在傳統汙泥處理與處（chù）置方法應（yīng）用的同時，一係列新（xīn）興的汙泥處理工藝方法漸漸推廣，大致可分（fèn）為源頭減量、預處理和資源化利用三個方麵。汙泥處理應當遵循減量化為主，資源化末（mò）端處置為輔的原則。采用減量化技術的前提是不影（yǐng）響（xiǎng）汙水的正常處（chù）理。雖然汙水處理廠可通過新方法從源頭控製汙泥的產量（liàng），但每年仍（réng）有大量的剩餘活性汙泥產生，且經過預處（chù）理後，汙泥體積仍就非（fēi）常龐大。因此，很有必要對剩（shèng）餘活性汙泥進行資源化利用，本文結合西北黃土（tǔ）地區土質的特（tè）點和汙泥（ní）中含（hán）有有機質、氮、磷（lín）、鉀及鐵（tiě）、錳、鋅等微量營養元素，探討（tǎo）西（xī）北地區汙泥（ní）的出路和施用於黃土對黃土改良的可（kě）能性。

汙泥是汙水處理過程中產生的副產（chǎn）物，包括初沉汙泥，剩餘汙泥及其混（hún）合（hé）汙泥。隨著人民生活水（shuǐ）平的提高和工業的快速發展，汙（wū）水（shuǐ）的產生量與日俱增。目前國內（nèi）汙水產生量為1.39億t/d，城市（shì）汙水處理率已達77.5%，十二五規劃明確指出：到2015年城市（shì）汙（wū）水處理率達到85%。每萬m3汙水經處理後（hòu）汙泥（ní）產生量（按含水（shuǐ）率80%計）一般約為5~10 t，汙水排放量的大幅度增加和處理效率的提高，必然導致汙泥數量的成倍增加（jiā）。並且汙泥處（chù）理處置費用占到整個汙水處理廠總費用的20%~45%，汙泥的處理與處置迫在眉睫。

 預（yù）處理

汙泥是（shì）一種膠狀結構的（de）親水（shuǐ）性物質（zhì），易形成菌膠團和絲狀（zhuàng）細菌，當大量繁殖時其表麵吸附大量水而使活性（xìng）汙泥膨脹，導致汙泥含水率高（gāo）且（qiě）不易（yì）脫水。有（yǒu）研究得出高幹度脫水可使汙泥含（hán）水（shuǐ）率從95%降至50%左右，與現有帶濾機和離心機相比，汙泥減容可達60%左右，推廣應用後，汙泥處理成本和外運處（chù）置成（chéng）本都將大幅降低（dī）。傳統的預處理的方法一般方法有濃縮、破解、調理、消化、脫水等，汙泥經過傳統預處理後，含水率仍在80%左右，大大加重了汙泥後續的成本。因資源化是今後汙泥處置的發（fā）展方向，而經濟高效的汙（wū）泥高幹度脫水是汙（wū）泥資源（yuán）化的前提。因此，以提高汙（wū）泥（ní）的脫水效率，降低（dī）後續（xù）汙泥熱力幹燥作業的能（néng）耗成本，經濟高效的汙泥高幹度脫水技術的研究逐漸開展起來。高幹（gàn）脫水法主要有熱幹燥法、加消石灰後機械壓濾法和電滲透脫水法。其（qí）中熱幹（gàn）燥法能耗（hào）大，設備體積龐大，汙（wū）泥（ní）易（yì）黏在儀器壁上，傳熱受阻效率（lǜ）低；汙泥中加入消石灰後，汙泥中的（de）水分被消石灰吸收並放出大量的熱量，使得汙泥中的（de）水分被蒸發，但該方法由於加入大（dà）量的消石（shí）灰，增加了成本且不易後續的壓濾處理。電滲透對汙泥的高含水段（80%-60%）脫水效率（lǜ）很高，低含水率段（60%-40%）效果相對不明顯，且（qiě）設備費較昂貴。

上述汙泥處理處置方法主要從破（pò）壞微生物的細胞（bāo）結構和對汙泥進行高幹度脫水處理。這些方法雖能達到減少汙（wū）泥體積（jī）的目的，但昂貴的費用和引起的二次汙染說明這（zhè）些方法還有（yǒu）待進一步研究。

 汙泥資源化利用

1 汙泥材料與能源化利用

    根據汙泥的理化性質，其資源化應用的一般途徑非常廣泛。表1為汙泥資源化應用的一（yī）般途徑。

表1 汙泥資源化應（yīng）用特點

資源化類型	汙泥特點	產品特點
製型煤	大（dà）量有機物（wù），發熱量高，粘結性能好。	熱值（zhí）高，抗壓強度、熱穩定性好，成（chéng）本低（dī），無汙染，著火點低、溫度高、起火快等優點。
製（zhì）建築用材	汙泥經焚燒後，灰渣中含有灰為SiO2，CaO，Al2O3和Fe2O3等普通矽酸鹽水泥的組分。	重量輕、節能、保溫等（děng）優點，並且光潔度、磚體強度均高於（yú）一般（bān）黏土磚，放射（shè）性指標完全符合國家標準。
製有機肥	含有N、P、K等營養元素以及（jí）豐（fēng）富的有機物。	經濟有效且重金屬等汙染物含（hán）量符合（hé）國家標準（zhǔn）。
飼料添加劑	含有（yǒu）大量的粗蛋白、纖維素、脂肪酸等有價物（wù）質以及幾乎所有家畜飼料所需的氨基（jī）酸。	各（gè）種氨基酸之間相對平衡
製沼氣（qì）	含大量有機物、微生物及其所需的（de）各種營養。	CH4含量約占40%-50%，發熱量高。
焚燒發電	含有大量可燃燒的有機物和定量纖（xiān）維木質素。	清潔，無汙染（rǎn）。

燒製（zhì）磚瓦建材是高耗能、高汙染行業，是環保部（bù）門重點監管對象，一有風吹草動就停產限產或者（zhě）整改，搞得轉企（qǐ）老板苦不堪言。普通磚瓦廠如果承（chéng）接汙泥處（chù）置任務，從此不再擔心停產限產，一（yī）年四季高枕無憂，還可（kě）以（yǐ）增加稅收，勞動就業，增加勞動收入，改善和提高當地人民（mín）生活水平，保障人民群眾身體健康（kāng）安全。另外，本汙泥（ní）處理處置項目後，能起到良（liáng）好的引領示範作用，促進本地環保事業蓬勃發展（zhǎn）。近年（nián）來，各（gè）地汙泥非法傾倒、偷（tōu）排等汙染環（huán）境事件頻繁發生，嚴重汙（wū）染了自然環境，給人民群眾生活健康造成侵害，所（suǒ）以，各地政府都把汙泥“無害化、減量化、穩定化、資源化”工作當做（zuò）重要民生工程。磚瓦建材（cái）企業承接汙泥處理（lǐ）處置任務，利用太陽能與窯爐餘熱相結合，整個過程不產生二（èr）次汙染（rǎn），環境友好，節能環保，處理（lǐ）後的（de）汙泥經過800度以（yǐ）上的高溫（wēn）煆燒製（zhì）磚（zhuān），可以做到“吃（chī）幹榨淨”，完全達到了“四化（huà）”要求，可以很好的（de）解決汙泥汙染環境的現實問題，實現（xiàn）良（liáng）好的環（huán）境效益。工（gōng）信部、環保部、安監總局聯合（hé）印（yìn）發的《關於加快燒結（jié）磚行業轉型發展的若幹意見（jiàn）》（工細部聯原【2017】279號（hào））中明確提出，到2020年，治汙減排水（shuǐ）平大幅度提高，全麵實現（xiàn）達標排（pái）放，環境敏（mǐn）感區（qū）域內實現錯（cuò）峰生產和更嚴格排（pái）放限值要求；節能降耗取得新（xīn）進展，落後產品和落後（hòu）產能基本淘（táo）汰，再生資源在原燃料中占比持續上升；鼓勵利用工業（yè）固廢、礦渣、汙泥、農林廢棄（qì）物等替代一次原燃料，進一（yī）步擴大資源綜合利用範（fàn）圍，提高原燃料中（zhōng）固廢（fèi）參（cān）配比例，減少對天然資源的消耗。加大力度研發利用磚瓦燒結窯爐（lú）協同處置汙泥的成套技術，探索利用燒結（jié）磚（zhuān）隧道窯安全處（chù）置（zhì）城市汙泥（ní），提高綜合處置能力和利用效率。

2 汙泥改良黃土利用

我國北（běi）方（fāng）及西北大部地區主（zhǔ）要以黃土覆蓋，其性質比較疏鬆，多以黃灰（huī）色或棕黃色的粉土和（hé）粉沙細粒組成，質地均一（yī）。黃（huáng）土分布範圍（wéi）北起陰山山麓，東北至鬆遼平原和大、小興安嶺山前，西北至天（tiān）山（shān）、昆侖山山麓，南達長江中、下遊流域，麵積約63萬平方公裏，占全（quán）國土（tǔ）地麵（miàn）積的6％；該地區黃土平均厚度120～200m，其黃土主要為風成黃土，粉粒占黃土（tǔ）總重量的（de）50%，土質富含碳酸鹽、偏砂且多孔（kǒng）、結構疏鬆、孔隙度大、透水（shuǐ）性強、遇水易崩解、抗衝抗蝕性弱。頻繁的水土流失極易造成土壤中有限的植物礦質養分大部分丟失（shī），形成不穩定的、相對貧瘠的表土層（céng）。極度貧瘠的土壤對形成良好的（de）植被極為不利。特別是長期的水（shuǐ）土流失造成了土壤環境的退化（huà），肥（féi）力不（bú）足，造成苗木成活率低、生長不良，已經成為（wéi）今後的發展障礙。剩餘活性汙泥中含有在許多植物生長所必需的（de）氮、磷、鉀等營養成分，硫、鐵、鈣、鈉、鎂、鋅、銅、鉬等微量元素和豐（fēng）富的有（yǒu）機物和（hé）有機質，這些營養物可以緩慢釋放，具有長效（xiào）性。有機汙（wū）泥既有肥效性，又能是土壤形成團粒結構，具有水穩定（dìng）性，對土壤的改良和植物的（de）生長均有促（cù）進作用，因此被考慮直接施用於土壤和農田。基於（yú）汙泥的這（zhè）些特點，把汙泥施加（jiā）到土壤中並研（yán）究得出，汙泥（ní）的土地（dì）施用可以改（gǎi）善土壤的生物（wù）和物理化學性質，明顯增加了土壤有機質，在土壤改良、育苗、林地綠化（huà）等取得了較為明顯的效（xiào）果。同時（shí）土壤施用適量汙泥後（hòu），由此帶來的容重降低、孔隙度、團聚體穩定度（dù）、持水量以及導（dǎo）水性增（zēng）加，對農業也起到了積極的作用（yòng）。通過施（shī）用城（chéng）鎮汙泥（ní），土壤微生物（wù）的活動加（jiā）強和有助於土壤團粒的形成，減少了地表徑（jìng）流衝刷，增大了土壤的（de）抗衝（chōng）性。

智能高溫好氧發酵設備：主要是利用（yòng）高溫好氧（yǎng）工藝進行發（fā）酵：是專業處理生活汙泥、廚餘垃圾、畜（chù）禽糞便等有（yǒu）機廢棄物的智能一體化成套（tào）設（shè）備。工藝原理（lǐ）是將濕汙泥與回流料或生（shēng）物質、高溫生物發酵菌混合，利用微生物的活性，對廢棄物中（zhōng）的有機質進行生物分解、腐熟，使有機廢（fèi）棄物轉化成有機肥原料，用（yòng）於土（tǔ）壤（rǎng）改良、園林綠化，最終實現有機廢（fèi）物的資源化利用。符合國家《城市汙泥無害化標準》（T/CECS 536-2018）處（chù）理要求，達到汙泥無害化處理（lǐ）的目的 。處理（lǐ）後的生活汙泥、餐餘垃圾、用於加工有機肥，實現資源化利用（yòng） 。

汙泥是一種十分有效的生（shēng）物（wù）資（zī）源，它含有大量的微生物（wù）、有機質（zhì）以及益於植物生長的N、P、K等營養元素，腐（fǔ）熟後的汙泥能夠改善土壤的理化性質，提高土壤的肥效，並且增加了土壤中微生物的數量，改變土壤（rǎng）微生物（wù）群落的結（jié）構，並分別提高了土壤硝化細菌的比（bǐ）例、酶的（de）活性、土壤的基礎肥力和土壤腐殖質的含量。其次，汙泥中含大量基本礦物質組成與土壤相似（sì）的腐殖質．可提高土壤（rǎng）的陽離子交換量，改善土壤對酸堿的緩衝能力，提高土壤的保水、保肥和通透性。

當汙泥應（yīng）用（yòng）於農田時，汙（wū）泥堆肥對農作物具有明顯的增長作用。歐美國家也把土地利用作為汙泥處置的主要方式和鼓勵方向。城市汙泥複（fù）合肥較化肥能使小（xiǎo）麥（mài）和玉（yù）米增加產量，兩者增產分別為11%-17%11%-27%。還有研究（jiū）得出當汙泥（ní）施用量為（wéi）56.25 t/ hm2 時（shí），小麥增產為最大，玉米的產量隨施肥量的增加而增大。但汙泥中的（de）重金屬一直被認為是（shì）影響和（hé）限（xiàn）製汙泥製肥與農林用資源化的瓶頸。

因此，學者便探討和實踐了一些新型方法。根據西北黃土地區生態現狀，土壤貧瘠，肥力不足，若把高肥效的汙泥應用於黃土，不（bú）但可以實（shí）現汙泥的資源化利用，還能提高黃土的肥效和保水能力，改（gǎi）善黃土地（dì）區的生態環境。把汙泥添加到（dào）黃土中恰可以取長補短（duǎn），既可實現黃（huáng）土有（yǒu）效利用，又可促使西北地區汙（wū）泥的資源化。將對農業、林業及生態（tài）環境都有不可估（gū）量的意義。