西安市城市污泥處理與處置對策分析

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(nóng)林科技大學(xué)理學(xué)院，陜西楊凌，712100）1、概述 、概述改革開放以來，隨著我國經(jīng)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(chǎn)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(jīng)濟可行的處置技術(shù)，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(dá)到 71 萬噸/日，按照污水處理能力估計，每天污泥產(chǎn)

3、生量達(dá)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(chǎn)量將進(jìn)一步增加，預(yù)計到 2015年全市污水廠將產(chǎn)生泥餅 800 噸/日，污泥處置的壓力將進(jìn)一步增大。由于在城市污泥的處理與處置方面投入嚴(yán)重不足，加之污泥的產(chǎn)量越來越大，帶來一系列比較嚴(yán)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(chǎn)生二次污染，周邊居民反映強烈；②進(jìn)行簡易處置的地點越來越遠(yuǎn)，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(fēng)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(jìn)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(jīng)處理的污泥沒有正常的出路，已成為污水處理廠的沉重負(fù)擔(dān)，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(jìn)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(chǎn)生的沉淀物質(zhì)，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(jié)的絮狀物、各種膠體、有機質(zhì)及吸附的金屬元素、微生物、病菌、蟲卵等物質(zhì)的綜合固體物質(zhì)，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(chǎn)量會進(jìn)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(zhì)是十分必要的。具體分析指標(biāo)的確定可以按照以下的原則進(jìn)行。按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的控制指標(biāo)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(jīng)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(zhì)可培肥土壤，因此污泥土地利用也被認(rèn)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(yīng)用于農(nóng)田、菜地、果園、林地

8、、草地、市政綠化、育苗基質(zhì)及嚴(yán)重擾動的土地修復(fù)與重建等（張增強等,1997 , 2004） 。科學(xué)合理地土地利用，可減少污泥帶來的負(fù)面效應(yīng)。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(yán)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(yán)重破壞區(qū)等需要復(fù)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(fù)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(yán)格控制污泥堆肥質(zhì)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(jìn)行嚴(yán)格定期監(jiān)測并進(jìn)行長期跟蹤。為提高污泥農(nóng)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(fù)合肥料，并適當(dāng)添加鉀肥以補充肥料中鉀的不足。近年來，隨著污泥農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)（如合成有機物和重金屬含量）日益嚴(yán)格的趨勢，許多國家，如德國、意大利、丹麥等污泥農(nóng)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(nóng)用的比例呈增加趨勢。根據(jù)國內(nèi)污泥分類規(guī)范，污泥的土地利用分

11、為園林綠化、農(nóng)用以及土地的改良三種利用方式。目前我國污泥農(nóng)用肥的利用以及污泥土地改良的利用國家相關(guān)的新標(biāo)準(zhǔn)尚未頒布，污泥的園林綠化標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)出臺了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。總體上我國城市污泥土地利用方面的管理和經(jīng)驗還不十分成熟，也存在季節(jié)性應(yīng)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(jìn)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(xué)過程，在其過程中脫水污泥中的有機物進(jìn)行生物降解轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的最終產(chǎn)物。經(jīng)過科學(xué)堆肥的污泥密度減小，質(zhì)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(jīng)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(jīng)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(shù)。作為還處于發(fā)展中的農(nóng)業(yè)大國，可以預(yù)測，污泥堆肥化處理在我國應(yīng)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(yīng)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(dá) 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