污泥处理与资源化利用现状分析

另外污泥还可以施用于各种严重扰动的土地，如过采煤矿、尾矿坑、取土坑、以及已退化的土地、垦荒地、滑坡与其他因自然灾害而需要恢复植被的土地。C.Lue-Hing等在美国芝加哥富尔顿的煤矿废弃地上施用污泥，改善了土壤耕性，增加了土壤透水性，提高了土壤CEC值，并提供了作物生长所需的有效养分。
2.2间接施用
2.2.1污泥消化后农用
对污泥进行厌氧消化处理，可以达到污泥减量化的目的，而且可以回收一部分能源，也可为后续处理减轻负担。近年日本的污泥消化技术进一步提高，如机械浓缩和高浓度消化的有机结合、搅拌和热效的改善、完全的厌氧二项消化法（发酵工艺＋甲烷发酵工艺的分离法），使发酵时间大大缩短，甲烷发生量和消化率提高。国内约有40％的污水处理厂把污泥进行消化脱水后农用，一方面可以产生部分能源回用，另一方面可以减少污泥中的部分有害细菌，增加污泥的稳定性。这样，污泥在农用中其负面影响相对小一些。
2.2.2制成复合肥料使用
污泥与城市垃圾、通沟污泥等堆肥后农用。污泥经过堆肥发酵后，可以杀死污泥和垃圾中绝大部分有害细菌，还可以增加和稳定其中的腐殖质，应用风险性较小。这种方式解决了污泥在使用中科技含量不高的问题，存在的问题是应用量较少，国内也有一些报道，但目前推广应用程度还远远不够。
2.2.2.1污泥堆肥
要求污泥的含水率要低于70%，所以污泥要预先做干化处理。另外要加入堆熟后的污泥或木屑作分散剂。木屑与污泥的重量比为1:5，孔隙率156％，堆高2-4m，底部布气管间距2m，通风速率17～28L/kg•h，堆肥周期12～15d，堆肥温度可达55℃～60℃，污泥体积可减少25％。堆肥温度达55℃～60℃时，持续5～7d可有效的杀灭各种病原菌与寄生虫卵，无恶臭。堆肥成品仍保持原污泥的水平。
2.2.2.2污泥与城市垃圾混合堆肥
污泥与垃圾混合堆肥的体积比为4:7，含水率和孔隙率约为50%，有机质含量约20%时，堆肥的效果较好，周期较短。污泥与垃圾混合高温堆肥的工艺流程分预处理、一次堆肥、二次堆肥和后处理4个阶段。
一次发酵—在发酵仓内进行，污泥与垃圾的混合比为1:3.5～2.8，混合料含水率50%～60％，C/N为30～40:1，通气量为3.5m3/m3•h，堆肥周期7～9d。
二次发酵—经过一次发酵后，从发酵仓取出，自然堆放，堆成1～2m高的堆垛进行二次发酵，使其中一部分易分解和大量难分解的有机物腐熟，温度稳定在40℃左右即达腐熟，此过程大概一个月。腐熟后物料呈褐黑色，无臭味，手感松散，颗粒均匀。
后处理——去除杂质，破碎，装袋。
2.2.2.3污泥与粉煤灰混合堆肥
脱水污泥按1:0.6的比例掺混粉煤灰，降低含水率，可使污泥的含水量降至20％。然后自然堆肥发酵，其中加有锯末和秸秆作为膨胀剂。肥料可做成5mm柱状，在大葱、芥菜等蔬菜田上试用效果明显。
2.2.2.4污泥与化肥制作复混肥
新鲜污泥泥饼经自然风干，使含水率降至15％左右，将干化污泥与1.5到4倍体积的氯化铵、过磷酸钙、氯化钾等养分单价较低的化肥混合，用链磨机破碎、过筛，按配方分别称量和混匀，然后造粒。造粒采用圆鼓滚动法、圆盘滚动法和挤压法进行造粒，前两者属团聚造粒，物料加水增湿下滚动造粒、烘干、筛分、冷却，合格部分装袋入库，粉料回转到前段工序重新破碎造粒。挤压法则将粉料直接输入挤压造粒机，使用强力挤压成圆柱状，再切成5mm长的段。相对来说，挤压法的成粒率、含水量和平均抗压强度较好，且加工成本低。复混肥在盆栽试验中比化肥有增产效果，但在水稻与小麦的田间试验中增产效果相同。
2.3污泥制作饲料
污泥中含有大量有价值的有机质（蛋白质和脂肪酸等），据报道污泥中含有28.7%～40.9%粗蛋白，26.4%～46.0%灰分，其中70%的粗蛋白以氨基酸形式存在，以蛋氨酸、胱氨酸、苏氨酸为主，各氨基酸之间相对平衡，是一种非常好的饲料蛋白。据日本科学技术厅资源调查会的报告，当污水来源是有机性工业废水以及食品加工、酿造工厂和畜牧厂的废水时，剩余污泥中含有大量细菌类和原生动物，很有希望作为鱼、蟹的饲料。采用活性污泥法处理，污泥经过灭菌等过程，制成饲料，污泥与饲料成品的投入产出比为1:0.6。如果都用嗜气性微生物制成饲料，将成为水产养殖业的丰富的饲料来源。因污泥中含有蛋白质、维生素和痕量元素，利用净化的污泥或活性污泥加工成含蛋白质的饲料用来喂鱼，或与其他饲料混合饲养鸡等，可提高产量，但肉质稍差。
另外，污泥还可用做建材、合成燃料和吸附剂等，但相关技术还有待于进一步研究和完善。
3长期施用污泥的环境影响
3.1对土壤理化性质的有利影响
研究表明，施用适量污泥后，明显地增加了土壤有机质的含量，有效地改善了土壤结构、水利学性质及化学性质，由此带来的容重降低，孔隙度、团聚体稳定度以及持水量和导水性的增加，对农业生产起到了积极的作用。土壤环境的改善为土壤微生物的活动提供了条件，土壤微生物活动又反过来进一步促进土壤肥力的提高。土壤微生物的活动参与并促进了土壤中的物质循环，因此，施用城市污泥还能促进土壤微生物的活动，从而改变土壤结构，促进土壤团粒形成，增大土壤抗冲性，减少径流冲刷，最终达到控制水土流失的目的。