸虫等各种病原体。

通过对城市污泥的特征进行分析不难发现，城市污泥既含有大量的有害物质，但同时城市污泥中还有的丰富氮磷钾元素，为污泥的资源化利用提供了可能。因此，采取科学合理的手段对城市污泥进行资源化处理，具有十分重要的现实意义。

2处理原则

城市污水处理中，污泥处理需要遵循稳定性、无害性、资源性以及减量性这四个原则。(1）稳定性。采用物理处理方法或化学处理方法，使污泥保持在稳定状态下，不会持续降解，目的是为了避免污泥由于不稳定降解出现二次污染。(2）无害性。对污泥中所包含的大量病原菌和病菌等危险因素可以通过杀菌消毒，将其中的病菌和寄生虫杀死，确保后续应用安全卫生。(3）减量性。所有固体废弃物处置是通过减量减容实现成本降低的。(4）资源性。污泥处理的目的在于资源化，当前主要的资源化途径就是制作成化肥或是改良土壤或是补充燃料。

3城市污水处理中污泥处理可持续对策

3.1生产有机肥

好氧堆肥是实现污水厂污泥减量化、无害化和再利用的有效途径之一，具有成本效益较高、维护费用较低、易操作的优点。

堆肥产品可作为园林绿化、矿山修复、沙漠化土壤改良等营养机制来使用，但是污泥中含有大量的营养物质的同时，也存在多环烃、重金属等有毒有害物质，需要采用一定处理手段将其去除。

研究两阶段共24d的膜覆盖高温好氧发酵工艺，通过调节物料含水率和C/N，经发酵处理的污泥有机质下降至35%左右、含水率下降至45%左右，且堆体内部温度维持60℃，8d以上，能够实现灭菌除杂。

污泥堆肥改良剂对牡丹—土壤生态系统的影响，结果表明，土壤代谢商在堆肥用量为45%时最小，在堆肥量为15%～45%时，随着堆肥用量的增加呈下降趋势，在堆肥用量为45%～75%时呈上升趋势，可见污泥堆肥用量≤45%时，对牡丹-土壤生态系统具有良好的效益。

施用污泥肥料时，高羊茅、黑麦草和早熟禾，3种植物叶和根对重金属Cu和Zn的吸收情况，结果表明，随着污泥肥料施用量的增加，3种植物叶和根对Zn和Cu的吸收量均呈逐渐增加的趋势，其中高羊茅叶和根的Zn含量最高，分别为121.09mg/kg和164.90mg/kg，且高羊茅对Cu的吸收表现出一个阈值，污泥堆肥施用量>6%后，高羊茅对Cu的吸收能力略有下降。

3.2厌氧消化

针对城市污泥进行厌氧消化处理是实现减量化、稳定化以及无害化处理的常用技术手段。通过这样的处理方式，使得厌氧消化处理产生沼气，用于消化池的保温，多余的部分也可以进行供热或发电，同时，也可以收集起来，进行提纯制备生物天然气，用于提供清洁能源。

3.3焚烧处理

流化床焚烧炉本身工艺性能被证明是污泥焚烧最好方法。在这些年期间，威望迪公司在全世界范围内建造了多个流化床菲少炉，一般在稳定情况下无需添加燃料就能够达到热平衡，若是污泥热值过低，交换器需要足够大来提高风室温度。若是温度不符合规定，则需要进行加热干燥。对于赶回处理工作而言，无所谓污染纯污泥，重金属也不是干扰因素。因为灰本身就由氧化物发展得来的，渗透力低，其可以回制作成水泥，在工业建设等环节中应用。最后，副产物是清除酸。受到重金属污染的污泥只能够被特殊填埋，但是数量少，可以与城市固体废弃物一同被焚烧。为降低投资，城市污泥和垃圾在同一焚烧炉中进行焚烧。一般情况下，每人每天所产生的脱水粘性污泥数量为150-250g，垃圾为1-3kg。按照焚烧炉设计，可以采用10-25%粘性污泥对炉子温度进行控制。

3.4消化干燥

当前，人民群众对于能源需求量持续提升，人们在不断寻找新能源类型中，太阳能属于广泛应用类型。有研究人员在污泥厌氧消化中补充热源，另外，有人员同自行设计的混合污泥干燥装置脱水，干燥处理含水率超过80%污泥，同时利用污泥干燥处理可行性。通过研究得到，利用太阳能可以较好对污泥进行干燥处理，在实际应用时，为了防止被天气因素影响，需要考虑加入辅助热源。通过消化干燥处理，可以进一步将污泥中的有害物质降解掉，符合环保要求。

3.5生物处理

生物处理主要是利用各种动物以及各种昆虫，实现污泥的资源化处理，最为典型的生物处理是利用蚯蚓处理污泥。利用蚯蚓分泌的不同消化酶，不断地吞噬城市污泥，然后产生出有机肥，这种方式较为环保且简单易行，因此，利用蚯蚓对城市污泥进行生物处理，有着越来越广阔的应用前景。

3.6利用微生物炼制高附加值产品

城市污泥中蕴含有丰富的有机物，这些污泥中的有机物能够炼制出高附加值产品，能够解决社会发展过程中面临的资源减少的问题。例如利用污泥生物发酵合成生物油脂，利用污泥发酵生产挥发性脂肪酸等等，这些方式都能够实现污泥的资源化利用。当前，利用微生物炼制高附加值产品，依然需要进行深入的研究。

3.7环保肥料

污泥填埋处理会浪费大量土地资源，甚至会导致二次污染。污水处理厂每日生产大量污泥，将其制作成废料不仅环保，也能够实现废物利用。对此，可以利用微生物分解污泥，为促使污泥发酵，需要在其中人为加入菌种，打破污泥果冻状态，逐渐释放其中包裹的水分，降低污泥含水量，使污泥更加松散，能够作为肥料使用，用于农作物、花卉等种植，符合科学、环保处理污泥的要求。

结论

综上所述，对城市污泥进行处理是城市发展过程中必须研究的重要问题，资源化、无害化处理是城市污泥处理的主要原则。并且选择科学合理的方法，才能够实现提高城市污泥资源化利用的效率，使之发挥出更大的价值。在实际应用的过程中，还需要根据城市污泥的特征，综合考虑城市地区的环境、经济以及技术等各种因素，采取科学合理的方法才能达到污泥处理资源化的预期目标。

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