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污泥處理處置技術(shù)研究綜述

文檔作者：朱明璇李梅劉承芳王永強(qiáng) 文檔來(lái)源：山東建筑大學(xué)市政與環(huán)境工程學(xué)院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2023年01月29日
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第３３ 卷第６ 期
２０１８ 年１２ 月　　　　　　　　山東建筑大學(xué)學(xué)報(bào)
ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＳＨＡＮＤＯＮＧ ＪＩＡＮＺＨＵ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ　　　　　　　　Ｖｏｌ.３３ Ｎｏ.６
Ｄｅｃ. ２０１８
收稿日期:２０１８－０９－１２
基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(５１７０８３３８)?山東省重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目(２０１５ＧＳＦ１１７００３)
作者簡(jiǎn)介:朱明璇(１９９４－)?女?在讀碩士?主要從事水處理理論與技術(shù)等方面的研究.Ｅ￣ｍａｉｌ:２９５２４７９６７＠ ｑｑ.ｃｏｍ
通訊作者?:李梅(１９６８－)?女?教授?博士?主要從事水處理理論與技術(shù)等方面的研究. Ｅ－ｍａｉｌ:ｌｉｍｅｉ＠ ｓｄｊｚｕ.ｅｄｕ.ｃｎ
ＤＯＩ:１０.１２０７７/ ｓｄｊｚ.２０１８.０６.０１１
污泥處理處置技術(shù)研究綜述
朱明璇?李梅??劉承芳?王永強(qiáng)
(山東建筑大學(xué)市政與環(huán)境工程學(xué)院?山東濟(jì)南２５０１０１)
摘要:隨著城鎮(zhèn)化的加快?城市污泥的產(chǎn)量大幅度增長(zhǎng)?選取合適的污泥處理處置技術(shù)是避免污泥對(duì)環(huán)境造成
污染的重要手段? 文章基于我國(guó)污泥處理處置的現(xiàn)狀?根據(jù)污泥處理處置的減量化、穩(wěn)定化、無(wú)害化和資源化
原則?分析了我國(guó)在污泥處理處置方面存在的投資金額不足、處理處置技術(shù)落后、污泥本身情況復(fù)雜以及監(jiān)管
力度不夠等問(wèn)題?概述了當(dāng)前常用的污泥濃縮、脫水和厭氧消化技術(shù)等處理方法和衛(wèi)生填埋、焚燒、土地利用、
建材利用等處置方法?闡述了包括原位減量技術(shù)、生物瀝浸技術(shù)及資源化利用等污泥處理處置技術(shù)的最新研究
進(jìn)展?展望了適應(yīng)國(guó)情的污泥處理處置技術(shù)?
關(guān)鍵詞:污泥處理?污泥處置?技術(shù)現(xiàn)狀?新技術(shù)發(fā)展
中圖分類號(hào):ＴＵ９９２.３　　　　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:Ａ　　　　　文章編號(hào):１６７３－７６４４(２０１８)０６－００６３－０６
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｒｅｖｉｅｗ ｏｆ ｓｌｕｄｇｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ａｎｄ ｄｉｓｐｏｓａｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｚｈｕ Ｍｉｎｇｘｕａｎ? Ｌｉ Ｍｅｉ?? Ｌｉｕ Ｃｈｅｎｇｆａｎｇ? ｅｔ ａｌ.
(Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ? Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｊｉａｎｚｈｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ? Ｊｉｎａｎ ２５０１０１? Ｃｈｉｎａ)
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｕｒｂａｎｉｚａｔｉｏｎ? ｕｒｂａｎ ｓｅｗａｇｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｐｌａｎｔｓ ｃｏｎｔｉｎｕｅ ｔｏ ｉｎｃｒｅａｓｅ?
ｓｅｌｅｃｔｉｎｇ ａｎ ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ ｓｌｕｄｇｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ａｎｄ ｄｉｓｐｏｓａｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｂａｓｉｓ ｔｏ ａｖｏｉｄ
ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ. Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ｓｌｕｄｇｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ａｎｄ ｄｉｓｐｏｓａｌ ｉｎ Ｃｈｉｎａ? ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ
ｏｆ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ? ｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ? ｈａｒｍｌｅｓｓ ａｎｄ ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ ｏｆ ｓｌｕｄｇｅ ｄｉｓｐｏｓａｌ? ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ
ｏｆ ｓｌｕｄｇｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ａｎｄ ｄｉｓｐｏｓａｌ ｉｎ Ｃｈｉｎａ? ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｉｎｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔ ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ? ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ａｎｄ ｄｉｓｐｏｓａｌ
ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ? ｃｏｍｐｌｅｘ ｓｌｕｄｇｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ? ａｎｄ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｏｆ ｉｎｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔ ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ ａｎｄ ｓｏ ｏｎ? ｓｕｍｍａｒｉｚｅｓ
ｔｈｅ ｃｏｍｍｏｎｌｙ ｕｓｅｄ ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ ｓｌｕｄｇｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ? ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｓｌｕｄｇｅ ｔｈｉｃｋｅｎｉｎｇ ａｎｄ ｄｅｗａｔｅｒｉｎｇ?
ｄｉｇｅｓｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ? ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｍｍｏｎｌｙ ｕｓｅｄ ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ ｓｌｕｄｇｅ ｄｉｓｐｏｓａｌ? ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ
ｓａｎｉｔａｒｙ ｌａｎｄｆｉｌｌｓ? ｓｌｕｄｇｅ ｉｎｃｉｎｅｒａｔｉｏｎ? ｌａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ? ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ ｓｏ ｏｎ?ｅｌａｂｏｒａｔｅｓ ｔｈｅ
ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ ｓｌｕｄｇｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ａｎｄ ｄｉｓｐｏｓａｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ Ｃｈｉｎａ? ａｎｄ ｐｒｏｓｐｅｃｔｓ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ
ｔｒｅｎｄ ｏｆ ｓｌｕｄｇｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ａｎｄ ｄｉｓｐｏｓａｌ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: ｓｌｕｄｇｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ? ｓｌｕｄｇｅ ｄｉｓｐｏｓａｌ? ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｓｔａｔｕｓ? ｎｅｗ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ
０　引言
近年來(lái)?隨著城鎮(zhèn)化的不斷發(fā)展?污水的排放量
不斷增加?污泥的產(chǎn)量也明顯增長(zhǎng)? 截至２０１６ 年９
月底?我國(guó)污水處理廠有３９７６ 座?日處理能力達(dá)
１.７ 億ｍ３? 污水處理廠的數(shù)量不斷增多?污水處理
能力和處理率都大幅增長(zhǎng)? 按照處理１ 萬(wàn)ｍ３ 生活
污水產(chǎn)生污泥５~８ ｔ(含水率８０％)計(jì)算?污泥年產(chǎn)
量超過(guò)４０００ 萬(wàn)ｔ[１] ?預(yù)測(cè)到２０２０ 年?城鎮(zhèn)污泥的產(chǎn)
量將超過(guò)６０００ 萬(wàn)ｔ? 污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥含
水量很高?一般為９５％~９９.５％[２] ?并且污泥成分復(fù)　 ６４ 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 山 東 建 筑 大 學(xué) 學(xué) 報(bào) 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２０１８ 年　
雜?含有病原微生物、寄生蟲(chóng)、重金屬以及致癌物質(zhì)
等[３] ?如果污泥處置不當(dāng)將會(huì)對(duì)地下水、土壤等造
成二次污染?
我國(guó)長(zhǎng)期存在“重水輕泥”的現(xiàn)象?對(duì)污泥處理
的重視程度不夠?有大量的污泥未經(jīng)過(guò)穩(wěn)定化處理
處置?造成環(huán)境污染?危害了人類的健康[４] ? 由于
我國(guó)污泥性質(zhì)復(fù)雜?國(guó)外的技術(shù)直接引進(jìn)使用并不
能取得良好的處理效果?因此?對(duì)于污泥的處理處置
需要根據(jù)來(lái)源的不同?選取合適的技術(shù)[５] ? 發(fā)展適
合我國(guó)的污泥處理處置技術(shù)?應(yīng)分析現(xiàn)在常用的污
泥處理處置技術(shù)的適用條件?根據(jù)我國(guó)污泥的特性?
研究針對(duì)污泥資源化的技術(shù)?進(jìn)一步提高污泥的利
用率?減少污泥帶來(lái)的環(huán)境污染?
１　污泥處理處置現(xiàn)狀及存在問(wèn)題
１.１　污泥處理處置現(xiàn)狀
進(jìn)入２１ 世紀(jì)以來(lái)?污水污泥處理處置問(wèn)題得到
了國(guó)家以及相關(guān)部門的重視?國(guó)家以項(xiàng)目為單位?引
進(jìn)先進(jìn)技術(shù)?加大投入資金?嚴(yán)格監(jiān)察和管理?從而
使污泥的有效處理得到了改善? 污泥處置方式中土
地填埋的比重從２/３ 降到１/５?污泥資源化利用的
比重從２/１５ 升高到現(xiàn)在的３/５[６] ? ２０１２ 年國(guó)務(wù)院
辦公廳印發(fā)的«“十二五”全國(guó)城鎮(zhèn)污水處理及再生
利用設(shè)施建設(shè)規(guī)劃»中?針對(duì)污泥處理處置提出規(guī)
劃指標(biāo)?即到２０１５ 年?直轄市、省會(huì)城市和計(jì)劃單列
市的污泥無(wú)害化處理處置率達(dá)到８０％?其他設(shè)市城
市達(dá)到７０％?縣城及重點(diǎn)鎮(zhèn)達(dá)到３０％?同時(shí)要求污
泥處理處置設(shè)施建設(shè)投資達(dá)到３４７ 億元[７] ? ２０１５
年“水十條”發(fā)布后?污泥處理處置市場(chǎng)迎來(lái)了發(fā)展
新時(shí)期?要求現(xiàn)有污泥處理處置設(shè)施于２０１７ 年完成
達(dá)標(biāo)改造?２０２０ 年地級(jí)市無(wú)害化處理率>９０％[８] ?
２０１６ 年«“十三五”生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃»將規(guī)劃目標(biāo)
進(jìn)一步提升?提出大力推進(jìn)污泥穩(wěn)定化、無(wú)害化和資
源化處理處置?地級(jí)及以上城市污泥無(wú)害化處理處
置率達(dá)到９０％?京津冀區(qū)域達(dá)到９５％[９] ?
１.２　污泥處理處置存在的問(wèn)題
污泥處理處置的最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)污泥的減量化、
穩(wěn)定化、無(wú)害化和資源化?避免污泥帶來(lái)的二次污染?
實(shí)現(xiàn)對(duì)污泥的有效利用? 多年來(lái)?我國(guó)存在忽視污泥
處理處置必要性的問(wèn)題?對(duì)污泥處理處置投資較少?
監(jiān)管力度不到位?導(dǎo)致環(huán)境污染危機(jī)頻現(xiàn)[１０] ?
１.２.１　污泥處理處置投資問(wèn)題
我國(guó)城市污水處理廠存在嚴(yán)重的“重水輕泥”
現(xiàn)象?對(duì)污泥的處理處置投資較少? 歐美發(fā)達(dá)國(guó)家
污泥處理處置設(shè)施的資金一般占總資金的５０％ ~
７０％?而我國(guó)只占到２０％ ~５０％[１１] ? 大多數(shù)中小型
污水處理廠對(duì)污泥只進(jìn)行初步的減量化處理?并沒(méi)
有進(jìn)行穩(wěn)定化和無(wú)害化處理? 并且多數(shù)城市只征收
污水處理費(fèi)用?不征收污泥處理費(fèi)用?因此?當(dāng)前污
水處理費(fèi)普遍不能覆蓋污泥的處理處置成本? 資金
的短缺嚴(yán)重影響了污泥的處理效果?
１.２.２　污泥處理處置技術(shù)問(wèn)題
我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置技術(shù)落后?
目前還沒(méi)有規(guī)模化且經(jīng)過(guò)時(shí)間驗(yàn)證、效果良好的技
術(shù)路線和設(shè)備?污泥處理處置的穩(wěn)定化、無(wú)害化程度
低? 從歷史上看?超過(guò)８０％的污泥沒(méi)有得到有效和
安全的處理處置[１２] ?很多污泥只是進(jìn)行了簡(jiǎn)單的濃
縮、脫水處理?污泥的處置仍以直接填埋為主? 有資
料顯示?采用穩(wěn)定化技術(shù)處理污泥的污水處理廠
<１０％[１３] ? 在污泥處置方面?多數(shù)污水處理廠采用
填埋和污泥農(nóng)用等方法?這些處理方式都可能造成
環(huán)境污染?一些地區(qū)由于濫用污泥?造成地下水污染
或重金屬污染[１４] ?直接影響人類健康? 當(dāng)采用焚燒
的處置措施時(shí)?污泥中的重金屬等污染物進(jìn)入土壤
或大氣?帶來(lái)二次污染的風(fēng)險(xiǎn)?
１.２.３　污泥性質(zhì)問(wèn)題
我國(guó)污泥中的有機(jī)質(zhì)、含沙量低?工業(yè)污水源頭
處理率低?污泥重金屬含量偏高?制約了學(xué)習(xí)利用國(guó)
外技術(shù)?嚴(yán)重影響了污泥能源化處理的發(fā)展? 如污
泥的厭氧消化技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用存在成本效益不明
顯、無(wú)穩(wěn)定的約束性指標(biāo)要求、設(shè)備運(yùn)行管理要求
高、對(duì)操作人員要求高等問(wèn)題?在農(nóng)村化學(xué)肥料的使
用量較大?利用和推廣污泥土地農(nóng)用等處置方式受
限? 因此?照搬國(guó)外的污泥處理處置技術(shù)并不能達(dá)
到良好的效果? 但由于此前并不重視污泥的處理處
置?因此目前適合我國(guó)情況的污泥處理處置技術(shù)路
線非常少?限制了污泥的處理和利用?
１.２.４　污泥處理處置監(jiān)管問(wèn)題
建立完善的污泥監(jiān)管體系?是有效解決污泥處
理處置問(wèn)題的關(guān)鍵? 與污水處理監(jiān)管相比?政府對(duì)
于污泥處理處置的監(jiān)管存在很多問(wèn)題[１５] ? 由于污
泥的處理處置過(guò)程涉及多個(gè)環(huán)節(jié)和部門?各個(gè)主體
職責(zé)劃分不清晰?管理標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一?造成了污泥處理
處置監(jiān)管的混亂[１６] ? 對(duì)污泥處理機(jī)構(gòu)的建設(shè)工程
沒(méi)有穩(wěn)定化和無(wú)害化的強(qiáng)制性要求?監(jiān)管部門缺少
約束性指標(biāo)(如ＣＯＤ)?間歇性排泥給污泥的監(jiān)管都
帶來(lái)了困難?　 ６６ 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 山 東 建 筑 大 學(xué) 學(xué) 報(bào) 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２０１８ 年　
人員針對(duì)我國(guó)污泥的特性?研發(fā)出了以熱水解、微波
以及超聲波等為預(yù)處理手段的污泥處理技術(shù)?通過(guò)
對(duì)污泥進(jìn)行熱水解等預(yù)處理?提高傳統(tǒng)厭氧過(guò)程中
污泥的水解和酸化速率?使厭氧裝置的容積減少?厭
氧消化所用的時(shí)間縮短?污泥的厭氧消化整體效率
提高[２４] ? 目前?對(duì)于日處理能力≥１０ 萬(wàn)ｔ 的大型二
級(jí)污水處理設(shè)施產(chǎn)生的污泥?多采取中溫或高溫厭
氧消化技術(shù)[２５] ?
２.１.４　污泥的衛(wèi)生填埋
當(dāng)污泥的性質(zhì)不適合土地利用?且當(dāng)?shù)夭痪邆?
焚燒和建材利用條件時(shí)?可采用污泥填埋處理[２６] ?
有單獨(dú)填埋、混合填埋和特殊填埋等方法? 污泥填
埋之前必須進(jìn)行穩(wěn)定化處理?處理后的泥質(zhì)應(yīng)符合
相關(guān)條例要求? 我國(guó)一般采用混合土地填埋的形
式?單獨(dú)填埋較少使用? 污泥填埋的優(yōu)點(diǎn)是投資少?
見(jiàn)效快?適用范圍廣等?但是也存在填埋場(chǎng)地不易尋
找、污泥運(yùn)輸費(fèi)用高、污泥中的有害成分容易滲漏?
造成地下水污染等問(wèn)題[２７] ? 隨著城市化的加快?垃
圾和污泥量不斷增多?同時(shí)污泥本身難分解?容易造
成地下水污染?現(xiàn)在很多垃圾填埋場(chǎng)都拒收污泥入
場(chǎng)? 故污泥填埋不能作為有效的處置途徑?這種處
理途徑會(huì)被逐漸淘汰?
２.１.５　污泥的焚燒
污泥的焚燒是指在氧氣充分的條件下?對(duì)污泥
進(jìn)行完全焚燒?使污泥中的有機(jī)固體轉(zhuǎn)化為二氧化
碳、水和污泥灰?并徹底殺死污泥中的病原體? 通過(guò)
焚燒可以最大限度減少污泥容積?縮短污泥處理時(shí)
間?焚燒后污泥體積只有原來(lái)的２０％ ~３０％? 污泥
焚燒后的剩余物質(zhì)可以再次利用?如可以用作水泥
添加劑? 污泥焚燒還可以從廢氣中獲取剩余能量用
來(lái)發(fā)電? 污泥的焚燒方式有單獨(dú)焚燒和干化焚燒?
單獨(dú)焚燒是指將污泥單獨(dú)放入焚燒爐內(nèi)?在輔助燃
料的作用下直接進(jìn)行焚燒? 干化焚燒是指先將污泥
進(jìn)行干化處理?使污泥的含水率大幅降低后再進(jìn)行
焚燒? 目前?針對(duì)污泥的焚燒技術(shù)進(jìn)行了多方面的
研究?清華大學(xué)的研究人員以高碑店污水廠的污泥
為研究對(duì)象?通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析了污泥的成分和燃燒特
點(diǎn)?研究了焚燒過(guò)程中污泥中重金屬的遷移特性?針
對(duì)污泥灰渣處理提出建議[２８] ? 浙江大學(xué)研究人員
研究了污泥的燃燒過(guò)程、凝聚結(jié)團(tuán)特性、熱解特性以
及流化床焚燒污泥時(shí)產(chǎn)生的二次污染問(wèn)題[２９] ? 這
些研究都促進(jìn)了污泥焚燒技術(shù)的發(fā)展? 污泥焚燒占
地面積小?無(wú)害化比較徹底?但是焚燒的成本高?一
部分重金屬會(huì)隨燃燒產(chǎn)生的煙塵擴(kuò)散到空氣中? 在
環(huán)保方面如何避免產(chǎn)生二噁英類污染性物質(zhì)也是不
可忽視的問(wèn)題[３０] ? 因此?目前污泥焚燒的處置技術(shù)
主要應(yīng)用于發(fā)達(dá)地區(qū)?
２.１.６　污泥的土地利用
污泥的土地利用是指污泥經(jīng)過(guò)脫水和無(wú)害化處
理后用于園林綠化、農(nóng)田、鹽堿地改良等?是污泥資
源化的一種處置方式? 污泥中含有大量氮、磷、鉀等
有機(jī)物?能夠增加土壤肥力?對(duì)土壤的性質(zhì)具有一定
的改良作用? 由于我國(guó)土地面積廣?具有較強(qiáng)的污
泥消納能力?因此污泥的土地利用得到了廣泛應(yīng)用?
北京北小河污水處理廠等單位嘗試?yán)梦勰嘀圃煊?
機(jī)肥料?從而實(shí)現(xiàn)污泥的資源化利用?提高了污泥的
土地利用率[３１] ? 但污泥的土地利用在實(shí)現(xiàn)污泥資
源化的同時(shí)也可能帶來(lái)二次污染? 污泥中含有對(duì)植
物和土壤有害的病原菌、病毒以及寄生蟲(chóng)等?并且污
水處理廠的污泥可能存在重金屬含量超標(biāo)的問(wèn)題?
病毒或重金屬等物質(zhì)進(jìn)入土壤可能造成土壤以及地
下水的二次污染?進(jìn)而對(duì)農(nóng)作物、植被造成影響? 因
此?污泥要經(jīng)過(guò)堆肥或者嚴(yán)格的無(wú)害化處理后?才可
用于土地利用[３２] ?
２.１.７　污泥的建材利用
污泥中的無(wú)機(jī)物占２０％~３０％?包括硅、鋁、鈣、
鐵等成分?與建筑材料的成分相似? 因此在污泥中
添加適當(dāng)比例的高嶺土、粉煤灰后?經(jīng)過(guò)高溫處理可
以將污泥用來(lái)制作建筑材料? 污泥的建材利用范圍
比較廣?主要包括制作輕質(zhì)陶粒、水泥、磚、生化纖維
板等? 將污泥用于制作建筑材料?能夠有效避免污
泥的二次污染?節(jié)約資金?充分利用污泥自身的熱
值? 污泥的建材利用作為一種有限的資源化方式?
已經(jīng)有諸多的研究和利用? 南京鑫翔建材公司經(jīng)過(guò)
研究發(fā)現(xiàn)?利用窯爐余熱將污泥翻拋晾曬干化?污泥
水分可從８０％降至２５％?干化后的污泥以一定的比
例(約１０％)添加到煤矸石和添加材料中?經(jīng)過(guò)高溫
煅燒后?污泥最終能燒制成一種多孔節(jié)能磚?其強(qiáng)
度、吸水率等主要指標(biāo)都達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[３３] ? 另外?
在重慶、上海等地已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)利用污泥制備陶粒
和燒結(jié)磚?推動(dòng)了污泥建材利用的發(fā)展[３４] ? 但是?
由于符合利用要求的污泥產(chǎn)量少?并且存在生產(chǎn)符
合利用要求的污泥成本高和使用范圍小等問(wèn)題?污
泥的建材利用一直受到限制? 應(yīng)參考國(guó)外的成功案
例?在資金來(lái)源、建材產(chǎn)品的出路等方面對(duì)污泥的建
材利用給予相應(yīng)的支持?促進(jìn)污泥的資源化發(fā)展?
２.２　污泥處理處置新技術(shù)
２.２.１　污泥的原位減量技術(shù)　第６ 期　　　　　　　　　　　　　　　朱明璇?等:污泥處理處置技術(shù)研究綜述　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ６７
污泥的原位減量技術(shù)是通過(guò)降低污水處理過(guò)程
中的細(xì)胞合成量?增強(qiáng)微生物自身內(nèi)源呼吸的能力?
加快微生物自身分解?最終達(dá)到減少污泥產(chǎn)生的１ 種
技術(shù)?其污泥減量可達(dá)２１％~８７％[３５] ? 污泥的原位減
量技術(shù)主要的工藝有代謝解偶聯(lián)、細(xì)胞溶解、生物補(bǔ)
食等? 這些技術(shù)需在傳統(tǒng)活性污泥法工藝流程中增
加超聲波發(fā)生器等裝置?或投加臭氧、解偶聯(lián)劑等化
學(xué)藥劑? 近年來(lái)?國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)污泥原位減量技術(shù)進(jìn)
行了大量的研究? Ｌａｎ 等在ＳＢＲ 反應(yīng)器前增加了預(yù)
處理過(guò)程?即高壓均質(zhì)過(guò)程?經(jīng)檢測(cè)出水中化學(xué)需氧
量、總氮、總磷等出水水質(zhì)指標(biāo)均滿足國(guó)家一級(jí)Ａ 排
放標(biāo)準(zhǔn)(總固體懸浮物略有增加)?且處理成本與傳統(tǒng)
處理工藝相比可以降低約５７％?系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行狀
態(tài)后?產(chǎn)生污泥量減少４３.９％?化學(xué)需氧量的去除率
升高[３６] ?從處理成本和效果來(lái)看?該工藝有很大的優(yōu)
勢(shì)? 初里冰等研究的好氧———厭氧反復(fù)耦合反應(yīng)器
污泥原位減量化處理技術(shù)?利用多孔微生物載體及生
物反應(yīng)器?能夠?qū)崿F(xiàn)污泥的原位減量?并在中小規(guī)模
污水處理中得到了一系列應(yīng)用[３７] ? 原位減量技術(shù)有
助于提高傳統(tǒng)工藝的處理效果?能夠有效減少污泥的
產(chǎn)生量?促進(jìn)了污泥的減量化發(fā)展?
２.２.２　污泥的生物瀝浸技術(shù)
生物瀝浸技術(shù)是利用微生物對(duì)污泥進(jìn)行調(diào)理?
使污泥中重金屬和病原菌得到有效去除的１ 種技
術(shù)? 微生物的種類以嗜酸性氧化硫桿菌為主?耐酸
性異養(yǎng)菌為輔?在生物反應(yīng)后通過(guò)自然重力濃縮使
得污泥含水率降至９０％~９２％? 而在不添加任何絮
凝劑的情況下?經(jīng)板框式壓濾機(jī)脫水?污泥含水率直
接降至<６０％?使剩余污泥的脫水性能得到極大改
善? 生物瀝浸技術(shù)有許多的優(yōu)勢(shì)?如處理時(shí)間短?僅
需１~ ２ ｄ?并可以直接堆肥?徹底解決了含水率為
８０％的污泥堆肥占地需要大量輔料以及存在惡臭等
弊端?反應(yīng)全過(guò)程在常溫、常壓下進(jìn)行?運(yùn)行安全?無(wú)
二次污染?能夠有效去除污泥中的重金屬等[３８] ? 生
物瀝浸技術(shù)由南京農(nóng)業(yè)大學(xué)研發(fā)成功并推向?qū)嶋H工
程應(yīng)用[３９] ? ２０１０ 年８ 月在無(wú)錫太湖新城污水處理
廠建成污泥生物瀝浸處理深度脫水和資源化科技示
范工程并正式運(yùn)行?該工程可日處理５ 萬(wàn)ｍ３污水所
產(chǎn)生的污泥?是國(guó)際上第一個(gè)采用污泥生物瀝浸法
深度脫水和資源化的工程案例? 隨后在寧波北區(qū)污
水處理廠、無(wú)錫蘆村污水處理廠、寧波三菱化學(xué)有限
公司、西安第六污水處理廠等陸續(xù)建成或在建大型
生產(chǎn)性污泥生物瀝浸處理工程?都實(shí)現(xiàn)了污泥處理
效率的提高[４０] ? 采用生物瀝浸的方法處理污泥?不
僅可以使污泥的脫水率大幅提高?而且可以去除污
泥中的重金屬?避免了污泥帶來(lái)的二次污染?因此應(yīng)
用前景非常廣闊?
２.２.３　污泥資源化利用的新途徑
(１) 污泥制可降解塑料
污水處理廠的污泥中含有大量能夠積累聚羥基
脂肪酸的細(xì)菌?向污泥中添加碳源和無(wú)機(jī)鹽培養(yǎng)基?
可以用來(lái)制備可降解塑料———聚羥基脂肪酸? 霄云
等將污泥在１２０ ℃、２０２.６５ ｋＰａ 條件下進(jìn)行處理?研
究選用一種特種微生物?這種微生物能夠在體內(nèi)貯存
可生物降解聚酯?將這種微生物與污泥混合?促使微
生物繁殖?可以大幅度提高聚酯塑料的生產(chǎn)率[４１] ?
這種利用剩余活性污泥生產(chǎn)可降解塑料的方法實(shí)現(xiàn)
了污泥的資源化利用?同時(shí)也能夠達(dá)到環(huán)保的目的?
(２) 污泥制活性炭
污水處理廠產(chǎn)生的剩余污泥中碳含量較高?熱解
后的衍生物具有良好的吸附性?可以用來(lái)處理污水?是
一種性能良好的吸附絮凝劑[４２] ? 由于活性炭吸附劑能
夠除去廢水中的化學(xué)需氧量及某些重金屬離子?因此
能夠徹底氧化分解原污泥中的有害因子[４３] ? 目前?污
泥制備活性炭技術(shù)主要包括２ 個(gè)過(guò)程?即高溫?zé)峤夂?
活化? 高溫?zé)峤馐前言蠠峤鉃樘荚?活化是根據(jù)各
種要求把碳化物變?yōu)樗枰亩嗫孜镔|(zhì)? 根據(jù)活化方
式的不同?制備污泥活性炭的方法分為物理活化法、化
學(xué)活化法或物理化學(xué)活化法、催化活化法等[４４] ? 污泥
生產(chǎn)活性炭不僅能為活性炭的制備提供了廉價(jià)的原
料?同時(shí)還可以減輕污泥帶來(lái)的二次污染?使資源得到
充分的利用?將得到越來(lái)越多的關(guān)注和發(fā)展?
３　展望
隨著污泥產(chǎn)量的不斷增多?污泥的處理處置技
術(shù)也受到越來(lái)越多的關(guān)注? 污泥作為一種有價(jià)值的
資源?進(jìn)行穩(wěn)定化、無(wú)害化處理后再應(yīng)用?既可以避
免二次污染?又開(kāi)發(fā)了新的資源?滿足了可持續(xù)發(fā)展
的要求? 在現(xiàn)階段污泥的處理處置以減量化、無(wú)害
化為治理的首要目標(biāo)?要符合安全環(huán)保的原則?未來(lái)
污泥的資源化利用將成為污泥處理處置的發(fā)展方
向? 目前污泥處理處置壓力較大?應(yīng)根據(jù)我國(guó)污泥
特性?以常用的污泥處理處置技術(shù)為基礎(chǔ)?發(fā)展適合
我國(guó)污泥處理處置的新技術(shù)?實(shí)現(xiàn)污泥的資源化利
用? 此外?污泥的處理處置應(yīng)該考慮到環(huán)境生態(tài)、社
會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益之間的平衡? 各種因地制宜的污泥處
理處置技術(shù)路線需要大力推廣和應(yīng)用?以促進(jìn)污泥
處理處置產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?　 ６８ 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 山 東 建 筑 大 學(xué) 學(xué) 報(bào) 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２０１８ 年　
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(學(xué)科責(zé)編:耿斐)

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