一、國內(nèi)外城市污泥常用處置技術(shù)

目前污泥處置技術(shù)主要有3種：衛(wèi)生填埋、污泥焚燒、土地利用。城市污泥處置技術(shù)因各國經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展水平不同而有所差異：西方發(fā)達(dá)國家工業(yè)化較早，污泥處置技術(shù)較為完善，其污泥土地利用占相當(dāng)大的比例，例如美國污泥土地利用占污泥產(chǎn)出總量的33%，英國占55%，法國占50%，葡萄牙高達(dá)80%。根據(jù)住建部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，截至2014年底，我國通過建材、焚燒、堆肥化、衛(wèi)生填埋等無害化處置的污泥約占56%，未能達(dá)到國務(wù)院《“十二五”全國城鎮(zhèn)污水處理及再生利用設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》中要求的80%的處置目標(biāo)。

二、城市污泥處置技術(shù)綜述

1.衛(wèi)生填埋

污泥衛(wèi)生填埋技術(shù)開始于20世紀(jì)60年代，分為混合填埋和單獨(dú)填埋。混合填埋指污泥與生活垃圾充分混合、平展、壓實(shí)，最后填埋處置;單獨(dú)填埋指污泥經(jīng)過簡單滅菌處理，在專門填埋場地進(jìn)行填埋處置，在其上覆以惰性、黏性土壤，種植綠色植物進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，分為溝填、掩埋和堤壩式填埋三種類型。衛(wèi)生填埋技術(shù)操作簡單、污泥無需高度脫水(自然干化)、無毒無害化成本較低。但同時(shí)衛(wèi)生填埋技術(shù)自身也存在許多問題，如處理周期過長(污泥穩(wěn)定化時(shí)間為2-7年)，侵占土地嚴(yán)重，填埋坑的滲濾液可能導(dǎo)致土壤和地下水污染等。

由于土地資源有限、滲濾液對土壤及地下水的潛在污染風(fēng)險(xiǎn)，使填埋技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展受到限制。近年來發(fā)達(dá)國家污泥衛(wèi)生填埋處置所占比例越來越低，英國城市污泥衛(wèi)生填埋比例由1980年的27%下降到2005年的6%，并征收污泥衛(wèi)生填埋處置稅;法國自2005年起禁止污泥填埋;2009年后美國關(guān)閉大多數(shù)污泥填埋場。我國在2009年發(fā)布的《城鎮(zhèn)污泥處理廠污泥處理處置及污染防治技術(shù)政策(試行)》明確規(guī)定，不具備土地利用和建筑材料綜合利用條件的污泥才可以采用衛(wèi)生填埋處置，同時(shí)越來越多的地區(qū)開始減少甚至限制填埋場的建設(shè)。

2.污泥焚燒

污泥焚燒技術(shù)是在有氧條件下對污泥高溫?zé)崽幚淼募夹g(shù)，常用于處置毒性強(qiáng)、危害大的有機(jī)污泥和剩余污泥。城市污泥中含有大量有機(jī)物和纖維木質(zhì)素，脫水干化后直接焚燒，有機(jī)物全部碳化，同時(shí)徹底殺死污泥中病原菌與蟲卵，最大限度地減少污泥體積，最終成為更加穩(wěn)定的灰渣。

污泥焚燒技術(shù)處理速度快，無害化徹底，無需長時(shí)間儲存，處置占地面積小，同時(shí)余熱可用于發(fā)電或供熱等。污泥焚燒設(shè)備主要有立式多段爐、同轉(zhuǎn)窯焚燒爐和流化床焚燒爐。目前污泥焚燒技術(shù)在西歐和日本己得到廣泛應(yīng)用，日本的污泥焚燒量己占污泥處理總量的6O%以上，歐盟也在1O%以上。我國第一座大型污泥焚燒處理設(shè)施——深圳市市政環(huán)衛(wèi)綜合處理廠于1988年11月投產(chǎn)，己運(yùn)行約2O年，為污泥焚燒發(fā)電積累了許多經(jīng)驗(yàn);2005年建立的青島污泥焚燒發(fā)電工程，日處理污泥量可達(dá)26t，每小時(shí)可發(fā)電700多度。

污泥焚燒技術(shù)也存在一些問題。首先污泥含水率較高(多在60%以上)，燃燒要求高，導(dǎo)致處理設(shè)施投資大，能耗高，處理及維護(hù)費(fèi)用高;其次，污泥焚燒易產(chǎn)生有毒有害氣體例如酸性氣體、二噁英等，容易產(chǎn)生二次污染。據(jù)日本國土交通省統(tǒng)計(jì)，污泥焚燒過程中產(chǎn)生的N2O的量占污水處理行業(yè)溫室氣體排放總量21%;另外，污泥中含有大量有價(jià)值的生物資源，焚燒后此類資源未得到充分利用，不符合可持續(xù)發(fā)展需求，因此這些問題限制了污泥焚燒技術(shù)的進(jìn)一步推廣。

3.土地利用

城市污泥含有豐富的有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀等有益成分，同時(shí)具有強(qiáng)黏性與強(qiáng)吸水性，能明顯改善土壤的物化性質(zhì)，有利于形成土壤團(tuán)粒、提高團(tuán)粒的水穩(wěn)定性和保水能力，減少水土流失，顯著提高土壤肥力與生物活性，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)。因此土地利用也是城市污泥處置的重要潛在途徑之一。

雖然污泥可以用于鹽堿地、沙地及受損土壤的修復(fù)改良，但由于城市污泥中也含有某些有毒有害物質(zhì)和病原體、寄生蟲卵等，若污泥未經(jīng)預(yù)處理直接土地利用，濃度過高的氮、磷物質(zhì)會導(dǎo)致地下水污染;重金屬(汞、鋅、鉻、鉛、鎳等)可能造成土壤的二次污染，并有可能通過食物鏈進(jìn)入人體;另外，病原體、寄生蟲卵會對環(huán)境和公共衛(wèi)生造成影響。這些都是污泥土地利用在實(shí)際應(yīng)用中亟需解決的問題。

三、城市污泥的資源化利用

從經(jīng)濟(jì)發(fā)展、資源開發(fā)利用、城市生態(tài)環(huán)境保護(hù)等方面來看，城市污泥處置的理想出路是資源化利用。城市污泥資源化利用應(yīng)遵循“安全環(huán)保、循環(huán)利用、節(jié)能降耗、因地制宜、穩(wěn)妥可靠”的基本原則。其中安全環(huán)保是必須堅(jiān)持的基本要求;循環(huán)利用是努力實(shí)現(xiàn)的重要目標(biāo);節(jié)能降耗是充分考慮的重要因素;因地制宜是方案比選決策的基本前提;穩(wěn)妥可靠是貫穿始終的必需條件。目前幾種主要的污泥資源化技術(shù)如下。

1.城市污泥農(nóng)用資源化

(1)城市污泥堆肥化

污泥堆肥化技術(shù)是從20世紀(jì)60年代迅速發(fā)展的一項(xiàng)新興生物處理技術(shù)，其屬于污泥土地利用的一種資源化技術(shù)，被認(rèn)為是最有發(fā)展?jié)摿Φ囊环N處置技術(shù)。污泥堆肥化的主要機(jī)理是：污泥中不穩(wěn)定的有機(jī)質(zhì)在微生物發(fā)酵作用下，降解和轉(zhuǎn)化為腐殖質(zhì)，病原菌與蟲卵被殺死，同時(shí)一定程度上消除惡臭。

污泥堆肥化的工藝流程一般為前處理——次發(fā)酵——二次發(fā)酵——后處理，其優(yōu)點(diǎn)是投資少、能耗低、運(yùn)行費(fèi)用低，堆肥產(chǎn)品便于儲存、運(yùn)輸和使用。日本在20世紀(jì)90年代末己建35座污泥堆肥廠;目前英國、法國、瑞士、瑞典和荷蘭等國家城市污泥的農(nóng)用資源化達(dá)污泥總量的50%左右，盧森堡達(dá)80%以上。