城市污泥堆肥化处理技术报告.doc

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1、城市生活污泥无害化堆肥利用关键技术技术报告提要城市生活污水污泥是经过好氧-厌氧处理絮凝沉淀出的污染物集合体，经压滤后含水量仍然达到80%左右，另含有微量重金属。目前主要采用填埋、焚烧等方法处理。但，填埋需要占用大量土地，且污染周边的空气和土地环境；焚烧，需要消耗大量能源，会增加二噁英和二氧化碳的排放，污染空气。利用具有金属硫蛋白酶基因的微生物对重金属进行无害化处理具有广阔前景，该方法主要利用微生物产生的金属硫蛋白，通过螯合或络合作用将水溶态和离子交换态的重金属转化为难溶态，可不再或缓慢被植物吸收，从而降低污泥土地的生态风险。本研究将具有金属硫蛋白基因和高温发酵

2、功能的微生物菌群有机结合，通过高温堆肥化处理，污泥中的重金属被螯合固化，病毒、病菌、虫卵等被杀灭，同时还去除了污泥中的大量水分和臭味，从而实现污泥的无害化和肥料化利用。为避免内含重金属在农田的积累，建议将转化的有机肥用于园林、荒山、沙漠绿化等非农肥料。采用基因检测技术，通过选育、优化，获得了由具有金属硫蛋白基因的真菌和高温除臭细菌相结合的复合发酵菌剂；研究确定了污泥堆肥发酵工艺；通过盆栽实验和小区示范，证实采用该技术处理获得的污泥堆肥，其中的镉（Cd）、铅（Pb）不会被油麦菜、番茄和小麦等植物吸收，说明该技术是可行的。该技术不仅可用于城市生活污泥的无害化处理，

3、还可用于禽畜粪便的堆肥转化，以及因污灌造成重金属污染土壤的治理，生态效益、社会效益和经济效益均十分显著，具有广阔应用前景。一、前言随着经济的快速发展，城市化进程的加快,随着环境质量要求的提高,城市生活污水处理率也越来越高,要处理的污水不断增加，因此，势必产生大量污泥。据不完全统计，每处理1m3生活污水就会产生10kg污泥。这种稀泥状的凝聚体成分很复杂,是由多种微生物形成的菌胶团与其吸附的有机物和无机物组成的集合体,含有大量的水分(可高达98%以上),还含有难降解的有机物、重金属和盐类以及少量的病原微生物和寄生虫卵等。用一句话概括，污泥就是污水中污染物的浓缩物。

4、大量的未经处理的污泥任意堆放和排放会对环境造成新的污染,其处理处置费用通常与污水处理费用相当。污泥处理处置的风险大于污水灌溉的风险。有害重金属是污泥中最主要的污染物之一。由于重金属具有难迁移、易富集和危害大等特点已成为限制污泥农业、林业利用的最主要因素。另一个限制污泥农林利用的因素是污泥中残存着难降解、毒性大的多环芳烃类（PAHs）等污染物，这些难降解的有机物虽然含量不高，但是，它们造成的环境毒害却非常大，可以称之为环境激素。因而,如何将产量巨大,成分复杂的污泥,经过科学处理,使其无害化、资源化,已成为我国乃至全世界都在关注的课题之一。絮凝沉降出的污泥因含水率

5、太高，一般需要经过机械脱水。目前世界各国普遍采用的脱水方法有真空抽滤、板框过滤、带式压滤和离心等。近年来,转筒离心和带式压滤得到迅速发展,作为污泥脱水的主要方法在世界各国得到广泛应用。脱水后的污泥含水率在70%~80%之间。以往，有的国家把污泥混同生活垃圾一起填埋或排海，这实际是把污染转移。所以，现在各国都明文禁止排海。由于脱水污泥富含有机质达30%~50%，平均38%左右，也含有氮、磷、钾以及多种微生物，在高含水率下仍然不稳定，在常温下会腐败、发臭，所以也不能混同生活垃圾填埋。但是，污泥中的营养成分比鸡粪还高，优于一般的农家肥（见附录1），这是污泥有利用价值

6、的一面。所以，国内外许多人研究采用堆肥化-固体发酵过程来进一步去除其水分，促进其有机质转化，利用堆肥的高温阶段杀灭病原微生物，使污泥转化为腐熟的稳定的有机物料。但是，一般意义上的堆肥化过程并不能去除原污泥中的有害重金属和难降解的有机物。这是多年来不能把污泥转化成有机肥资源的两个主要障碍。依据我国农用污泥标准（GB4284-84）和美国优质污泥标准（USEPA1994）存在于污泥中超标的重金属主要是Cu、Zn、Pb、Cd、Ni、Hg、As、Cr(见附录2)。陈同斌等对国内（1994─2001年）44个城市污水污泥的重金属含量进行统计分析，结果表明：污泥中重金属N

7、i、Pb、Cr、Cu和Zn含量变化幅度很大，极差最高达几千毫克/千克；Zn是含量最高的元素，Cu和Cr次之；毒性较大的重金属Hg、Cd和As含量往往较低，通常在几到十几个毫克/千克范围内。石家庄桥西污水处理厂的污泥依据上述两个标准并不超标，但是依据我国《绿色食品产地环境质量标准NY/T391-2000》超标或接近超标的重金属是Cd、As、Pb。存在于污泥和土壤中的重金属由于含量低（即使超标，仍在mg.kg-1级）、很分散又以多种形态存在，如水溶态、离子交换态、有机结合态、残渣态等8种形态（Leleyter,1999）。用普通的物理、化学方法去除几乎是不可能的，

8、成本高，工作量大，无效益。但是，利用微