城市污水厂污泥处理与处置技术的思路调整.pdf

城市污水厂污泥处理与处置技术的思路调整 王凯军 余 杰 （北京市环境保护科学研究院，北京100037） 摘要：分析了目前污泥处理、处置中存在的问题，通过对污泥特性的再认识、原有技术路线的反思，提 出以无害化为主、在坚持“安全、环保” 的原则下，实现污泥的资源化利用是我国今后污泥处理与处置的 新思路。在此基础上介绍了污泥焚烧技术，分析了污泥焚烧需解决的问题，指出污泥混合焚烧是其合理 的处置途径。 关键词：污泥；处理；处置；污泥焚烧 1 主要问题分析 根据《中国城市建设统计年报（2005 年）》，2005 年全国 661 座设市城市共有污水集中 处理厂 792 座，设计能力 5725 万立方米/ 日，其中二级以上污水处理厂694 座，设计处理 能力 4791 万立方米/ 日（占总处理能力的83.7 ％）。由此每年排放的干污泥量大约为 140 万 吨，而且还以每年大于 10%的速率增加。根据相关的调查分析，目前我国污泥处理处置主 要方法中，污泥农用约占 44.8% 、陆地填埋约占 31%、其它处置约 10.5%、没有处置约 13.7%。而没有得到任何处置的污泥给环境带来的污染危害是巨大的，这部分污泥处于一种 无序的、混乱状态，大量污泥随意堆放、填埋，造成地表水和地下水污染；尤其是污泥中 的病原菌、重金属和有毒有害有机物对人类健康和生存环境存在潜在的威胁。 1.1 污泥农用比例过大，存在风险 我国污泥土地利用起步较早，如 1961 年北京高碑店污水处理厂的污泥被当地的农民施 用于土地。接下来几十年，随着污水处理事业飞速发展，2003 年污泥年产量已达 900 多万 吨（含水率 80 ％），污泥农用的规模也逐步扩大。 根据资料显示，目前我国的污泥农用比例约 44.8 ％，是主要的处理方式之一，污泥农 用项目存在隐患和风险。而目前，我国关于污泥农用风险的研究体系尚不健全，对于污泥 处置的风险研究主要涉及污泥土地施用对植物的影响、重金属从土壤到植物的迁移和重金 属、氮、磷在土壤中的迁移，可用数据不充分，这些数据通常是基于短期(1-3 年) 的实验获 得，而长期(10 年以上) 的田间实验数据较为缺乏。若用短期的实验数据预测长期的影响， 其本身就存在一定的风险。此外，对于污泥土地施用后，周围相关暴露人群的消费资料， 可用数据几乎为零。中科院南京土壤研究所的一项研究发现，在其试验的土地上连续施用 污泥达 10 年后，土壤中镉、锌、铜含量均很高，种植的水稻、蔬菜受到严重的污染。并且 污泥施用越多，污染情况越严重。施用污泥的农田，虽然土壤有机质明显增加，土壤酸度 基本无变化，但土壤中的汞、镉污染严重，能引起小麦、玉米的污染。 目前，我国还没有出台污泥农用规范，对风险性缺乏研究，污泥农用可能造成的污染 1 问题还没引起应有的重视。多数研究表明，污泥的有害成分进入土壤后，一般不会立刻表 现出其不利影响，但若长期大量使用，其负面效应就会明显地表现出来。 1.2 污泥填埋环境问题比较多 目前城市污水厂污泥填埋问题最突出。一是消耗大量土地资源，不少城市很难找到新 的填埋场；二是产生大量渗沥液，由于含水率较高，污泥加剧了垃圾填埋场渗沥液的污染， 大部分和垃圾混合填埋的垃圾场存在拒收污泥的现象；三是对填埋气进行资源化利用的填 埋场较少，填埋气体污染大气，并存在安全隐患。调查还表明，建设规范的无害化污泥单 独填埋场，投资并不如想象的节省。1 座日处理垃圾 1000t 的污泥单独填埋场(20a 使用期) ， 需投资 0.5～2 亿元，每吨垃圾处理成本(含投资成本)达 15-30 元，而且对污泥填埋的后续 环境管理与处理的成本还没有考虑在内。 1.3 污泥综合利用良莠不齐 污泥建材利用是污泥资源化方式的一种，其内容包含了利用污泥及其焚烧产物制造砖 块、水泥、陶粒、玻璃、生化纤维板等。目前，污泥的建材利用已经被看作是一种可持续 发展的污泥处置方式，并在日本以及欧美国家逐渐发展起来。相比较而言，我国在污泥建 材利用发展方面有些落后，虽然在污泥制砖方面的研究确实不少，但缺乏实际的工程应用。 总的来说，污泥建材利用在中国以及西方发达国家大多还处于研究及尝试的阶段，技术成 熟和推广应用还需要一段很长的时间。 2 思路的调整 2.1 对污泥特性的再认识 污泥是污水处