焚烧法处理垃圾的优缺点
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焚烧法处理垃圾的优缺点范文第1篇
垃圾处理的常规方法
垃圾处理目前主要有填埋法、堆肥法、焚烧法等。下面就其中几种方法介绍如下摘要：
1.1填埋法
根据工艺的不同，又分传统填埋法和卫生填埋法两类。
1.1.1传统填埋法
这种方法实际上是在自然条件下，利用坑、塘、洼地将垃圾集中堆置在一起，不加掩盖，未经科学处理的填埋方法。
1.1.2卫生填埋法
卫生填埋法是采用工程技术办法，防止产生污染及危害环境土地的处理方法。
此二种填理法处理量大，方便易行，投资省，是我国目前处理城市垃圾的一种主要方法。但此法缺点是填理后易造成二次污染（污染地下水源），被填埋的垃圾发酵产生的甲烷气体易引发爆炸等，还占用大量农田面积，垃圾填埋场四周臭气等严重影响大气环境。
1.2堆肥法
堆肥法就是把城市垃圾运到郊外堆肥厂，按堆肥工艺流程处理后制作为肥料，成本低、产量大。由于经济实用的化肥大量普及，堆肥量大，劳动强度大，全面比较后，市场越来越小。北京市不少堆肥厂已难于走出困境。
1.3焚烧法
按焚烧原理不同，全世界又主要分为炉排炉焚烧、流化床焚烧、热解法三种。
1.3.1炉排炉焚烧
就是将城市垃圾运到焚烧厂的垃圾池，经抓吊入料斗，慢慢进入炉堂，经过干燥、燃烧、燃烬三个阶段，在大量氧气（空气过剩系数等于1.8）的助燃条件下，垃圾在炉排中用不同方法搅动下，充分燃烧，烧烬的炉渣入渣池冷却后，运往厂外填埋，垃圾燃烧后产生的大量高温烟气（850-900℃）进入余热锅炉换热，过热蒸气再进入汽轮发电机组发电。
炉排炉根据结构的不同，又分为炉排炉、滚筒炉等很多种炉型，但是德国炉排炉（又称马丁炉）最闻名，焚烧效率最高，质量最好。
炉排炉垃圾焚烧发电工艺流程见图1。
1.3.2流化床焚烧
就是将城市垃圾运到焚烧厂倒入垃圾池后，经抓吊入料斗，垃圾从焚烧炉的顶端投放进炉内后，落在活动床的中心，然后慢慢通过热砂床（600-700℃），其结果是垃圾被热砂焙烧而失去其水分变脆，继之分散到活动床两侧的流化床。在流化床内，脆而易碎的垃圾被剧烈运动的砂粒挤成碎片而很快燃烧掉。另一方面，垃圾中的不燃物则和砂粒一起移动到焚烧炉两侧，通过不燃物排出孔，和砂粒一起自动排出炉外。
流化床垃圾焚烧发电工艺流程见图2～3。
此种新型流化床焚烧炉能够在不经事先处理（破碎）的情况下直接进行焚化，是1981年研制成功的。它的典型代表是日本任原公司，目前单台日处理量已达390t/d。但它的价格仍然和炉排炉一样很高。
1.3.3热解法
热解法是在隔绝空气的条件下，垃圾在热解装置中受热而使有机质分解，转化成燃气。燃气进入余热锅炉换热后，过热蒸气进入汽轮发电机发电。
此种方法是近10～20年研制出来的，是这三种焚烧法中最新焚烧理论。由于此种炉型结构简单，无运动件，设备技术投资比较前二种便宜约50%，很有发展前途。它的产品以美国和加拿大公司为代表。
2.我国垃圾发电的必要性和可能性
2.1垃圾发电必要性
城市垃圾发电是近30年发展起来的新技术，非凡是20世纪70年代以来，由于资源和能源危机的影响，发达国家对垃圾采取了“资源化”方针，垃圾处理不断向“资源化”发展，垃圾电站在发达国家迅猛发展。最先利用垃圾发电的是德国和美国。1965年，西德就已建有垃圾焚烧炉7台，垃圾焚烧量每年达7.8105吨，垃圾发电受益人口为245万；到1985年，垃圾焚烧炉已增至46台，垃圾年焚烧量为8106吨，可向2120万人供电，受益人口占总人口的34.3%。法国共有垃圾焚烧炉约300台，可以烧掉40%的城市垃圾。目前，法国首都已建有一个较完善的垃圾处理系统，有4个垃圾焚烧厂，处理垃圾已超过170万吨/年，产生相当于20万吨石油能源的蒸气，供巴黎市使用。美国自80年代起投资70亿美元，兴建90座垃圾焚烧厂，年处理垃圾总能力达到3000万吨，90年代将新建402座垃圾焚烧厂；90年代初，美国垃圾焚烧发电占总垃圾处理量的18%，预计2000年可达40%。在美国的底特律市拥有世界上最大的日处理垃圾4000吨的垃圾发电厂。日本城市垃圾焚烧发电技术发展很快，1989年焚烧处理的比例已占总量的73.9%，90年代将升至84%，到2000年将完全采用垃圾焚烧法。
保护环境是我国的一项基本国策，随着我国城市的发展和人民物资生活水平的提高，妥善处理垃圾已成为当务之急。据统计，我国人均生活垃圾年产量为440kg，且每年以8-10%的速度在递增，大量的垃圾被运到城郊堆放，已成为公害。全国历年垃圾堆存量已高达60亿吨，堆占耕地5亿m2，直接经济损失达80亿元人民币。因此，垃圾滋生已成为我国继能源、交通、工业三废之后又一重大难题，形势严重，刻不容缓。目前我国城市已发展到660个，城镇人口2.6亿，按每人每年产生440kg垃圾计算，则产生垃圾量为1.14104万吨，是可以使100万人口的城市覆盖1米。但另一方面，假如将其全部利用，则相当于1340万吨石油的能量，可见垃圾处理对我国来讲，意义更重大。我们相信，随着我国城市居民生活水平不断提高及人们环保意识的增强，垃圾焚烧发电的前景布满希望。非凡是1998年国家计委有关新能源建设项目审批通知中指出，垃圾发电也是一种新型能源，给予了大量的优惠政策支持，综合考虑其社会效益，环保效益及经济效益，建设垃圾电厂是非常必要的。
2.2垃圾发电的可行性
现代生活垃圾包罗万象、应有尽有，但可概括为可燃垃圾和不可燃垃圾两部分。其中可燃垃圾包含纸布、皮革、塑料、橡胶、竹木、动植物残体、树叶、果皮、厨余等，由有机物和可燃物构成城市生活垃圾的主体。而不可燃垃圾专指各类金属、玻璃、石陶瓷等无机物。根据我国大中城市垃圾热值均在800kcal/kg～1500kcal/kg，这些垃圾均能自燃，均能发电。燃烧一吨城市生活垃圾可发电300～400kw。而且垃圾焚烧处理后的灰渣呈中性，无气味，不会引发二次污染，且体积减少90%，重量减少75%以上，明显减容减量。直接通过垃圾焚烧，产生高温烟气进入余热锅炉产生蒸气，进入汽轮发电机发电，在国外早已是成功的经验，国内深圳垃圾电厂七年的实践也证实了垃圾发电的可行性。
3.垃圾焚烧厂建设的几点建议
3.1建设垃圾焚烧发电厂的指导思想应是实现垃圾处理的无害化，减量化，资源化。它们的相互关系是以无害化为核心，垃圾资源化是企业生存发展的条件，减量化是目的。
3.1.1一个垃圾焚烧厂是否成功？第
一、看它是否做到了无害化，即它的焚烧炉污染排放物是否达到国家规定的标准。我国目前仅有一个城镇垃圾焚烧污染物排放标准（征求意见稿），标准是偏低的。目前世界上城镇垃圾焚烧污染物排放标准最高的为德国、瑞士等。越高投资越大。本人认为美国、加拿大标准比较适中，二恶英为I-TEQ0.5ng/m3.我国征求意见稿是参考美国标准制订的,但目前二恶英暂不监督,仅供考虑。现实要求我国应尽早制订国定标准，工程设计才能有法律依据。假如一个垃圾焚烧厂污染排放物超过国家标准的规定，造成二次污染，那它就是失败的。
3.1.2垃圾处理必须减量化，最好的高效堆肥厂也只能把垃圾中50%左右的有机物变为肥料，另50%未处理。目前，最差的垃圾复合肥仅用有机物垃圾的百分之几，（不到10%），其余送去填埋。未达到减量化目的。只有焚烧处理后，重量减少到25%，体积减少到5～10%，才真正做到了减量化。
3.1.3垃圾处理必须资源化。因为垃圾处理是一个高投入低产出的行业，假如连这么一点低收入都不去争取，政府就没有那么多钱来支持垃圾焚烧厂，企业就亏损或建不起来。只有在对垃圾进行综合治理后，如垃圾焚烧后，热能发电，废渣中金属回收，废渣制砖作建筑材料，臭气吸入焚烧炉燃烧，污水作为冷却废渣水循环，少量无用污水经污水处理合格后排放。垃圾资源得到综合利用后，产生较好经济效益，支持了企业生存和发展，再加上政府优惠政策，企业才有光明前途。
3.2发展垃圾焚烧发电事业，必须立足我国国情。
我国目前在垃圾处理上的国情又是什么呢？我认为我国城市生活垃圾处理目前主要是填埋和堆肥，而且堆肥成功的也较少。我国目前垃圾热值较低，仅为800～1500kcal/kg，政府拿不出那么多钱来处理垃圾，所以全国660个城市都存在着不同程度的垃圾山包围着城市。填埋带来的二次污染，非改不可。堆肥是利用垃圾中的有机物质发酵而成，而垃圾中占一半以上的无机物又如何处理呢？也只有焚烧利用。而垃圾中有机物资中经常由于垃圾源头不能严格分选，不少有害物质如重金属进入有机物中一起成为堆肥。假如堆肥中重金属含量超标，种出的蔬菜、庄稼，人们吃了有害身体健康。外国只要把堆肥用来种花、种草、种树。我们中国人堆肥的目的就是施肥于农作物，堆肥中重金属不能超过国家规定的标准，应引起重视。所以，垃圾堆肥前景有限。还是应该走垃圾焚烧处理之路。人类在垃圾如何处理上已经走了几十年的历程，首先摸索了各种炉排炉焚烧建设，逐步发展完善而成为今天各种应用的炉排炉，最高水平为德国，热效率达到0.8以上。日本三菱公司购买德国专利，目前设计炉排炉热效率仅为0.63。其次摸索了流化床焚烧理论，逐步发展完善到垃圾不用分选直接入新流化床焚烧，以日本任原公司为最高水平。最后摸索了热解法焚烧原理，运动件少，设备简单些，成本仅为以上二种的一半，热效率也在0.8以上，以美国、加拿大为代表。我认为，我国应首先引进一批垃圾焚烧处理设备，从中摸索经验再发展我国自己的产品。但应从原理和结构，成本上全面分析后，找到达到同样目的，设备简单、成本低的设备作为我国发展方向。目前深圳、上海浦东、浦西及北京朝阳垃圾焚烧发电厂等均选用的是炉排炉，结构复杂，成本高，而且没有一家选用德国的，如我国有的工厂，按日本三菱公司专利产品设计，热效率较低。假如选德国专利设计不就提高了很高水平吗？我院这次设计常德垃圾发电厂就选用加拿大瑞威公司产品，长沙垃圾发电厂就选用美国垃圾热解法发电，热效率均在0.8以上，整个电厂投资比炉排炉减少一半。
3.3如何走中国人自己的路
我认为，城市垃圾处理应从源头抓起，即各个城市市长应重视这个环保新问题。
3.3.1从源头抓起，对垃圾进行分选，除对市民进行教育外，要求环卫部门具体落实，每一个垃圾收集点，分别玻璃类桶、金属类（各种易拉罐等）桶，有害物质（电池、日光灯、油漆、药品等）桶，石、砖、炉渣类桶，厨余等有机物捅，分选分装分运。玻璃、金属回收利用，有害物资再分选利用后填埋，石、砖、炉渣类桶送填埋，其余送垃圾焚烧发电厂。这样，大大减少了垃圾焚烧厂投资，进行了废物回收利用，创造了资源财富，是大有经济效益的工作。
3.3.2垃圾焚烧设备厂必须和设计院、焚烧厂合作，全面跟踪焚烧设备工程设计、安装调试运行中的优缺点，然后全面分析经验和教训及具体技术新问题，寻找新的解决办法、途径，再设计更加先进、更加完善、更符合实际的焚烧设备来，才成为可能。假如单靠制造厂引进外国一个专利或一部分专利，照着干，是远远不够的，因为中国的垃圾有它的特色。哪个工厂也没有经济实力搞几套焚烧厂作试验。最省钱的办法是主动找上设计院和焚烧厂一道合作，发挥各自优势，注重各自侧重点，全面跟踪项目全过程，有志者事竟成。
3.3.3广泛调查分析，找到焚烧热效率最高，污染排放标准达到国家要求的，投资、运行成本最低的焚烧设备，才能具有竞争力，才有好的经济效益和社会效益。
焚烧法处理垃圾的优缺点范文第2篇
关键词：污水污泥处理处置 污泥处理工艺 污泥土地利用 污泥堆肥
表1 国内已建城市污水处理厂污水污泥处理工艺
序号
污泥处理流程
应用比例
1
浓缩池 最终处置
21.63%
2
双层沉淀池污泥 最终处置
1.35%
3
双层沉淀池污泥 干化场 最终处置
2.70%
4
浓缩池 消化池 湿污泥池 最终处置
6.76%
5
浓缩池 消化池 机械脱水 最终处置
9.46%
6
浓缩池 湿污泥池 最终处置
14.87%
7
浓缩池 两相消化池 湿污泥池 最终处置
1.35%
8
浓缩池 两级消化池 最终处置
2.70%
9
浓缩池 两级消化池 机械脱水 最终处置
9.46
10
初沉池污泥 消化池 干化场 最终处置
1.35%
11
初沉池污泥 两级消化池 机械脱水 最终处置
1.35%
12
接触氧化池污泥 干化场 最终处置
1.35%
13
浓缩池 消化池 干化场 最终处置
1.35%
14
浓缩池 干化场 最终处置
4.05%
15
初沉池污泥 浓缩池 两级消化池 机械脱水 最终处置
1.35%
16
浓缩池 机械脱水 最终处置
14.87%
17
初沉池污泥 好氧消化 浓缩池 机械脱水 最终处置
2.70%
18
浓缩池 厌氧消化 浓缩池 机械脱水 最终处置
1.35%
注：表中未注明的污泥均为活性污泥。
表2 几种浓缩方法的比能耗和含固浓度
浓缩方法
污泥类型
浓缩后含水率（%）
比能耗
干固体（Kw·h/t）
脱除水（Kw·h/t）
重力浓缩
初沉污泥
90~95
1.75
0.20
重力浓缩
剩余活性污泥
97~98
8.81
0.09
气浮浓缩
剩余活性污泥
95~97
131
2.18
框式离心浓缩
剩余活性污泥
91~92
211
2.29
无孔转鼓离心浓缩
剩余活性污泥
92~95
117
1.23
从表中可以看出，初沉污泥用重力浓缩法处理最为经济。对于剩余污泥来说，由于剩余活性污泥浓度低，有机物含量高，浓缩困难，采用重力浓缩法效果不好，而采用气浮浓缩、离心浓缩则设备复杂，费用高，也不适合中国国情。所以，目前国内推行将剩余活性污泥送回初沉池与初沉污泥共同沉淀的重力浓缩工艺，利用活性污泥的絮凝性能，提高初沉池的沉淀效果，同时使剩余污泥得到浓缩。国内污水厂对此进行了试验研究，表明这种工艺的初沉池出水水质好于传统工艺[4]。因此，国内当前将重力浓缩法作为主要的污泥浓缩方法，图1为国内污水厂所采用的污泥浓缩方法情况。
由于国内经济状态和资金短缺，且污泥中有机物含量低，所以重力浓缩法仍然将是国内今后主要污泥减容手段。
1.1.3 污泥稳定
国内目前常用的污泥稳定方法是厌氧消化，好氧消化和污泥堆肥也有部分被采用，并且污泥堆肥正处于不断研究阶段，而热解和化学稳定方法或者是由于技术的原因或者是由于经济、能耗的原因而很少被采用[5]。图2为上述几种污泥稳定方法在国内所占的比例。
1.1.4 污泥脱水
国内现有的污泥脱水措施主要是机械脱水，而干化场由于受到地区、气候条件的限制很少被采用。图3为几种污泥脱水技术在国内所占的比例。
1.2 国内城市污水污泥处理中存在的问题
国内城市污水污泥的处理起步较晚，其中也存在许多问题，主要表现在以下几个方面：
1.2.1 污泥处理率低、工艺不完善
我国存在着重废水处理，轻污泥处理的倾向。很多城市未把污泥的处理作为污水厂的必要组成部分，往往是污水处理厂建成后，相当长的时间后才建污泥处理系统，造成我国城市污水污泥处理率很低。从表1的工艺中也可以看出，国内城市污水厂的污泥处理工艺是很不完善的。污泥经过浓缩、消化稳定和干化脱水处理的污水厂仅占上述城市污水厂的25.68%。这说明我国70%以上的污水厂中不具有完整的污泥处理工艺。不具有污泥稳定处理的污水厂占55.70%，大量未经过稳定处理的污水污泥将对环境产生严重的二次污染。不具有污泥干化脱水处理的污水厂约占48.65%。污泥经浓缩、消化后，尚有约95%~97%含水率，体积仍然很大。这样庞大体积的污泥如果不经过污泥的干化脱水处理，将为运输及后续处置带来许多不便。
1.2.2 污泥处理技术设备落后
当前我国有些污水处理厂所采用的污泥处理技术已经是发达国家所摈弃的技术，其水平还停留在发达国家的70、80年代的水平，有的甚至是国外的60年代的水平。而且有些污泥处理技术根本不合乎国内的污水污泥特性，对所采用的技术缺乏必要的调查研究。污泥处理设备也比较落后，性能差、效率低、能耗高，专用设备少，未能形成标准化和系列化。因此，限制了我国污泥处理技术的提高和发展。
1.2.3 污泥处理管理水平低
很多已建成的污泥处理设施不能正常运行，除技术水平外，管理水平低也是重要因素。大部分污水厂的管理人员和操作人员的素质较差，缺乏管理经验，不能有效地组织生产，加上技术人员少，各个专业不配套，所以一旦生产上出现问题，不知如何处理，有的污水处理厂的污泥处理系统只好长期停止运行。提高污水厂的管理水平，早日实现科学管理是保证污水厂污泥系统长期运转的关键所在。
1.2.4 污泥处理设计水平低
我国排水事业有很大发展，积累了较为丰富的污水处理设计经验，并培养了大批设计人材。但在污泥处理方面，我国还缺乏实践经验和设计经验，尤其是污泥处理系统的整体水平还比较低，从已建成的污水处理厂的污泥处理装置看，运行工况不佳，不能保证长期运行，很多厂的装置建成后，又进行较大的技术改造，造成人力、物力和财力的极大浪费。
1.2.5 污泥处理投资低
国内污泥处理投资只占污水处理厂总投资的20%～50%，而发达国家污泥处理投资要占总投资的50%～70%。
1.3 我国城市污水污泥处置的状况及分析
城市污水污泥的处置途径包括土地利用、卫生填埋、焚烧处理和水体消纳等方法，这些方法都能够容纳大量的城市污水污泥，但因国家的不同而应用情况有所不同。我国自80年代初第一座污水处理厂天津纪庄子污水处理厂建成投产后，污泥即由附近郊区农民用于农田。其后北京高碑店等污水处理厂的污泥也均用于农田。随着城市污水污泥产生量和污水处理厂的逐渐增多，目前我国已开始将污水处理厂污泥用于土地填埋和城市绿化，并将污泥作基质，制作复合肥用于农业等。但在国内，总的状况还是以污泥土地利用的形式为主，将污泥用于农业。可由于国内在污泥管理方面对污泥所含病原菌、重金属和有毒有机物等理化指标及臭气等感官指标控制的重视程度还不够高，因此限制了对污泥的进一步处置利用，图4为几种污泥处置技术在国内所占的比例。
国内的污泥处置，即最终出路存在严重问题，从上图可以看到仍有13.79%的污泥没有任何处置，这将为环境污染带来巨大危害。污泥散发的臭气污染空气，病原菌对人类健康产生潜在威胁，重金属和有毒有害有机物污染地表和地下水系统。造成这种现象的原因可以归纳如下：由于国内污泥处理处置的起步较晚，许多城市没有将污泥处置场所纳入城市总体规划。造成很多处理厂难以找到合适的污泥处置方法和污泥弃置场所；我国污泥利用的基础薄弱，人们对污泥利用的认识存在严重不足，对污泥的最终处置问题缺乏关注，给一些有害污泥的最终处置留下了隐患；污泥的利用率不是很高，仍有一部分的污水厂污泥只经贮存即由环卫部门外运市郊直接堆放，尤其是国内一些南方城市很多采用这种方式。这样的处置方式既影响了污水厂的正常运行，同时污泥的随意堆放又可能产生二次污染，也造成污泥资源的浪费。因此，我国当前面临的问题是尽快发展污泥处置技术来解决不断增长的污水污泥。
2 我国城市污水污泥处理处置对策
2.1 我国城市污水污泥处理途径
从国内今后的发展趋势来看，其城市污水处理将形成以国家投资的大型污水处理厂为主，各地区根据经济发展状况投资兴建的不同规模污水处理厂并存的局面，因此对污水厂污泥的处理应根据污水厂所处的环境位置、处理规模、资金来源、经济技术水平来确定适合中国国情的工艺方法和技术设备等。
污泥处理的目的是使污泥减容化、稳定化、无害化及综合利用。对于国内城市的各类污水处理厂来说，应该不断完善其污水污泥处理工艺，选择包括污泥浓缩、厌氧消化、脱水等较完善的污泥处理工艺，并积极开发性能良好的、国产的污泥浓缩、稳定和脱水的装置和机械，以提高污泥的含固率，使后续的污泥处置和综合利用能顺利进行。就选择污水污泥浓缩技术来说，由于国内城市污水污泥中有机物含量低，所以采用重力浓缩仍然是一种经济、有效的污泥减容方法。污泥脱水的方法主要包括自然干化和机械脱水，而自然干化由于受到气候、地区的限制而很少被采用。污泥的机械脱水能有效降低污泥体积，为污泥的后续处置打下良好基础。现在常用的机械脱水技术有板框压滤脱水、带式压滤脱水和离心脱水等，在实际运行中各有其优缺点，同时污泥的性质对脱水效果影响很大，因此对机械脱水方法的选择应根据污水厂工艺、运行的特点和污泥处理处置的要求而定。污泥处理时采用不同的稳定方法对整个污水处理的工艺选择和技术经济比较有举足轻重的影响，典型的稳定方法有厌氧消化、好氧消化和堆肥等的生物稳定法及投加石灰的化学稳定法。对目前国内现有的情况来说，应考虑采用基建投资少、运行管理费用低、简易高效的污泥稳定方法。污泥的中温厌氧消化法为国内的部分污水处理厂所采用，它不仅能将污泥中的有机物降解，同时杀死部分病原菌和寄生虫（卵），从而使污泥达到稳定化以及部分无害化，而且消化产生的沼气还可作能源回收。不过该法投资大，操作管理严格，对工艺技术及安全运行的要求也较高，这对国内大型的污水处理厂来说是可行的，而对于国家缺乏技术经济优势的小型污水处理厂，采用污泥厌氧消化作为污泥稳定、无害化措施是不可行的。笔者认为，对于小型污水处理厂，一是在选择污水处理工艺时，可选择延时曝气法(如采用氧化沟)，由于该工艺产生的污泥随着泥龄的增长，有机物分解趋于完善，挥发分含量随之减少，其能量也逐渐降低，污泥趋于稳定。当污泥龄足够长时，其好氧稳定的结果与厌氧消化稳定的结果很接近[6]。二是采用生污泥直接脱水后进行好氧堆肥的方法，好氧堆肥是利用微生物的作用，将污泥转化为类腐殖质的过程，可消除污泥恶臭，堆肥后污泥稳定化、无害化程度高，是经济简便，高效低能耗的污泥稳定化无害化替代技术。
2.2 污泥堆肥是符合中国国情的污泥稳定技术
污泥农用前最好进行堆肥化处理，目的是经过生物降解作用，使植物养分形态更有利于植物的吸收，另一方面还可消除臭味、杀死病原菌和寄生虫。
目前世界各国普遍采用的堆肥方法有静态和动态堆肥两种，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工艺，这些方法都在不断发展和完善。
近年来，国内先后建成了一些机械化程度较高的堆肥厂，如无锡、杭州、武汉、上海等地的机械化堆肥技术包括较完整的前处理、发酵、后处理工艺和设备，其堆肥技术在产品质量、运行操作可控性、环境质量等方面的指标都达到了较高水平。天津市污水处理研究所在纪庄子污水处理厂进行的污泥高温堆肥的试验和研究中，探索出了一套少加甚至不加调节剂、简单而便于操作管理的污泥堆肥工艺，同时提出了工艺流程和技术参数，为生产线的设计与建设提供了技术依据。以堆肥处理前、后消化污泥的提取液为试验液，以草履虫为试验对象所进行的综合毒性研究表明，两者的半致死浓度相差近10倍，说明堆肥对毒性有机物的降解效果是显著的[7]。
1997年北京市环境保护科学研究院总结多年研究成果，吸取国内外各类机械堆肥装置的优点设计、研制了污泥动态发酵器，该装置效率高、能耗低，便于操作管理和设备化。根据所研制的设备，提出以污泥动态发酵器为核心的污泥制复合肥新工艺路线，建成了1条年产5000t复合肥生产的装置。生产线包括污泥动态发酵器、混合搅拌器、圆盘造粒机、烘干机、筛分机等组成，运行以后设备稳定可靠、经济效益明显。该研究提出的污泥动态发酵无害化及污泥制肥工艺，将在北京市高碑店等污水处理厂的污泥处理处置中得到应用，对于解决北京市的污水污泥处置问题，会起到很好的作用。可以说，该项技术的成果转化和推广应用已经有了良好的开端[8]。
2.3 污泥土地利用是符合中国国情的处置方法
一般来说，各国家对于污泥处置方式的选择应兼顾到环境生态效益与处置成本、经济效益之间的平衡。一种有效的、适合本国具体情况的污泥处置方法应该是在环境上卫生、社会上被接受及经济上有效的方法。污泥土地填埋对污泥的土力学性质要求较高，需要大面积的场地和大量的运输费用，地基需作防渗处理以免污染地下水，填埋场的废气可能污染环境等，近年来污泥填埋处置所占比例越来越小；焚烧法的技术和设备复杂、耗能大、费用较高，并且有大气污染问题；污泥投海受到地理位置和国际海洋有关公约的限制以及对海洋生态系统和人类食物链已造成威胁，中国政府已于1994年初接受三项国际协议，承诺于1994年2月20日起不在海上处置工业废物和污水污泥；污水污泥用作建材是近年处于研究阶段的新课题，尚有许多技术难题需要解决。因此，上述几种方法的使用在我国受到限制。
从污泥的成分看，其中有机物、氮、磷等的含量均高于一般农家厩肥，还含有钾及其它微量元素[9]。若施用于土地中，对土壤物理、化学及生物学性状有一定的改良作用。污泥中的有机物质可明显改善土壤的结构性，使土壤的容重下降，孔隙增多，土壤的通气透水性和田间持水量提高[10 11]，从而改善土壤的物理性质。施用污泥也可提高土壤的阳离子交换量，改善土壤对酸碱的缓冲能力，提供养分交换和吸附的活性位点，从而提高土壤保肥性[12]。污泥中丰富的各种养分，明显地增加土壤氮、磷养分，并能有效地向植物提供养分[11]，减少化学肥料的施用量，从而可降低农业生产的成本。此外，污泥可以使土壤中微生物量增加和代谢强度提高而改变土壤的生物学性状，所以污泥土地利用是适合我国目前的经济发展状况是一种积极的、生产性的污泥处置方法[13 14]。同时，我国是一个发展中的国家，又是一个农业大国，其广阔的土地资源是发展污水污泥土地利用的天然优势。因此，无论从经济因素还是从肥效利用因素出发，污泥的土地利用特别是污泥的农用都是一种符合中国国情的处置方法。这种处置方法一方面可以为国内污水厂污泥找到一条根本出路，另一方面还可缓解我国农村资源的短缺。
2.4 污泥土地利用应注意的问题
2.4.1 加强病原菌和寄生虫的控制
城市污水处理厂污泥中含有大量的病原微生物和寄生虫，如不加以控制，则污泥在土地利用或使用过程中会对人畜的健康造成危害。因此污泥在处置或利用前进行高、中温好氧法或厌氧法处理或采用辐射处理是不可或缺的环节。
2.4.2 重视对污泥中重金属及有毒有机物的控制
污水污泥中的重金属和有机污染物含量已成为污泥土地利用的重要限制因素，污泥中往往含有大量的铜、镍、镉、铅、锌、汞等重金属和许多种有毒有机物，若农田中长期施用会导致土壤污染，它们被农作物吸收后又通过食物链进入人体，从而影响人体健康。尽管国内城市污水厂的污水以生活污水为主，但国内城市污水污泥中重金属含量还是有部分超过农用标准[2 15]。因此，将污泥作土地利用时，应特别注意污水污泥中重金属超标问题。污泥中有机污染物的研究工作已经在发达国家开展了很多年，但我们在这方面的研究工作还不是很多。然而，很少研究工作并不意味着我国的污水污泥中不含或少含有机污染物。北京高碑店污水处理厂的污泥中已经检测到35种含氮芳香族化合物，并有7种已经定量化[16]。因此，在污水污泥中有机污染物与重金属这两个领域的研究工作还有很多要做，包括污泥中有机污染物和重金属的表现形式以及污泥处理过程中它们的变化及对土壤-污泥系统的影响。这样才可以很好地解决污泥中污染物对环境及人类健康造成的影响。然而，污泥质量根源于污水厂处理的污水的质量，因此也要从污染源着手，降低进入城市污水的重金属及其它有毒物质的浓度，即必须使排入城市污水管道的工业废水水质符合《污水排入城市下水道水质标准》(CJ18－86)。
2.4.3 污泥的施用量
污水污泥的农业利用，不仅可以消除污泥对环境的污染，也可使其资源化而提高作物产量。但是，不合理的施用污泥，很可能导致土壤中重金属元素的积累，造成土壤资源的污染和危害人类的健康。一般来说某块农田适用污泥数量有一定限度，当达到这一限度时，污泥的农用就应停止一段时间后再继续进行。具体的污泥施用量应在调查研究的基础上，根据气候条件、地理环境、作物种类及土壤同化能力制定适合本地区特点的污泥施用额定负荷量，以确保污泥的农田施用安全。
2.4.4 制定完善标准和法律法规，推广与普及环境知识
许多发达国家已对污泥的处置利用制定了法律法规，对污泥的标准、施用地点的选择、水源的保护、病原菌的控制、重金属的允许施入量、运输等都作了相应的规定。目前，我国关于污泥施用的标准和法律法规还不健全，比如污泥农业利用中关于重金属的控制标准只是在研究小麦的基础上建立起来的，很明显这样会存在片面性，因此这样的标准有待于在科学研究的基础上进一步完善。另一方面是要向社会各界大力传播环保知识。污泥土地中的一个重要问题是，要让广大的污泥用户了解科学施用污泥的利益和盲目施用污泥的危害，自觉地遵守污泥土地利用的环境法律法规和科学施用技术规范。
3 结语
随着我国工业和城市的发展，污水处理率的提高，其产生量必然越来越大。从目前情况来看，国内污泥处理利用技术还比较落后，污泥处理率还比较低，人们对污泥处理处置必要性认识还不够，污泥的处理处置存在严重的不足，许多问题亟待解决。同时，我国是一个农业大国，将经过堆肥稳定化后的污泥进行土地循环利用，应该是国内污泥处置利用较有发展前景的一种途径。为了解决国内污泥处理处置中存在的问题，充分利用污泥这种资源，减少环境公害，我国必须大力发展污泥处理处置和利用的各种技术。
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