1、11西安市城市污泥處理與處置對策分析 西安市城市污泥處理與處置對策分析張增強，孟昭福，孫西寧，康軍（西北農林科技大學理學院，陜西楊凌，712100）1、概述 、概述改革開放以來，隨著我國經濟的持續(xù)快速發(fā)展和城市化步伐的加快, 城市污水處理事業(yè)發(fā)展迅速，污水處理廠數(shù)量快速增長，隨之而來的是城市污泥的產量越來越大。城市污泥的處理和處置是我國污水處理行業(yè)中最薄弱的環(huán)節(jié)，由于城市污泥的處置成本較高，加之過去對城市污泥的出路問題又沒有予以足夠的重

2、視，因此至今仍缺乏經濟可行的處置技術，使我國城市污泥處置問題日益發(fā)展成制約污水處理行業(yè)迅速發(fā)展的“瓶頸”（張增強等，2004） 。截至 2008 年底，西安市已建成并運行的污水處理廠有 5 座，分別為鄧家村污水處理廠(16 萬噸/日)、北石橋污水凈化中心(15 萬噸/日)、第三污水處理廠(10 萬噸/日)、第四污水處理廠(25 萬噸/日)和長安污水處理廠(5 萬噸/日)，總污水處理量達到 71 萬噸/日，按照污水處理能力估計，每天污泥產

3、生量達到 500 余噸(含水率80%)。隨著本市污水量的逐年增加和污水處理水平的提升，污泥產量將進一步增加，預計到 2015年全市污水廠將產生泥餅 800 噸/日，污泥處置的壓力將進一步增大。由于在城市污泥的處理與處置方面投入嚴重不足，加之污泥的產量越來越大，帶來一系列比較嚴峻的問題，主要表現(xiàn)在：①處置能力不足，城區(qū)的污泥只能通過荒地、砂石坑、垃圾場簡易處置，容易產生二次污染，周邊居民反映強烈；②進行簡易處置的地點越來越遠，運距也越來越

4、長，因泥餅仍然有較高的含水率（80％） ，污泥體積相對較大，致使運輸成本較高，交通限制和運輸安全風險逐步增加，為污泥的運輸帶來困難；③采用簡易處置方式會占用大量場地和空間，由于可用于堆置的土地面積不斷減少，以及污泥進入填埋場受到了限制，使城市污泥面臨無處消納的處境，給污水處理廠的正常運行造成很大壓力。大量的未經處理的污泥沒有正常的出路，已成為污水處理廠的沉重負擔，而且污泥中含有大量的有機物、重金屬以及致病菌等，不加處理任意堆放和排放，對

5、生態(tài)環(huán)境又造成新的污染，使之建成的污水處理廠不能發(fā)揮其徹底消除污染的作用。所以對污泥進行處理與處置已成為一個十分迫切的問題(張增強等, 2004)。2、污泥的來源與組成特點 、污泥的來源與組成特點污泥是廢水處理過程中產生的沉淀物質，它包括混入生活污水或工礦廢水中的泥沙、纖維、動植物殘體等固體顆粒及其凝結的絮狀物、各種膠體、有機質及吸附的金屬元素、微生物、病菌、蟲卵等物質的綜合固體物質，簡單地說，它是污水的固體部分（Vesilind e

6、t al.,1986; 張增強等,1997） 。污泥(指含水率為 80%左右的濕污泥)量通常占污水量的 0.7‰~1‰，隨著污水處理效率的提高，污泥的產量會進一步增加。在確定污泥最終處置方式之前，通過分析測定以了解污泥的泥質是十分必要的。具體分析指標的確定可以按照以下的原則進行。按照國家相關標準中規(guī)定的控制指標如《城鎮(zhèn)污水處理廠污染1 張增強 電話：13609254113E-mail: zhangzq58@126.com33.1

7、 污泥土地利用 污泥土地利用污泥的土地利用是指污泥經過穩(wěn)定化處理后，使污泥中的營養(yǎng)成份又回用于土地的處置方式。堆肥、堿性穩(wěn)定和污泥熱干化等是這種處置方式通常采用的污泥處理方法。污泥土地利用的處置方式投資少、能耗低、運行費用低，污泥中的養(yǎng)分和有機質可培肥土壤，因此污泥土地利用也被認為是具有發(fā)展?jié)摿Φ囊环N處置方式（Page et al. 1987;張增強等, 2004;李季等, 2005） 。這種處置方式是把污泥應用于農田、菜地、果園、林地

8、、草地、市政綠化、育苗基質及嚴重擾動的土地修復與重建等（張增強等,1997 , 2004） 。科學合理地土地利用，可減少污泥帶來的負面效應。林地和市政綠化的利用是一條很有發(fā)展前途的利用方式，因為它不易造成食物鏈的污染。污泥還可以用于嚴重擾動的土地如礦場土地、建筑排廢深坑、森林采伐場、垃圾填埋場、地表嚴重破壞區(qū)等需要復墾的土地(張增強等,1997,2004） 。這些污泥利用方式減少了污泥對人類生活的潛在威脅，既處置了污泥、又恢復了生態(tài)環(huán)境

9、（李艷霞等, 2003） 。影響污泥土地利用的主要因素是重金屬污染、病原體、難降解有機物及 N、P 的流失對地表水和地下水的污染（張增強等, 2004） 。目前對重金屬污染研究較多，主要集中在污泥施用后土壤耕作層重金屬的變化，作物各部位富積量，存在形態(tài)及其影響等（周立祥等, 1999; 張增強等, 2004） 。大量的研究表明：近十幾年來，城市污泥中重金屬含量呈下降趨勢，只要嚴格控制污泥堆肥質量，合理施用，一般不會造成重金屬污染（陳同斌

10、等, 2009） 。但不同國家、地區(qū)污泥的重金屬含量具有較大差異，因此需要進行嚴格定期監(jiān)測并進行長期跟蹤。為提高污泥農用效率、減少有害物的含量也可采取將污泥制成有機－無機復合肥料，并適當添加鉀肥以補充肥料中鉀的不足。近年來，隨著污泥農用標準（如合成有機物和重金屬含量）日益嚴格的趨勢，許多國家，如德國、意大利、丹麥等污泥農用的比例不斷降低，但也有一些國家，如美國、英國和日本等污泥農用的比例呈增加趨勢。根據(jù)國內污泥分類規(guī)范，污泥的土地利用分

11、為園林綠化、農用以及土地的改良三種利用方式。目前我國污泥農用肥的利用以及污泥土地改良的利用國家相關的新標準尚未頒布，污泥的園林綠化標準已經出臺了相關的標準。總體上我國城市污泥土地利用方面的管理和經驗還不十分成熟，也存在季節(jié)性應用的矛盾等。由于城市污泥含水率高，易腐敗，有惡臭，不便于施用，因此在土地利用之前對污泥進行穩(wěn)定化處理時非常必要的。在不同的污泥穩(wěn)定化處理方法中，堆肥化處理比較適合我國國情（張增強等,1997） 。堆肥化是一種生物化

12、學過程，在其過程中脫水污泥中的有機物進行生物降解轉化為穩(wěn)定的最終產物。經過科學堆肥的污泥密度減小，質地疏松，可被植物利用的養(yǎng)分增加，病毒、病菌、蟲卵的存活率幾乎為零(Haug,1993)。按照美國聯(lián)邦政府《有機固體廢棄物（污泥部分）處置規(guī)定》(USEPA)，經脫水、高溫堆肥處理后的污泥為 A 類，可用作肥料、園林植土、生活垃圾填埋覆土等。而經簡單脫水處理后的污泥為 B 類，只能用作林業(yè)用土?？梢姸逊适且环N穩(wěn)定化、無害化和資源化的綜合處理

13、技術。作為還處于發(fā)展中的農業(yè)大國，可以預測，污泥堆肥化處理在我國應有很好的前景。圖 2 為污泥堆肥處理的主要工藝流程。根據(jù)堆肥化過程中氧氣的供應情況可以把堆肥化過程分成好氧堆肥和厭氧堆肥兩種。好氧堆肥是在通氣條件好，氧氣充足的條件下借助好氧微生物的生命活動降解有機物，通常好氧堆肥堆溫高，一般在 55～60℃時比較好，有時可高達 80～90℃，堆制周期短，所以好氧堆肥也稱為高溫堆肥(Haug,1993)；厭氧堆肥則是在氧氣不足的條件下借助