青島市污水處理廠污泥處理與處置方式分析
行業(yè)動(dòng)態(tài)
污泥作為城市污水處理廠的附加產(chǎn)物，大量污泥難以處理的問題引起了越來越多人的關(guān)注。這些污泥主要是來自初沉池污泥和二沉池污泥（或稱生物污泥），在一些特殊的廢水處理過程中投加的化學(xué)藥劑也可能產(chǎn)生化學(xué)污泥。隨著城市污水處理廠工藝的優(yōu)化，污水進(jìn)水濃度和負(fù)荷率不斷增加，污水處理廠的污泥量也將快速增加。而且，污泥處理與處置不當(dāng)?shù)脑挷粌H會(huì)產(chǎn)生二次環(huán)境污染，還會(huì)抵消污水處理減排效果并對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境構(gòu)成威脅。污泥不應(yīng)當(dāng)完全被看作廢棄物，因?yàn)槲勰嘀泻写罅康牡租浐涂衫玫挠袡C(jī)物，如果能把這些資源回收并加以利用，將會(huì)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益，造福人類。
國(guó)內(nèi)已有成功的工程實(shí)踐案例，如襄陽(yáng)市對(duì)污泥的處理，該市利用污泥發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣供車輛使用，同時(shí)將剩下的污泥做成生物質(zhì)炭土實(shí)現(xiàn)了污泥的清潔處置。國(guó)外在實(shí)現(xiàn)污泥安全處置的基礎(chǔ)上，已經(jīng)開始結(jié)合各國(guó)的國(guó)情向低碳與資源化的方向發(fā)展，美國(guó)污泥處置方式傾向于土地利用，英國(guó)污泥處置方式中土地化利用的比例一直處于較高水平，日本也由注重污泥焚燒逐漸偏向土地化利用。由于我國(guó)污泥處理與處置技術(shù)發(fā)展起步較晚，污泥的處置目標(biāo)正面臨著安全處置和資源化利用的雙重選擇。從長(zhǎng)遠(yuǎn)趨勢(shì)來看，污泥的去向必將是資源化利用。因此，通過了解我國(guó)污泥處理與處置方式的發(fā)展?fàn)顩r和趨勢(shì)，同時(shí)結(jié)合青島市污泥處理與處置現(xiàn)狀和青島市自身特點(diǎn)，分析青島市污水處理廠污泥較佳的處理與處置方式，對(duì)青島市污泥的處理與處置具有一定的指導(dǎo)意義。
1 污泥處理與處置發(fā)展現(xiàn)狀
污泥的處理與處置是污泥進(jìn)入環(huán)境之前和進(jìn)入環(huán)境之后的兩個(gè)不同階段。污泥處理是指為了滿足污泥產(chǎn)物被環(huán)境消納要求，而采取的必要措施，以使其在處置時(shí)不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生有害的影響，該過程一般在污水處理廠完成；污泥處置是指處理后的污泥產(chǎn)物（而非原生污泥）在環(huán)境中的消納措施。污泥在處理廠的處理是后續(xù)污泥處置的基礎(chǔ)，后續(xù)污泥處置也反過來需要污泥的預(yù)處理。
污泥處理是在污水處理廠完成的，包括污泥濃縮、污泥穩(wěn)定、污泥脫水、污泥混合、污泥儲(chǔ)存以及污泥調(diào)理等。由于目前我國(guó)對(duì)污泥處理與處置的概念及重要性認(rèn)識(shí)不足，“重水輕泥”的現(xiàn)象十分普遍，污泥處理與處置現(xiàn)狀存在標(biāo)準(zhǔn)體系不健全，監(jiān)管體系不完善，處理與處置技術(shù)落后等問題。因此，造成我國(guó)污泥處理現(xiàn)狀不容樂觀。而污泥厭氧消化處理技術(shù)在國(guó)外廣泛普及，不僅經(jīng)濟(jì)性好，而且在實(shí)現(xiàn)污泥穩(wěn)定化及衛(wèi)生化的同時(shí)還可以產(chǎn)生清潔能源甲烷。
目前，我國(guó)污泥的處置方式有污泥衛(wèi)生填埋、土地利用和污泥堆肥等。污泥衛(wèi)生填埋分為單獨(dú)土地填埋和生活垃圾混合土地填埋兩種方式，我國(guó)一般采用第二種。土地填埋具有成本低、處理量大和效果明顯的優(yōu)點(diǎn)。土地利用可以利用污泥良好的土地改良性，用于土地修復(fù)、農(nóng)地利用、林地利用、園林綠化和治理土地荒漠化等。它的不足是污泥成分非常復(fù)雜，存在一定量的有毒有害物質(zhì)和難降解的有機(jī)污染物。所以土地利用要嚴(yán)格遵循相應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，做到土地安全利用，防止污泥二次污染。污泥堆肥是一種無害化、減容化、穩(wěn)定化的綜合處理技術(shù)，將不穩(wěn)定的有機(jī)質(zhì)降解和轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的有機(jī)質(zhì)。高溫堆肥還可以殺死堆料中的病原菌、蟲卵和草籽，使堆肥產(chǎn)品更適合作為土壤改良劑和植物營(yíng)養(yǎng)源。此外，污泥處置方法還有水體消納、污泥低溫?zé)峤庥?、污泥制?dòng)物飼料和污泥改性制吸劑等。
國(guó)內(nèi)也出現(xiàn)了污泥處理和處置相結(jié)合的方法：污泥干化焚燒、污泥消化-土地利用、污泥作為建筑材料利用等，有的在工程實(shí)踐中已經(jīng)取得良好的效果，如溫州市污泥干化焚燒處理工程及上海市竹園污泥干化焚燒工程等。
污泥干化焚燒有脫水直接焚燒，或者脫水、干化再焚燒。污泥中含有大量的有機(jī)物和一定量的纖維木質(zhì)素，含有一定的熱值，可以用來焚燒發(fā)電。污泥焚燒的產(chǎn)物為含固率99%以上的無機(jī)灰燼，具有吸水性和凝固性，不僅可以較大限度地減少污泥體積，還可以用來改良土壤、筑路和作為建筑材料等。這種方法充分利用了污泥所含的熱能，實(shí)現(xiàn)了污泥的資源化利用。但是污泥焚燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生二氧化硫和二惡英等氣體造成空氣污染，污染中的重金屬也會(huì)隨煙塵的擴(kuò)散污染空氣，因此需要配置相應(yīng)的尾氣處理裝置，但污泥焚燒的投資和運(yùn)行成本較高。污泥消化-土地利用：污泥厭氧消化把污泥中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為沼氣和二氧化碳，穩(wěn)定了污泥的泥性，方便污泥的后續(xù)處理。沼氣是一種高品質(zhì)的清潔能源，消化處理后的污泥經(jīng)過進(jìn)一步加工處理可用于土地利用，同樣實(shí)現(xiàn)污泥的資源化利用。
污泥治理的良性循環(huán)需要污泥資源化利用，污泥資源化利用是污泥治理良性循環(huán)的推進(jìn)劑。污泥處理與處置方式的選擇要遵循因地制宜的準(zhǔn)則，源頭控制是前提，處置接納量也需要考慮。各地區(qū)對(duì)于污泥處理與處置方法應(yīng)該與本地區(qū)相適宜，目前適用于我國(guó)的污泥處置方式主要有土地利用、建材利用和填埋。
2 青島市污水處理廠污泥處理與處置現(xiàn)狀及建議
城市污水處理廠污泥量決定于排水體制、進(jìn)水濃度、污水和污泥處理與處置工藝等因素，一般其產(chǎn)生量約為（按含水率80%計(jì)算）5～10t/萬(wàn)m3。
2010年～2015年青島市的污水量年均增長(zhǎng)率約為5.7%。截至2016年，該市（六區(qū)四市）污水處理廠有24家，污水處理總設(shè)計(jì)處理能力為192.32萬(wàn)m3/d。2016年該市污水處理廠處理污水總量為5.67億t，約產(chǎn)生污泥28.35～56.7萬(wàn)t。目前，該市總污水處理率高達(dá)98.95%，污泥日產(chǎn)量約為1700t，年產(chǎn)污泥量約為62.05萬(wàn)t。預(yù)計(jì)未來幾年該市污泥量還將持續(xù)增長(zhǎng)，如何合理處理如此多的污泥量的問題已經(jīng)迫在眉睫。
目前，該市一部分規(guī)模大些的污水處理廠采用污泥熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)，將污泥厭氧消化產(chǎn)生的沼氣用于發(fā)電自用，每年可節(jié)省一筆可觀的電費(fèi)，如青島光大水務(wù)運(yùn)營(yíng)有限公司（海泊河污水處理廠）；也有部分污水處理廠將污泥厭氧消化產(chǎn)生的沼氣發(fā)電并將所發(fā)電量并入電網(wǎng)，享受 發(fā)電并網(wǎng)補(bǔ)貼，從而增加污水處理廠的經(jīng)濟(jì)收益，如青島市團(tuán)島污水處理廠。至今，這些污水處理廠有幾十家，大部分污水處理廠的污泥處理結(jié)果不甚理想。由于污泥在污水處理廠的處理較粗糙，這給污泥的后續(xù)處理帶來困難，因此，污泥的處置大多只進(jìn)行穩(wěn)定化和無害化處理。目前，青島市污泥處理與處置方式主要有厭氧消化、干化焚燒、土地利用、堆肥、焚燒和建材利用等。
污泥衛(wèi)生填埋可以作為短期污泥處置方式，但是青島周邊缺少填埋場(chǎng)地，不宜長(zhǎng)期采用。污泥堆肥會(huì)占用較大的面積，而且產(chǎn)生的臭氣等會(huì)污染周邊大氣環(huán)境，影響周邊居民生活，因此也不宜采用。水體消納雖然成本極低，但是對(duì)水體環(huán)境影響惡劣，考慮長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，盡可能不采用該種處置方式。
青島市污水處理水平位居全國(guó) ，可以充分利用自身技術(shù)優(yōu)勢(shì)，以污泥資源化利用為目標(biāo)，選擇適宜的污泥處理與處置方式。效防國(guó)內(nèi)外污泥處理與處置成功案例，采用污泥厭氧消化作為主要的處理方式，確保污泥在污水處理廠內(nèi)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定化、無害化、減量化和處理過程中的資源化，為后續(xù)的處置過程奠定基礎(chǔ)。規(guī)模小或者無良好處理技術(shù)的污水處理廠應(yīng)加快技術(shù)更新，同時(shí)做好污泥儲(chǔ)存并把污泥運(yùn)輸至有處理能力的污水處理廠，做到資源配置較優(yōu)化；各相關(guān)部門需要做好協(xié)調(diào)和監(jiān)督監(jiān)管工作。污泥的處置方式應(yīng)逐漸增加污泥焚燒的比重，不斷增加污泥焚燒發(fā)電量，同時(shí)進(jìn)行余熱回收，提高能源綜合利用率，并且積極利用焚燒的污泥產(chǎn)物用于建材生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)資源利用較大化。污泥處置方式也應(yīng)逐步增加土地利用的比重，土地利用包括土地修復(fù)、林業(yè)利用、城市綠化和農(nóng)田利用，嚴(yán)格遵守 對(duì)于污泥土地利用的相關(guān)指標(biāo)要求，并且逐漸減少或嚴(yán)禁采用污泥填埋，水體消納和污泥堆肥等處置方式。
因此，青島市應(yīng)該結(jié)合該市污水廠及自身技術(shù)和資金等條件，積極采用污泥厭氧消化+土地利用和污泥厭氧消化和污泥熱干化焚燒（協(xié)同焚燒）+建筑建材利用的污泥處理與處置方法。前一種污泥處理與處置方法技術(shù)復(fù)雜并且消納污泥的能力有限，但是運(yùn)行成本低。而后一種污泥處理與處置方法投資較高，焚燒產(chǎn)生的煙氣會(huì)造成空氣污染的風(fēng)險(xiǎn)，但是污泥處理與處置徹底，且燃燒灰燼可用于建材生產(chǎn)等。上述兩種污泥處理與處置方法均可實(shí)現(xiàn)對(duì)處理產(chǎn)物的資源化利用，具有良好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。
3 結(jié)語(yǔ)
污泥處理與處置的目的是實(shí)現(xiàn)污泥減量、穩(wěn)定、無害和資源化。把污泥看作一種特殊的資源，做到污泥資源利用較大化，必將成為污泥處理與處置的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展趨勢(shì)。各地區(qū)應(yīng)因地制宜，采用適宜自身的污泥處理與處置方式，還應(yīng)考慮短期目標(biāo)與長(zhǎng)期目標(biāo)的漸進(jìn)銜接。文中從青島市自身出發(fā)，結(jié)合其經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，環(huán)境發(fā)展要求，技術(shù)水平等因素，建議采用兩種較佳的污泥處理與處置的方式：污泥厭氧消化+土地利用和污泥熱干化焚燒（協(xié)同焚燒）+建筑建材利用。
我國(guó)污泥處理與處置技術(shù)發(fā)展相對(duì)于國(guó)外起步晚，應(yīng)加速相關(guān)技術(shù)研發(fā)從而縮短與國(guó)外的差距。青島市可以利用自身經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)和對(duì)外技術(shù)交流優(yōu)勢(shì)，對(duì)污泥處理與處置技術(shù)進(jìn)行探索，如加強(qiáng)污泥土地利用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制定，污泥焚燒煙氣處理技術(shù)的優(yōu)化改進(jìn)等，突破污泥處理與處置技術(shù)瓶頸，更好地實(shí)現(xiàn)污泥處理與處置的四化和污泥資源利用較大化，促進(jìn)污泥處理與處置形成良性循環(huán)。
