许志新
郑州国研环保科技有限公司 河南郑州 450000
摘要：自上世纪末国内第一座污水处理厂污泥消化池落成以来，由于环保和城市用水的需要，污泥消化池的建设数量急剧增多。但是，国内建设的污泥消化处理系统运转的技术水平至今仍然相对较低，这就要求我们在以后的实际工作中必须对其实现进一步重视研究。基于此，本文将着重分析探讨我国污泥处理处置技术现状及发展，以期能为以后的实际工作起到一定的借鉴作用。
关键词：污泥；处理；处置；发展现状
一、我国污泥处理处置技术现状
1、填埋处理处置
当污泥的性质不能用于综合利用以及城市不具备焚烧和制造建材条件时，污泥填埋处理可供采用。污泥填埋前要进行处理，处理后的泥质应符合国家相关管理要求。具体的填埋方法有混合填埋、单独填埋和特殊填埋等。单独填埋的方式在我国较少使用，通常采用混合填埋处理。污泥填埋具有很多优点，如费用低，适用范围广等，但也存在填埋场地寻找难、污泥的运输费用高、污泥中有害成分容易通过渗漏造成地下水污染等问题。成本问题仍是现阶段污泥处理处置技术应用的主要限制因素。在现阶段运营的城镇污水处理厂中，污泥填埋的比例高达60%，高于其他污泥处理处置方式的比例。《城镇污水处理厂污泥处置混合填埋用泥质》( GB /T 23485—2009)中规定污泥用于填埋时，含水率应不超过60%。这实际上意味着，填埋前的污泥必须经由脱水或其他稳定化措施处理。一般采取的措施是将要填埋的污泥进行离心脱水，将其含水率降至约65%~80%左右，再投加絮凝剂，比例按约5~2.5kg/t DS。
2、污泥焚烧处置
污泥焚烧是国内外污泥处置最为经典的方式之一，它具有明显的减量化、彻底的无害化和余热可综合利用等优点。污泥焚烧技术的分类方式存在多种，从污泥焚烧工艺主体设备来分，包括设独立焚烧系统的污泥焚烧处置方式及不设独立焚烧系统的处置方式，其中设独立系统的污泥焚烧方式，又可以根据其污泥干燥方式、能量利用方式和焚烧炉类型进行具体细分；不设独立焚烧系统的处置方式，包括污泥与垃圾混烧、污泥水泥窑协同处置、污泥掺烧，其共性是采用了垃圾焚烧和燃煤电厂锅炉及烟气净化设备对污泥进行焚烧处理，不用设置专用的污泥焚烧炉。
污泥采用焚烧工艺处理时，必须经离心脱水后，污泥的含水率降为80%左右，絮凝剂投加按照2.5kg/t DS比例添加，焚烧后的污泥，残余灰分量约为污泥干重的1/3；焚烧烟气在处理过程中需消耗约37 kg/t DS的NaOH量(NaOH价格约为3500元/t)。污泥运输费用按照0.75元/(t·km)，运输距离为50 km进行计算，运输费用为37.5元/t。污泥填埋费用，按照城市生活垃圾填埋运行费用约15元/t计算。各处理流程的耗电成本约为：浓缩17元/t DS，脱水52元/t DS，消化105元/t DS，焚烧140元/t DS。污泥干固体处理总成本约为800元/t，按照1×104 t的污水产生2.0 t的污泥量计算，1t污水的污泥处理成本约为0.16元/t。按国内大中型污水处理厂污水处理部分成本0.3～0.45元/t计算，约占处理成本的35%～50%。按照以上计算结果，我国污泥焚烧处理成本与发达国家相比相差不大。
3、污泥脱水技术
污泥脱水是污泥减量的主要手段，目前机械脱水是国内城市污水处理厂常用的污泥脱水方式，离心脱水机、板框压滤机、真空过滤机及带式压榨过滤机为常用的机械脱水设备，其中带式脱水机和离心脱水机使用最为广泛，但处理后的污泥含水率较高，但只能达到78%左右。污泥经过化学药剂调理后再通过板框压滤机处理，泥饼含水率可达到60%以下。
4、厌氧消化技术
污泥的厌氧消化是一种可持续性的污泥处理技术，包括能降低生物质总量，消除气味，提高卫生化水平，能耗低，改善脱水性能，还可以回收肥料元素，回收甲烷能源等优点。
污泥的厌氧消化技术在发达国家已经有几十年的应用，尤其在欧洲国家得到了大规模利用，该技术主要是利用兼性菌和厌氧菌进行厌氧生化反应，是应用于大型污水处理厂比较经济的污泥处理方法。直接厌氧消化和预处理+厌氧消化是较为常见的两类厌氧消化工艺。直接厌氧消化工艺即传统的厌氧消化，通常用于有机质含量较高的污泥或掺有高浓度有机质废物的混合污泥。它是不经过任何前期处理而直接进行厌氧消化反应的一种处理模式。
二、未来技术发展趋势
随着城镇化进程的发展，污泥产量的增多，污泥的处理处置技术研究备受关注。污泥作为一种有价值的资源，进行无害化处理、稳定化等有效处理后再利用，可避免二次污染，又开发了新的资源，满足可持续发展的要求。未来技术发展可归纳为以下八个方面：
①资源化利用是未来趋势。社会的发展及对能源的需求，使污泥的资源化或能源化利用可能成为主要趋势，新技术的开发及应用将会围绕此领域。例如，污泥焚烧热能利用效率提升，泥性变化及协同处置方式使得深度脱水污泥由可自持焚烧向能量输出转变，可以作为资源化利用形式的焚烧、热水解+厌氧消化以及衍生的热电联产、沼气提纯制车用燃气都将有可能成为未来趋势。
②好氧发酵类技术向精细化、安全可靠发展。在其具体实现形式上，优化人工条件，以减少占地、缩短周期等方式满足现代城市发展需求的措施或创新仍是主要工作。在土地利用层面，在满足产品安全及合适的施用方式等方面仍有较多工作要做。
③焚烧、热解与碳化等将会是污泥处置的重要方案。现代社会与城市结构注定占地小、处理周期短、处理相对彻底的焚烧、热解及碳化仍是污泥处置方式中的重要方案，尤其面对类似难降解有机物含量较高或其他特种污泥时，其效果优势足以覆盖其成本劣势。装备方面有可能向特种污泥处置或高效设备、紧凑高效型整套技术设备领域发展。
④污泥热水解技术将会多元化发展。污泥的水热处理方法( 热水解、湿式氧化等) 的优点是可被作为污泥处置技术路线中的单元技术，用于污泥的减量化、稳定化、无害化或资源化利用组合工艺中的单元环节，未来将形成更加丰富的组合工艺路线。
⑤交叉领域新型技术及设备将不断引入。如源于高浓度有机废水的湿式氧化、煤泥干燥领域的旋风干燥。另有预处理领域的电渗脱水、深度脱水，源头减量内的原位消解、减量菌等技术不断出现。
⑥过程处理技术将会逐步淘汰。未形成真正安全、可持续的处置，仍是过程处理的手段将会是过渡技术。卫生填埋虽然仍是现阶段主要的处理方式，但无论从营养元素循环还是城市长远发展的角度来看，都不太合适，未来所占比例将会大幅降低。
⑦新技术应用在污泥处理处置领域不断得以尝试。污泥热水解提取蛋白、污泥中回收鸟粪石等资源回收或高附加值产品制备技术开始在应用市场中出现。受产品成本、应用安全性及其他来源形式竞品的优质、低价竞争，现阶段此类技术市场份额占比较小，未来或许会有较大发展空间。
⑧技术集成将进一步丰富路线形式。不断研发的单元技术及不同的需求演化出丰富的组合技术路线，从而具备不同的特点及适用性。
总之，污泥资源化能源化研究的热点技术一般都遵循以下原则：污泥生物质能源及营养物质的最大化回收率；以资源循环为导线的可持续发展；温室气体排放的控制与处理；健康生活安全的保障。
参考文献：
[1]李雄伟,李俊,李冲,等.我国污泥处理处置技术应用现状及发展趋势探讨[J].中国给水排水,2016,32(16):26-30+35.
[2]谢昆,尹静,陈星.中国城市污水处理工程污泥处置技术研究进展[J].工业水处理,2020(7).
[3]杨潇瀛.关于城乡污水处理中污泥处置技术的实践与思考[J].城镇建设,2020,000(003):29.
作者简介：许志新(1983.7)，男，汉族，河南商丘，无，学士，主要研究方向为污泥深度脱水及干化、焚烧等后续处置。450000