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摘要：随着社会经济的发展，我国的城市化进程有了很大进展，城镇污水厂建设也越来越多。污水厂通沟污泥的产量日益增多，其处理处置问题越来越受到社会的重视。文章系统分析了通沟污泥处理处置现状、主流预技术应用及后续处置情况，并结合中国国情对通沟污泥处理处置发展趋势提出了预测。
关键词：通沟污泥；处理处置；资源化利用
引言
污泥含有很多复杂成分，如泥沙、重金属以及其他有害物质。此外，污泥还含有少量有机物质，使得污泥处理难度增加。数据显示，2017年以前，城乡各地仍有约40%的污泥未获得有效处理。在对污泥进行处理时，一般都会做临时处理，致使约15%的污泥形成环保危害。目前，污泥的无害处理实践还未发展成熟，污泥处理处置技术发展受到阻碍。与发达国家相比，我国需要不断完善污泥处理处置技术，急需研发新技术，使污泥变废为宝。
1污水处理技术
1.1污泥浓缩
污泥浓缩处理技术是通过重力、气浮或离心作用的方式达到固水分离的目的，可以显著降低污泥含水率同时减小污泥体积，减轻后续污泥处理的负担。在污泥物理浓缩方式的基础上，通过添加化学絮凝剂可以有效减少污泥浓缩时间提高浓缩效率。污泥浓缩主要适用于含水率在96%以上的泥水混合液，经浓缩后含水率可降低2%-4%。2013年，孙兴福课题组开创性地研究了两相一体式污泥浓缩消化反应器，发现在最佳污泥投配率下污泥浓缩后含水率可降低4%-7%，并最终形成特定的生态群落结构。
1.2污泥干化技术
污泥干化技术是指在污泥完成脱水后，使用热能来降低污泥含水率。经过干化处理，污泥含水率最低可降到10%左右。污泥干化属于能量净支出过程，能耗费用占比极大，所以，人们要大力开发节能污泥干化处理技术。近些年，污泥干化处理技术发展非常快。一是选择应用太阳能和生物质能实施污泥干化处理；二是改进干燥机或反应器；三是污泥干化处理技术种类较多，主要包含水热干化技术、污泥低温射流干化技术、生物干化技术、污泥低温真空脱水干化技术、超声波干化技术和热泵干化技术等。
1.3厌氧消化
污泥厌氧消化是在无氧的条件下，利用厌氧菌和兼性菌进行厌氧生化反应，将污泥中的可生物降解的有机物分解成二氧化碳、甲烷和水等，减少污泥量，同时产生沼气，最终实现污泥稳定化的一种处理技术。可分为中温厌氧消化和高温厌氧消化。通过厌氧过程对有机物进行降解，减少污泥量，改善污泥的脱水性能，减少污泥的脱水药剂消耗，降低污泥含水率；使污泥稳定化，不会腐臭，同时，可回收其中的生物物质能源（甲烷），降低污水处理厂能耗及减少温室气体排放。但是厌氧消化产生的沼渣、沼液处理难度较大，对技术和设备的要求较高，系统操作复杂。
1.4富氧混烧污泥新技术
传统污泥焚烧分为单独焚烧和混合焚烧，存在的问题主要有：对污泥含水率要求较高，掺混率要求严格，限制工程推广应用，产生的尾气治理成本高、能耗大等。富氧混烧污泥新技术是在湿污泥中加入新型助滤剂后脱水至含水率50%左右，与少量秸秆混合制成衍生燃料，秸秆与污泥掺混比例一般为1∶5～1∶3。制得的衍生燃料与生活垃圾掺混焚烧，同时通入氧气助燃，焚烧炉内为富氧燃烧，生成的热能可回收综合利用。氧气供应量根据生活垃圾的含水率、不燃成分含量及污泥热值的不同进行调整，一般情况下，助燃风含氧量为21%～25%。上述技术特点是通过调整氧气供应量，实现处理物料充分燃烧，避免了掺混比例调节，放宽污泥含水率限制，可以实现规模化处置固体废弃物。王梓桓研究表明污泥在O2/CO2气氛中燃烧，氧气浓度升高，污泥更容易着火，燃尽时间缩短，失重速率和综合燃烧特性参数均增大，整体燃烧性能改善。
燃烧之后，重金属在灰渣中富集，重金属的富集量及种类受温度和气氛的影响。
1.5污泥焚烧技术
污泥焚烧技术属于减量技术，通过焚烧污泥，污泥体积可以缩小到原来的10%左右，焚烧后产物属于非常可靠的惰性灰渣，能够用于建材生产。焚烧时产生的热量可用于污泥干化处理，以降低能耗，其是大城市常用的污泥处理处置工艺。污泥焚烧规模较大，工艺复杂，建设成本与运行成本高，当前，这一技术的推广与应用仍面临诸多困难。所以，为了减少污泥处理设施建设成本与运行成本，人们要积极应用现有锅炉来对污泥实施协同焚烧。
2通沟污泥处置途径
2.1填埋
我国的通沟污泥处理处置技术起步较晚，目前以自然晾晒后将污泥运至城市垃圾填埋场，与生活垃圾、建筑垃圾、矿化垃圾混合后直接填埋处置为主。此方法不但影响管网周边绿地的环境，同时由于通沟污泥成分不符合填埋作业堆料的要求，给填埋作业带来了很大风险，且污泥运输成本高，运输过程中恶臭等二次污染严重，污泥填埋占用大量土地资源。因此，国内各大垃圾填埋场已逐步拒绝接收此部分污泥的进入。目前，我国部分项目采用分离、回灌和填埋的方式进行综合处理。该工艺是将收集的通沟污泥在处理站进行初步分离，分离出来的粗大物质和沉砂被直接送至填埋厂进行填埋，剩余的污泥则重新回灌到下水道。虽然该工艺对环境的风险比直接填埋低，但其污泥资源化程度差，对环境影响较大。
2.2土地利用
土地利用被认为是最有发展潜力的处置方式。这种处置方式是把污泥应用于农田、园林与公路绿化、林地、草地、市政绿化、育苗基质及严重扰动的土地修复与生态恢复等。城镇污泥富含有机质、氮、磷等养分元素，在一定程度上不亚于传统的禽畜粪便有机肥。但与此同时，有机质进入土壤后会发生降解，其中含有的重金属、病菌、虫卵和盐分等不利于其土地利用，因此污泥土地利用不能简单地直接施用，而是需要经过无害化处理后才能再次回归土地。目前对于土地利用前的无害化处理方式，一般以好氧发酵和厌氧消化为主。特别是经好氧发酵处理后，有机污染物大量被降解并转化为稳态的腐殖质，有利于土壤结构改善和营养改良。
2.3建材利用
污泥砖制作:分污泥干化后直接制砖和污泥焚烧灰制砖两种途径。由于污泥中SiO2含量偏低，制砖时应添加适量的的黏土或硅砂等，对污泥成分进行适当调整以达到制砖黏土的成分比例。陶粒制作:可直接以脱水污泥或以污泥焚烧灰为原料，添加少量辅料，烧结成污泥陶粒。污泥陶粒密度小、强度高、隔热保温且烧胀系数高，可取代砂石配置的轻骨料混凝土使用。水泥、混凝土制作:①污泥焚烧后，其灰渣化学成分与水泥相近，加入适量的石灰，可烧制成灰渣水泥;②污泥焚烧灰渣具有一定的火山灰活性，可替代部分水泥和细沙，作为混凝土细骨料或水泥混合料。污泥建材利用不仅可以节省污泥处置占用的土地空间，污泥中的有用成分也可得到有效利用，在污泥的资源化利用途径中具有明显优势，但在烧制过程中须控制重金属、二噁英等的挥发及污泥臭气的产生。
结语
当前，污泥处理处置技术快速发展，要想从根本上使污泥实现资源化，人们必须开发和引进全新的污泥处理技术。很多全新污泥处理技术把污泥处理无害化视为发展重点，以降低污泥处理处置成本，节约资源，保护生态环境。
参考文献
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