【正文】 直接施用量，增強土壤自然稀釋能力； （ 5）鼓勵開發(fā)成本低、效果明顯的重金屬鈍化及吸附技術(shù)。 山西太原楊家堡污水處理廠作為山西沃土的示范廠，其污泥重金屬含量也表現(xiàn)出相同規(guī)律（表 6），即只有鋅超標(biāo)的情形。污泥中涉及到 的重金屬主要有 7種，分別為：銅、鉛、鋅、汞、砷、鎘、鉻。 （ 3）試驗結(jié)果：見表 3。硝酸鹽含量降低，有利于消費者身體健康，因此品質(zhì)提高了。 黑桃 K在葡萄上的施肥效果 （ 1）試驗地點：陜西省扶風(fēng)縣絳帳鎮(zhèn)新集村 （ 2）試驗處理：供試葡萄園已種植 12年，掛果 10 年，品種為巨蜂，有灌溉條件，栽培密度 750 株／畝，試驗地面積 畝，歷年產(chǎn)量 2020～ 3500 Kg／畝，管理技術(shù)和產(chǎn)量水平在當(dāng)?shù)貙僦械人?。裝機容量： 273KW，主車間占地面積： 884m2。 該工藝主要由原料太陽能濃縮發(fā)酵工段、輔料接收工段、烘干粉碎工段、配料混合工段、造粒篩分工段、干燥冷卻工段、成品包裝工段等組成。在對污泥進(jìn)行無害化處理的同時，又大幅度降低了污泥含水 率，是一種高效的污泥預(yù)處理裝置，可廣泛用于各種（城市）污水處理廠的剩余污泥的處置。其氮、磷、鉀總養(yǎng)分大于 10%，有機質(zhì)含量大于 50%，重金屬含量低于農(nóng)業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)。加入膨脹材料和重金屬鈍化材料是為了進(jìn)一步降低聚丙烯酰胺的不溶解性和重金屬活性。剩余污泥經(jīng)濃縮池、貯泥 池至脫水機房，脫水后送至預(yù)處理工段，加入膨脹材料和重金屬鈍化材料并接入 VT 菌，經(jīng)太陽能濃縮發(fā)酵槽發(fā)酵脫水后進(jìn)入后續(xù)制肥工藝。采用物理的、生物的方式綜合加工，實踐證 明是有效的。經(jīng)干燥粉碎或堆積發(fā)酵處理后，按養(yǎng)分要求配比添加化肥，攪拌后冷擠壓制粒。產(chǎn)品為 NPK 總養(yǎng)分 15～ 20%的系列有機 — 無機復(fù)混肥，主要用于小麥、水稻、油菜等大田作物，苗圃、草坪等園林綠 化。 金壇市第一污水處理廠污泥無害化處理及資源化利用生產(chǎn)廠，位于金壇市常溧路的一個原化工廠區(qū)（租用），距金壇市第一污水處理廠約 2公里。 實例二：金壇市第一污水處理廠污泥無害化處理及資源化利用生產(chǎn)廠 江蘇金壇市第一污水處理廠，是國家太湖流域環(huán)境綜合治理的重點工程。 楊家堡污泥處理示范廠由山西沃土公司投資建設(shè)，項目固定資產(chǎn)投資 750萬元，由山西沃土天和污泥資源化運營有限公司（山西沃土控股）負(fù)責(zé)運營。 城市污水處理廠污泥好氧堆肥處理技術(shù)，針對目前污泥處理處置中普遍存在的難軟化、易霉變、病原微生物污染以及處理不經(jīng)濟等問題，采用高溫好氧堆肥工藝，通過添加疏松物質(zhì)和重金屬鈍化材料，接種有益微生物等處理手段，徹底殺滅有害微生物，阻斷有害微生物的二次傳播，實現(xiàn)污泥的穩(wěn)定化和無害化，同時生產(chǎn)沃土有機肥和有機 — 無機復(fù)混肥。常用的處理方法有生物濾池法、化學(xué)洗池法和活性碳纖維吸附法等。陳化的目的是將污泥中剩余有機物進(jìn)一步分解、穩(wěn)定，陳化后期堆肥的溫度逐漸下降，穩(wěn)定在 40℃ 左右，含水率可降低至 35%以下，堆肥腐熟后形成腐殖質(zhì)。這時微生物吸取有機物中的碳、氮等營養(yǎng)成分，在合成細(xì)胞質(zhì)自身繁殖的同時，將細(xì)胞中吸收的物質(zhì)分解而產(chǎn)生熱量，發(fā)酵能進(jìn)行高效率的分解。 污泥好氧堆肥處理技術(shù)路線是： 混合調(diào)質(zhì) 污泥混合調(diào)質(zhì)的目的是調(diào)整脫水污泥的水分和碳氮比，并加大疏松程度，增加與空氣的接觸面積，有利于好氧發(fā)酵。 根據(jù)中小城鎮(zhèn)污水處理廠的自身特點，工程在選擇建設(shè)地址時一般已避開人口密集的居民區(qū)和重要的經(jīng)濟文化區(qū)域，環(huán)境的敏感程度要求不高，因此選擇發(fā)酵槽（池）式堆肥工藝即可，如果環(huán)境的敏感程度要求高則選擇筒倉式堆肥工藝。國內(nèi)筒倉式發(fā)酵倉主要用在垃圾堆肥廠，無錫、常州、杭州等地堆肥廠均采用此種類型或其改進(jìn)形式，取得較好效果。 工藝三：筒倉式堆肥工藝 筒倉式發(fā)酵倉為單層圓筒形或矩形，發(fā)酵倉深度一般為 4～ 5 米，大多采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。由于把發(fā)酵槽做成了相互獨立的隧道式結(jié)構(gòu)，象一節(jié)矩形斷面的隧道，物料在發(fā)酵過程和翻堆時產(chǎn)生的一些臭氣和粉塵，可以通過廢氣收集管道抽出并集中進(jìn)行處理，盡可能減少對環(huán)境和人員帶來的不利影響。發(fā)酵槽式堆肥使用攪拌式翻堆機、鏈板 式翻堆機、雙螺旋式翻堆機和銑盤式翻堆機均可，都是通過翻堆機攪拌并使物料后移。整個堆肥過程大約需要 2～ 3周的時間。它采用輪式或履帶式機械翻堆的手段使堆肥物料與空氣接觸而補給氧氣。下面對典型的堆肥處理工藝作一簡單的介紹。 3）降溫階段 高溫階段必然造成微生物的死亡和活動減少，自然進(jìn)入低溫階段。 2）高溫階段 堆溫升至 45℃ 以上即進(jìn)入高溫階段，在這一階段，嗜溫微生物受到抑制甚至死亡，而嗜熱微生物則上升為主導(dǎo)微生物。厭氧堆肥與好氧堆肥相比較，單位重量的有機質(zhì)降解產(chǎn)生的能量較少，而且厭氧堆肥通常容易產(chǎn)生臭味。當(dāng)前我國正進(jìn)行大規(guī)模生態(tài)建設(shè)，大面積植樹種草，污泥堆肥用于城市園林綠化和防護(hù)林建設(shè)是最合適的途徑；另外污泥堆肥也可作為果樹與大田農(nóng)作物的基肥使用，以增加作物產(chǎn)量。堆肥產(chǎn)品的氮、磷、鉀總養(yǎng)分大于 4%，有機質(zhì)含量大于30%，重金屬含量低于農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)，是一種高效、優(yōu)質(zhì)、安全的有機肥料，完全符合農(nóng)業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)《有機肥料》（ NY5252020）。事實上，國內(nèi)外對污泥的處理技術(shù)研究已有幾十年的歷史，污泥產(chǎn)品作為肥料在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用和對比試驗積累了大量的、長時期的研究試驗數(shù)據(jù)和成果。此后在北京、天津、太原、唐山等地陸續(xù)進(jìn)行多項堆肥工業(yè)化試驗，目前污泥堆肥工藝及設(shè)備已得到廣泛應(yīng)用，是一項較為成熟的處理工藝。 利用城鎮(zhèn)污水處理廠污泥生產(chǎn)肥料，一方面其產(chǎn)品是有機肥，對改善 土壤性能與提高土地肥力，維持農(nóng)作物長期的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)都是有益的，是農(nóng)林業(yè)和園林綠化的需要；另一方面，隨著城市化進(jìn)程的加快，人民生活水平的不斷提高，居民對生活環(huán)境的衛(wèi)生要求也日益嚴(yán)格，從節(jié)省資源與改善環(huán)境角度出發(fā)，都有必要把實現(xiàn)有機固體廢棄物資源化作為固體廢棄物無害化處理、處置的重要措施。因此，好氧堆肥工藝是處理城市污水污泥、生活垃圾以及集約化飼養(yǎng)場畜禽糞便的最有效方式之一。有機肥產(chǎn)業(yè)的核心競爭力是適度的生產(chǎn)經(jīng)營規(guī)模，因為只有適度的生產(chǎn)規(guī)模才能滿足有機肥原料來源分散、銷售半徑短的特點，只有實現(xiàn)本土化生產(chǎn)、本土化銷售才能真正實現(xiàn)本土原料與市場資源的優(yōu)化配置。不僅浪費資源而且污染大氣環(huán)境，畜禽糞便排放造成水體環(huán)境污 染、大氣惡臭污染和有害病原菌微生物污染。在大城市中如果要解決這樣一些輔助材料的供應(yīng)、運輸和儲存等問題是有一定困難的，但 對于中小城鎮(zhèn)卻是便利的，可以很容易地就近找到這些材料。 表 31 國內(nèi)部分城市污水廠的污泥重金屬含量（ mg/kg 以干污泥計） 重金屬及有毒物質(zhì) As Cd Cr Cu Ni Pb Zn Hg B 礦物油 太原楊家堡 145 174 831 146 上海曲陽凈化廠 282 2110 — 上海長橋凈化廠 1830 — 1248 天津紀(jì)莊子 5 565 486 200 669 1355 — 國家污泥農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn) 酸性土壤 75 5 600 250* 100 300 500* 5 150 3000 中性及堿性 75 20 1000 500* 200 1000 1000* 15 150 3000 *《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB189182020）將 Cu 和 Zn的限制標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整為 800/1500 和 2020/3000 mg/kg。 城鎮(zhèn)污水處理廠所處理的污水，一般為居民生活和城鎮(zhèn)工業(yè)的混合污水。相比之下，好 氧堆肥具有工藝簡單、投資少、運行費用低、能有效殺滅病原微生物、可因地制宜利用當(dāng)?shù)氐母鞣N資源等突出特點，符合中小城鎮(zhèn)污水處理廠的自身特點和地域優(yōu)勢。污泥穩(wěn)定化、無害化處理方法主要有干化、焚燒、厭氧消化、石灰穩(wěn)定和好氧堆肥。另外，由于污泥含有大量的無機質(zhì)，在處理后也可以作為建材的原料使用。 以上剖析污泥的種種問題，并不是說污泥有百害而無一利，實際上污泥是一種可利用的有機固體廢物，尤其是一種可再生的生物資源。因此，在城市水污染治理的同時迫切需要解決污泥帶來的問題。一是含水率高，一般在 75％以上，高水分難以焚燒，運輸成本高，堆放占地面積大，直接填埋難度也大；二是含有大量的有機物、豐富的氮磷鉀等營養(yǎng)物質(zhì)，在合適的條件下極易腐爛產(chǎn)生惡臭、孳生蚊蠅；三是含有重金屬，如果不加選擇和控制施用，可能污染土地，造成不可逆的土地退化；四是污泥中的寄生蟲卵和病原微生物有潛在的傳播病毒的危險，可能使各種各樣的病毒蔓延。 1 污泥與污泥問題 污泥是污水處理過程中的伴生物。城鎮(zhèn)污水處理廠污泥堆肥處理技術(shù)及工程實踐 段崇東 北京賽恩斯特科技有限公司 近年來，隨著我國城市化進(jìn)程的加快和國家確定的各水資源保護(hù)規(guī)劃工程的陸續(xù)啟動，全國城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施的建設(shè)速度隨之加快，城鎮(zhèn)污水處理率逐年提高，污水污泥的產(chǎn)生量相應(yīng)地不斷增加，污泥的處理處置問題日益顯現(xiàn)出來。我們在此提出的污泥堆肥和資源利用方案將污泥的處理、處置、污泥肥料的出路連為一體，系統(tǒng)解決，真正實現(xiàn)了污泥處理處置一體化與生物資源的循環(huán)利用，較好地實現(xiàn)了社會效益、經(jīng)濟效益與環(huán)境效益的統(tǒng)一。 污泥特性導(dǎo)致帶來種種的問題。大量生污泥直接外運填埋或堆放，不僅不符合國家頒布實施的《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB189182020）要求，而且占用大量土地，導(dǎo)致產(chǎn)生臭氣、蚊蠅、滲濾液等，并嚴(yán)重污染周圍環(huán)境和地下水。同時，未經(jīng)處理的污泥直接施入農(nóng)田，污泥中的重金屬（尤其是重金屬超標(biāo)的污泥）、寄生蟲卵和病原微生物，都有潛在的毒害危險，可能導(dǎo)致農(nóng)作物和土壤嚴(yán)重污染和毒害，甚至影響人類的健康。污泥中的有機質(zhì)具有一定的熱值，因此經(jīng)過干燥后，可以作為低熱值的燃料加以利用。 一般來說，污泥處理是指污泥經(jīng)單元工藝組合處理，達(dá)到 “ 減量化、穩(wěn)定化、無害化 ” 目的的全過程。 在污泥處理中，干化可較大規(guī)模地處理污泥，資源得到部分利用，國內(nèi)已有城市嘗試采用，但干化過程能源消耗大，費用高；焚燒是較為安全和徹底的處理方法，但投資高，能耗大，運行費用高昂，焚燒有異味；厭氧消化是目前大型污水處理廠采用較多的污泥穩(wěn)定處理工藝，但也存在建設(shè)周期長、投資費用高、工藝復(fù)雜，不適合中小規(guī)模城鎮(zhèn)污水處理廠采用，而且經(jīng)厭氧消化的污泥還存在一個最終處置的問題；石灰穩(wěn)定處理簡單、設(shè)施投資省，但由于處理后的污泥含有大量石灰， pH 值偏高，給最終土地利用造成困難。國外污泥處置方式比較見表21 表 21 國外污泥處置方式比較 國別名稱 農(nóng)用（ %） 填埋（ %） 焚燒（ %） 其他（ %） 歐盟國家（ 1992 年） 39 40 11 10 歐盟國家（預(yù)計 2020 年） 45 17 38 － 美國（ 1992 年） 49 35 15 1 日本（ 1995 年） 33 15 49 3 3 污泥堆肥的適用性與可行性 適用性 污泥重金屬要符合污泥農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn) 在污水處理過程中通過污泥的吸附、沉淀和濃縮，使得污泥中富集了污水中的各種重金屬，所以在考慮污泥農(nóng)用時，首先必須考慮污泥中重金屬的安全性，也就是必須符合《農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》（ GB428484）。下表列出了國內(nèi)部分污水處理廠污泥重金屬含量與農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)對比。 有便利的輔料供應(yīng)和產(chǎn)品市場條件 污水處理廠的脫水污泥含水率一般在 75%以上，直接堆肥是不可能的，因此，要加入一些輔助材料，比如秸稈粉、木屑等膨松劑調(diào)節(jié)水分，增加孔隙度。農(nóng)村和城鎮(zhèn)這些廢棄物的利用途徑還很有限，利用率還很低，還存在焚燒秸稈、亂排畜禽糞便等現(xiàn)象。污泥作為有機肥原料的來源是連續(xù)和穩(wěn)定的，而農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的季節(jié)性決定了肥料 供給的間斷性，因此，考慮污泥堆肥的銷售要符合肥料生產(chǎn)行業(yè)全年生產(chǎn)、季節(jié)銷售的特點，利用污泥堆肥低成本優(yōu)勢和政策優(yōu)勢，開辟適合于大田作物、果樹林木、城市綠化、土壤改良和生態(tài)修復(fù)等多方面的銷售渠道，從而確保污水污泥的及時處置。這是由于好氧堆肥過程在好氧微生物降解有機物的同時，釋放出大量的能量（熱量），堆肥物料溫度可以上升至 60～ 70℃ ，殺滅病原微生物和寄生蟲卵。污泥中的營養(yǎng)成分與農(nóng)家肥比較見表 32。我國 60 年代初首次在北京高碑店污水處理廠進(jìn)行污泥自然通風(fēng)的堆肥試驗，獲得成功，由此確立了污泥好氧堆肥工藝的主導(dǎo)地位。 產(chǎn)品安全可靠、有廣闊市場 污泥的重金屬問題是資源化的主要障礙之一，也是令許多業(yè)內(nèi)人士擔(dān)心 和頭疼的問題。 污泥經(jīng)過好氧堆肥處理后，病原菌滅活、有機物腐殖質(zhì)化、重金屬穩(wěn)定化，植物可利用形態(tài)養(yǎng)分增加，其 C/N 比、物理性狀、無毒化程度、溶解度、養(yǎng)分平衡等都得到很大改善。而污泥堆肥用于花卉苗圃，一是可以改良土壤，增加土壤有機質(zhì)和養(yǎng)分；二是促進(jìn)苗木和花卉生長；三是污泥中的一些重金屬和有害物質(zhì)不進(jìn)入食物鏈，同時樹木園林花卉對重金屬和有害物質(zhì)有一定的凈化功能。好氧堆肥是在有氧氣條件下有機物的分解過程，其代謝產(chǎn)物主要是二氧化碳、水和熱；厭氧堆肥是在無氧氣條件下有機物的分解，厭氧分解最后的代謝產(chǎn)物是甲烷、二氧化碳和許多低分子量的中間產(chǎn)物，如有機酸等。好氧堆肥一般分三個階段： 1）升溫階段 一般指堆肥過程的初期，在該階段，堆體溫度逐步從環(huán)境溫度上升到 45℃左右，主導(dǎo)微生物以嗜溫性微生物為主，包括真菌、細(xì)菌和放線菌，分解底物以糖類和淀粉類為主?，F(xiàn)代化堆肥生產(chǎn)的最佳溫度一般為 55℃ ，這是因為大多數(shù)微生