城市污泥中含有大量的病原菌、寄生虫、致病微生物，以及砷、铜、铬、汞等重金属和二恶英、放射性核素等难以降解的有毒有害物质。由于污泥含水率高、体积大，给堆放和运输带来困难。城市污泥如果处理不当或不规范处理，如随意弃置，农地滥用等，将对生态环境会造成严重的潜在威胁。本文就有关污泥的处理技术作一概要介绍。

1 国内外污泥处理的途径和选择

污泥处理的一般流程是：原污泥→浓缩→消化→脱水→卫生填埋或焚烧等。国内外污泥处理的方法，一般用浓缩、消化、脱水、干化有效利用（农、林用）填埋、焚烧等，或某几个组合处置，是 各国广泛采用的方法。随着污泥量及重金属含量的增加，能用作农用的污泥占40%左右。欧盟各国1992年填埋处理约占40%，到2005年将减至17%，而焚烧处理由11%上升至38%。日本1995年焚烧处理污泥已达49%。据美国环保局估计，在今后几十年内，美国将关闭近5000个填埋场，这说明填埋处理，不是避免污染的处理方法，而只是延缓了污染的时间。污泥稳定化处置以厌氧消化为主，欧美、日本、独联体等 采用该法处理污泥占所处理污泥量的50%以上。在大多数发展中 ，土地利用和填埋是污泥处理的主要途径，而随着可填用地的日益减少，土地利用将是一个主要发展方向，特别是污泥的农用是一种符合我国国情的一种较好的选择。如果污泥中含重金属超标，就会部分的限制污泥的农业应用。

2 污泥高温堆肥技术

污泥高温堆肥技术，有静态和动态两种方法，如自然堆肥法，圆柱形分格封闭堆肥法，滚筒堆肥法，竖式多层反应堆肥法以及条形静态通风等堆肥技术。研究表明，选用适当的堆肥技术既可杀灭污泥中的病毒、病原体和寄生虫卵，又不会破坏污泥中的植物养分。

四川重庆市某污水处理厂，对有机物含量30%左右，含水率70%左右的生污泥，加入稻草、锯末、玉米秸秆等有机添加剂与之混合。生污泥占堆肥物总量的70%～80%，用双向自然通风静态好氧堆肥法。有机物将得到不同程度的降解。大肠杆菌数量及含水率明显降低，从而实现污泥的稳定化、无害化和减容化。经高温堆肥后的污泥，不仅消除了污泥的恶臭，同时杀灭了虫卵、致病菌，还可以显著降解有毒害的物质，避免二次污染，具有较好的社会效益和环境效益。堆肥产品含有多种植物生长促进剂，是一种品质优良的有机复合肥或可生产有机菌肥。可作花卉、树木等施用肥，堆肥过程中不需要其他能源和人工管理，投资及运行费用低，操作管理方便，很适用于中小型污水处理厂。

我国近几年在北京、天津、深圳、大连、秦皇岛、石家庄等城市对污泥高温堆肥处理的研究已取得了工艺技术方面的经验和成果。如天津纪庄子污水处理厂针对国情和天津的现有条件，探索出一套少加甚至不加调节剂，工艺简单、便于操作管理的污泥堆肥技术。

缺点：减容效果不理想，占地面积大，如果重金属含量较高的污泥用于农田，则会被植物富集，并通过食物链与生物链的传递对人类产生毒害作用。

3 污泥卫生填埋处理

把生污泥经过简单的无菌处理，直接倾倒于低谷地区可制造人工土地，优点：处理成本低，不需高度脱水或自然干化，既处理了污泥又增加了城市的建设用地。污泥消化后经脱水再填埋也是经常采用的方法，由于消化装置工艺复杂，一次性投资大、运行操作难度大，故我国污泥消化处理技术尚未普及。厌氧消化和巴氏灭菌法，是传统的杀菌方法，厌氧消化污泥可以使有机物消化分解，污泥不再腐败，同时通过中温消化，大部分病菌和寄生虫卵被杀灭，使他们失去活性并作为有机物被分解，由此污泥达到稳定，无害，所产生的沼气还可以利用。巴氏灭菌法需在45～68℃的条件下加热较长时间，它既不伤害污泥中的植物养分，又可使污泥符合卫生要求，但能耗太大。

缺点：由于污泥填埋对于污泥的土力学性质要求较高，地址须选择底基渗透系数低且地下水位不高的区域，填坑需铺设防渗性能好的材料（高密度聚乙烯防渗透层），卫生填埋场还应配设渗滤液收集装置及净化设施，以防止污泥中的各种有毒、有害物质，经雨水的浸蚀和渗漏污染地下水及土壤。

4 污泥焚烧处理

污泥焚烧的处理法是彻底的方法，一是脱水直接焚烧，另一类是脱水、干化再焚烧，如果城市远离填埋场，造成运费比较高，使用焚烧法处理污泥是经济有效的。因城市污泥含有大量的有机物和一定量的纤维木质素，脱水后的污泥发热量约为836kj/kg，掺入适量的引燃剂、催化剂、疏松剂和固硫剂等添加物制成合成燃料，可作工作炉窑和生活锅炉的辅助燃料。由于污泥含水率高，必须保证比较低的含水率才能制成“合成燃料”，国内外对污泥的脱水处理多采用机械压滤、真空过滤等方法，这些方法投资高、能耗大，采用重力吸附脱水法（污泥干化池），可节约费用90%。它的主要原理是：根据污泥的脱水性能，选择相应的滤料，滤料可分为二至三层，每层20～30cm厚，滤料可选择活性炭、煤渣等。泥浆用泥浆泵抽至污泥干化池，泥浆在池中均匀地扩散，经过滤料层可除去部分有害物质，而污泥被截留在滤料上面，积到一定程度，可挖至锅炉房焚烧。优点：焚烧法产生的剩余物少，无异味，可迅速和较大程度的使污泥达到减量化，不需作灭菌处理，干污泥颗粒可作发电厂燃料的掺合料，燃烧灰可作水泥的添加剂，污泥陶粒等可作建筑材料，污泥通过干馏，可提取焦油、燃料油等，也可制造四氯化碳、有机玻璃树脂、甲醛等化工产品。污泥的利用前景十分可观，缺点：一次性投资大，运行费用高，管理水平和设备维修要求高，焚烧的烟尘如果直接排放，污泥中的重金属物质会随着烟尘扩散而污染空气。另一方面成本高，如果采用机械脱水，焚烧成本是其他工艺的2～4倍。如果采用自然脱水虽然成本降低，但时间长，占地面积大，晾晒时，污泥的臭气会污染空气。

5 污泥中重金属的危害与防污染措施

污泥中重金属的种类和含量变化很大，无一定规律。主要取决于工业废水排入污水处理厂的情况。污泥中的重金属一部分为水溶性的，可被作物吸收；另一部分为非水溶性的，不易被作物吸收。

高浓度的所有重金属对动、植物都是有害的，其表现为：

（1）抑制动、植物的生长，过量的重金属能使土壤贫瘠。

（2）在动、植物的各部位中积累或浓集重金属离子，对人畜造成潜在的危险。当用污泥作为肥料施用时，水溶性部分将随水进入植物的器官与细胞，危害作物。如锌的含量超过200μg/g可使作物减产。铜的含量过多，使根减少等。但土壤中的腐殖质等有机物可因螯合或吸附作用固定金属。有机物与铜、镍、铅、锌、锰、汞等重金属的阳离子有较高的结合力，对砷、钼、硒等阴离子也有固定作用。所以污泥用作粘土土壤或腐殖质多的农田肥料，污泥中的重金属将不被植物吸收。同时土壤的pH值与氧化还原状态对重金属的污染影响也很大。锰、镉、铬、铅、锌、铜、镍等重金属的阳离子，其溶解度在酸性土壤中较高，当pH值低于5.5时，对作物的毒害作用很大。在中性或弱碱性土壤中，对作物毒害较小。

不同植物对重金属的耐受力也不同，蔬菜的耐受力较差，谷类较高，草类较高。总之，重金属的污染问题相当复杂。为了防止重金属的污染，对用污泥作肥料时，国外作了一些具体的规定，如加拿大规定：要求土壤的pH＞6.5，规定了污泥中的重金属允许含量及每年施肥次数。瑞典把污泥划分为“正常污泥”与“受污染污泥”两种。

（3）要减少污泥中的金属的污染，应采取以下措施：

①严格控制含重金属工业废水的排放，这是根本的措施。而处理含重金属工业废水的方法很多，如氢氧化物沉淀法、离子交换法、活性炭吸附法、蒸发浓缩法等，其中应用较广的是，氢氧化物沉淀法、离子交换法和活性炭吸附法。氢氧化物沉淀法的优点是可处理大量的高浓度的金属；而离子交换法中离子交换树脂的交换量是有限的，当饱和后，就不能再吸附金属离子了；近年来，利用微生物从废水中吸附重金属在投资、运行、管理和金属回收、水回用等方面优于传统的治理方法。目前，利用微生物细胞作为生物吸附剂处理含重金属工业废水的技术正向着无毒无害、无二次污染的方向迈进。

（2）加强污泥作为肥料使用的检测与科研工作；特别注意因镉在植物中的迁移性强，对人、畜毒害严重，而镍、铜、锌的污染较广泛。

（3）用污泥作肥料的土壤的pH值应大于6.5，属粘性土或腐殖质多的土壤。

（4）用污泥作肥料的植物，以谷类为宜。

（5）由于重金属可在土壤及植物中积累，应控制施肥量与施肥次数。

6 污泥综合处理技术与应用

（1）热喷处理污泥。热喷处理能有效的杀灭污泥中的病原物和除臭。并使污泥中的有机碳、速效氮和磷含量分别提高到87%、19%和35%。污泥经热喷处理，有利于提高污泥中养分的生物有效性。热喷是将物料置于压力罐内，通入蒸汽保持短时高温、高压，然后瞬时全部放压的处理技术。采用热喷与堆肥，处理时间短，无害化程度高，有利于深加工和开发有机复合肥。

（2）广东江门某电路板生产厂，由于污泥中含有大量重金属，其污泥处理方法是：将泥浆用泥浆泵抽至污泥浓缩池，污泥进入浓缩池后，经过5～8h的浓缩，浓缩污泥由污泥泵抽至污泥压滤机中压成泥饼，卸下来的干污泥饼打包另外处理。

（3）苏州城西污水厂对污泥进行微波辐射处理后，污泥的卫生指标明显改善，大肠杆菌基本被杀灭。因微波能使水温上升很快，而且微波加热是一种体积加热，一方面使细菌所处的环境温度提高，另一方面使细菌体内的温度也随着升高，甚至发生细胞内蛋白质凝固。因此，微波辐照可以对污泥快速低温灭菌，有利于污泥的农用。但严格的控制污水厂进水的重金属的浓度，是污泥农用化的关键环节之一。

（4）江苏某啤酒厂的污泥处理系统由投药系统，污泥脱水系统及污泥输送系统组成，投药罐容积1.9m³，内设5.5kW搅拌机，药剂为PAM；污泥脱水机型号为drp-150，污泥量为10t左右，脱水后的污泥由皮带输送机送至污泥储存罐，再由汽车运走。

（5）徐州污水处理厂，处理能力为16.5万m³/d，污泥未经消化，采用中科院农科所技术，通过烘干进行杀灭病菌再混合造粒成有机复合肥。

（6）唐山西郊污水处理厂，处理能力为3.6万m³/d，投资70万元，年产肥料1000t，将脱水污泥按1:0.6的比例掺混粉煤灰，降低含水率、自然堆肥发酵。其中加锯末和秸秆作为膨胀剂，使有机物腐化稳定，恶臭减少，病菌基本杀灭。

（7）淄博污水处理公司，处理能力为25万m³/d，采用消化系统，日产肥料77t，制成固氮菌、解钾菌和解磷菌。经过大田施用，肥效高于进口生物肥，每吨可获利200元。

（8）上海桃浦污水厂，采用流化床焚烧工艺焚烧污泥，上海龙华污水厂，采用转窑焚烧污泥都取得初步成功。

（9）根据 “九五”计划，到2010年城市污水集中处理应达40%。预计将增加污水处理能力（5000～6000）×10⁴m³/d，需新建集中污水处理厂1000余座。根据已建，在建水厂的实际情况，吨水造价一般在1500～2000元之间，吨水运行费0.8～1.4元之间，即建成一座50×10⁴m³/d的城市污水厂，一次性投资费用约在7.5亿至10亿元，年运行费需数千万元甚至达亿元。目前我国城市污水处理厂普遍采用的工艺为普通活性污泥法、间歇式活性污泥法、氧化沟法、AB法等，这与美国、德国等发达 所采用的技术与工艺几乎处于同一水平上，投资费用十分高昂。决定投资成本很重要的一个因素是处理工艺的选择。根据我国的国情，应控制吨水造价在600～1000元，吨水运行费控制在0.4元以下；同时要提高设备国产化率，鼓励引进技术，而不是单纯引进和购买外国设备；我国现有污水厂往往是引进国外成套设备，其价格一般是国产设备的4～6倍，这就进一步增加了城市污水厂的造价成本；要鼓励污水处理厂集中建设，一般可节约20%～30%的建设资金。以上海市污水厂为例，采用焚烧工艺，污泥处理的费用，进口设备是国产设备的1.4倍，焚烧工艺是填埋工艺的1.1倍。污泥干固体处理成本约为800元/t，以1×104污水产生2.0tDS计，1t污水的污泥处理成本约为0.16元。而国内大型污水处理厂污水处理部分成本为0.3～0.45元/t。

7 结束语

尽管城市污泥的处理方法多种多样，应根据污泥量，污泥性质，重金属含量等具体情况作具体分析，来选择本单位合适的处理方法。同时，要考虑环境生态，经济效益，处理成本，技术发展趋势等因素。还要积极探索污泥处理的新方法，新技术，新工艺。治本先治源，应考虑改进污水厂的处理工艺、控制工业废水的排放等，以减少污泥的产量。我国是一个发展中 ，对具有一定的环境条件和可开发利用荒地的地区，宜采用投资省，运行费用低的污泥堆肥工艺，对处理规模较少的污水处理厂[处理量为（5～10）×10⁴m³/d以下]可采用污泥直接堆肥方法。在资金不足时，采用分期建设的方法，待条件成熟后，再建设工艺齐全的污泥中温厌氧消化工艺是可行的。