[发明专利]一种将城镇污水厂污泥处理成土地利用泥质的方法

说明书

技术领域

本发明属环境保护领域，涉及一种将城镇污水处理厂的污泥处理成可土地利用泥质的方法。

背景技术

2010年底，我国城镇生活污水设施处理能力已达到1.25亿立方米/日。根据《“十二五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》，到2015年，我国污水处理规模将达2.08亿立方米/日。按此估算，每年产生的干污泥可达1100万吨左右；以污泥含水85%计，我国每年污泥实际产生量达7300万吨。

污泥是城镇污水处理厂在污水处理过程中产生的沉淀物质，是由有机残片、细菌菌体、无机颗粒及胶体等组成的极其复杂的非均质体。城镇污水处理厂污泥不仅含水量高，易腐烂，有强烈臭味，并且含有大量病原菌、寄生虫卵以及铬、汞等重金属和二恶英等难以降解的有毒有害及致癌物质。污泥未经处理随意堆放，经过雨水的侵蚀和渗漏作用，极易对地下水、土壤等造成二次污染，直接危害人类健康。我国城市污泥产生量的急剧增加，急需无害化处理和资源化处置。综合比较各种污泥处置方式，污泥土地利用应是一个最经济有效的方式。

污泥土地利用因投资少、能耗低、运行费用低、有机部分可转化成土壤改良的成分等优点，被认为是最有发展潜力的一种处置方式，这种处置方式是把污泥应用于农田、菜地、果园、草地、市政绿化、育苗基质及严重扰动的土地修复与重建等。科学合理的土地利用，可减少污泥带来的负面效应，林地和市政绿化的利用因不易造成食物链的污染而成为污泥土地利用的有效方式。污泥用于严重扰动的土地（如矿场土地、森林采伐场、垃圾填埋场、地表严重破坏区等需要复垦的土地）的修复与重建，减少了污泥对人类生活的潜在威胁，既处置了污泥又恢复了生态环境。污泥土地利用正在成为世界各国主要的污泥处置方式，如英、美、法等许多国家城市污泥的土地利用率可达70%，污泥土地利用率在北美、欧洲、日本都在不断持续增加，而我国污泥土地利用率还不到10%。

污泥中含有丰富的氮、磷、有机质和植物生产所需要的其他营养物质，但除了营养物质，污泥中还含有一些难降解的有机物、病原菌、寄生虫卵及重金属等有害物质，若处理不当会造成二次环境污染。由于连续施用污泥会显著增加土壤-植物系统中的重金属含量，所以重金属是限制污泥土地利用的主要因素之一。我国虽颁布了GB24188—2009《城镇污水处理厂污泥泥质》的强制性国家标准，但由于各地城镇中进入污水厂的污水不仅仅是生活污水，通常是综合生活污水、工业废水和入渗地下水三部分组成，来源复杂；污水处理厂一般都没有重金属脱除系统，导致污泥中的重金属含量不稳定或超标。

去除或降低城镇污水处理厂污泥中超标的重金属元素是有效处置和利用污泥的必须手段。目前主要研究的方法有：生物淋滤法、化学法、电动力修复法等。生物淋滤法是利用微生物（氧化亚铁硫杆菌）特有的氧化酶系统直接氧化金属硫化物，生成可溶性的硫酸盐或者利用其代谢物质与污泥中某些物质反应的产物来溶解重金属，此法受菌种稳定性的影响，生物淋滤滞留时间长。化学法是利用各种酸或有机络合剂对污泥处理，使形成可溶解的金属离子或络合物而去除重金属，该法操作复杂，成本高，在一定程度上可溶解污泥中的氮、磷和有机质，降低污泥的肥效。电化学法是利用电场使重金属通过离子迁移和电渗定向迁移而使之迁移出污泥，能耗低、修复彻底、可回收重金属，但对渗透性高、传导性差的污泥不适用，如果重金属已是不溶解物，电化学法更是无能为力。

固化/稳定技术（solidification/stabilization，简称S/S技术）被广泛地应用于重金属污染场地修复及固体废弃物填埋处理中。与其他修复技术（例如化学处理、生物修复）相比，固化/稳定技术有着相对成本较低、施工方便、处理后的地基土强度高以及对生物降解有良好阻碍的优点。正是由于这些优点，国际上十分关注此项技术。将此项技术应用到污泥无害化处理，是个极为诱人的课题。

重金属污染土壤的原位钝化修复技术也是国内外研究的热点。原位钝化修复技术是利用各种化学、生物等措施改变重金属污染物在污泥中的化学形态和赋存状态，从而降低重金属的生物有效性和迁移性，减少植物对重金属的吸收。原位钝化修复技术是一种经济、高效的污染治理技术，符合我国可持续农业发展的需要，受到土壤、环境学家越来越广泛的关注。

在原位钝化修复技术中的关键是钝化修复剂的选择，重金属钝化的长期稳定性必须考虑。如利用石灰稳定，是通过提高pH值来降低重金属的生物有效性，这种钝化是不稳定的，一旦土壤pH通过缓冲或其他因素降低，环境风险必将重现。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种城镇污水处理厂污泥处理成土地利用泥质的方法。