污泥作為污水處理的副產(chǎn)物，一直被輕視，“重水輕泥”的現(xiàn)象普遍存在。污泥處置是城市污水處理的“最后一公里”，如處理處置不當(dāng)，會對生態(tài)環(huán)境造成二次污染。如何估算污泥的產(chǎn)生量？本文為您分享史上最全的關(guān)于污泥的“基礎(chǔ)知識點(diǎn)”。 關(guān)鍵詞：
污泥是污水處理過程所產(chǎn)生的固體沉淀物質(zhì)。由于各類污泥的性質(zhì)變化較大，分類是非常必要的，其處理和處置也是不盡相同的。根據(jù)其來源，可以劃分為：
市政污泥，主要指來自污水廠的污泥，這是數(shù)量最大的一類污泥。此外，自來水廠的污泥也來自市政設(shè)施，可以歸入這一類。
管網(wǎng)污泥，來自排水收集系統(tǒng)的污泥。
河湖淤泥，來自江河、湖泊的淤泥。
工業(yè)污泥，來自各種工業(yè)生產(chǎn)所產(chǎn)生的固體與水、油、化學(xué)污染、有機(jī)質(zhì)的混合物。
在非特指環(huán)境下，污泥一般指市政排水污泥。
污泥是由一系列物理化學(xué)和生物處理過程中產(chǎn)生的，是經(jīng)各級污水處理后產(chǎn)生的固形物，是污水處理廠不可避免的副產(chǎn)品。
污水處理所產(chǎn)生的污泥具有較高的含水量，由于水分與污泥顆粒結(jié)合的特性，采用機(jī)械方法脫除具有一定的限制，污泥中的有機(jī)質(zhì)含量、灰分比例特別是蓄凝劑的添加量對于最終含固率有著重要影響。一般來說，采用機(jī)械脫水可以獲得20％－30％的含固率，所形成的污泥也被稱為泥餅。泥餅的含水率仍然較高，具有流體性質(zhì)，其處置難度和成本仍然較高，因此有必要進(jìn)一步減量。此時(shí)，在自然風(fēng)干之外，只有通過輸入熱量形成蒸發(fā)，才能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模減量。采用熱量進(jìn)行干燥的處理就是熱干化。
04 污泥干化關(guān)注的經(jīng)濟(jì)參數(shù)有哪些？
污泥干化是水分蒸發(fā)的過程。為了進(jìn)行干化項(xiàng)目的調(diào)研，以確定減量處理的規(guī)模，必須了解有關(guān)污泥項(xiàng)目的一些經(jīng)濟(jì)參數(shù)，這些參數(shù)包括：
機(jī)械脫水后的濕泥含固率
最終處置的目的、類型
當(dāng)?shù)啬軌蛘业降牧畠r(jià)熱能及其價(jià)格指數(shù)
05 干化工藝關(guān)注的污泥技術(shù)參數(shù)有哪些？
污泥成分是根據(jù)污水廠的來水水質(zhì)變化的，當(dāng)然在很大程度上也會受到污水處理工藝的影響。最終會對干化工藝產(chǎn)生重大影響的內(nèi)容則是蓄凝劑添加量。對干化工藝來說，以下內(nèi)容值得注意，這些內(nèi)容通常是通過試驗(yàn)來確認(rèn)其干化效果的：
污泥中蓄凝劑含量；
污泥的粘度、彈性；
有機(jī)物在干物質(zhì)中的比例
磨蝕性成分的比例（如沙、石等）
腐蝕性成分的濃度（如氯、硫等）
油脂類物質(zhì)的百分比
污水中的污染物和營養(yǎng)成分在大量繁殖的細(xì)菌作用下，在化學(xué)藥劑的作用下形成聚集，逐漸增大的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)最終在水中沉淀下來，形成污泥。進(jìn)一步添加高分子絮凝劑，采用物理方法濃縮，可以脫去大部分或一部分所謂的自由態(tài)水，形成我們所見到的脫水污泥。
因此經(jīng)生物處理所得到的污泥，其有機(jī)物構(gòu)成主要就是這些微生物細(xì)菌。因污泥成分不同，未消化的市政污水污泥的有機(jī)物含量可能占到干物質(zhì)的60%－75%，高效消化處理后減半。
有機(jī)硝酸鹽是污泥中的主要有效成分。施用到土壤里，硝酸鹽經(jīng)生物降解可改善土壤。
污水廠污泥脫水車間出來的污泥具有很強(qiáng)的流動性，這是因?yàn)槠浜屎芨?，一般?5％－85％，這是污泥本身的性質(zhì)決定的。根據(jù)分析，污泥與水分子的結(jié)合非常緊密，并具有不同的相態(tài)：
自由態(tài)水：可經(jīng)重力沉淀和機(jī)械作用去除
物理性結(jié)合水：須更多能量去除（如加熱）
毛細(xì)管/間隙水
膠態(tài)/表面吸附水
化學(xué)性結(jié)合水：只有打破化學(xué)鍵才能去除，被稱為“平衡水”
細(xì)胞內(nèi)的水
分子水
在污水處理過程中，細(xì)菌及大部分寄生生物留存在污泥中，病毒可以吸附在污水中的顆粒上，隨顆粒的沉淀也沉積到污泥中。
生污泥中病原菌的數(shù)量每克以億計(jì)，這些微生物包括：大腸菌、大腸糞菌、糞鏈球菌、噬菌體、沙門氏菌、痢疾菌屬、銅綠色極毛桿菌、寄生蟲卵/幼蟲、蛔蟲、鞭蟲、群體鞭蟲、弓蛔蟲、膜翅目幼蟲、腸道病毒等。
由于市政污水的來源是人類生活環(huán)境、大腸菌、大腸糞菌、糞鏈球菌等是哺乳動物直腸正常的排出物、它們的數(shù)量在污水和污泥中基本保持恒定。而其它各種病原菌如沙門氏菌、痢疾菌、腸道病毒（例如脊髓灰質(zhì)炎病毒、柯薩奇病毒、肝炎病毒、輪狀病毒）和寄生生物（例如蛔蟲、鞭蟲、內(nèi)阿米巴蟲）在污水/污泥中的比率同當(dāng)?shù)貍魅静〉牧餍杏嘘P(guān)。
顯然，機(jī)械脫水后的污泥如果處置不當(dāng)，進(jìn)入人類的食物鏈，必然會導(dǎo)致疾病的傳播。
工業(yè)污泥根據(jù)其來源，有著非常大的差異。這些差異主要表現(xiàn)在其粘度、吸濕性、污染物性質(zhì)、含油率、含水率、有機(jī)質(zhì)比例、無機(jī)物比例等多方面。
比較市政污泥來說，其粘度大、含油率高、無機(jī)物比例高，有時(shí)使得其處理難度更高。
來自化學(xué)、制藥工業(yè)的污泥因其高濃度的污染成份，必須妥善處置。來自石油、冶金、制革、發(fā)酵、食品、屠宰等行業(yè)的污泥均可以分別處理并資源化。
污泥的數(shù)量估算一般有兩個方法：<1>根據(jù)污水處理量和含固率進(jìn)行估算。比如某城市平均污水含固率0.02%，日處理量60萬噸，脫水污泥含固率20％，則年產(chǎn)濕泥餅：600,000 x 0.02% x 360 / 20% = 216,000 噸/年<2>根據(jù)人口估算。比如某城市2,400,000人口，典型人均日產(chǎn)污泥(干)50克，脫水污泥含固率20％，則年產(chǎn)濕泥餅：2,400,000 x 50 / 1,000,000 x 360 / 20% = 216,000 噸/年
后者是國外通行的計(jì)算方式，歐共體14國的人均污泥日產(chǎn)量是58克(2000年數(shù)據(jù))。根據(jù)專家的測算，可以考慮我國人均日產(chǎn)污泥為50克(干物質(zhì))。
污泥問題日益顯得突出的原因在于早期建設(shè)的一批污水處理廠在長期摸索和試驗(yàn)后，仍然沒有找到好的處置方案，而用于堆放、棄置、填埋的資源越來越少，各地環(huán)保部門的監(jiān)管力度加強(qiáng)，而我國的污水處理正在以前所未有的速度發(fā)展和擴(kuò)大，污泥的處置成為一個棘手的問題。
按照我國的城市人口基數(shù)，既便只有1億人口的污水被處理，每天也將產(chǎn)生25000噸含固率20％的污泥泥餅，這部分泥餅如果按照最高2米來堆放，每年需要600個國際標(biāo)準(zhǔn)足球場。對于城市來說，周邊土地資源已經(jīng)難以滿足需要。因此污泥的合理處置遲早必須進(jìn)行。
污泥不同于其它的固體廢物，在于它具有以下幾個主要特征：
含水率高，多達(dá)70％以上，這部分水份難以焚燒，運(yùn)輸成本高，堆放占地面積大，直接填埋則會使填埋場提前報(bào)廢。
微生物、病原體含量高，不加處理，直接施用或棄置，可能會污染食物鏈。
惡臭污染環(huán)境，同時(shí)向大氣排放溫室氣體（是二氧化碳的20倍）。
超細(xì)粉末，在熱干化和處理過程中存在較大的危險(xiǎn)。
含有重金屬，如果不加控制施用，可能污染土地，造成不可逆的耕地退化；
目前污泥的危害還鮮為人知，常常被非法取用，造成土地的重金屬積累超標(biāo)、土地板結(jié)，人類居住環(huán)境和食物被無意中污染和破壞。
歐共體將污水廠和自來水廠污泥劃為“特殊垃圾”(不是“危險(xiǎn)垃圾”)，必須具有資格的企業(yè)按照規(guī)定的程序進(jìn)行妥善處理，不得棄置。
污泥因?yàn)橹饕煞职袡C(jī)質(zhì)和礦物質(zhì)，因此可以用來產(chǎn)生肥效，改良土壤。
污泥的有機(jī)質(zhì)具有一定的熱值（2200－3000大卡/公斤·干污泥），因此經(jīng)過處理后，可以作為低熱值的燃料加以利用。
由于其含有大量的無機(jī)質(zhì)，在處理后也可以作為建材的原料。
毫無疑問，以上三種現(xiàn)有的利用途徑均要求這些利用在經(jīng)濟(jì)上是可行的，在衛(wèi)生方面是安全的。
我國的污泥目前絕大部分是棄置或填埋的，只有極小量的進(jìn)行干化后用于制作混合肥。
由于我國的填埋場標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施較晚，舊的填埋場接納污泥，可能造成大量的污泥污染物隨滲濾液從地表進(jìn)入深層，甚至威脅地下水和江河湖海。
無規(guī)則的棄置仍是主要消納途徑，其中一小部分進(jìn)入了農(nóng)田，這些棄置無論在近期還是遠(yuǎn)期都將成為地表水和地下水的潛在污染源。
污泥是一種污染治理工藝的副產(chǎn)物，這種副產(chǎn)物富含微生物、病原體、病毒等，具有較強(qiáng)的污染性質(zhì)。
污泥如果處置不當(dāng)，其污染傳播的途徑是很廣泛的。
首先，污泥的含水率極高，除了一部分自然蒸發(fā)到空氣中外，大部分將滲入地表土 層，并在雨水等的沖刷下進(jìn)入地表水系統(tǒng)或影響地下水，污泥中的污染物將沿著這兩種途徑進(jìn)行傳播。
其次，沒有進(jìn)行衛(wèi)生化的污泥進(jìn)入農(nóng)田以至菜地，可能直接威脅人類的食物鏈。
第三，污泥散發(fā)惡臭，可能影響相當(dāng)大的一片周邊環(huán)境。排放的氣體是污染嚴(yán)重的溫室氣體。此外，污泥的數(shù)量龐大，儲運(yùn)這些污泥需要較大的空間和很多的工具，這些空間和工具都可能被污染，要做到與其它接觸食物鏈的世界有效“隔絕”有一定難度。
根據(jù)國內(nèi)專家們的研究，污泥的肥效對比典型的農(nóng)家?guī)适敲黠@占優(yōu)的：
污泥農(nóng)用乃是污泥最終處置手段中的最佳選擇，這不僅是污泥的有機(jī)質(zhì)含量決定的，也是其龐大的數(shù)量和增值潛力所決定的。 已經(jīng)施用過多化肥的土地變得越來越貧瘠，土地的良性循環(huán)被破壞，只有大量輸入有機(jī)質(zhì)，才能夠改良土壤，對于此目的，污泥是一種廉價(jià)、理想的來源。
當(dāng)然，污泥中重金屬的含量對于農(nóng)用有著重要影響。值得注意的是，隨著工業(yè)污染治理的加強(qiáng)，流入市政管網(wǎng)的未加處理的工業(yè)污水越來越少，這樣對于控制污泥的重金屬含量，使之能夠達(dá)到農(nóng)用的安全級別，已經(jīng)是可以期待的了。污泥農(nóng)用事實(shí)上也包含林業(yè)、花卉業(yè)等，那些與人類食物鏈無關(guān)的綠色產(chǎn)業(yè)，可以提供給污泥的產(chǎn)品極好的出路，并具有較好的價(jià)格空間。只有農(nóng)用出路所提供的潛在價(jià)格空間可以覆蓋污泥處理所需的大部分成本，焚燒和填埋目前的成本對于本來就資金短缺的污水處理廠來說負(fù)擔(dān)較大。
污泥堆肥是一種有效的污泥處理方式，它利用適當(dāng)?shù)木N和機(jī)械翻動，使污泥在一定長的時(shí)間里（幾天到十幾天）產(chǎn)生發(fā)酵、升溫并熟化，通過溫度的作用可以有效殺滅污泥中的有害微生物和病原體，很大一部分水份得到蒸發(fā)，從而獲得符合農(nóng)用要求的有機(jī)肥。這一做法的優(yōu)點(diǎn)是不耗用大量的熱能，同樣可以達(dá)到減量的目的，設(shè)備投資相對不高。缺點(diǎn)是時(shí)間長，占地面積巨大，需要很高的投資才能避免惡臭污染環(huán)境。這種方法在處理大規(guī)模的市政污泥時(shí)有一定限制。 19 污泥農(nóng)用有什么規(guī)定要遵守嗎？
污泥農(nóng)用必須遵守一個前提：只有經(jīng)過熱干化或生物堆肥、化學(xué)穩(wěn)定化處理的污泥才能施用。干化廠或堆肥廠必須對所出廠的污泥進(jìn)行例行檢測，除了保障農(nóng)用產(chǎn)品必須具備基本的肥效外，并對所有的檢測結(jié)果、施用目的的保留完整的記錄；同時(shí)，使用者應(yīng)該在專家的指導(dǎo)下定量施用，并定期對土壤進(jìn)行抽樣檢測，以確保施用的效果以及土壤不會發(fā)生逆向變化。同樣，污泥農(nóng)用必須對種植的作物、重金屬的含量作出完整的記錄以資比較。
污泥具有一定的熱值，但是遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于煤炭。污泥的焚燒必須首先進(jìn)行干化或半干化，在引燃時(shí)添加少量輔助燃料，其后可以達(dá)到自燃。采用先進(jìn)的熱交換系統(tǒng)，可以依靠污泥焚燒所產(chǎn)生的熱能進(jìn)行干化，其熱量可以滿足大部分甚至全部干化的需要。未經(jīng)干化或半干化處理的污泥焚燒由于過多的水份將難以點(diǎn)燃，其熱量平衡為負(fù)數(shù)，即必須添加燃料才能維持焚燒。 
脫水泥餅直接填埋本身是對資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，此外，還可能對填埋場形成諸多困難：填埋場一般是一層垃圾一層覆土，然后進(jìn)行碾壓，以確保更好的空間利用。污泥的高含水率、高粘度經(jīng)常使得碾壓機(jī)械打滑甚至深陷其中，給填埋操作帶來困難。污泥的流變性使得填埋體易變形和滑坡，成為人為的“沼澤地”，給填埋場帶來極大安全隱患。污泥的高含水率大大增加了填埋場滲濾液處理量，由于污泥細(xì)小，經(jīng)常堵塞滲濾液收集系統(tǒng)和排水管，加重了垃圾壩的承載負(fù)荷，給填埋場安全和管理帶來困難。清理收集系統(tǒng)的費(fèi)用極為昂貴。 22 污泥填埋是否有含水量和有機(jī)質(zhì)含量的限制？
考慮到污泥是一種資源，一些國家開始限制污泥的直接填埋，填埋成本的上升，引發(fā)了人們深度處理污泥、減量和資源化的市場需求。
除了土地利用、焚燒、填埋以外，污泥最終處置的資源化利用方案還在不斷嘗試中。其中包括：
根據(jù)現(xiàn)行的《城市污水處理及污染防治技術(shù)政策》：5.1、城市污水處理產(chǎn)生的污泥，應(yīng)采用厭氧、好氧和堆肥等方法進(jìn)行穩(wěn)定化處理。也可采用衛(wèi)生填埋方法予以妥善處置。5.2、日處理能力在10萬立方米以上的污水二級處理設(shè)施產(chǎn)生的污泥，宜采取厭氧消化工藝進(jìn)行處理，產(chǎn)生的沼氣應(yīng)綜合利用。日處理能力在10萬立方米以下的污水處理設(shè)施產(chǎn)生的污泥，可進(jìn)行堆肥處理和綜合利用。采用延時(shí)曝氣的氧化溝法，SBR法等技術(shù)的污水處理設(shè)施，污泥需達(dá)到穩(wěn)定化。采用物化一級強(qiáng)化處理的污水處理設(shè)施，產(chǎn)生的污泥須進(jìn)行妥善的處理和處置。5.3、經(jīng)過處理后的污泥，達(dá)到穩(wěn)定和無害化要求的，可農(nóng)田利用；不能農(nóng)田利用的污泥，應(yīng)按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求進(jìn)行衛(wèi)生填埋處置。據(jù)悉，新的政策法規(guī)正在積極制訂中。
各國根據(jù)其地理環(huán)境和土地資源狀況，制訂有不同的方針。日本由于土地極為狹小，采取全部焚燒的策略，這種不惜代價(jià)的焚燒，是其經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度可以承受的。歐共體將污泥解釋為一種資源，因此其導(dǎo)引要求各國從資源利用的角度去鼓勵農(nóng)用，限制填埋，鼓勵一切形式的能源利用。各國根據(jù)自身的地理?xiàng)l件，采取的政策多有不同。德國多采取干化、半干化后焚燒，使用大量森林垃圾等作為補(bǔ)充能源。意大利旅游資源極為重要，限制焚燒，鼓勵減量，因此多為干化后填埋或做建材。法國、西班牙都在積極推行干化減量和鼓勵農(nóng)用的政策。總之，污泥減量的必要性是其中的主要經(jīng)濟(jì)因素，干化則是主要的技術(shù)手段和趨勢。
我國污泥的問題只在近期才顯得突出起來，其中主要的難度在于：立法：關(guān)于污泥的立法明顯滯后，對污泥的生產(chǎn)者來說，尚沒有切實(shí)的緊迫感；處置資源的有價(jià)化，由于污水廠、填埋場的所有者和經(jīng)營者常常是同一個主體（國有），無法反映市場規(guī)律；環(huán)保政策事實(shí)上的“一刀切”（如禁止用煤，不論是否排放達(dá)標(biāo)），導(dǎo)致處理成本急遽上升，使得干化項(xiàng)目的處理成本極為昂貴；經(jīng)營機(jī)制和管理機(jī)制的分離、企業(yè)化運(yùn)作模式的完善尚需時(shí)日。 最有效的減量方式是熱干化，可以將含水率從70％降到10％以下。事實(shí)上，根據(jù)最終處置的需要，污泥最終含固率可以在60％－95％之間變化，此時(shí)，污泥的減量超過60％，從成本上和安全性上更為合理。
最廉價(jià)的減量方式是堆肥，利用污泥自身有機(jī)質(zhì)的發(fā)酵產(chǎn)生的熱量進(jìn)行蒸發(fā)，可以將含水率從70％以上降到30％以下。但由于占地巨大和臭氣處理難度，在效率上明顯低于前者，對于大城市來說難以應(yīng)用。最徹底的減量方式是焚燒，減量至原濕泥體積的15％以下。但這也是最昂貴的處理方案，一般來說必須與熱干化并行考慮。
污泥處置的資源主要指填埋場和農(nóng)用土地。其它有助于減量、以及協(xié)助實(shí)現(xiàn)處置目標(biāo)的處理手段也都可以視為資源，包括焚燒爐、干化廠、堆肥廠等。對于任何國家來說，將城市周邊的土地用于填埋，就是資源的損失。污泥這種物質(zhì)顯然不適合遠(yuǎn)途運(yùn)輸至無人的荒漠地帶，在人口稠密地區(qū)，土地資源的永久廢棄的經(jīng)濟(jì)價(jià)值問題已經(jīng)突出地暴露出來。一些城市的填埋場因?yàn)榉N種原因已經(jīng)開始拒收污泥，這就是一個信號。污泥可能占用的填埋場資源甚至比城市固體垃圾為多，關(guān)鍵在于其高含水率性質(zhì)，使得填埋場資源的利用效率降低。
同等規(guī)模的處理能力，焚燒廠動輒投資數(shù)億，干化廠數(shù)千萬，堆肥廠也要上千萬，連同運(yùn)行成本（熱能、電力、人員等），污泥的最終處置必然要產(chǎn)生一定的代價(jià)。污泥的無序處置——棄置，是對市場規(guī)律的背離，也是對環(huán)境最大的破壞。如果要停止棄置，首先必須建立所有處置資源的合理收費(fèi)制度。
填埋：濃縮－>脫水－>干化－>運(yùn)輸－>填埋費(fèi)焚燒：濃縮－>脫水－>干化－>運(yùn)輸－>焚燒費(fèi)－>運(yùn)輸－>填埋費(fèi)堆肥：濃縮－>脫水－>運(yùn)輸－>堆肥－>運(yùn)輸建材(水泥、制磚等)：濃縮－>脫水－>干化－>運(yùn)輸－>處理費(fèi)(或免費(fèi)，以代替黃土) 31 污泥的合理處置將在多大程度上影響污水處理費(fèi)？
由于污泥的處置涉及一系列的成本支出，而其合理處置的責(zé)任首先從污泥的生產(chǎn)者——污水處理廠開始，因此，污水處理廠既有合理處置的責(zé)任，也有收取一定費(fèi)用的權(quán)利。在已往的污水處理義務(wù)中，已經(jīng)規(guī)定到污水處理廠必須完成到污泥的脫水。接下來的處置，主要有干化/堆肥、運(yùn)輸、焚燒、填埋費(fèi)等支出。根據(jù)地區(qū)、能源成本、最終處置資源的分布、處置方式的不同等多種因素，新增加的成本折算到每噸污水處理量上，可能在0.15-0.30元之間(天然氣)，采用廢熱和廉價(jià)能源，這個數(shù)字可望降低到0.10元以下。 32 污泥處置方式的經(jīng)濟(jì)性如何？
按處理和處置成本進(jìn)行排隊(duì)，同時(shí)考慮其全部處理過程符合最終處置的條件，從優(yōu)排序如下：農(nóng)用，包括花卉/綠化/大田（堆肥或干化后制作有機(jī)肥出售）熱能利用，給焚燒爐或聯(lián)合發(fā)電裝置焚燒，灰渣填埋建材，干化后用于燒制建筑材料，有機(jī)質(zhì)被熱能利用，無機(jī)質(zhì)成為基材，可以部分代替黃土制磚
污泥處理和處置的第一要素是建立收費(fèi)制度。環(huán)境屬于所有的公民，公民有義務(wù)承擔(dān)其保護(hù)和治理的義務(wù)。污泥的處置必須以立法形式公布和監(jiān)督執(zhí)行。無論廢物的種類如何，其排放和處置根據(jù)各地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)狀況，必須制訂統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)(重量)收費(fèi)，并將收費(fèi)用于專項(xiàng)污染物的治理和處置。完成環(huán)境治理的企業(yè)化進(jìn)程，并將污染物治理的全部責(zé)權(quán)利按照市場競爭的原則進(jìn)行分配，其法人必須承擔(dān)污染物治理的全部經(jīng)濟(jì)和法律責(zé)任。來源 | E20水網(wǎng)固廢網(wǎng)”微信公眾號