城污水污泥的资源化利用现状浅析

1、最新【精品】范文 参考文献 专业论文城市污水污泥的资源化利用现状浅析城市污水污泥的资源化利用现状浅析摘要：针对城市污水污泥传统的处置方法如卫生填埋、焚烧及 土地利用等存在的不足与弊端，指出了污泥资源化利用方式是今后污 泥最佳处置方式，重点就目前研究较多的建材化利用等资源化利用技 术及前景进行了分析，为今后污泥的资源化利用提供参考。关键词：污泥；处置；资源化利用中图分类号：TU992.3文章标识码：A文章编号：1前言城市污水污泥是污水处理过程中所产生的固态、半固态及液态的废弃物，污泥成分复杂，包括混入生活污水或工矿废水中的纤维、泥 沙和动植物残体等固体颗粒及其凝结的絮状物、各种胶体、有机质及 吸

2、附的金属元素、病菌、微生物及虫卵等物质的综合固体物质。如若 这些污泥未经处理任意排放或处置不当会对周围环境造成严重的污 染。因此,寻求经济有效的减量化、无害化和资源化污泥处理技术具 有重要意义。随着我国城市化进程的加快，城市污水处理厂的逐年增加，同时 污水处理能力的逐步提高，污泥的产量也在急剧增加。据调查1，截至2010年9月底，全国设市城市、县及部分重点建制镇累计建成 污水处理厂2631座，日污水处理能力达到1.22 x 108m3全国正在 建设的城镇污水处理项目达1849个，总设计能力约0.466 x 108m3/ 日，按污泥产率3.8%计算，日排出的污泥约达6.4 x 106m3多数污

3、水处理厂的污泥处置方法是将污泥经适当浓缩运至垃圾填埋厂或直 接堆放,一方面极易造成二次污染，另一方面污泥中有用资源的流失， 从而导致资源浪费2。显然，随着城市污水处理厂的兴建，如何合理的处理处置污泥将 显得越来越重要。目前，我国传统的污泥处置方法有填埋、焚烧、及 土地直接利用等，这些处置方法均没有对污泥进行有效的资源化利用，且存在着很多社会及环境问题，不是污泥处置的最佳途径3。因此，寻求合适的资源化利用途径才是污泥处理处置研究的重中之 重。2传统的污泥处置方法目前，污泥常用的主要处置方法是卫生填埋、焚烧处理、直接土 地利用等,这些处置方法在实际应用中发挥了一定的作用，但随着环 境标准的更加严格

4、化，其存在的问题就暴露出来。2.1卫生填埋污泥的卫生填埋开始于20世纪60年代，发展至今已成为一项比 较成熟的污泥处置方法。它的优点是投资少、方法简单、见效快、处 理量大；缺点是对填埋污泥的土力学性质要求较高，而且需要大面积的场地和大量的运输费用，同时为了防止其污染地下水，地基还需做 防渗处理4。然而，污泥的卫生填埋存在着很多问题。 污泥中含有的各种有毒 有害物质，经雨水的侵蚀和渗漏，会造成地下水、大气的二次污染。 另外，由于城市污水污泥的大量产出，能够用于污泥填埋的场所也越 来越有少。美国环保局预测5，未来几十年内6500个填埋场中将有 5000个被关停。2.2焚烧处理污泥焚烧处理的最大特点

5、在于可以实现污泥的无害化、减量化、 资源化，是最“彻底”的处理方式。目前，美国、日本、法国、瑞士、 德国等发达国家主要采用焚烧法处理污泥。 近些年来，污泥焚烧技术 已经逐步成为处理污泥的主流，越来越受到世界各国的青睐。但污泥 在焚烧前必须进行脱水，就目前技术水平看，机械脱水成本比较高，自 然脱水虽然成本低，但时间长，占地大,受气候影响，而且在晾晒期间 污染周围空气。另外焚烧处理一般要求其热值在1000kJ/kg以上，焚烧时产生二氧化硫、二恶英等有害气体，污泥中的重金属也会随着烟 尘的扩散而污染空气；焚烧成本是其他处理工艺的24倍2。2.3直接土地利用污泥中含有大量的有机物和植物所需的营养成分，

6、是非常有价值 的资源，可将污泥用作土地利用的资源。污泥土地直接利用具有投资 少、能耗低、运行费用低、有机部分可转化成土壤改良剂成分等优点， 主要应用于农田、菜地、果园、草地、市政绿化、育苗基质及严重扰 动的土地修复与重建等。但污泥成分及来源相当复杂 ，在含有营养成 分同时,不可避免的也会含有一些有害成分，如含有大量病原菌、寄生 虫（卵）,以及铜、砷、铅、锌、铝、汞等重金属和多氯联苯、二恶英 等难降解的有机化合物及放射性核素等，如不经处理就利用，将会导 致土壤或水体污染2。3污泥的资源化利用途径3.1建材化利用污泥中除了有机物外，通常还含有 20%30%的无机物，主要是 钙、硅、铁和铝等，污泥建

7、材化是一种充分利用污泥中无机物的有效 方法。3.1.1烧砖台湾一研究小组将10%- 30%勺下水道污泥掺入粘土砖中，并在 900C条件下烧成了普通的建筑用“生态砖”。这种方法不仅处理了污泥，还在烧制过程将有毒重金属都封存在污泥中，也杀死了所有有 害细菌、分解了有毒有机物，而且这种砖没有任何异味6。浙江大学翁焕新教授在主持省重点项目“污水处理中污泥资源的开发与利 用研究”时，通过大量试验研究获得各种技术参数的基础上，利用污泥具有热值高和质地轻的特点，成功研发出了一种轻质砖。这种轻质 砖的主要指标达到普通烧结砖的国家标准， 具有抗压强度高、节省能 耗10%重量轻于同体积的普通砖，并节省了 10%1

8、5%勺黏土资源等 优点1。因此，将污泥用于烧砖不仅实现了废物利用，还缓解了污 泥处理的压力，为污泥的综合利用开辟了一条新道路。3.1.2烧水泥1997年日本秩父小野田公司用下水道污泥和垃圾焚烧飞灰等为 主要原料生产出了高强度水泥，并建设了世界上第一座生态水泥厂7。日本还研究了利用城市污水处理厂产生的脱水污泥为原料制造 水泥技术。它的原材料中约60%为废料，焙烧温度为1 0001 200C, 因而燃料用量和CO2的排放量也较低，有利于城市垃圾的减量化、无 害化和资源化，该水泥也被称为“环保水泥”。用污泥烧制水泥时， 无须预处理污泥，同时高温可分解清除其中全部有机物， 不会产生氮 氧化物、烟尘等的

9、二次污染8。因此，将污泥用于烧制水泥也是一 种行之有效的综合利用方法。3.1.3制轻质陶粒昆明某陶粒公司引进国内先进技术，以滇池污泥作为原材料，研制出优质的人造轻骨料陶粒和陶粒空心砖。其中污泥占原材料的比例高达30%40% 1。将这种陶粒空心砖代替普通黏土烧结实心 砖，不仅节约了土地，而且节约能源及和钢材，同时也减少滇池污染， 从而提高了综合效益，变废为宝。3.1.4替代沥青细骨料日本东京都下水道局经过大量实验研究表明，掺入污泥灰的沥青混合物的各方面性与传统材料制成的混合物等同。这种方法处理等量的下水道污泥焚烧后的灰同以往只将其作为生产水泥的原料的方法 相比，新方法平均每年能节省1000万日元

10、的成本，同时每年还可少 排放9吨二氧化碳1。3.1.5其他建材利用将污泥熔融成熔融石材：将干燥后的污泥饼定量送入表面熔融炉 内燃烧（温度达1300C），产生的炉渣经冷却固化呈玻璃质，然后在 结晶炉进行热处理，使熔渣从玻璃质改性为结晶质1。这种熔融石材可替代碎石、石材等，用做路基、路面、混凝土骨料及下水道的衬 垫3。还有研究将污泥取代部分砂，用于制备混凝土。研究表明 9,10，将经干燥、破碎、筛析处理的管沟污泥取代适量的砂直接用 于制备混凝土，并不会影响混凝土的力学性能和耐久性。3.2燃烧发电美国一家环保公司提出一种将污泥（经机械脱水）首先进行热干 燥，然后再在沸腾炉中燃烧产生高压蒸汽，推动蒸汽

11、机发电的综合系统。同焚烧系统相比，全年处理9.5万吨干污泥，可节省资金60%11。 由此可见，将污泥燃烧发电也是污泥综合利用的一种有效途径。3.3低温热解制燃油污泥低温热解是利用污泥中的有机质在加热条件下的部分热裂 解过程中，生产污泥衍生燃料的技术12。经此过程，污泥转化成燃 烧特性优越的油、炭和可燃气。这项技术是一个能量自给有余的过程， 且有效地控制了重金属的排放，应用前景广阔。4结语污泥的最佳处置途径是资源化利用，它不仅可以处置污泥，而且 还可以充分利用其中宝贵资源，为污水处理厂的污泥处置与处理找到 一条化害为利、变废为宝的合理出路，实现经济利益与社会效益同步 增长。污泥建材化利用、燃烧发

12、电等不仅可以解决污泥出路问题，也节约了大量的土地面积，是适合我国国情的有前途的污泥处置方法。 鉴于污泥土地利用所涉及的研究与利用等方面的种种问题，要想达到 安全有效的目标，需要政府有计划地组织环境保护部门同农业部门开 展污泥土地利用方面的科学研究，以经济、安全、合理、有效、有益 的原则利用污泥，以发挥其巨大的经济效益、社会效益和生态效益。参考文献1 鲁刘磊.城市生活污水污泥的活化及其胶凝性能的研究D. 暨南大学,2011.2 刘红梅,熊文美.城市污水处理厂污泥资源化利用途径探讨 J.环境保护科学，2007,4:81-83.3 杨子江.城市污泥的综合利用研究J.再生资源研究,2004,1:32-35.4 朱书景,薛改凤,张垒.污泥处理技术与发展趋势J.武钢技 术,2010,(03).5 吴健波,刘振鸿,陈季华.剩余污泥处置的减量化发展方向. 中国给排水,2001,17(11):24-26.6 林冬,王成瑞.变废为宝的污泥资源化技术J.环境导报 2003,(15):9.7 韩仲琦.日本水泥生态化技术的研究与开发J.中国水 泥,003,7):27-30.8 刘红梅,熊文美.城市污水处理厂污泥资源化利用途径探讨J.环境保护科学,007(04).9 李小亮，陆文