在傳統(tǒng)污泥處理與處置方法應(yīng)用的同時(shí),，一系列新興的污泥處理工藝方法漸漸推廣,，大致可分為源頭減量,、預(yù)處理和資源化利用三個(gè)方面,。污泥處理應(yīng)當(dāng)遵循減量化為主，資源化末端處置為輔的原則,。采用減量化技術(shù)的前提是不影響污水的正常處理,。雖然污水處理廠可通過新方法從源頭控制污泥的產(chǎn)量，但每年仍有大量的剩余活性污泥產(chǎn)生,，且經(jīng)過預(yù)處理后,，污泥體積仍就非常龐大。因此,，很有必要對剩余活性污泥進(jìn)行資源化利用,，本文結(jié)合西北黃土地區(qū)土質(zhì)的特點(diǎn)和污泥中含有有機(jī)質(zhì)、氮,、磷,、鉀及鐵、錳,、鋅等微量營養(yǎng)元素,，探討西北地區(qū)污泥的出路和施用于黃土對黃土改良的可能性。

污泥是污水處理過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物,，包括初沉污泥，剩余污泥及其混合污泥,。隨著人民生活水平的提高和工業(yè)的快速發(fā)展,，污水的產(chǎn)生量與日俱增。目前國內(nèi)污水產(chǎn)生量為1.39億t/d,，城市污水處理率已達(dá)77.5%,，十二五規(guī)劃明確指出：到2015年城市污水處理率達(dá)到85%。每萬m3污水經(jīng)處理后污泥產(chǎn)生量（按含水率80%計(jì)）一般約為5~10 t,，污水排放量的大幅度增加和處理效率的提高,，必然導(dǎo)致污泥數(shù)量的成倍增加。并且污泥處理處置費(fèi)用占到整個(gè)污水處理廠總費(fèi)用的20%~45%,，污泥的處理與處置迫在眉睫,。

 預(yù)處理

污泥是一種膠狀結(jié)構(gòu)的親水性物質(zhì)，易形成菌膠團(tuán)和絲狀細(xì)菌，當(dāng)大量繁殖時(shí)其表面吸附大量水而使活性污泥膨脹,，導(dǎo)致污泥含水率高且不易脫水,。有研究得出高干度脫水可使污泥含水率從95%降至50%左右，與現(xiàn)有帶濾機(jī)和離心機(jī)相比,，污泥減容可達(dá)60%左右,，推廣應(yīng)用后，污泥處理成本和外運(yùn)處置成本都將大幅降低,。傳統(tǒng)的預(yù)處理的方法一般方法有濃縮,、破解、調(diào)理,、消化,、脫水等，污泥經(jīng)過傳統(tǒng)預(yù)處理后,，含水率仍在80%左右,，大大加重了污泥后續(xù)的成本。因資源化是今后污泥處置的發(fā)展方向,，而經(jīng)濟(jì)高效的污泥高干度脫水是污泥資源化的前提,。因此，以提高污泥的脫水效率,，降低后續(xù)污泥熱力干燥作業(yè)的能耗成本,，經(jīng)濟(jì)高效的污泥高干度脫水技術(shù)的研究逐漸開展起來。高干脫水法主要有熱干燥法,、加消石灰后機(jī)械壓濾法和電滲透脫水法,。其中熱干燥法能耗大，設(shè)備體積龐大,，污泥易黏在儀器壁上,，傳熱受阻效率低；污泥中加入消石灰后,，污泥中的水分被消石灰吸收并放出大量的熱量,，使得污泥中的水分被蒸發(fā)，但該方法由于加入大量的消石灰,，增加了成本且不易后續(xù)的壓濾處理,。電滲透對污泥的高含水段（80%-60%）脫水效率很高，低含水率段（60%-40%）效果相對不明顯,，且設(shè)備費(fèi)較昂貴,。

上述污泥處理處置方法主要從破壞微生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和對污泥進(jìn)行高干度脫水處理。這些方法雖能達(dá)到減少污泥體積的目的,，但昂貴的費(fèi)用和引起的二次污染說明這些方法還有待進(jìn)一步研究,。

 污泥資源化利用

1 污泥材料與能源化利用

    根據(jù)污泥的理化性質(zhì),，其資源化應(yīng)用的一般途徑非常廣泛。表1為污泥資源化應(yīng)用的一般途徑,。

表1 污泥資源化應(yīng)用特點(diǎn)

資源化類型	污泥特點(diǎn)	產(chǎn)品特點(diǎn)
制型煤	大量有機(jī)物,，發(fā)熱量高，粘結(jié)性能好,。	熱值高,，抗壓強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性好,，成本低,，無污染，著火點(diǎn)低,、溫度高,、起火快等優(yōu)點(diǎn)。
制建筑用材	污泥經(jīng)焚燒后,，灰渣中含有灰為SiO2,，CaO，Al2O3和Fe2O3等普通硅酸鹽水泥的組分,。	重量輕,、節(jié)能、保溫等優(yōu)點(diǎn),，并且光潔度,、磚體強(qiáng)度均高于一般黏土磚，放射性指標(biāo)完全符合國家標(biāo)準(zhǔn),。
制有機(jī)肥	含有N,、P、K等營養(yǎng)元素以及豐富的有機(jī)物,。	經(jīng)濟(jì)有效且重金屬等污染物含量符合國家標(biāo)準(zhǔn),。
飼料添加劑	含有大量的粗蛋白、纖維素,、脂肪酸等有價(jià)物質(zhì)以及幾乎所有家畜飼料所需的氨基酸,。	各種氨基酸之間相對平衡
制沼氣	含大量有機(jī)物、微生物及其所需的各種營養(yǎng),。	CH4含量約占40%-50%,，發(fā)熱量高,。
焚燒發(fā)電	含有大量可燃燒的有機(jī)物和定量纖維木質(zhì)素,。	清潔，無污染,。

燒制磚瓦建材是高耗能,、高污染行業(yè),，是環(huán)保部門重點(diǎn)監(jiān)管對象，一有風(fēng)吹草動(dòng)就停產(chǎn)限產(chǎn)或者整改,，搞得轉(zhuǎn)企老板苦不堪言,。普通磚瓦廠如果承接污泥處置任務(wù)，從此不再擔(dān)心停產(chǎn)限產(chǎn),，一年四季高枕無憂,，還可以增加稅收，勞動(dòng)就業(yè),，增加勞動(dòng)收入,，改善和提高當(dāng)?shù)厝嗣裆钏剑Ｕ先嗣袢罕娚眢w健康安全,。另外,，本污泥處理處置項(xiàng)目后，能起到良好的引領(lǐng)示范作用,，促進(jìn)本地環(huán)保事業(yè)蓬勃發(fā)展,。近年來，各地污泥非法傾倒,、偷排等污染環(huán)境事件頻繁發(fā)生,，嚴(yán)重污染了自然環(huán)境，給人民群眾生活健康造成侵害,，所以,，各地政府都把污泥“無害化、減量化,、穩(wěn)定化,、資源化”工作當(dāng)做重要民生工程。磚瓦建材企業(yè)承接污泥處理處置任務(wù),，利用太陽能與窯爐余熱相結(jié)合,，整個(gè)過程不產(chǎn)生二次污染，環(huán)境友好,，節(jié)能環(huán)保,，處理后的污泥經(jīng)過800度以上的高溫煅燒制磚，可以做到“吃干榨凈”,，完全達(dá)到了“四化”要求,，可以很好的解決污泥污染環(huán)境的現(xiàn)實(shí)問題，實(shí)現(xiàn)良好的環(huán)境效益,。工信部,、環(huán)保部、安監(jiān)總局聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于加快燒結(jié)磚行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的若干意見》（工細(xì)部聯(lián)原【2017】279號）中明確提出,，到2020年,，治污減排水平大幅度提高,，全面實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，環(huán)境敏感區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)錯(cuò)峰生產(chǎn)和更嚴(yán)格排放限值要求,；節(jié)能降耗取得新進(jìn)展,，落后產(chǎn)品和落后產(chǎn)能基本淘汰，再生資源在原燃料中占比持續(xù)上升,；鼓勵(lì)利用工業(yè)固廢,、礦渣、污泥,、農(nóng)林廢棄物等替代一次原燃料,，進(jìn)一步擴(kuò)大資源綜合利用范圍，提高原燃料中固廢參配比例,，減少對天然資源的消耗,。加大力度研發(fā)利用磚瓦燒結(jié)窯爐協(xié)同處置污泥的成套技術(shù)，探索利用燒結(jié)磚隧道窯安全處置城市污泥,，提高綜合處置能力和利用效率,。

2 污泥改良黃土利用

我國北方及西北大部地區(qū)主要以黃土覆蓋，其性質(zhì)比較疏松,，多以黃灰色或棕黃色的粉土和粉沙細(xì)粒組成,，質(zhì)地均一。黃土分布范圍北起陰山山麓,，東北至松遼平原和大,、小興安嶺山前，西北至天山,、昆侖山山麓,，南達(dá)長江中、下游流域,，面積約63萬平方公里,，占全國土地面積的6％；該地區(qū)黃土平均厚度120～200m,，其黃土主要為風(fēng)成黃土,，粉粒占黃土總重量的50%，土質(zhì)富含碳酸鹽,、偏砂且多孔,、結(jié)構(gòu)疏松、孔隙度大,、透水性強(qiáng),、遇水易崩解、抗沖抗蝕性弱,。頻繁的水土流失極易造成土壤中有限的植物礦質(zhì)養(yǎng)分大部分丟失,，形成不穩(wěn)定的、相對貧瘠的表土層,。極度貧瘠的土壤對形成良好的植被極為不利,。特別是長期的水土流失造成了土壤環(huán)境的退化，肥力不足,，造成苗木成活率低,、生長不良，已經(jīng)成為今后的發(fā)展障礙,。剩余活性污泥中含有在許多植物生長所必需的氮,、磷、鉀等營養(yǎng)成分,，硫,、鐵、鈣,、鈉,、鎂、鋅,、銅,、鉬等微量元素和豐富的有機(jī)物和有機(jī)質(zhì)，這些營養(yǎng)物可以緩慢釋放,，具有長效性,。有機(jī)污泥既有肥效性，又能是土壤形成團(tuán)粒結(jié)構(gòu),，具有水穩(wěn)定性,，對土壤的改良和植物的生長均有促進(jìn)作用，因此被考慮直接施用于土壤和農(nóng)田,?；谖勰嗟倪@些特點(diǎn)，把污泥施加到土壤中并研究得出,，污泥的土地施用可以改善土壤的生物和物理化學(xué)性質(zhì),，明顯增加了土壤有機(jī)質(zhì)，在土壤改良,、育苗,、林地綠化等取得了較為明顯的效果。同時(shí)土壤施用適量污泥后,，由此帶來的容重降低,、孔隙度、團(tuán)聚體穩(wěn)定度,、持水量以及導(dǎo)水性增加,，對農(nóng)業(yè)也起到了積極的作用,。通過施用城鎮(zhèn)污泥，土壤微生物的活動(dòng)加強(qiáng)和有助于土壤團(tuán)粒的形成,，減少了地表徑流沖刷,，增大了土壤的抗沖性。

智能高溫好氧發(fā)酵設(shè)備：主要是利用高溫好氧工藝進(jìn)行發(fā)酵：是專業(yè)處理生活污泥,、廚余垃圾,、畜禽糞便等有機(jī)廢棄物的智能一體化成套設(shè)備。工藝原理是將濕污泥與回流料或生物質(zhì),、高溫生物發(fā)酵菌混合,，利用微生物的活性，對廢棄物中的有機(jī)質(zhì)進(jìn)行生物分解,、腐熟,，使有機(jī)廢棄物轉(zhuǎn)化成有機(jī)肥原料，用于土壤改良,、園林綠化,，最終實(shí)現(xiàn)有機(jī)廢物的資源化利用。符合國家《城市污泥無害化標(biāo)準(zhǔn)》（T/CECS 536-2018）處理要求,，達(dá)到污泥無害化處理的目的 ,。處理后的生活污泥、餐余垃圾,、用于加工有機(jī)肥,，實(shí)現(xiàn)資源化利用 。

污泥是一種十分有效的生物資源,，它含有大量的微生物,、有機(jī)質(zhì)以及益于植物生長的N、P,、K等營養(yǎng)元素,，腐熟后的污泥能夠改善土壤的理化性質(zhì)，提高土壤的肥效,，并且增加了土壤中微生物的數(shù)量,，改變土壤微生物群落的結(jié)構(gòu)，并分別提高了土壤硝化細(xì)菌的比例,、酶的活性,、土壤的基礎(chǔ)肥力和土壤腐殖質(zhì)的含量。其次,，污泥中含大量基本礦物質(zhì)組成與土壤相似的腐殖質(zhì)．可提高土壤的陽離子交換量,，改善土壤對酸堿的緩沖能力，提高土壤的保水、保肥和通透性,。

當(dāng)污泥應(yīng)用于農(nóng)田時(shí),，污泥堆肥對農(nóng)作物具有明顯的增長作用。歐美國家也把土地利用作為污泥處置的主要方式和鼓勵(lì)方向,。城市污泥復(fù)合肥較化肥能使小麥和玉米增加產(chǎn)量,，兩者增產(chǎn)分別為11%-17%11%-27%。還有研究得出當(dāng)污泥施用量為56.25 t/ hm2 時(shí),，小麥增產(chǎn)為最大，玉米的產(chǎn)量隨施肥量的增加而增大,。但污泥中的重金屬一直被認(rèn)為是影響和限制污泥制肥與農(nóng)林用資源化的瓶頸,。

因此，學(xué)者便探討和實(shí)踐了一些新型方法,。根據(jù)西北黃土地區(qū)生態(tài)現(xiàn)狀,，土壤貧瘠，肥力不足,，若把高肥效的污泥應(yīng)用于黃土,，不但可以實(shí)現(xiàn)污泥的資源化利用，還能提高黃土的肥效和保水能力,，改善黃土地區(qū)的生態(tài)環(huán)境,。把污泥添加到黃土中恰可以取長補(bǔ)短，既可實(shí)現(xiàn)黃土有效利用,，又可促使西北地區(qū)污泥的資源化,。將對農(nóng)業(yè)、林業(yè)及生態(tài)環(huán)境都有不可估量的意義,。