當(dāng)前城市污水處理廠的污泥如何處理處置是世界性難題。污泥既是一種含病原菌、重金屬和有毒有害物質(zhì)的危險(xiǎn)固體廢棄物，但它確實(shí)又是一種資源。在有效去除污泥中的有害成分的基礎(chǔ)上，充分實(shí)現(xiàn)污泥的熱值利用，走資源化之路，是解決污泥處置問(wèn)題的重要方向。

　　1、概述

　　污泥焚燒是污泥熱處置方法中最具代表性的處置方法，其優(yōu)勢(shì)在于可以迅速和較大程度地使污泥的質(zhì)量和體積同時(shí)達(dá)到減量化。近年來(lái)焚燒法由于采用了合適的預(yù)處理工藝和焚燒手段，達(dá)到了熱能的合理利用，并能滿足越來(lái)越嚴(yán)格的環(huán)境要求。特別是能處理那些不適宜于資源化利用的污泥。焚燒法的主要缺點(diǎn)是處置設(shè)備投入大，能耗大，運(yùn)行成本大。如果采用簡(jiǎn)陋的焚燒設(shè)備，在燃燒過(guò)程中，將會(huì)有大量未燃燒完全的氣體和粉塵污染大氣環(huán)境，甚至還產(chǎn)生對(duì)人類(lèi)及動(dòng)物有嚴(yán)重威脅的二噁因。

　　2污泥成分及其理化性能研究

　　污泥是污水處理后的副產(chǎn)品，是一種由有機(jī)殘片、細(xì)菌菌體、無(wú)機(jī)顆粒、膠體等組成的極其復(fù)雜的非均質(zhì)體。我國(guó)污泥的有機(jī)質(zhì)平均含量為37.18%。含有豐富的養(yǎng)分：總氮、總磷、總鉀平均含量分別為3.03%、1.52%、0.69%。污泥同時(shí)也含有大量病原菌、寄生蟲(chóng)（卵）、銅、鋅、鉻、汞等重金屬，以及多氯聯(lián)苯、二噁英、放射性核元素等難降解的有毒有害物，這些物質(zhì)對(duì)環(huán)境和人類(lèi)以及動(dòng)物健康有可能造成較大的危害。污泥所含有的無(wú)機(jī)物大多為無(wú)機(jī)鹽類(lèi)。

　　3污泥集料干成及燃料化處置技術(shù)設(shè)計(jì)框架及原理

　　3.1技術(shù)概述及技術(shù)框架

　　污泥集料干成及燃料化技術(shù)框架如下圖所示。

圖3-1污泥集料干成及燃料化技術(shù)框架圖

　　3.2污泥治理原則

　　本文所提出的污泥治理的原則主要包括：

　?。?）以污治污原則

　　污泥集料干成及燃料化處置污泥的技術(shù)采用“以污治污”方式是全新的污泥處置理念。污泥集料干成技術(shù)采用“集料”這樣的科學(xué)術(shù)語(yǔ)，極大的開(kāi)拓了污泥處置的科學(xué)視野和社會(huì)應(yīng)用環(huán)境。在污泥資源化處置和利用過(guò)程中，這種“以污治污”方法提出了我國(guó)城市污泥處置的新理念。

　　（2）低能耗原則

　　從節(jié)能的目的出發(fā)、或者在那些能源甚為缺乏的地方，污泥集料干成及燃料化處置污泥技術(shù)的全過(guò)程大多數(shù)場(chǎng)合是在常溫下來(lái)完成的，如對(duì)污泥的均化、干化、陳化和固結(jié)等處置過(guò)程中，極少用到高能耗的設(shè)備。采用可直接干成污泥為集料或燃料化利用的高性能材料污泥干成劑，實(shí)現(xiàn)污泥脫水、裂解、降解、成晶、固結(jié)與成型。

　　（3）簡(jiǎn)約原則

　　集料干成及燃料化處置污泥技術(shù)聚焦于污泥的主體“水和泥”，直接干化、并通過(guò)陳化、固化和燃燒來(lái)消除或固封有害成分，不僅大大地簡(jiǎn)化了復(fù)雜問(wèn)題的處理手法，同時(shí)還節(jié)省投資、減低能耗、工藝也十分簡(jiǎn)便。

　?。?）環(huán)境生態(tài)相宜原則

　　污泥集料干成及燃料化處置污泥技術(shù)實(shí)現(xiàn)“硬化固封”污泥有害成分并形成不可逆的再生剛性固結(jié)體、或高溫燃燒除去有害病毒病菌及有機(jī)成分，這是對(duì)環(huán)境生態(tài)十分有利的。把處理后的污泥用做集料，通過(guò)使用外摻集料來(lái)提高混合固結(jié)體的物理力學(xué)性能、化學(xué)穩(wěn)定性能、耐水性能和不可逆性能，或把處理后的污泥用于燃料，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)污泥的資源化處置，這是本技術(shù)遵循的環(huán)境生態(tài)相宜原則。

　?。?）資源化原則

　　污泥的處置最終實(shí)現(xiàn)資源化利用是污水污泥處理行業(yè)一致認(rèn)同并為之努力追求的目標(biāo)。污泥集料干成及燃料化處置污泥技術(shù)同樣也不會(huì)偏離這一目標(biāo)。也就是說(shuō)，實(shí)現(xiàn)污泥資源化也是本技術(shù)的另一原則——資源化原則。

　?。?）循環(huán)經(jīng)濟(jì)原則

　　在我國(guó)目前各行業(yè)設(shè)置的格局中，往往出現(xiàn)各行業(yè)之間缺乏鏈條式合作形式，亦即產(chǎn)業(yè)鏈之間形成的互補(bǔ)未能得到有效的利用。最明顯不過(guò)是：燃煤發(fā)電廠的熱源如蒸汽和煙氣等不能盡其所用，常有空排和生產(chǎn)能力不能正常滿負(fù)荷運(yùn)行現(xiàn)象發(fā)生；而污泥干化需要的熱源又十分匱乏，重新投資熱源設(shè)施代價(jià)太大；同時(shí)干化后的污泥可作集料和燃料又難以找到有效的出路；眾多的工業(yè)廢棄渣經(jīng)處理后是可以用作建筑材料的亞資源等等……如何將這些分散的、各自獨(dú)立操作的產(chǎn)業(yè)予以鏈條式連鎖；利用燃煤電廠的熱源干化污泥，干化污泥又可作為燃煤電廠、垃圾焚燒廠的補(bǔ)充燃料，污泥集料和工業(yè)棄渣混合制作各種建筑成材，如此進(jìn)行產(chǎn)業(yè)間的互補(bǔ)——即循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式。

　　3.3污泥集料干成及燃料化處置技術(shù)內(nèi)涵與循環(huán)經(jīng)濟(jì)

　　3.3.1污泥減量化

　?。?）集料干成及燃料化技術(shù)的有機(jī)物減量

　　原生污泥干基的有機(jī)物含量一般在65%左右。本項(xiàng)目在處理原生污泥時(shí)，使用的污泥干成劑及其陳化過(guò)程對(duì)污泥的有機(jī)物成分有著分解、斷鏈的礦化作用，使污泥所含的有機(jī)物部分減量。另外，本項(xiàng)目的污泥燃料化技術(shù)充分利用污泥有機(jī)物的熱值效應(yīng)，將污泥干化處置后進(jìn)行煤混燃燒，實(shí)現(xiàn)污泥有機(jī)物的徹底減量。

　　（2）集料干成及燃料化技術(shù)的重金屬減量

　　將污泥集料干成技術(shù)處理后，一是將干污泥進(jìn)行建材資源化利用，建材化利用的結(jié)果是將干污泥及其摻混料（外摻集料）經(jīng)固化劑固化成剛性的固化體，此時(shí)，原污泥中含有的重金屬成分被固封在這些建材固化體中，由于該固化體具有較高的水穩(wěn)定性能（≥0.8）和較高的抗?jié)B透性能（≥10-5cm/s），因此，被固封的重金屬組分不會(huì)滲淅出來(lái)，從而較為徹底的實(shí)現(xiàn)了重金屬的減量化。

　　3.3.2污泥穩(wěn)定化

　　實(shí)施污泥集料干成后，進(jìn)行建材化利用和煤混燃燒熱值利用，其最終處理結(jié)果是固化剛性體，這自然是徹底地實(shí)現(xiàn)并滿足了污泥的穩(wěn)定化。

　　3.3.3污泥無(wú)害化

　　由于對(duì)污泥實(shí)施了改性處理，因此，原生污泥的那種對(duì)環(huán)境有害的因素被變更和消除。在本技術(shù)實(shí)施的中間過(guò)程中，也含產(chǎn)生氣態(tài)的有害物質(zhì)，本項(xiàng)目通過(guò)除臭工藝過(guò)程進(jìn)行收集與處理，使之達(dá)到清潔排放，至于存在污泥中的固形有害物質(zhì)，由于本項(xiàng)目實(shí)施污泥集料干成后，進(jìn)行建材化利用和煤混燃燒熱值利用，其最終處理結(jié)果是固化剛性體，被固化在剛性固化體中。

　　4結(jié)語(yǔ)

　　隨著城市的發(fā)展和人們環(huán)保意識(shí)的提高，城市污水處理量不斷增加，污水處理廠劇增的污泥迫切需要妥善處理處置。鑒于污泥中含有大量的有機(jī)物質(zhì)，因此將污泥作為燃料進(jìn)行焚燒將具有廣闊的前景。本文主要從污泥熱值利用的角度對(duì)污水污泥的處理進(jìn)行了探討，所得主要成果和結(jié)論如下：

　?。?）通過(guò)介紹目前所有的污泥處理處置方式，包括污泥的農(nóng)用，填埋，和焚燒，并比較了各種污泥處理和處置方式的特點(diǎn)，最終確定焚燒是目前污泥處理方式中最有應(yīng)用前景的一種；

　?。?）研究污泥的成分，尤其污泥干基中的有機(jī)物無(wú)機(jī)物成分及其質(zhì)量比例；同時(shí)研究污泥作為燃料化資源方向利用時(shí)，需要提高或抑制的性能指標(biāo)。對(duì)污泥中的水分進(jìn)行了細(xì)致的分析和研究，主要包括含水機(jī)理，水分存在形式以及含水量變化與污泥體積變化關(guān)系，為污泥干化和焚燒奠定了理論基礎(chǔ)；

　?。?）提出了污泥集料干成及燃料化處置技術(shù)設(shè)計(jì)框架及原理，從幾個(gè)大的方面設(shè)定集料干成技術(shù)和燃料化處置的原則和框架，為具體實(shí)施提供了技術(shù)保證，并剖析污泥集料干成及燃料化處置技術(shù)內(nèi)涵與循環(huán)經(jīng)濟(jì)。