作者：李湘洲单位：长春理工大学

　　1污泥的分类与性质

　　1.1污泥的含水率和固体含量

　　单位质量污泥所含水分的质量百分数称为含水率，相应的固体物质在污泥中所含的质量百分数，称为含固量（%）。污泥的含水率一般都很高，而含固量很低。例如城市污水厂一般的初沉污泥含固量在2%～4%，而剩余活性污泥含固量在0.5%～0.8%，密度接近1g/cm3。一般来说，固体颗粒愈小，其所含有机物愈多，污泥的含水率愈高。污泥是一种混合物，固体物质包括有机物和无机物。因此，污泥的密度随其中的有机物和无机物的比例不同而变化，一般有机物的密度为1.0g/cm3，无机物的密度为2.5g/cm3。

　　1.2污泥的脱水性能

　　污泥的含水率一般都比较高，体积大，不利于污泥的贮存、输送、处置及利用，必须对污泥进行脱水处理。如1m3含水率95%的生活污水污泥，其体积约1000L，若脱水后含水率降低10%，则其体积减少2/3；含水率降低30%，其体积减少6/7。但是不同性质的污泥脱水的难易程度差别很大，应根据其脱水性能，选择合适的方法，才能取得良好的效果。

　　1.3污泥的理化性质

　　污泥的理化性质主要包括：有机物（挥发性）和无机物（灰分）的含量、植物养分含量、有害物质（重金属）含量、热值等。我国污泥中的有机物含量为50%～70%，低于发达国家60%～80%的水平。如日本加药脱水污泥的平均有机物含量为75.4%。污泥中含有较多的有机物。据日本分析，其元素组成为：C50.8%、H7.56%、N6.11%、S2.00%、O33.5%。可以用来改善土壤结构，提高保水性能和保肥能力。是良好的土壤改良剂；污泥又含较多的氮、磷，可以作为肥料；污泥也有较高的热值，干燥后相当于褐煤，可以直接当燃料或发酵产生沼气作燃气使用等。

　　1.4污泥的安全性

　　随着工业的发展和废水区域治理的实施，污泥的成分愈来愈复杂，污泥最终处置前进行安全性试验和评价显得十分重要。污泥中含有大量细菌及各种寄生虫卵和病毒，容易造成传染病传播。肠道病原菌可随粪便排出体外，并进入废水处理系统，感染个体排泄出的粪便中病毒多达1百万个/g。为防止处理过程中传染疾病，必须对污泥进行寄生虫卵检查。污泥中还含有多种重金属离子和有毒有害的有机物，这些物质可从污泥中渗滤出来或挥发，污染水体和空气，造成二次污染。因此污泥处理过程必须充分考虑无害化原则。

　　2污泥处理现状

　　污泥处理技术在我国刚刚起步，与发达国家相比差距很大，我国现有的污水处理设施中，有污泥稳定处理设施的还不到25%，处理工艺和配套设备完善的不到10%。在为数不多的污泥消化池中能够正常运行的很少，有些根本没有运行。建筑工地上的污泥能有效处理的就更少了。多数污水厂及施工单位只是将污泥送往垃圾场填埋或直接暴露在旷野中，造成二次污染。据统计，填埋处理污泥是大多数污泥的最终处理方式，占到85%以上，这种处置方式不能对污泥综合利用，有一定的社会及环境问题，因土地资源日益紧张而备受挑战。污泥处理是世界性的难题，其项目投资大，技术难度高，至今还没有一套成熟的污泥处理工艺，也就无法形成国家的污泥处理处置规范。因此，研发一套完整的、节能减排的污泥处理工艺，以实现减量化、无害化、资源化的目标，就成为有关部门亟待解决的课题。污泥处理分为两个阶段。一般先对污泥进行浓缩和脱水等（厂内处理），将污泥含水率控制在80%左右，然后外运进行填埋、焚烧、堆肥、建材利用等处置。传统的污泥处理费用约占污水处理厂运行费用的20%～50%，费用昂贵。污泥的脱水处理是污水处理的重要组成部分，以往国内污泥机械脱水工艺和设备以带式压滤机和脱水离心机为主，只能将含水率97%以上的污泥脱水成80%左右。进一步提高污泥的脱水率是传统机械脱水技术的瓶颈。目前，我国污泥处理存在的问题主要有以下3点（：1）由于资金、技术、政策和土地等多方面原因，处理工作严重滞后，导致污泥严重“积压”；（2）处理设施和技术标准较低，不能满足现有需求；（3）过度依赖市场化机制下的企业，政府监管和保障力度不够，应对突发性环境污染事件能力不强。具体来说，污泥处理存在问题可以归纳为技术和管理两方面：（1）技术方面问题。如污泥处理中脱水效果不佳，造成填埋作业环境恶化；厌氧消化处理中产生砂砾堆积和运行稳定性差等问题；好氧发酵堆肥处置臭味大、占地面积大、重金属难去除；污泥热干化工艺高能耗和设备磨损问题等。（2）管理方面问题。国家已颁布了较完整的宏观政策，一系列的法律法规和标准陆续出台。然而，政府和企业往往单从经济角度出发，致使处理显现单一化的特征，处理的环境和社会效益不佳。在考虑引进新技术时，往往因其高投入、高运行成本而望而却步。同时，在管理环节上，存在一系列的结构性矛盾并造成连锁效应。例如，因考虑成本而使污泥资源化利用受阻；大部分污水处理厂将污泥处置与污水处理分开，污水处理费中并不包含污泥处置费，因而造成处理资金不足。

　　3利用污泥制砖

　　利用污泥制砖是污泥资源化利用中的一项技术。它充分利用污泥中有用成分，实现变废为宝，符合可持续发展的战略方针，有利于建立循环型经济，以消除污泥对环境潜在的危害，降低污水处理厂的运行成本，同时减少黏土开采，缓解砖瓦工业与农业争土的矛盾。污泥应用于烧结制品——砖瓦，其原因在于其强度高、耐久性强、绿色环保、无放射性等性能。利用污泥制砖的一般工艺流程：污泥—浓缩—前处理—脱水—干燥—烧结—砖瓦成品。决定污泥处理和制砖工艺时，不仅要将环境效益、社会效益和经济效益全面权衡，还要对各种处理工艺进行探讨和评价，根据实际情况进行选定。浙江大学理学院翁焕新教授主持的省重点项目“污水处理中污泥资源的开发与利用研究”，在通过大量实验研究获得各种技术参数的基础上，利用污泥具有热质较高和轻质的特点，成功地开发出一种轻质砖。该轻质砖的放射性指标符合《建筑材料放射卫生防护标准》要求，砖的主要指标达到普通烧结砖的国家标准，具有高抗压强度、节省能耗10%、重量比同体积的普通砖轻，并节省黏土资源10%～15%等优点。台湾的一个研究小组经过试验发现，污泥可制成普通建筑用的“生态砖”。这种污泥生态砖是在黏土砖原料中加入10%的污泥，在900℃温度下烧制，可达到最佳效果。即使是污泥占30%的生态砖，这种加工过程仍可实现。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和有机物，而且这种砖完全没有异味。不久前，西北农林科技大学资源与环境学院马雯等人，以城市污泥为部分原料制备烧结砖，对不同烧成温度下、不同污泥掺量的烧结砖的物理、力学性能进行了分析研究。结果表明，污泥可用于制备烧结砖，当污泥掺量≤12%、烧成温度为1100℃时，烧结砖的物理力学性能均符合烧结砖标准要求。烧成温度一定时，随污泥掺量增加，烧结砖密度减小，吸水率增加，抗压强度减小。污泥掺量一定时，随烧结温度提高，烧结砖密度增大，吸水率降低，抗压强度增大。研究结果还表明，烧成温度为1100℃、污泥掺量为12%时所制备的烧结砖，焙烧后重金属浸出量有了不同程度的减少，其中减少量最多的为Zn（96.30%），最少的为C（r20.14%），且所测重金属浸出浓度均远远低于《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》标准要求，说明含重金属的污泥制砖，对污泥中的重金属固化效果良好，安全可行。

　　4广阔的发展前景

　　目前，我国污水处理的污泥日产量达8万t，说明污泥制砖的原料是充足的。污泥作为制砖的原料，在高温焙烧时，等于将污泥无害化、减量化和资源化处理。在烧砖中，污泥含有一定发热量的有机物质（每千克含水率为35%左右的污泥，在燃烧时能产生2000～3000kcal的热量），这又补充了砖在高温焙烧所需的热量，降低了能源的消耗（2.5kg含水率35%的污泥相当于1kg标准煤）。这样，污泥制砖既有利于发展循环经济，又体现了废弃物处理的资源化和产业化的要求，也符合禁止毁田制砖、节约耕地的原则。我国1995年制定的《中华人民共和国固体废弃物污染防治法》规定：“产生固体废物的单位和个人，应当采取措施，防止或减少固体废物对环境的污染”，“国家鼓励、支持综合利用资源，对固体废物充分回收和合理利用，并采取有利于固体废物综合利用活动的经济、技术政策和措施”。根据世界各国污泥处理技术发展的趋势和我国相关政策导向，资源化必将成为未来污泥处理的主流。当前，国家政策和地方财政大力鼓励砖厂利用污泥制砖。砖厂每利用1t污泥制砖，地方财政将拔给80～180元不等的财政补贴。而砖厂将污泥砖投放市场后，又能赚取较大的利润。这一补一赚，可为砖厂带来双倍的经济效益，同时也为地方环保工作做出了贡献。如果砖厂再继续挖耕地取土制砖，将会得到严格管控，面临被关闭的境地。另外，砖瓦厂如引进污泥干化设备和技术，对污泥进行干化处理，是国家政策提倡也是今后的发展方向。这一项目实施，可争取当地政府部门数百万元或上千万元的无偿资金支持。

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