国内外污泥研究现状及进展

发布时间：[2015-08-29]

内容摘要 本文主要阐述了国内外污泥处理与处置的现状与进展，分析评价了各种污泥处置的方式，并提出了适合我国国情的农用处置方式。

污泥处理的目就是减量化、稳定化、无害化、资源化，要达到这一目的，必通过各种机械和处理构筑物的结合，组成污泥处理、处置系统。污泥处理、处置的基本步骤为：浓缩、脱水、干燥、焚烧等。

1．国外污水处理厂污泥处理与处置现状及进展

　　通常情况下国外的城市污泥处理系统工艺流程一般有下列四类：
　　（1）原污泥→浓缩→脱水→处置脱水滤饼
　　（2）原污泥→浓缩→脱水→焚烧→处置灰分
　　（3）原污泥→浓缩→消化→脱水→处置脱水滤饼
　　（4）原污泥→浓缩→消化→脱水→焚烧→处置灰分
　　根据日本对318个污水处理厂的统计^[1.2]，污泥处理方式（1）占34%；方式（2）占8.8%；方式（3）占26%；方式（4）占5.7%；其它方式占25.5%。
　　在污泥处理过程中，影响污泥性质稳定的是污泥中的有机物量，这些有机物含大量不稳定的腐殖质组分，极不稳定，在短时间内就会散发难闻的气味，因此需要进行稳定化处理，最终的脱水泥饼或者焚烧后的残渣还需要进一步处置。城市污水处理厂产生的污泥量与每个国家、每个地区污水处理负荷、处理方法以及污水组成等有关。
　　据美国环保署估计，自从1972年政府颁布水净化条例以来，污泥量逐年快速的增加，2010年将达到820万吨。下表1是1998年以后美国污泥产量和处理状况及预测^[3]。

表1　美国污泥产量及其预测^[3]

年份		1998	2000	2005	2010
有利利用（百万吨）（干污泥）	土地利用	2.8	3.1	3.4	3.9
	先进处理	0.8	0.9	1.0	1.1
	其他有益利用	0.5	0.5	0.6	0.7
	小　　计	4.1	4.5	5.0	5.7
处置（百万吨）（干污泥）	地表处置/陆地填埋	1.2	0.9	0.9	0.9
	焚烧	1.5	1.6	1.6	1.5
	其它	0.1	0.1	0.1	0.1
	小计	2.8	2.6	2.6	2.5
总计（百万吨）		6.9	7.1	7.6	8.2

　在英国，根据资料[4.5]，污水处理产生的污泥年产量为110.7万吨干污泥，表2列出了英国污水污泥的处理方法及处理量。

表2 英国污水污泥处理方法及处理量[4.5]

处理方法	处理量（万吨/年）	百分比（%）
厌氧处理	60.3	54.5
好氧处理	2.1	1.9
石灰处理	1.4	1.3
堆　　肥	0.6	0.5
方法不明	1.7	1.5
未经处理	44.6	40.3

　　据资料^[4.5]统计，英国污泥最终处置的主要方法是农用（46.6%），其次为污泥排海（33.5%）。随着环境问题的日益严重，欧共体在协定中规定污水污泥排海的最后期限为1998年12月31日，这意味着英国将有30%的污泥转向陆地处置。目前英国42%的污泥厌氧消化后回用于农田，填埋所占的比例较小，只占污泥处理量的8%，从长远的观点来看，将经过厌氧消化、化学或热处理、长时间堆放等适当处理后的污泥回用于农田，是英国污泥处置的发展方向。
　　下面列出欧盟各国采用的污泥处理方法（表3）、世界主要国家污泥产量及其采用的处置方式^[6]（表4）

表3欧盟各国采用的污泥处理方法

国家	污泥处理方法所占的比率（%）
国家	浓缩	脱水	厌氧消化	好氧消化	堆肥	石灰法
比利时	53	60	67	22	0	2
丹麦	-	95	50	40	1	5
法国	-	-	49	17	0^[a]	0
德国	-	77	64	12	3	0
希腊	0	0	97	3	0	0
爱尔兰	14	33	19	8	0	0
意大利	75	90	56	44	0	0
卢森堡	-	80	81	0	5	0
荷兰	-	53	44	35	0	0
西班牙	-	70	65	5	-	26

　　注：[a]有17%的污泥用未知方法进行了处理，其中可能包括堆肥。

表4 世界主要国家污泥产量及其采用的处置方式^[6]

国家	产量（干污泥）（百万吨/年）	处置方法
国家	产量（干污泥）（百万吨/年）	土地利用	陆地填埋	焚烧	其他
奥地利	32	13	56	31	0
比利时	7.5	31	56	9	4
丹麦	13	37	33	28	2
法国	70	50	50	0	0
德国	250	25	63	12	0
希腊	1.5	3	97	0	0
爱尔兰	2.4	28	18	0	54
意大利	80	34	55	11	0
卢森堡	1.5	81	18	0	1
荷兰	28.2	44	53	3	0
葡萄牙	20	80	13	0	7
西班牙	28	10	50	10	30
瑞典	18	45	55	0	0
瑞士	21.5	50	30	20	0
日本	17.1	9	35	55	1
澳大利亚	-	28.5	33.5	1	37（投海）

　　目前世界范围内常用的污泥处置方法有农用、填埋、投海、焚烧等，由前表可知：美国和英国以农用为主，西欧以污泥填埋为主，日本以焚烧为主，而澳大利亚以污泥填埋和投海为主。
　　欧盟国家对污泥处置的发展趋势进行综合分析，预计至2005年欧盟各国采用污泥处置方式的比例如下：回收利用占45%，焚烧占38%，填埋占17%。

2．国内污水处理厂污泥处理与处置现状与进展

　　在我国，一些中小城市基本上没有建造污水处理设施，即使有污水处理厂的大中城市，其污泥处理设施90%以上不配套。已经建成的污水处理厂中，污泥未经任何处理就直接农用的占70%以上。即使在设有消化池的污水处理厂，消化后的污泥也只是稍加脱水后就直接农用，很难符合污泥农用卫生标准。污泥处置技术比发达国家较落后，大多未经预处理或仅经简单处理后，就直接农用、填埋或送垃圾场处理，甚至有的随意堆放。
2.1国内污水处理厂污泥处理现状、进展与存在的主要问题
2.1.1国内污水处理厂污泥处理现状和进展
　　从国内已运行的城市污水处理厂来看，污泥处理工艺包括污泥浓缩、稳定、脱水、最终处置四个主要过程。
　　污泥浓缩主要包括重力浓缩法、气浮浓缩法、离心浓缩法等，它们的处理性能如表5所示。

表5 几种浓缩方法的比能耗和含固浓度

浓缩方法

污泥类型

浓缩后含水率（%）

比能耗

干固体（kw·h/t）

脱除水

（kw·h/t）

重力浓缩

初沉污泥

90-95

1.75