在傳統污泥處理與處置方法應用的同時，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、預處理和資源化利用三個方面。污泥處理應當遵循減量化為主，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量，但每年仍有大量的剩余活性污泥產生，且經過預處理后，污泥體積仍就非常龐大。因此，很有必要對剩余活性污泥進行資源化利用，本文結合西北黃土地區土質的特點和污泥中含有有機質、氮、磷、鉀及鐵、錳、鋅等微量營養元素，探討西北地區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生的副產物，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的快速發展，污水的產生量與日俱增。目前國內污水產生量為1.39億t/d，城市污水處理率已達77.5%，十二五規劃明確指出：到2015年城市污水處理率達到85%。每萬m3污水經處理后污泥產生量（按含水率80%計）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，必然導致污泥數量的成倍增加。并且污泥處理處置費用占到整個污水處理廠總費用的20%~45%，污泥的處理與處置迫在眉睫。

 預處理

污泥是一種膠狀結構的親水性物質，易形成菌膠團和絲狀細菌，當大量繁殖時其表面吸附大量水而使活性污泥膨脹，導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，與現有帶濾機和離心機相比，污泥減容可達60%左右，推廣應用后，污泥處理成本和外運處置成本都將大幅降低。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，污泥經過傳統預處理后，含水率仍在80%左右，大大加重了污泥后續的成本。因資源化是今后污泥處置的發展方向，而經濟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，降低后續污泥熱力干燥作業的能耗成本，經濟高效的污泥高干度脫水技術的研究逐漸開展起來。高干脫水法主要有熱干燥法、加消石灰后機械壓濾法和電滲透脫水法。其中熱干燥法能耗大，設備體積龐大，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，但該方法由于加入大量的消石灰，增加了成本且不易后續的壓濾處理。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，且設備費較昂貴。

上述污泥處理處置方法主要從破壞微生物的細胞結構和對污泥進行高干度脫水處理。這些方法雖能達到減少污泥體積的目的，但昂貴的費用和引起的二次污染說明這些方法還有待進一步研究。

 污泥資源化利用

1 污泥材料與能源化利用

    根據污泥的理化性質，其資源化應用的一般途徑非常廣泛。表1為污泥資源化應用的一般途徑。

表1 污泥資源化應用特點

資源化類型	污泥特點	產品特點
制型煤	大量有機物，發熱量高，粘結性能好。	熱值高，抗壓強度、熱穩定性好，成本低，無污染，著火點低、溫度高、起火快等優點。
制建筑用材	污泥經焚燒后，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、節能、保溫等優點，并且光潔度、磚體強度均高于一般黏土磚，放射性指標完全符合國家標準。
制有機肥	含有N、P、K等營養元素以及豐富的有機物。	經濟有效且重金屬等污染物含量符合國家標準。
飼料添加劑	含有大量的粗蛋白、纖維素、脂肪酸等有價物質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	含大量有機物、微生物及其所需的各種營養。	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維木質素。	清潔，無污染。

燒制磚瓦建材是高耗能、高污染行業，是環保部門重點監管對象，一有風吹草動就停產限產或者整改，搞得轉企老板苦不堪言。普通磚瓦廠如果承接污泥處置任務，從此不再擔心停產限產，一年四季高枕無憂，還可以增加稅收，勞動就業，增加勞動收入，改善和提高當地人民生活水平，保障人民群眾身體健康安全。另外，本污泥處理處置項目后，能起到良好的引領示范作用，促進本地環保事業蓬勃發展。近年來，各地污泥非法傾倒、偷排等污染環境事件頻繁發生，嚴重污染了自然環境，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、穩定化、資源化”工作當做重要民生工程。磚瓦建材企業承接污泥處理處置任務，利用太陽能與窯爐余熱相結合，整個過程不產生二次污染，環境友好，節能環保，處理后的污泥經過800度以上的高溫煅燒制磚，可以做到“吃干榨凈”，完全達到了“四化”要求，可以很好的解決污泥污染環境的現實問題，實現良好的環境效益。工信部、環保部、安監總局聯合印發的《關于加快燒結磚行業轉型發展的若干意見》（工細部聯原【2017】279號）中明確提出，到2020年，治污減排水平大幅度提高，全面實現達標排放，環境敏感區域內實現錯峰生產和更嚴格排放限值要求；節能降耗取得新進展，落后產品和落后產能基本淘汰，再生資源在原燃料中占比持續上升；鼓勵利用工業固廢、礦渣、污泥、農林廢棄物等替代一次原燃料，進一步擴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。加大力度研發利用磚瓦燒結窯爐協同處置污泥的成套技術，探索利用燒結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主要以黃土覆蓋，其性質比較疏松，多以黃灰色或棕黃色的粉土和粉沙細粒組成，質地均一。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％；該地區黃土平均厚度120～200m，其黃土主要為風成黃土，粉粒占黃土總重量的50%，土質富含碳酸鹽、偏砂且多孔、結構疏松、孔隙度大、透水性強、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養分大部分丟失，形成不穩定的、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境的退化，肥力不足，造成苗木成活率低、生長不良，已經成為今后的發展障礙。剩余活性污泥中含有在許多植物生長所必需的氮、磷、鉀等營養成分，硫、鐵、鈣、鈉、鎂、鋅、銅、鉬等微量元素和豐富的有機物和有機質，這些營養物可以緩慢釋放，具有長效性。有機污泥既有肥效性，又能是土壤形成團粒結構，具有水穩定性，對土壤的改良和植物的生長均有促進作用，因此被考慮直接施用于土壤和農田?；谖勰嗟倪@些特點，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性質，明顯增加了土壤有機質，在土壤改良、育苗、林地綠化等取得了較為明顯的效果。同時土壤施用適量污泥后，由此帶來的容重降低、孔隙度、團聚體穩定度、持水量以及導水性增加，對農業也起到了積極的作用。通過施用城鎮污泥，土壤微生物的活動加強和有助于土壤團粒的形成，減少了地表徑流沖刷，增大了土壤的抗沖性。

智能高溫好氧發酵設備：主要是利用高溫好氧工藝進行發酵：是專業處理生活污泥、廚余垃圾、畜禽糞便等有機廢棄物的智能一體化成套設備。工藝原理是將濕污泥與回流料或生物質、高溫生物發酵菌混合，利用微生物的活性，對廢棄物中的有機質進行生物分解、腐熟，使有機廢棄物轉化成有機肥原料，用于土壤改良、園林綠化，最終實現有機廢物的資源化利用。符合國家《城市污泥無害化標準》（T/CECS 536-2018）處理要求，達到污泥無害化處理的目的 。處理后的生活污泥、餐余垃圾、用于加工有機肥，實現資源化利用 。

污泥是一種十分有效的生物資源，它含有大量的微生物、有機質以及益于植物生長的N、P、K等營養元素，腐熟后的污泥能夠改善土壤的理化性質，提高土壤的肥效，并且增加了土壤中微生物的數量，改變土壤微生物群落的結構，并分別提高了土壤硝化細菌的比例、酶的活性、土壤的基礎肥力和土壤腐殖質的含量。其次，污泥中含大量基本礦物質組成與土壤相似的腐殖質．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。

當污泥應用于農田時，污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污泥處置的主要方式和鼓勵方向。城市污泥復合肥較化肥能使小麥和玉米增加產量，兩者增產分別為11%-17%11%-27%。還有研究得出當污泥施用量為56.25 t/ hm2 時，小麥增產為最大，玉米的產量隨施肥量的增加而增大。但污泥中的重金屬一直被認為是影響和限制污泥制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，若把高肥效的污泥應用于黃土，不但可以實現污泥的資源化利用，還能提高黃土的肥效和保水能力，改善黃土地區的生態環境。把污泥添加到黃土中恰可以取長補短，既可實現黃土有效利用，又可促使西北地區污泥的資源化。將對農業、林業及生態環境都有不可估量的意義。