我國城鎮(zhèn)污水廠建設(shè)普遍存在“重水輕泥”現(xiàn)象，導(dǎo)致大量污泥不能進(jìn)行穩(wěn)定化、無害化和資源化處理處置，我國污泥處理處置和生態(tài)環(huán)境將面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

2015年4月2日，國務(wù)院正式發(fā)布《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》，亦稱“水十條”，其中該計(jì)劃明確了推進(jìn)污水處理設(shè)施產(chǎn)生污泥處理處置的意見，并指出污泥應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定化、無害化和資源化處理處置，禁止處理處置不達(dá)標(biāo)的污泥進(jìn)入耕地，地級(jí)及以上城市污泥無害化處理處置率應(yīng)于2020年底前達(dá)到90%以上。在當(dāng)前我國水環(huán)境非常嚴(yán)峻的背景下，出臺(tái)該行動(dòng)計(jì)劃，將加大水污染防治力度，進(jìn)一步提升污泥處理處置水平。

1 我國污泥處理處置現(xiàn)狀簡述

污泥是在污水進(jìn)行處理之后所產(chǎn)生的(半)固態(tài)的物質(zhì)，其中除含有水、氮、磷、鉀等成分外，還含有大量病原微生物、重金屬等有害有機(jī)物質(zhì)。我國污泥處置目標(biāo)不確定，投資不足，污泥在污水處理廠內(nèi)未能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定化處理，易在運(yùn)輸和處置環(huán)節(jié)出現(xiàn)二次污染隱患。目前我國剩余污泥處理處置工程量龐大，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，目前污泥處理處置方式中，土地填埋占60%-65%，發(fā)酵堆肥加農(nóng)用占10%-15%，污泥自然干化綜合利用占4%-6%，污泥焚燒占2%-3%，露天堆放和外運(yùn)占15%-20%，而現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，絕大部分屬于土地填埋、露天堆放和外運(yùn)的污泥隨意處置，真正實(shí)現(xiàn)安全處置的比例不超過20%。

2 我國污泥處理處置技術(shù)存在的主要問題

國內(nèi)對(duì)于剩余污泥的處理處置技術(shù)研究起步較晚，在技術(shù)方面仍然很落后。分析我國現(xiàn)行污泥處理處置方式，不難發(fā)現(xiàn)，存在的主要問題是污泥處理處置技術(shù)尚未完全成熟，污泥高效綜合利用效率偏低。污泥以填埋的方式進(jìn)行處理通常不能達(dá)到無害化的要求，由于大多數(shù)的污泥填埋場是露天的，在有地表流水的情況下，沒有經(jīng)過無害化與穩(wěn)定化的污泥很容易變成未處理前的形態(tài)，造成對(duì)環(huán)境比較大的污染隱患。

3 污泥堆肥相關(guān)技術(shù)

根據(jù)微生物對(duì)氧氣的需求，通常將污泥堆肥處理方法劃分為好氧堆肥發(fā)酵和厭氧堆肥發(fā)酵。而好氧堆肥發(fā)酵又可以分為3種類型：條垛式發(fā)酵、槽式發(fā)酵、反應(yīng)器發(fā)酵。近年來，國內(nèi)科研人員對(duì)污泥好氧堆肥工藝研究較多，且在實(shí)際工程應(yīng)用中效果良好。

3.1 調(diào)理劑在污泥堆肥中的應(yīng)用

污泥堆肥化實(shí)質(zhì)上是污泥中有機(jī)物在微生物的作用下，通過一系列生化反應(yīng)實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的轉(zhuǎn)化和穩(wěn)定化。自然環(huán)境條件下，堆肥周期長，效果差，容易導(dǎo)致大量氮損失等，添加調(diào)理劑可以很好地改善傳統(tǒng)堆肥方法的不足。

3.2 污泥堆肥過程中臭氣的控制

污泥堆肥過程中釋放的惡臭氣體已成為制約堆肥無害化生產(chǎn)的主要因素。惡臭氣體來源于堆肥過程中產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)物，包括含硫化合物、含氮化合物和揮發(fā)性脂肪酸，組分復(fù)雜，消除這些氣體較為困難。研究發(fā)現(xiàn)污泥成分及理化性質(zhì)差異會(huì)影響堆肥過程中臭氣的產(chǎn)生和排放，比如碳氮比、pH值、含水率、顆粒度、有機(jī)質(zhì)含量和微生物含量等。研究人員開展了對(duì)污泥堆肥過程中氨氣排放特征的研究，發(fā)現(xiàn)較低的碳氮比雖小幅增加了氨氣的排放量，卻有助于減少總氮損失(試驗(yàn)組16.1%，對(duì)照組21.8%)，并且采用“初期降低，末期升高”的通風(fēng)方式，可以減少氨氣累積排放量(試驗(yàn)組66.86 g/m2，對(duì)照組72.04 g/m2)。

目前有關(guān)污泥堆肥過程中臭氣處理方法主要有物理方法、化學(xué)方法和生化方法，其中生化除臭方法具有效率高、成本低和環(huán)保等優(yōu)勢，成為近年來發(fā)展較快、應(yīng)用較廣的主要工藝。3.3 污泥堆肥過程中重金屬形態(tài)變化的研究

污泥來源不同，重金屬成分及含量差別較大，污泥中的重金屬問題一直是污泥堆肥產(chǎn)品農(nóng)用的主要因素之一，研究污泥堆肥過程中重金屬形態(tài)及其生物遷移規(guī)律具有重要意義。諸多研究發(fā)現(xiàn)污泥堆肥過程中，一些重金屬總量和化學(xué)形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯改變，其可交換態(tài)比例會(huì)減少，生物有效性降低，比如重金屬Cd，但也有與之相反的研究結(jié)果。

3.4 發(fā)展中的污泥堆肥新技術(shù)

污泥厭氧堆肥通常運(yùn)行周期長，實(shí)際應(yīng)用同樣受限，研究人員開發(fā)了微生物燃料電池型厭氧堆肥技術(shù)，利用生物產(chǎn)電加速污泥有機(jī)物利用，且效果明顯。楊文卿等采用自制的好厭氧堆肥綜合反應(yīng)器系統(tǒng)進(jìn)行污泥厭氧堆肥實(shí)驗(yàn)，可以在21d內(nèi)完成一個(gè)堆肥周期，且堆肥過程各指標(biāo)變化規(guī)律性強(qiáng)，堆肥效果穩(wěn)定。

4 展望

長期以來，我國農(nóng)田大量施用化肥，土壤酸化板結(jié)問題突出，通過施用有機(jī)肥，可以不斷改良土壤。今后對(duì)有機(jī)肥的需求量將會(huì)不斷增大，經(jīng)污泥堆肥技術(shù)處理的有機(jī)肥，如果能夠符合土地利用的要求，那么對(duì)于污泥資源化利用來說，無疑是一種理想的選擇。因此，要進(jìn)一步提高污泥堆肥的產(chǎn)品質(zhì)量，解決污泥中重金屬、臭氣等問題。要全面實(shí)現(xiàn)污泥的穩(wěn)定化、無害化和資源化處理處置，今后還有很長的路要走。國外城市污泥土地利用的比例均在不斷提高，而我國因加工成本較高、溢價(jià)能力有限，以及管理部門的謹(jǐn)慎態(tài)度，使得城市污泥在土地利用上受到一定的限制。隨著污泥堆肥相關(guān)技術(shù)研究的深入以及國際交流合作的推進(jìn)，將逐步改善現(xiàn)有堆肥方法的不足或提高堆肥產(chǎn)品的質(zhì)量，徹底解除目前堆肥過程中存在的難題。同時(shí)，通過管理部門出臺(tái)污泥土地利用相關(guān)法律法規(guī)，消除污泥產(chǎn)品對(duì)公眾的擔(dān)憂，積極引導(dǎo)污泥堆肥產(chǎn)品進(jìn)入土地利用，開辟資源循環(huán)利用新道路。

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