污水處理廠干化污泥的泥質(zhì)研究
行業(yè)動態(tài)
城鎮(zhèn)污水污泥的含水率高、體積龐大，不便于運輸與再利用，所以污泥的出路成為很多污水廠面臨的難題。但污泥中含有豐富的營養(yǎng)成分，對于植物生長具有很好的利用價值，因此對污水廠所產(chǎn)生的污泥進行有效的脫水處理，以大大減少污泥體積，實現(xiàn)污泥合理的資源化利用。
天津市華靜污水廠采用的高含固率污泥直接高效噴霧干化工藝，是在傳統(tǒng)干燥工藝的基礎上發(fā)展起來的，具有高效、低耗、快速等特點。它采用二次切向內(nèi)混三流式氣流噴嘴，在溫度高達800℃的干燥塔內(nèi)將污泥高速霧化噴出，形成粒徑為200～300um的霧狀微粒，使得污泥接觸熱空氣的表面積增加，從而使污泥在極短時間（2s）內(nèi)得到有效干化。
污泥的資源化利用越來越受到人們的重視，一些學者關注于污泥農(nóng)業(yè)利用、土地利用、建筑利用以及園林綠化利用等方面的研究。掌握城鎮(zhèn)污泥的泥質(zhì)是科學合理地進行污泥的資源化利用的前提，基于此，本文研究了干化污泥的泥質(zhì)，即研究干化污泥中的理化指標、營養(yǎng)成分與污染物含量，以期達到既合理利用污泥中有益成分又能避免帶來二次污染，為干化污泥資源化利用和土壤改良提供科學依據(jù)。
1 材料及方法
試驗材料為天津市華靜污水廠經(jīng)過高含固率污泥直接高效噴霧干化后形成的干化污泥。
依據(jù)相關的污泥農(nóng)用污染物控制標準、園林綠化用泥質(zhì)標準、土地改良泥質(zhì)標準與農(nóng)用泥質(zhì)標準中的污染物濃度限值要求，確定本研究分析測定的泥質(zhì)指標包括：理化指標（pH值、含水率）、營養(yǎng)成分（有機物、有機質(zhì)、總養(yǎng)分）、污染物（重金屬、類金屬、細菌總數(shù)和礦物油）。
按照《城市污水處理廠污泥檢驗方法》（CJ/T221-2005），分析測定污泥的pH值、含水率、有機物、總養(yǎng)分、重金屬、類金屬、細菌總數(shù)和礦物油等泥質(zhì)指標；按照《土壤有機質(zhì)測定法》（GB 9834-1988）分析測定污泥中有機質(zhì)含量。
2 結果與分析
對試驗污泥進行檢測，測得其相關指標如下：pH值為6.1～7.7、含水率為37.5%～44.6%、有機物含量為51%～59.2%、有機質(zhì)含量為61.4～651g/kg干污泥、總養(yǎng)分（TN+TP+TK）為28.1%～65.6、總氮（以氮計）為14.3～19.3g/kg干污泥、總磷（以P205計）為8.7～36.9g/kg干污泥、總鉀（以K2O計）為7.6～210.3g/kg干污泥、總鎘為5.7～8.5mg/kg干污泥、總汞為7.3～11.7mg/kg干污泥、總汞為7.3～11.7mg/kg干污泥、總鎳為15.9～117mg/kg干污泥、總鉛為11.0～116mg/kg干污泥、總砷為38.1～80.5mg/kg干污泥、總銅為54.8～308mg/kg干污泥、總鋅為317～7160mg/kg干污泥、總鉻為49.3～146mg/kg干污泥、礦物油為4.8～652mg/kg干污泥、細菌總數(shù)為（3.65～5.3）×1000000MPN/kg。將以上測定結果分別于土地改良泥質(zhì)標準、園林綠化與農(nóng)用泥質(zhì)標準對照，分析探索經(jīng)高含固率污泥直接高效噴霧干化后的干化污泥的資源化途徑。
2.1 干化污泥土地改良可行性分析
干化污泥的理化指標、營養(yǎng)成分、污染物含量等各項泥質(zhì)指標均滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 土地改良用泥質(zhì)》（GB/T 24600-2009）在中性和堿性土壤中的要求，干化污泥可用于中性和堿性土壤的土地改良。干化污泥的營養(yǎng)成分含量均較高，總養(yǎng)分、有機物的含量分別高于各自土地改良標準限值的（27.1～64.6）、（4.1～4.9）倍，有機質(zhì)含量超過土地改良標準限值的2.3倍。
2.2 干化污泥園林綠化可行性分析
干化污泥的含水率超過《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 園林綠化用泥質(zhì)標準》（CJ 248-2007）在中性和堿性土壤中其標準限值的0.11倍；總鋅含量差異大，濃度范圍為317～7160mg/kg干污泥，總鋅含量超過標準限值的0.79倍，其余各項指標均滿足要求。需進一步降低含水率與總鋅含量，只有在滿足綠化泥質(zhì)要求后方可用于綠化。
干化污泥的營養(yǎng)成分含量均較高，總養(yǎng)分、有機質(zhì)含量分別高于各自綠化泥質(zhì)標準限值的（8.3～20.9）、（1.4～25.1）倍。
2.3 干化污泥農(nóng)用可行性分析
干化污泥的總鋅含量差異較大，且超過《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918-2002）中“污泥農(nóng)用時污染物控制標準限值”、《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 農(nóng)用泥質(zhì)》（CJ/T 309-2009）與《農(nóng)用污泥中污染物控制標準》（GB 4284-84）（B級）在中性和堿性土壤中的標準限值，其超標達6.2倍，其余各項指標均滿足上述標準的要求。該干化污泥只有在總鋅含量滿足農(nóng)用泥質(zhì)要求后方可農(nóng)用。
干化污泥富含營養(yǎng)成分，有機質(zhì)含量超過農(nóng)用泥質(zhì)標準限值的2.3倍。
3 結論與展望
采用高含固率污泥直接高效噴霧干化工藝處理天津市華靜污水廠的脫水污泥，形成的干化污泥適于中性和堿性土壤的土地改良。但其含水率超過園林綠化用泥質(zhì)標準，需進一步提高干化率，使干化污泥的含水率降至40%以下，從而用于園林綠化。
總鋅超標與污水廠服務范圍內(nèi)工業(yè)污染物排放的水污染物密切相關，需加強對某些工業(yè)企業(yè)含鋅污水達標排放的監(jiān)管力度，使華靜污水廠收納的各工業(yè)企業(yè)污水持續(xù)穩(wěn)定達標排放，干化污泥的泥質(zhì)方可滿足在中性和堿性土壤中的農(nóng)用污染物控制標準與農(nóng)用泥質(zhì)標準限值的要求。但污泥農(nóng)用須慎重，研究污泥合理的施用量與施用時間，以避免其對環(huán)境產(chǎn)生負面影響。
另外，干化污泥的養(yǎng)分含量高于農(nóng)用、園林綠化與土地改良泥質(zhì)標準數(shù)倍至數(shù)十倍，將其直接用于農(nóng)用與園林綠化時會因為養(yǎng)分過多而導致植物不能正常生長，因此干化污泥農(nóng)用與用于綠化前還需研究干化污泥經(jīng)過腐熟后的總養(yǎng)分含量水平，并且通過發(fā)芽試驗等研究確定的污泥施用比例。
