污泥是城市污水处理的产物，对环境有害。污泥如果能正确利用，不仅可以化害为利，还可以保护环境和自然资源。本文简述了城市污泥的处理现状，分析了传统的处理方法，重点探讨了污泥资源化利用的途径，希望能为今后的城市污泥处理提供参考。随着城市人口的增加，城市污水处理量也在增加。大量污水处理厂投入运行时，会产生大量的污泥。污泥是一种固体废弃物，是污水处理过程中产生的沉淀物，是污水表面的漂浮物。污泥中含有大量的无机和有机固体污染物、病原微生物、寄生虫卵、重金属和有毒有害物质，因此污泥的处理尤为重要。传统的处理方法包括填埋、复垦、焚烧、土地利用等。但由于这些方法的有害方面比较突出，因此在应用中受到了限制。1.城市污泥处理现状。污泥的处置和利用是当前环境科学的重要课题。国际上，西方发达国家经济雄厚，技术先进，待遇程度高。每个国家和地区都根据自己的实际情况选择更适合自己的处理方式。比如西欧以间接热干燥为主，美英以填埋和农业为主，日本以焚烧为主。欧洲，如德国、荷兰等国都建有大型污泥预干化厂。预干化污泥含水率达到60%后，进入电厂焚烧或堆肥农用，实现能源再利用。在国内，由于资金和技术问题，目前污泥没有稳定合理的出路，一般情况主要是填埋和堆放。有数据显示，90%以上的污水处理厂没有污泥处理的配套设施。在一些地方，由于污泥的滥用，重金属、有机物、病虫害直接危害人体健康，对环境造成二次污染。2.污泥资源化利用的途径2.1污泥的土地利用(1)农田利用和堆肥污泥中含有大量农作物所需的养分，如氮、磷、钾和微量元素钙、镁、铜、锌、铁等。因此，与传统的污泥填埋或焚烧处理工艺相比，污泥农田化利用是一种更合适的处置方法。污泥可以用作土壤改良剂，提高土壤通气性和对酸碱的缓冲能力，为养分交换和吸附提供活性场所。但由于污泥中含有重金属、致病菌等有害物质，会对地下水和土壤造成严重污染，尤其是在秋冬季节，因此污泥的直接农业利用受到一定程度的限制。堆肥是污泥农业的另一种方式，是克服污泥直接农业各种弊端的最佳预处理方法。当污泥在堆肥过程中温度达到50℃ ~ 70℃时，几乎可以杀死所有的病原菌，大量的细菌被降解为可利用的有机物，重金属元素也得到稳定的处理。因此，与污泥直接用于农田相比，不仅肥效大大提高，而且污泥中的有机污染物和重金属减少，减少了对土壤和作物的污染，是一种有效的资源化利用方法。(2)林地污泥的利用和绿化，除农业外，还可用于改良森林土壤。污泥含有丰富的养分和微量元素，可以补充森林土壤因长期使用而缺乏的养分，增强土壤肥力，改善树木生长。1973以来，Murray等人发现施用污泥堆肥可以增加草坪土壤的吸热、吸水、保水和保温能力，提高草的发芽率。迄今为止，许多学者致力于污泥的绿色化和资源化研究。薛成泽等人的研究证明，在不利于植物生长的高速公路绿化带施用污泥堆肥后，可以将植物生长所需的养分和有机质引入绿化带土壤中，改善植物的生长状况。随着这些研究的不断进展和社会的发展，污泥将越来越多地用于长沙的园林绿化，包括林地、草地、公路隔离带、市政绿化、苗木基地、高尔夫球场、草坪的绿化，为人们创造更好的生活环境。2.2污泥能源化利用(1)污泥消化制沼气厌氧消化是在厌氧环境下，利用生长在污水和污泥中的厌氧菌菌群，将有机物液化气化，分解成稳定物质，使寄生虫卵被杀死，固体物减量化、无害化的方法。这些菌群可分为以下两类:兼性厌氧菌和转化性厌氧菌。污泥消化过程分为两个阶段:一是酸消化阶段，即高分子有机物在胞外的作用下首先水解酸化；第二阶段是碱性消化，即专性厌氧菌将第一阶段兼性厌氧菌产生的中间产物和代谢产物分解为甲烷、二氧化碳和氨。有机污泥的消化不仅进一步降解、稳定和利用有机污染物，而且污泥量迅速减少(在厌氧消化中，按体积减少约1/2，污泥的生物稳定性和脱水性大大提高。污泥厌氧消化产生的能量(甲烷)有时会超过废水处理过程所需的能量，可以为工厂和附近居民提供能量。污泥消化在污水生物处理厂中至关重要，它与污水处理相结合，形成一个完整的处理系统，从而达到有机物无害化处理的目的。(2)污泥制合成燃料城市污泥中含有大量的有机物，约占70% ~ 80%，脱水污泥的热值也很高，可以将污泥制成合成燃料。苏明华介绍了一项技术，可以取代矿物燃料，污泥废物衍生燃料技术。将25% ~ 30%的污泥废弃物衍生燃料掺入矿物燃料中，在多家印染厂的导热油锅炉中试用，燃烧情况稳定。奥特罗通过热接种分析评估了添加污泥对煤燃烧的影响。结果表明，当污泥添加量≤ 10%时，煤的失重和热损失可以忽略不计。(3)污泥热解制油是在无氧或低于理论氧含量的条件下，将污泥加热到一定温度(高温500℃ ~ 1000℃，低温-500℃)，在催化剂的作用下，将污泥中的有机物转化为烃类。由于干馏和热分解，污泥转化为反应水和三种可燃产物，即油、不凝气体和碳。这项技术最早由Bayer等人提出，世界各国的研究人员在污泥热解方面做了大量的工作。例如，Dominguez等人使用微波热解获得比传统热解方法更高的气体。该方法不仅克服了传统污泥制油可能产生的环境影响和毒性作用，而且保留了原料污泥中的营养物质，如脂肪酸和氧化有机物。2.3污泥的建筑材料利用(1)污泥制生态砖有两种方法:一种是直接用干污泥制生态砖；另一种是利用污泥焚烧灰制作生态砖。干污泥直接制砖时，应适当调整成分，使其与制砖粘土的化学成分相近。当污泥与粘土的质量比为1: 10时，污泥砖的强度可以达到普通红砖的强度。污泥干燥后，粉碎成制砖所需的粒度，将粘土和水混入其中，混合搅拌均匀，坯体成型，焙烧。一般来说，污泥焚烧灰的成分和制砖粘土差不多，制砖时只需要适量的粘土和硅砂。适宜的配料质量比为:m(焚烧灰:粘土:硅砂)= 100: 50: (15 ~ 20)。研究发现，当污泥质量分数达到20%时，该砖仍能满足国家标准。此外，毒性浸出试验表明，金属的浸出浓度很低；结果表明，在880℃ ~ 960℃范围内，添加10%含水率为24%的污泥制砖质量最好。(2)生产生态水泥的污泥所含的硅、钙、铝等化学成分与水泥原料几乎相同，可以作为水泥生产的替代原料。生态水泥的生产工艺与传统水泥基本相同。一般生产1t生态水泥需要垃圾灰0.5t，脱水污泥0.3t，石灰石、粘土等原料0.3t。原料经粉磨、均化、造粒、65438±0350℃煅烧后，加入石膏，粉磨制成生态水泥。生态水泥的性能和普通水泥差不多，只是凝结时间短，配制混凝土时需要添加缓凝剂。此外，水泥含有高Cl，只能用素混凝土配制。利用污泥作为水泥生产原料有三种途径:一是直接将污泥脱水；第二，干污泥；三是污泥焚烧灰。不管是哪种方式，关键是污泥中所含无机成分的组成必须满足水泥生产的要求。(3)扣除烧失量后，陶粒生产污泥的化学成分与粘土相似，理论上可以替代粘土参与陶粒配料。污泥陶粒最早是由S .纳寇兹等提出的。它是以城市污水处理厂的污泥为主要原料，配以适量的胶凝材料和助熔材料，加工成球后焙烧而成。根据原料的不同，污泥轻质陶粒的方法可分为以下两种:一是将原料污泥或厌氧发酵污泥的焚烧灰造粒后烧结，但这种方法需要单独的焚烧炉，污泥中的有机成分没有得到有效利用；二是直接用脱水污泥制作陶粒。含水率为50%的污泥与主料和添加剂混合，在回转窑中煅烧生产陶粒。
2.4污泥活化制备吸附剂的剩余污泥含有约60% ~ 70%的粗蛋白，约25%的碳水化合物，约5%的无机成分。污泥经过一定的高温改性可以制备含碳吸附剂。制备的吸附剂COD去除率高，是一种优良的有机废水处理剂。如果吸附饱和后不能再生，可以在控制尾气的情况下，作为燃料燃烧，使污泥中的有害因素完全分解。赵毅等在最佳工艺条件下制备了碘值为580 mg/g的活性炭，即活化温度为500℃，活化剂为40%氯化锌，活化时间为20min，污泥与活化剂的固液比为1: 3。方平等人利用氯化锌活化法制备的污泥碳质吸附剂去除水中的铜离子，取得了良好的效果。一些研究还实现了对二氧化硫和H2S的有效吸附。3.污泥资源化利用的注意事项污泥处理是污水处理的重要组成部分。只有污水处理的后续部分得到妥善处理，即污泥处理与资源化利用相结合，才能避免污泥造成的二次污染，因此在污泥资源化利用的同时，应充分考虑其环境效益、社会效益和经济效益。所以要注意以下几点:(1)并不是所有的污泥都可以通过堆肥的方式作为土壤改良剂和植物营养源，很多工业废水中含有很多不能作为肥料和土壤改良剂的重金属和有机物。此外，剩余污泥中含有重金属离子和呋喃等有害物质。剩余污泥如果长期用于土地，会因为有害物质的积累而影响人体健康。(2)当处理厂规模较小，污泥量较少时，污泥厌氧消化产生的沼气综合利用价值不会很大，可以考虑污泥好氧消化。(3)要广泛应用，首先要解决成本和流通问题；利用污泥生产水泥时，要解决污泥贮存、生料配料和防臭问题，以保证生产出符合国家标准的水泥熟料；生态水泥含氯量高，会腐蚀钢筋。但水泥原料脱氯技术已开发成功，生态水泥质量有望提高，应用范围将不断扩大。4.结论总之，未来几年污泥产量将大幅增加，污泥的处理将成为环境治理中新的难点和挑战。因此，污泥的处理应从长计议，变废为宝，变废为宝，加强污泥作为资源和能源的开发利用，积极寻求新的利用途径，将大量的污泥变成有利于环境保护的可用物质，以追求更高的经济效益和环境效益。
更多工程/服务/采购招标信息，提高中标率，可点击官网客服底部免费咨询:/#/？source=bdzd