摘要:为确定青岛市城市污水处理厂污泥资源化利用途径,对三座典型污水处理厂的脱水污泥进行采样和成分分析。结果表明:所有污泥偏碱性(pH=8.68～8.81),含水率较高(70%～83%);污泥中有机质、氮、磷、钾含量丰富;污泥中重金属和B的含量较低,均符合国家《农用污泥中污染物控制标准》。这种污泥进行卫生填埋时,不仅浪费资源,还存在一定的安全隐患,施工难度大,渗滤液无法有效处理等问题。污泥焚烧则会产生含有致癌物的烟气,且处理成本昂贵。最为适宜的污泥利用方式是堆肥后作为林地、花卉的肥料。对于处理生活污水产生的污泥,则应首先提取细胞蛋白作为动物饲料添加剂,其余部分再作为肥料。
关键词:污水处理厂,污泥,成分,堆肥,利用
城市污水处理厂的兴建与运行,是保护水资源和防治水体污染的重要举措。随着经济、社会飞速发展,人们生活水平迅速提高,市政污泥的产量也随之快速增加。1998年欧盟污泥产量约为8.0×106t/a(干重),到2005年,欧盟的污泥产量从1992年的7.2×106t/a(干重)至少增加到11.2×106t/a(干重),污泥产量增加55%,有些成员国甚至增加500%[1]。
随着城市化进程的加快,中国城市污水污泥的数量也在急剧增加。目前,我国每年排放的干污泥约为5.0×106t,且在不断增加[2]。大量的污泥因无稳定合理的处置出路,侵占人们本来就紧张的生活空间,并造成二次污染。因此,污泥问题已经引起世界各国政府的高度重视,污泥处理与利用技术的研究也成为专家学者关注的重要环保课题。鉴于污泥特征尤其是有益和有害物质的含量及存在形态直接影响到污泥利用方式的选择,本研究首先对青岛市3座具有一定二级处理规模、运行效果稳定的污水处理厂产生的剩余污泥进行采样分析,然后结合青岛市污泥利用现状和经济发展需要,分析了污泥资源化利用的合理途径。
1材料与方法
1.1污泥样品的采集
在对青岛市团岛污水处理厂、海泊河污水处理厂李村河污水处理厂(以下简称团岛、海泊河、李村河) 进行调查的基础上,得到污水处理厂实际运行有关资料(见表1) 。2005 年4 月6 日、14 日、21 日对上述污水处理厂的排出污泥进行取样分析。取样时,在每个污水处理厂的污泥脱水传送带出口下方,以梅花形布点的方法取7 个样,混合后作为1 个污泥样品,按四分法保留约1. 5 kg ,在4 ℃下冷藏,备用。
1. 2 污泥成分的测定
(1) 污泥中有机质、氮、磷、钾含量的测定参照《土壤农化分析手册》[3 ]中的方法进行。具体方法如下:污泥有机质的分析 采用重铬酸钾容量法———水合热法测定。污泥氮的分析 全氮采用半微量凯氏法,速效氮采用碱解扩散法测定。污泥磷的分析 全磷采用硫酸高氯酸消煮法,速效磷采用钼锑抗比色法测定。污泥钾的分析 全钾采用NaOH 熔融—火焰光度法;速效钾采用NH4OAc 浸提—火焰光度法测定。
(2) 污泥中重金属(Cu ,Zn ,Pb ,Cd) 及其化合物、铬、砷、硼含量的测定参照《环境监测分析方法》[4 ]中的方法进行。具体方法如下:重金属(Cu ,Zn ,Pb ,Cd) 及其化合物的分析，采用原子吸收分光光度法测定。铬的分析 采用二苯碳酰二肼分光光度法测定。砷的分析 采用二乙氨基二硫代甲酸银分光光度法测定。硼的分析采用姜黄素分光光度法测定。
(3) 污泥含水率测定:烘干法[5 ] 。
2 结果与讨论
2. 1 污泥的特征与成分
2. 1. 1 污泥pH 值和含水率
3 座污水处理厂的污泥色泽为黑灰色,具有类似积肥的恶臭气味。由表2 可见,3 座污水处理厂污泥的含水率很高,平均值分别为:团岛72. 86 %、海泊河82. 24 %、李村河70. 53 %。这与文献报道的普通脱水工艺所得到的污泥含水率范围相符,但无法满足污泥直接填埋对含水率( 65 %) 的要求[6 ] 。3 座污水处理厂污泥的pH 值均呈碱性(平均值在8. 68～8. 81 之间) ,与我国其他城市污泥的pH 范围(6. 30～6. 91) [7 ]有一定差别,可能是因为本研究采集的脱水污泥已经过消化处理,污泥中的某些有机酸被分解所致。。
2. 1. 2 污泥中的营养成分
由表3 可见,3 座污水厂的剩余污泥中含有丰富的有机质和氮、磷、钾营养物质。比较而言,李村河污泥的有机质含量最高(552. 12g/ kg) ;团岛污泥中全氮、速效磷、全钾、速效钾的含量最高。（中国海洋大学环境科学与工程学院）
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