1汙泥處理與處置技術

　　從目（mù）前國際上已（yǐ）建成運行的汙泥處理（lǐ）處置（zhì）項目來看，常見（jiàn）的汙泥處理方式有（yǒu）好氧發酵(堆肥)、厭氧消化、幹化、焚燒。汙泥處置（zhì）方式有土地利用、填埋、綜合利用。由於（yú）國情不同，各國采用的處理（lǐ）方（fāng）式和技術也（yě）各不（bú）相同。

　　1.1好氧（yǎng）發酵（jiào）

　　汙泥（ní）好氧發酵技術是利用汙泥中的微生物進行發酵的一項新的生（shēng）物處理技術，在實際應用中可以達到無害化、減量化、資源化的效果，並且具有經濟、實用不需外加能源、不產生二（èr）次汙染等特點。

　　目前，國內外研究學者針對堆肥過程中的條件控製、重金屬控製、保氮（dàn）技術（shù）以及（jí）技術工藝方麵進（jìn）行了大量的研（yán）究，取得了很多有價值的成果［2－7］。汙泥好氧（yǎng）發酵技術經過近幾十年的（de）發展，取得了很大的進步，但在技術理論和工藝上還存在一些瓶頸，如需要大量輔料、臭氣控製難、存在人畜健康安全風險等，好氧發酵技術仍有（yǒu）很大的提高潛力。

　　1.2厭氧（yǎng）消化

　　汙泥厭氧消化是指在（zài）無（wú）氧條件下，由兼性菌和厭氧菌將汙泥中可生物降解的有機物分解成二氧化碳、甲烷和水等（děng）穩定物質，同時減小（xiǎo）汙泥體積，去（qù）除臭味，殺死（sǐ）寄生蟲卵，回（huí）收利（lì）用（yòng）消化過程中產（chǎn）生的沼氣的過程。汙泥厭（yàn）氧消（xiāo）化以其高 效的能量回收和較低的環境影響（xiǎng）是目前國際上應用廣（guǎng）泛的汙泥穩（wěn）定化和（hé）資源化的處理方法。

　　國際上眾（zhòng）多（duō）學者一直致力於厭氧消化技術[8]的研究，並使其獲得了廣泛的應用和長足的發展。總體來說，汙泥厭氧消化技術在我國尚未取得突（tū）破性進展，關鍵技術和設備主要依靠進口，投資相對較高，運行效果較差，沼氣利用環節存在障礙，共同構成了該技術在國內推廣應用的限 製（zhì）因素。

　　1.3幹化焚燒

　　汙泥焚燒[9]是指在空氣供（gòng）給過量的條件下，將（jiāng）汙泥加熱，並在（zài）高溫(850～1100℃)下氧（yǎng）化、熱解並（bìng）徹（chè）底破壞其中的有機（jī）物和病原體等物質的方式。焚燒裝置有多（duō）種型式，目前使用較多（duō）的有豎式多級（jí）焚燒爐、轉筒式（shì）焚燒爐、流化焚燒爐等。為了實現節能目的，需要將汙泥先幹化，大幅降低其含水率後（hòu）再進行焚燒（shāo）。因此，目前（qián）的（de）汙泥焚燒工程一般采用幹化和焚燒聯用的處理工藝。

　　1.4土（tǔ）地利用

　　土地利用是指將汙泥直接或間接(經過好氧發酵（jiào）或厭（yàn）氧消化後（hòu）)用於農田、菜地、果園、草坪、綠化以及土壤改良，或將達到一定（dìng）標準的汙泥用作填埋場的覆蓋土。近年來，美國、加拿大及（jí）一些（xiē）歐盟國家鼓勵采用土地利用技術將符合泥質要求的汙泥直接或好氧發酵後用於（yú）綠化、土地修複等。

　　研究內容主要集中在汙泥的穩定化和無害化（huà）土地利用方法、汙泥的肥效和對農作物的增產價值等方麵，在汙泥對（duì）土壤質量（liàng）、植物等的潛在影響以及汙（wū）染控製方麵也（yě）進（jìn）行了相（xiàng）關研（yán）究［10-14］。

　　1.5海洋傾倒

　　海洋傾倒操作簡單，對於沿（yán）海城（chéng）市來說其處理費用較低，但是，隨著生（shēng）態環境意識的加（jiā）強，人們越來越多（duō）地關注汙泥（ní）海洋（yáng）傾倒對海洋（yáng）生態環（huán）境可能存（cún）在的影響。美國於1988年已禁止汙泥（ní）海洋傾倒（dǎo），從1998年底，歐共體城市廢水處理法令（91/271/EC）已經禁止其成員國向海洋傾倒汙泥。中國政府於1994年初接受3項國際（jì）協議，承諾於1994年2月20日起不在海上處置工業廢物和汙水（shuǐ）汙泥。

　　1.6衛生填埋（mái）

　　汙泥衛生填埋始於20世紀60年代（dài），填埋操作簡單、費用低、適應性強汙泥可單獨或與其他固體廢（fèi）棄物（如城市垃圾（jī）等）一起填埋。但存在這樣一些問題（tí）[15]：因汙泥（ní）含（hán）水量高，且滲瀝水屬高濃度有機汙水，必須收集（jí）處（chù）理以防止二次汙染（rǎn）；填埋場壓（yā）實機（jī）械（xiè）工作難度加（jiā）大；填埋場的衛生狀況惡劣。

　　2國內外（wài）汙泥處理現狀

　　2.1國外汙泥（ní）處理（lǐ）與處置現狀

　　國（guó）外的城市汙水汙泥處理與處置已經有近100 a的曆史（shǐ）,無論是進行（háng）有效利用還（hái）是進行填埋處置,汙（wū）泥處理的目的與其（qí）他廢棄物的處理（lǐ）一樣,皆是以減量化、穩定（dìng）化、無害化和（hé）資源化為（wéi）目的（de）。要達到這一目的,必須通過各種機（jī）械（xiè）和各種處理構築（zhù）物的有機結合,組成汙泥處理、處（chù）置係統。汙泥處置的基本步驟為:濃縮、脫水、幹燥、焚燒等,這些操作均能起到濃縮汙（wū）泥的作用。

　　通（tōng）常情況下（xià）國外城市汙泥處（chù）理係統（tǒng）工藝流程一般有下列4類[16]:

　　(1)原汙泥→濃縮→脫水→處置脫水濾餅;

　　(2)原汙泥→濃縮→脫水→焚燒→處置灰分;

　　(3)原汙泥→濃縮→消化→脫水→處置脫水濾餅;

　　(4)原汙泥→濃縮→消化→脫水→焚燒（shāo）→處置灰分。

　　根據（jù）日本對318個汙水處理廠的統計[17],汙泥處理方式(1)占34%;方式(2)占8.8%;方式(3)占26%;方式(4)占（zhàn）5.7%。日（rì）本汙泥處置主要方法是焚燒,約占汙（wū）泥處置總（zǒng）量的55%。

　　據美（měi）國環保署估計,自從1972年政府頒布水淨化條例以來,汙泥量（liàng）逐（zhú）年快速地增加,2010年（nián）達到820萬t。

　　在英國,根據（jù）資料[18,19],汙水處理產生的汙泥年產（chǎn）量為110.7萬t幹汙泥（ní）英國汙（wū）泥處（chù）置的主要（yào）方法是農用(占（zhàn）46.6%),其次為汙泥排海(占33.5%)。隨著環境問題的日（rì）益嚴重（chóng）,歐共體在協定（dìng）中（zhōng）規定汙水汙泥排海的期限（xiàn）為1998年12月31日,這意味著英國（guó）將有33.5%的汙泥轉向陸地處（chù）置。目（mù）前英國用於填埋所占比例較小（xiǎo）,隻占汙泥處理量的8%,從長遠（yuǎn）的觀點來看,將經過厭氧消化、化學或熱處理、長時間堆放等處理（lǐ）後的汙泥回用於（yú）農田,是英國汙泥（ní）處置的發展方向。

　　目前,世界範圍內常用的汙泥處置方法有農用、填埋、投海、焚燒等。美國和（hé）英國以（yǐ）農用為主,西歐以汙泥填埋為主,日本（běn）以焚燒為（wéi）主,而澳大利亞以汙（wū）泥填埋和投海為主。

　　歐盟國家對汙泥處置[20]的（de）發展（zhǎn）趨勢進行綜合分析（xī）,由（yóu）於可（kě）使用土地麵積、處理成本、越來越嚴格的環境標準以及資源回收政策的普及,同時考慮到未來10 a到20 a間（jiān）汙泥性質的巨大變化等因素,2005年（nián）歐盟（méng）各國采用汙泥處置（zhì）方式（shì）的比例為:回收利用占45%,焚燒占38%,填埋占17%。

　　2.2國內汙泥處理處置現狀

　　我國一些中小城市基本上沒有建造汙水處理設施,即（jí）使有汙水處理廠的大中城市（shì）,其汙（wū）泥（ní）處（chù）理設施90%以上不配套。已建成的汙（wū）水處（chù）理廠中,汙泥未經任何處理就直接農用的占70%以（yǐ）上。既使（shǐ）在設有（yǒu）消化池的汙水處理廠,消化後的汙泥也隻是（shì）稍加脫水後就直接農用,很難符合（hé）汙泥農用衛生標準,汙泥處置技術比發達國家較落後。

　　汙泥處理工藝

　　從國內已運行的城市汙水（shuǐ）處理廠來看（kàn）,汙泥處理工藝包（bāo）括汙泥（ní）濃縮、穩定、脫水、終處置4個（gè）主要過程（chéng）。

　　目前,我國已開始將汙水處理（lǐ）廠汙泥用於土地填埋和城市綠化,並（bìng）將汙泥作基質,製作複合肥用於（yú）農業等。但總的狀況還是以（yǐ）汙（wū）泥土地利用的形式為主,將汙泥用於農業。由於國（guó）內在汙泥管理方麵對汙泥所含病（bìng）原菌、重金屬和有毒有機物等理化指標及臭氣等感官指標控製（zhì）的重視程度還不夠高,因此限 製了對汙泥的進一步處置利用。

　　國內汙泥處置技術所占的比例為:農業利用占44.83%,土（tǔ）地填埋占31.03%,無汙泥處置占13.79%,綠化占3.45%,焚燒占3.45%,與垃圾混合（hé）填埋占3.45%。國內的汙（wū）泥有13.79%沒有作任何處置,這將對環（huán）境帶來巨大危害。汙泥散發的臭（chòu）氣汙染嚴重,病原菌對人類（lèi）健（jiàn）康產生潛在威脅,重金（jīn）屬和有（yǒu）毒有害有機物汙染地表和地下水係統。造成這種現象的原因有:由於（yú）國（guó）內汙（wū）泥（ní）處、理處置的起步較晚,許多城市沒有將（jiāng）汙泥處置（zhì）場所納入城（chéng）市總體規劃,造成很多汙水處理廠難以找到合適的汙泥處（chù）置方法和汙泥棄置（zhì）場所；我國汙泥利用的基礎薄弱（ruò）,人們對汙泥利用（yòng）的認識存在（zài）嚴重不足,對汙泥的處置問題缺乏關注,給一些有害汙泥的（de）處置留下（xià）了隱患；汙泥利用率（lǜ）不是（shì）很（hěn）高,仍有一部分的汙水處理廠汙泥隻經儲存即由環（huán）衛部門外運市郊（jiāo）直接（jiē）堆放。汙泥的隨意堆放很容易產生二次（cì）汙染,並造成汙（wū）泥資源的浪費。因（yīn）此我國當前麵臨的問題是（shì）應（yīng）盡快發展汙（wū）泥處（chù）置技術來解決不斷增長的汙水汙泥。

　　3汙泥處理與處置技術發展趨勢

　　近年來，還出現了一些新興技術，如汙泥的等離子體處（chù）理技（jì）術正逐漸應用於城市有機廢棄物的處理，瑞典、美國、德國、日本等（děng）國已建起了一定規模的等離子體處理廠，近年來在我國也有（yǒu）所發展[21］。新發（fā）展起來的超聲波（bō）汙泥處理技術，由於聲能利用效率和能耗的問題而沒有大規模使用，但與（yǔ）其他汙（wū）泥處理工（gōng）藝聯合

　　使用具有廣（guǎng）闊的前景。

　　汙泥作為建材利用的多（duō）項技術在世界先進國家（jiā）已經相對成熟，其中建築磚塊、輕（qīng）質材料以及水（shuǐ）泥（ní）材料等技術，已經在日本（běn）、德國等（děng）國家開始進行規（guī）模化生產應用（yòng）或正在計劃大規模生產（chǎn）再利用。汙泥的（de）其他處理處置方法如汙泥改性製吸附劑、製活性炭（tàn）、用作粘結劑（jì）、汙泥油化、降解氯代化合物都有一定的研（yán）究，但還處於探索研究階段。

　　經（jīng）過幾十年的發展，歐美、日（rì）本等發達國家已形成了相對完善的汙泥處理處置技術路線[22]，相關設備的應用（yòng）也趨（qū）於成熟，相關的法（fǎ）律法規及標準規範已比較完善。近年來，日本（běn）對汙泥（ní）處理處（chù）置技術路線進行了戰略（luè）調整，逐（zhú）漸轉向了汙泥資源化利用，汙泥焚燒灰分也用於生（shēng）產建築材料。綜上，歐美、日本等發達（dá）國家汙泥處理處置的總體思路是汙泥的資源（yuán）化利用，並將土地利用作為汙泥處置的主（zhǔ）要（yào）方式和鼓勵方向。因此，厭氧消化、好氧發（fā）酵（jiào）、土（tǔ）地利用、建材製造等（děng）資源化處理（lǐ）處置技術將會是（shì）國際上汙泥（ní）處理處置（zhì）的研究重（chóng） 點，在保證汙泥（ní）無害化的前提下，實現汙泥（ní）的較大程度的（de）利用已經成為了國際汙泥處理處置領域發（fā）展的趨勢。

　　4結語

　　目前，我國產生的汙泥約48.28%為土地利用、填（tián）埋34.48%、焚燒3.45%、13.79%未進行（háng）合理處置，總體狀況（kuàng）以土地利用形式為主，大部分用於（yú）農（nóng）業（yè）［23］。仍有（yǒu）大部分（fèn）的汙泥沒有得到合理的處置，這（zhè）將會對環境帶來潛在的危害。結合我國（guó）人口眾多、資（zī）源（yuán）和能源相對匱乏的基本國情，汙泥的再利（lì）用技術非常具有開發價值。可見汙泥的（de）資（zī）源化和能源化利用將（jiāng）是國內汙泥行業未來重要的發展方（fāng）向。