国内外污水处理厂污泥产生、处理及处置分析(一)

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摘要：国内外污水处理厂污泥产生、处理及处置分析

关键词：污泥产生 处置分析 污泥处理

1 国内外污泥产生量

　　随着我国社会经济和城市化的发展，城市污水的产生及其数量在不断增长。目前全国已建成运转的城市污水处理厂约427余座，年处理能力为113.6亿立方米[1]。根据有关预测，我国城市污水量在未来二十年还会有较大增长，2010年污水排放量将达到440×108 m3／d；2020年污水排放量达到536×108 m3／d[2]。
　　污泥是污水处理后的附属品、是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体。污泥量通常占污水量的0.3%～0.5%（体积）或者约为污水处理量的1%～2%（质量），如果属于深度处理，污泥量会增加0.5～1倍。污水处理效率的提高，必然导致污泥数量的增加。目前我国污水处理量和处理率虽然不高（4.5%），但城市污水处理厂每年排放干污泥大约30万吨[3]，而且还以每年大约10%的速度增长[4]。
　　西方发达国家由于工业化进程早，经济实力雄厚，所以污水处理技术先进，处理程度较高。但是自从1875年英国伦敦建立世界第一个污水处理厂以来，污泥处理问题便成为市政管理的重要问题之一。随着城市人口的增长、市政服务设施的不断完善、污水处理技术的不断提高，欧、美等发达国家的污泥产量每年大约以5%～10%的速度增长。影响污泥产生的因素来自多方面，污水、污泥处理技术的应用和改善以及人口增长是导致污泥质和量同步增加的主要因素，另外一些环境政策的实施，如禁止污泥陆地填埋、对填埋容量的关注、执行填埋法令后封闭填埋场、禁止填埋场填埋庭院垃圾等政策以及污泥处置费用高昂、污泥产品市场需求等地方经济发展要求也促进了污泥利用的增加。美国各州以及联邦法令，尤其是503污泥法令自1991年的实施已经部分地鼓励了污泥的循环利用而不仅仅是污泥处置。
　　据美国环保署估计，1998年全美干污泥产量为6.9百万吨。在过去的20年，美国人口和开展市政污水处理的人口数量皆得到显著增加，而且自从1972年政府颁布水净化条例以来，污泥量得到了快速的增加。可以预计，随着人口水平的持续增加，污泥的产量还会增加，而且污泥产量的年增长速率会超过市政所能提供污水处理服务人口的增长速率。1986～1996年期间，美国只经过1级处理的污水流量减少了4％，而经过二级或更高级处理的污水流量增加了2％。假设这种趋势发展下去，根据市政所能提供污水处理服务人口的增长和污水二次处理以及污泥产量的轻微改变进行预测，到2005年美国干污泥产量将达到7.6百万吨，2010年将达到8.2百万吨。这就是说，从1998年到2010年，污泥产量将增加19％。下表是1998年以后美国污泥产量和处理状况及预测[57]。

表1　美国污泥产量及其预测年份1998200020052010有利利用（百万吨）

（干污泥）

土地利用2.83.13.43.9先进处理0.80.911.1其他有益利用0.50.50.60.7小计4.14.555.7处置（百万吨）

（干污泥）

地表处置/陆地填埋1.210.810焚烧1.51.61.51.5其他0.10.10.10.1小计2.87.17.68.2总计（百万吨）6.97.17.68.2出处：U.S. EPA：Biosolids Generation, Use, and Disposal in the United States.September 1999

　　1990年欧洲干污泥产量为11.07百万吨，到1999年干污泥产量达17.46百万吨[4]。到2005年，欧洲将建立许多新污水处理厂，一些国家污泥产量将几乎增加300％，污泥管理将是一个严峻挑战，选择处理处置方法也将会具有更大的经济和环境内涵。由于城市污水处理要求的日益严格，欧洲城市污泥产量预计将增加50％。下表为欧洲国家污水处理厂污泥的处理和预测[41]。

表2　欧洲污水处理厂污泥的处理和预测（干泥） 单位：103吨重／年年份处置比利时丹麦德国希腊法国爱尔兰卢森堡荷兰奥地利葡萄牙芬兰瑞典英国合计1992 水体消纳／／／／／14／／／／／／282296循环利用171101018140245134633887／4722351填埋342584665131164177587563／1301624焚烧／40274／110／／1266／／／90592其它8／70／／3／1313／／24122合计5917522086664337932419012615024399852281995 水体消纳／／／／／15／／／／／／267282循环利用221201151148977956344861206482853填埋3925857651141431925888721061141747焚烧／40411／161／／5666／／／110844其它17／93／／4／23315／1119185合计781852512667644010366190147158236115859101998 水体消纳／／／／／／／／／／／／240240循环利用3312512704572259100687485／6723037填埋372574482921711085814765／1181494焚烧1150558／214／315066／／／1441196其它32／89／／1／23425／／19193合计1132002661868784313381196246150／119361602000 水体消纳／／／／／／／／／／／／／0循环利用40125133466406591106810490／10143605填埋43256089071351685820960／1111379焚烧1150732／269／320066／／／3261657其它37／62／／／／23435／／19180合计13120027369698010013401196348150／147068212005 水体消纳／／／／／／／／／／／／／0循环利用471251391776584911068108115／11183947填埋402550092／291685821545／1141187焚烧1450838／407／420065／／／3321910其它58／58／／／／23436／／19198合计159200278799117211314401195359160／15837242

　　到2005年，欧洲15个成员国干污泥产量预计可能由1992年的660万吨上升到至少940万吨。欧委会希望：到2005年污泥农用比例上升73％达到污泥总产量的53％；污泥焚烧比例达到总产量的25％，比目前增加大约300％；到2005年填埋数量比目前下降24％[45～47]。