天津市市政污泥处理处置的研究
摘要：本文就天津市市政污泥处理处置工作的现状及面临的 问题 进行 总结 ，并结合国内外先进的污泥处理技术对天津市污泥处置提出相应的对策。
关键词：市政污泥 下水道掏挖污泥 干化焚烧
一、引言
近年来，随着国家 经济 和 社会 的 发展 ，环境污染日益严重，人们已经认识到树立 科学 发展观的重要性，人与 自然 必须协调发展。作为水环境治理的重要组成部份——城市污水处理得到政府和社会各界的高度重视，新的污水厂不断建设，污水处理率大幅提高。 目前 ，我市已建成了六大排水系统(纪庄子、咸阳路、北仓、双林、赵沽里、张贵庄等排水系统)担负着天津市中心市区污水排放的重任。而市政污泥作为城市排水系统的副产品，它容量大、不稳定、易腐败、有恶臭，如不加以妥善处理和处置，将造成堆放和排放区周围环境的二次污染，更有甚者，将其任意施与农业，导致农作物污染土地受到不可逆转的中毒危害，一直以来未得到足够重视，其最终处置问题已突现出来。在我市中心市区，污泥能否得到及时而适当的处理与处置，已成为 影响 污水处理厂正常运行、是否从根本上产生环境效益的重要因素。因此，全面了解污泥处理处置技术及市政污泥处理处置的现状与问题，力求提出适合的对策，是近期污泥处置工作的重点。
二、背景
天津市区污水厂污泥处理处置的现状及存在的问题
1. 现状
天津市现有六大排污系统，中心市区年排污泥量近40多万立方米，每一。排污系统拟各建处理厂一座，现已建成并投入生产的城市污水处理厂为2座，其他处理厂正在兴建之中。
总体来说，天津市污泥来源包括三个方面：
(1)污水厂的脱水污泥(包括纪庄子污水处理厂(330 m3/d)、东郊污水处理厂(300 m3/d)及新建的咸阳路污水厂(320 m3/d)和北仓污水厂(64 m3/d)，这4座污水处理厂均采用二级生化处理、污泥中温消化工艺 ，污泥最终处置 方法 均为外运堆存，4座污水处理厂日产污泥总量为1014 m3(含水率75%)。
(2)天津市全市下水道的掏挖污泥每天约200立方米(含水率75%);
(3)河道污泥。
2.目前存在的问题
天津市市政污泥 (每天约200吨湿污泥)处置问题多年来一直未能得到解决，目前存在的问题主要有以下几个方面：
1.天津市城市污水厂污泥现采用简单的浓缩、脱水技术处理，均没有进行减量化、无害化和稳定化处理，这显然不符合国家关于污泥处理处置的战略思想，也与天津这个大都市的环境政策不符，因此结合现状对污泥进行“三化”处理已成为各污水厂面临的主要问题;
2. 近年来，郊县农民更加习惯于施用化学肥料，致使污泥出路越来越不畅;
3.中心城区下水道污泥均由各市政单位(污水厂、市属排水所、区属排水所)分别处置，且又受到地理等条件限制造成污泥分散堆放，污水处理厂污泥和管道污泥的处理与处置没有形成统一的规划;
4.各排水所污泥堆放点大多无固定场地，随机倾倒现象较为严重;无正式协议，属自行乱堆乱放;
5.目前污泥只通过各种渠道远运至城郊荒地倾倒，每年仅场地补偿费用支出约100万元，同时污泥堆放点的污泥均为露天存放，倾倒地点未做任何卫生处理，其中部分污泥存放点周围有大片居民区，污泥堆放对居民生活造成一定的影响。污泥也给城郊的原生环境和次生环境带来了严重的二次污染。近年来，连可供污泥倾倒的场地也日趋紧张起来。
6.储泥点远离城区，大多分布在外环线以外、城市远郊区附近，使得污泥运输费用较高，再加之沿途泄露，给城市景观造成了损害。
三、市政污泥处理的主要目的及处置方式的 研究
1.污泥处理的目的
如前所诉，天津市城市污水厂污泥现采用简单的浓缩、脱水技术处理，均没有进行减量化、无害化和稳定化的处理。由此可以看出污泥处理的主要目的：一是稳定化，通过处理使污泥停止降解，使污泥稳定化，从而避免二次污染;二是无害化，杀灭寄生虫卵和病原微生物;三是减量化，减少污泥最终处置的体积，降低污泥处理及最终处置费用;四是资源化和最终处置，在处理污泥的同时实现化害为利、循环利用、保护环境的目的。
这一目的可以通过对污泥的处理与处置来实现的。目前，国内外污泥处理与处置的方法很多，一般采用浓缩、消化、脱水、干化、有效利用(主要为农用)、填埋及焚烧等不同的处理、处置方法，或用其中某几个方法组合处置，而污泥的最终出路不外是部分或全部资源化利用或以某种形式回到环境中去，当今世界各国广泛采用的污泥处置方法有污泥的土地利用、污泥的填埋、 污泥的热处置以及对污泥制动物饲料、包埋处理以及焚烧灰制砖等处置方法. 欧盟、美国及日本近年来采用及预测的污泥主要处置方法及比例见表1。
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表1 欧盟、美国及日本近年及预测的污泥主要处置方法 |
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国 别
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污泥量 (104 tDS)
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农用 (%)
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填埋 (%)
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焚烧 (%)
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其他 (%)
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欧盟国家(1992年)［1］
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650
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39(37)
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40
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11
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10
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欧盟国家(预计2005年)［1］
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1 010
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45
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17
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38
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美国(1992年)［4］
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49
|
35
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15
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1
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日本(1995年)［3］
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171
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33(14)
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15
|
49
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3
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2.天津市市政污泥处理处置对策的研究
综合考虑各方面因素，从天津市的经济实力、市政污泥的来源、泥质情况、等实际情况出发，提出一种最适合天津市实际情况的处置方案最为经济、合理、有效。
根据国内外污泥处置的现状，结合我市实际，提出如下对策：
以干化焚烧为主，综合利用为辅的污泥处置思路和分散处理的方案;
根据不同的污泥成分采用相应的处置方式，如对重金属不超标且含水率相对较低的下水道污泥可以采用适当堆肥，用于园林绿化等;
根据各区排水所坐落地点的不同，采取先分散再集中的处理方式，如将下水道污泥采取分区就近晾晒干化再集中处理方式;
根据城市建设发展和环境保护的要求对污水处理厂可采用先机械脱水再干化焚烧的处理方式。
其流程如下图所示：
如图所示，天津市市政污泥主要分为两条途径进行处置：
(一)市政管网污泥——下水道掏挖污泥的处置
自2003年3月开始，我公司对全市8个行政区36个排水管理所管辖地界内下水道污泥量进行了统计并抽样检测污泥泥质，至今共取得汇总技术数据800余个。初步测算出中心城区污泥年产量40184.77吨，其中排管处所属8个排水所污泥年产量15609.87吨;区属排水所污泥年产量2457.90吨。具体数据如下：
天津市城区下水道污泥各项指标含量(mg/kg)
由以上各项数据可以看出，天津市市政污泥各项指标与国家农用污泥中污染物控制指标——G34284-84(具体标准见表3)相比，天津市各区掏挖的下水道污泥各项指标均低于或达到国家污泥农用标准。
农用污泥中污染物控制标准值 (mg/kg) 表3
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项 目
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最高允许含量
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在酸性土壤上(pH<6.5)
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在中型河酸性土壤上(Ph≥6.5)
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镉及其化合物（以Cd计）
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5
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20
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汞及其化合物（以Hg计）
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5
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15
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铅及其化合物（以Pb计）
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300
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1000
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铬及其化合物（以Cr计）
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600
|
1000
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砷及其化合物（以As计）
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75
|
75
|
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硼及其化合物（以水溶性B计）
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150
|
150
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矿 物 油
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3000
|
3000
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苯并(a)荜
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3
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3
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铜及其化合物（以Cu计）**
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250
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500
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锌及其化合物（以Zn计）**
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500
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1000
|
|
镉及其化合物（以Cd计）**
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100
|
200
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因此，对于下水道掏挖的污泥处理处置为：在各区泵站建一小规模简易的晾晒场，从经济性和泥质情况考虑可采用自然晾晒干化。
1.晾晒过程中产生的渗滤液通过铺设管道流至泵站再输送到污水处理厂进行处理。这样可避免环境污染，省去滤液处理过程，节省了投资运行费用。
2.晾晒干化后的污泥运送至一个集中污泥处置加工场供制肥用。工艺如图3
干化污泥高效滚筒污泥堆肥装置(堆肥周期5天) 搅拌
造粒 干燥 成品
(一)城市污水厂污泥的处置
天津市污水处理厂的污泥消化后的污泥与国际农用污泥污染物控制标准相比均有严重超标现象(见对比表)
由上表可以看出，污水处理厂消化后的污泥不适合作农肥用，此外，污泥添埋也是国内外广泛采用的方法之一，但该法对污泥的土力学性质要求较高，需要大面积的场地和运输费用，地基需做防渗透处理以免污染地下水源，不适应天津市的建设发展要求，也难以采用。因此，天津市可以采用以干化焚烧为
四、结论与建议
天津市作为一个土地资源紧缺而 社会 经济 水平较发达的地区， 目前 又面临严重的水污染 问题 ，污泥多种处理处置 方法 的优化组合无疑是解决污泥出路的理想路线，相信在经济条件许可、污泥产量大的地区，都有一定的推广意义。当然，我国幅员辽阔，社会经济 发展 的地区差别大，土地资源状况各异，污泥处理处置技术的选择应兼顾环境生态效益与经济发展水平，适合本地具体情况的方法应该是技术安全可靠、能够长期稳定运行、符合可持续性发展原则。
目前，很多的城市污泥还处于无序弃置的状态，相信未来的很长一段时期内，卫生填埋与土地利用将是我国污泥处理处置的主要方式。污泥含有丰富的养分，不仅能增加土壤氮、磷、钾养分，还能改善土壤的板结、碱化等性状，我国作为一个发展中的国家，又是一个农业大国，因此，从经济与资源利用角度考虑，污泥的土地利用特别是农用不失为一种符合我国国情的方式。但是，我们必须了解污泥不仅是可利用的资源，也含有大量的病原体、重金属以及有毒有害的难降解的有机物等，虽然受检测手段与认知水平的限制，我们还不能完全了解污泥中的有素有害物质及其对生态环境的 影响 ，但可以肯定，不经必要地处理、不加以控制地土地利用势必造成土地、地下水的污染问题，同样，污泥填埋场没有系统安全防护设施而进行污泥填埋也将带来严重的环境污染。因此，我们建议要充分考虑污泥的污染性，视污泥处理处置为污水处理不可或缺的一个关键环节，污水处理成本中应包含合理的污泥处理成本;同时，尽快制定污泥处理处置的技术指引，制定有关污泥的土地利用与农用、填埋等处置方式 应用 的法规政策，防止二次污染和污染的无序转移与扩散，保证污泥的安全处理与处置。
参考 文献 ：
[1]天津市排水管理处，2003年年鉴
[2]陈鸣. 城市污水处理厂污泥最终处置方式的探讨. 中国 水网
[3]白海梅. 适合我国国情的市政污泥无害化处理先进技术. 中国水网
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