污水處理產(chǎn)生的大量污泥的任意堆放和投棄對環(huán)境造成了新的污染，如何妥善處置這些污泥已成為全球共同關(guān)注的課題，當今的共識是將污泥視為一種資源加以有效利用，在治理污染的同時(shí)變廢為寶［1～3］。

　　1、污泥處理方法

　　隨著(zhù)海洋投棄被禁止，污泥棄置的比例正逐漸減少，同時(shí)土地填埋也受到越來(lái)越嚴格的限制，因為填埋需占用大量土地、耗費可觀(guān)的填埋費用且不能根治污染。在今后數年里美國的大部分污泥填埋場(chǎng)將關(guān)閉，歐盟也將規定填埋必須和焚燒相結合，只有焚燒灰才可以被填埋。人們已認識到污泥處理的優(yōu)先順序是減容、利用、廢棄［1］，污泥減量化、穩定化、無(wú)害化處理后作為資源回用已經(jīng)成為主流。污泥利用可分為土地利用和熱能利用，具體方法包括堆肥、堿性穩定化、熱干化、焚燒等。

　　1.1 堆肥堆肥是利用污泥中的微生物進(jìn)行發(fā)酵的過(guò)程。在污泥中加入一定比例的膨松劑和調理劑（如秸桿、稻草、木屑或生活垃圾等），利用微生物群落在潮濕環(huán)境下對多種有機物進(jìn)行氧化分解并轉化為類(lèi)腐殖質(zhì)。研究表明，經(jīng)過(guò)堆肥的污泥質(zhì)地疏松，陽(yáng)離子交換量（CEC）顯著(zhù)增加、容重減小、可被植物利用的營(yíng)養成分增加、病原菌和寄生蟲(chóng)卵幾乎全被殺滅［4］。

　　目前采用的方法有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)堆肥兩種。有些地方仍沿用傳統的條形靜態(tài)通風(fēng)垛，一些發(fā)達國家則多采用現代工業(yè)化的發(fā)酵倉工藝，如日本至20世紀90年代末已建了35座污泥堆肥廠(chǎng)，其中最大的堆肥廠(chǎng)在北海道的札幌市，其發(fā)酵倉和生產(chǎn)線(xiàn)很具規模且機械化自動(dòng)化程度高［2］。國內的唐山、常州等地也采用發(fā)酵倉處理污泥。

　　1.2 堿性穩定化堿性穩定化是在污泥中加入石灰或水泥窯灰等堿性物質(zhì)，使污泥pH＞12并保持一段時(shí)間，利用強堿性和石灰放出的大量熱能殺滅病原體、降低惡臭和鈍化重金屬，處理后污泥可直接施用于農田。

　　堿性穩定化的兩個(gè)主要處理方法是N-ViroSoil和Agri-Soil方法。前者是在堿性穩定后通過(guò)機械翻堆或其他方法使污泥快速干燥，后者則是在混合堿性物料后進(jìn)行堆肥。美國愛(ài)森技術(shù)公司開(kāi)發(fā)了成套N-Viro設備并在美國、澳大利亞等地使用，其自動(dòng)化程度高，處理濕污泥量可達50～240t/d. 1.3　熱干化��熱干化是利用熱能將污泥烘干。干化后的污泥呈顆�；蚍勰�狀，體積僅為原來(lái)的1/5～1/4，而且由于含水率在10%以下微生物活性完全受到抑制而避免了產(chǎn)品發(fā)霉發(fā)臭 ，利于儲藏和運輸。熱干化過(guò)程的高溫滅菌作用很徹底，產(chǎn)品可完全達到衛生指標并使污泥 性能全面改善，產(chǎn)品可作替代能源也可土地利用。20世紀90年代熱干化技術(shù)得到迅速發(fā)展，2000年世界干污泥產(chǎn)量已是1990年的10倍［5］。目前在設備市場(chǎng)技術(shù)領(lǐng)先的有奧 地利的Andritz公司、比利時(shí)的Seghers公司和美國的Bio-Gro等，其設備可蒸發(fā)水量為0.5～ 10t/h（相當于處理含水率為20%的濕污泥15～300t/d），而且設備自動(dòng)化程度高、安全性能好。

　　熱干化按加熱方式可分為直接加熱和間接加熱，其中有代表性的是歐洲最大的直接加熱污泥干化廠(chǎng)——英國的Bransands（可蒸發(fā)水量為7×5000kg/h）以及世界最大的間接加熱干化廠(chǎng)——西班牙的巴塞羅那（可蒸發(fā)水量為4×5000kg/h）。國內的大連、秦皇島和徐州等地也開(kāi)展了污泥熱干化生產(chǎn)的研究，都采用直接加熱方式。

　　1.4 焚燒

　　通過(guò)焚燒可利用污泥中豐富的生物能來(lái)發(fā)電并使污泥達到最大程度的減容。焚燒過(guò)程中所有的病菌、病原體均被徹底殺滅、有毒有害的有機殘余物被氧化分解。焚燒灰可用作生產(chǎn)水泥的原料，使重金屬被固定在混凝土中而避免其重新進(jìn)入環(huán)境，不足之處在于焚燒過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生二英等空氣污染物。目前應用最廣的焚燒設備是流化床焚燒爐，當污泥的含水率達到38%以上時(shí)就可不需要輔助燃料直接燃燒［6］，污泥焚燒在日本和歐美較為普遍，日本有61%的污泥采用焚燒處理。

　　另外目前正在發(fā)展一種新的熱能利用技術(shù)——低溫熱解，即在400～500℃、常壓和缺氧條件下，借助污泥中所含的硅酸鋁和重金屬（尤其是銅）的催化作用將污泥中的脂類(lèi)和蛋白質(zhì)轉變成碳氫化合物，最終產(chǎn)物為油、碳、非冷凝氣體和反應水。熱解前的污泥干燥就可利用這些低級燃料（碳、氣和水）的燃燒來(lái)提供能量，實(shí)現能量循環(huán)；熱解生成的油（質(zhì)量上類(lèi)似于中號燃料油）還可用來(lái)發(fā)電。第一座工業(yè)規模的污泥煉油廠(chǎng)在澳大利亞柏斯，處理干污泥量可達25t/d［6］。

　　2、污泥利用方案的選擇��

　　面對眾多的污泥利用方案，Bridle等提出用生命周期評價(jià)法即從“環(huán)境衛生安全、資源回收、資源投入產(chǎn)出比和收益影響比 ”四個(gè)方面評估污泥利用方案的可持續性［7］。因各地區的發(fā)展狀況有差別，所得出的結論也不同，所以應根據本地實(shí)際情況選擇適合的污泥利用方案。

　　2.1 污泥利用的潛在風(fēng)險污泥利用需滿(mǎn)足嚴格的環(huán)境衛生標準，不能造成新的環(huán)境危害。污泥利用的環(huán)境問(wèn)題是重金屬和氮對土壤、作物、水體的影響以及病原物污染，所以具有潛在風(fēng)險。污泥的熱能利用無(wú)疑是風(fēng)險最小的，而土地利用則需嚴格管理，只有重金屬含量低于農用污泥標準才可用于農作物，而且污泥肥的施用也需嚴格定量以控制重金屬的積累和減少氮、磷淋失對水體的污染。至于病原物污染，熱干化的安全性較佳，因其高溫滅菌作用很徹底，產(chǎn)品可完全抑制微生物的活性；堿性穩定化基本上也能達到安全標準；堆肥則不足以保證安全性［8、9］，因病原物仍有少量存活且產(chǎn)品的高含水率（一般為30%～40%）可使病原物復活，故采用堆肥方案時(shí)需加強對堆肥質(zhì)量、場(chǎng)所和施用場(chǎng)地的管理。

　　2.2 利用方法的比較�ノ勰嗤恋乩�用可回收植物生長(cháng)所需養分并且改善土壤的物理性質(zhì)（降低容重、提高滲透性和保濕性），其收益是顯著(zhù)的，但前提是污泥必須安全。焚燒既可回收熱能又可通過(guò)干餾提取油、氣等，不但可做燃料也可用于制造四氯化碳等化工產(chǎn)品，具有工業(yè)化利用前景，因此當污泥不能農用或者污泥量大于農用需求量時(shí)，焚燒也是一種選擇。歐洲將來(lái)有30%的污泥土地利用、70%熱能利用。而在所有方案中，無(wú)疑熱干化最具靈活性，對可農用的污泥進(jìn)行熱干化處理后可形成高質(zhì)量的顆粒肥，易撒播且適宜包裝上市銷(xiāo)售，對不可農用的污泥無(wú)論直接焚燒或者干餾制油都需先熱干化處理，因此，熱干化適用于所有污泥，其產(chǎn)品用途也最廣泛。

　　2.3 其他因素�ミ\行成本及經(jīng)濟承受能力是方案選擇的重要因素之一�？傮w來(lái)說(shuō)焚燒的成本最高（是其他工藝的2～4倍［2］），而其他方案的綜合成本差異不顯著(zhù)。堆肥化若采用靜態(tài)條垛工藝 則成本最低，但其生產(chǎn)周期長(cháng)、占用土地多且對周?chē)�環(huán)境的影響比較嚴重；若采用發(fā)酵倉則設備投資和運行費用將增加，而且若要制成復合肥還需烘干造粒設備，這樣其成本優(yōu)勢就大大削弱了。因此，考察污泥利用的成本時(shí)應在統一產(chǎn)品質(zhì)量標準和環(huán)境影響標準的基礎上，從設備投資、運行費用、地價(jià)、人力價(jià)格等多方面進(jìn)行綜合評估。污泥處理設施的選址是方案選擇的決定因素之一。

　　一般而言，污泥宜就近處理以節省運輸費用和減少濕污泥運輸對沿途造成的污染。由于污泥處理過(guò)程中可能會(huì )帶來(lái)臭味、有毒有害氣體及病原體等環(huán)境問(wèn)題，所以選址會(huì )對方案選擇產(chǎn)生決定性影響。如果污水處理廠(chǎng)遠離城區并有閑置土地，則堆肥不失為一種合理選擇。在生產(chǎn)用地緊張的情況下，熱干化顯得較有優(yōu)勢，它不僅占地面積很小，而且可以滿(mǎn)足嚴格的環(huán)保標準（其尾氣經(jīng)嚴格除塵除臭后才排放，廠(chǎng)房?jì)鹊臍怏w也進(jìn)行除臭處理），即使在德國、瑞士等地也有污泥熱干化廠(chǎng)建在市區或旅游區內的情形。

　　各地區的實(shí)際情況決定了污泥產(chǎn)品的使用目的和要求不同，從而也導致了污泥處理利用方法的迥異。例如歐洲僅有1%的污泥用于堆肥，美國也只有4%～5%，但在澳大利亞堆肥卻很受歡迎（尤其是堿性穩定后堆肥［8］），如悉尼水處理集團污泥的25%用于堆肥、54%用于堿性穩定化［10］，原因是澳大利亞許多土壤呈酸性。在美國東海岸污泥熱干化處理發(fā)展迅速，這是因為那里的污泥無(wú)法直接就近農用，必須將其制成易于儲存和運輸的顆粒肥上市銷(xiāo)售或運往西部佛羅里達州的柑橘農場(chǎng)［11］�？梢�(jiàn)污泥處理后的性狀和用途會(huì )制約污泥利用方案的選擇，所以應先作詳盡的市場(chǎng)調查，根據污泥利用的市場(chǎng)及容量確定了污泥的最終出路之后才能選出最佳的污泥處理方案。

　　3、結論

　　污泥經(jīng)過(guò)減容、穩定和無(wú)害化處理后，可以作為資源加以綜合利用。目前的利用方向是土地利用和熱能利用。面對各地區千差萬(wàn)別的污泥利用經(jīng)驗，應立足于本地區的實(shí)際情況，在兼顧環(huán)境生態(tài)、社會(huì )和經(jīng)濟效益平衡的前提下，審慎地、全面地論證各種方案實(shí)施的可行性，從中選出最佳方案。

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