我国污泥处理处置应倡导的技术路线 黄 鸥 北京市市政工程设计研究总院 2013年05月 1

内容提要 问题 1 污泥处理技术在我国的应用情况 2 技术应用情况分析 3 我国污泥处理处置应倡导的技术路线 4 结束语 5

一.问题 问题 — 如果污泥得不到安全处置，将对环境带来严重危害。如果污染地下水，按目前的技术手段，200年都难以恢复。 — 如果污泥得不到安全处置，将对环境带来严重危害。如果污染地下水，按目前的技术手段，200年都难以恢复。 — 污泥中有可利用的有机质。 — 目前有多少城镇真正有可操作、实施性强的污泥处理处置规划？ — 目前有多少城镇首先从污泥的可资源化利用角度出发，来制定污泥处理处置的技术路线？ — 目前有多少城镇还没有从观望、考察、研究、等待政府落实资金和运行费用中走出来？

一.问题 预测2014年底、2015年初： 新闻报道： ×××地发生污泥严重污染事件，事件给当地的 地下水造成了长期的危害，污泥的气味严重污染了环 境，……,……。市委市政府高度重视，进行了拉网式排查，处 罚了相关单位和责任人。市领导已经做出重要批示，一定要集 全市之力，加大力度限期解决污泥的问题。据悉，相关治理项 目已经列入城建计划，承诺市民年底完成，……。 众多短平快项目一拥而上。 绿色通道、半个月完成施工图、……、限期完工……。 截止2009年第4季度，我国在建污水处理厂2034座，设计规模5284.8 万m3/d(尚未投入使用)。 在2010年4月7日召开的全国城镇污水处理设施建设与运行工作现场会上，住房和城乡建设部提出，2010年将完成新增日处理能力1500 万m3/d的建设任务，并力争年底前全国半数以上省(区、市)实现“县县建成污水处理厂”。 “十二五”环境规划指出，2010年预计新增污水处理能力1500万吨/日，处理率为75%。十二五期间每年都将新增污水集中处理能力1500万吨/日，增加污水管网建设的投资。 污泥4.8万吨/日，则污泥年产量为1752万吨，与2010年4月于秦皇岛举行的“2010年中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会”上王洪臣教授估计的“2009年，全国投运城镇污水处理厂1992座，处理污水量280亿立方米，产生含水率80%左右的污泥2005万吨”较为接近。

截止到2012年，中国的污泥处理方法主要有以下几种： 二.污泥处理技术在我国的应用情况 截止到2012年，中国的污泥处理方法主要有以下几种： 1、厌氧消化－有50多座（北京、上海、天津、青岛、成都、西安等）。 北京小红门污水厂卵形消化池 厌氧消化流程简图 北京高碑店污水厂柱形消化池

二.污泥处理技术在我国的应用情况 好氧发酵流程简图 工程应用照片 2、好氧发酵（堆肥）－有200多座，并逐渐增多（北京、唐山、上海、秦皇岛、长春、郑州、厦门、徐州等）。 好氧发酵流程简图 好氧发酵通常是指高温好氧发酵，是通过好氧微生物的生物代谢作用，使污泥中的有机物转化成稳定的腐殖质的过程。代谢过程中产生热量，可使堆料层温度升高至55℃以上，可有效杀灭病原菌、寄生虫卵和杂草种籽，并使水分蒸发，实现污泥稳定化、无害化、减量化。 － 好氧堆肥的控制因素包括含水率、C/N比、通风量、PH值等。 － 含水率应控制在55%~65%，否则会影响升温。 － C/N比控制在25~40。 － PH需调整到7~8.5范围。 工程应用照片

二.污泥处理技术在我国的应用情况 石灰稳定流程简图 3、脱水污泥石灰稳定－有20多座，并有增长趋势（北京、廊坊、长沙、深圳、嘉定等）。 添加剂 处理物 水泥原材料 制 砖 道路施工 陶 粒 螺旋 反应器 石灰料仓 污泥输送降温 堆置场堆放 降尘冷却 缓冲料仓 脱水污泥 石灰稳定流程简图 石灰干化基于下列反应：1 kg CaO + 0.32 kgH2O =1.32 kg Ca(OH) 2+ 1177 kJ 混合反应中以及后续的时间里，污泥还会发生很多后续反应，如： 1.32 kg Ca(OH)2 +0.78kg CO2 =1.78kg CaCO3 + 0.32 kg H2O + 2212 kJ，进一步放热。 污泥通过加钙混合处理可以实现： － 灭菌，从而保证在利用或处置的卫生安全性； － 改性、颗粒化，从而改善储存和运输条件，避免二次飞灰、渗滤液泄漏； － 半干化、固化，从而显著降低含水率（但增加固含量），便于不同的再利用或者填埋。

二.污泥处理技术在我国的应用情况 污泥深度脱水流程简图 4、污泥调理深度脱水－有10多座（厦门、广州、淮南、济宁等）。 剩余污泥 重力浓缩池 污泥调质池 板框脱水机 污泥堆置 现状污泥机械浓缩脱水系统 石灰计量投加 FeCL3投加 石灰料仓 干污泥外运 污泥深度脱水流程简图 化学调理是通过向污泥中投加调质剂，产生电性中和和吸附架桥的作用，破坏污泥胶体颗粒的稳定，使分散的小颗粒之间相互聚集形成大颗粒，从而改变污泥的脱水性能。 一般采用石灰和三氯化铁为调理剂。先投加三氯化铁，铁离子水解形成胶体羟基聚合物或氢氧化物沉淀，通过静电粘附、网捕等作用，改变大颗粒污泥的稳定性，卷扫小颗粒污泥，形成有一定承载力的絮体颗粒。石灰作为助凝剂从以下几个方面改变污泥的脱水性能：第一，提高PH值，加强铁盐的水解、絮凝作用；第二，通过与污泥中腐殖酸的作用形成多网格状的骨架，增强絮体的强度，降低可压缩性，在压滤机的高压挤压下，仍可保持透水性滤层；第三，石灰会破坏以蛋白质为基础的细胞壁和酶、酸性RNA、碳水化合物的细胞组织和油质，释放污泥颗粒中的细胞水。

二.污泥处理技术在我国的应用情况 5、污泥生物沥浸－有2座（无锡）。 生物沥浸污泥干化处理系技术利用微生物菌群直接作用于浓缩液态污泥或经稀释的脱水污泥，使污泥中的间隙水和部分细胞液得以释放，能够大幅度提高污泥的沉淀性能和脱水性能，从而可在不外加任何絮凝剂（PAM等）的情况下，实现经板框式压滤机脱水后的污泥含水率降至60%以下。对重金属超标污泥，可通过强化专有微生物菌群的作用，溶出污泥中的重金属，使重金属以离子态进入污泥上清液中，再通过安全经济有效的化学方法将重金属由上清液中分离，达到去除和回收重金属的目的。 特点： －－污泥恶臭消除迅速。 －－污泥由黑腐颜色转变为土黄色，其中病源微生物被 大幅杀灭。 －－污泥进一步高效浓缩，“泥”、“水”分层明显。 －－在不投加任何絮凝剂情况下，经板框压滤机压榨脱 水，压滤后泥饼含水率在50%～60%。 －－污泥成份相对于加调理剂的方法没有变化。 污水处理 浓缩池污泥 96%～98% 污泥生物沥浸池 固液分离 （板框压滤脱水机） 混合池 高干度脱水污泥 (含水55～60%,土黄色,无臭) 污泥沉淀池 污泥改性 （注：不需投加絮凝剂） 压滤液 土地利用 鼓风机房 菌种培养剂 上清液 COD≤200mg/L 建筑材料 焚烧处理或卫生填埋

二.污泥处理技术在我国的应用情况 北京清河污泥干燥厂（400吨/日） 北京水泥厂污泥干燥项目（500吨/日） 热干化流程简图 6、热干化－有6座（北京、上海、广州、重庆、苏州、深圳）。 北京清河污泥干燥厂（400吨/日） 北京水泥厂污泥干燥项目（500吨/日） 热干化流程简图

二.污泥处理技术在我国的应用情况 工业窑炉焚烧； 发电厂焚烧； 污泥焚烧 单独焚烧； 直接焚烧； 干化焚烧； 7、污泥焚烧－干化焚烧5座，在建项目3座；与工业窑炉混合焚烧5座，有增长趋势。 污泥焚烧 工业窑炉焚烧； 发电厂焚烧； 单独焚烧； 直接焚烧； 干化焚烧； 北京水泥厂污泥干化焚烧，运行。 广州越堡水泥厂污泥干化焚烧，运行。 浙江富阳市污泥混烧发电、南京协鑫污泥掺烧发电、常州广源污泥掺烧发电。 上海石洞口污泥干化焚烧，运行，国内首座。 深圳老虎坑污泥干化焚烧，在建。 深圳上洋污泥干化焚烧，在建。 成都污泥干化焚烧，在建。 8、其他－污泥热水解1座，污泥碳化1座。

三.技术应用情况分析 厌氧消化 污泥中含有有机成分，通过厌氧消化能够产生沼气，进行能源 回收，替代化石燃料，减少温室气体排放，1m3沼气转换2.23 度电。同时使污泥减量。 应当鼓励和推广。 好氧堆肥 通过好氧微生物的生物代谢作用，使污泥中的有机物转化成稳 定的腐殖质，用于肥料，回归土地。 应当鼓励和推广。 脱水污泥 石灰稳定 利用石灰和污泥中的水分发生反应，升高温度蒸发水分并灭菌 。但向污泥中添加了物质，不能减少干物质量，客观上促进了 石灰煅烧生产，消耗化石燃料，不利于温室气体减排。 不宜全面鼓励和推 广，可以做为临时 或应急方法。 污泥调理 深度脱水 向脱水之前的污泥中加入调理剂（如石灰和FeCL3等），用板 框脱水机进行脱水，使泥饼含水率达到60%，向污泥中添加了 物质，干物质不减量，客观上促进了化学药剂的生产。 有条件地鼓励和推 广，可以做为临时 或应急方法。 生物沥浸 利用生物菌对脱水之前的污泥进行调质，用板框脱水机进行脱 水，使泥饼含水率达到60%，保持污泥原有物质，利于后续处 置。 可以做为深度脱水 的手段，具有推广 价值。 热干化 利用热量使污泥中的水分蒸发，降低污泥含水率并灭菌。如果 用化石燃料则不可取，如果用其他工业余热则应当受到鼓励。 不宜采用化石燃料， 鼓励采用工业余热。 污泥焚烧 通过焚烧使污泥彻底减量。如果有其他方法代替，尽量不用这 种方法，尤其是污泥热值比较低的情况下，需要额外消耗燃料 。将污泥送入水泥窑和火力发电厂焚烧是可取的方法。 应当鼓励将干燥后 的污泥送入水泥窑 和火电厂焚烧。

四.我国污泥处理处置倡导的技术路线 1.污泥处理 厌氧消化：鼓励城镇污水处理厂采用污泥厌 氧消化工艺（调质；污泥＋餐厨＋粪便联合产 沼）。 厌氧消化：鼓励城镇污水处理厂采用污泥厌 氧消化工艺（调质；污泥＋餐厨＋粪便联合产 沼）。 好氧发酵：鼓励以高温好氧发酵方式处理污 泥。 高干脱水：鼓励在污泥填埋、污泥焚烧前进 行高干度脱水处理。 2.污泥处置 土地利用：鼓励符合标准的污泥进行土地利 用。 建材利用：有条件的地区，应积极推广污泥 建筑材料综合利用。 卫生填埋：逐步限制未经无机化处理的污泥 在垃圾填埋场填埋。

四.我国污泥处理处置倡导的技术路线 CH4 污泥干化设施 能源 污泥 粪便、餐厨 热水解（可选） 厌氧消化 好氧堆肥 土地利用 城市污水处理厂 水泥厂/电厂 城市污泥 工业余热 污泥干化设施 绿化、沙荒地治理 干燥后的污泥/焚烧

五.结束语 1、我国是大国，污泥产量巨大，能源紧缺，因此污泥处理处置工作首先要考虑采 用节能减排的方法，并尽可能做到污泥中的能源回收和资源化利用。 2、我国污泥处理处置应倡导的技术路线是“厌氧消化 + 好氧堆肥 + 土地利用”，应鼓励将污泥和粪便或餐厨共同进行厌氧消化，鼓励采用调质方法（如热水解等）提高厌氧消化的效率。 3、“倡导”的技术路线并不意味着“绝对”和“唯一”，只是在国家的层面上起 到“提倡”、“引导”和“鼓励”的作用，指出一个方向。我国地域辽阔，自然条 件和经济状况等千差万别，尊重各地区按照各自的实际情况采用的合理方法。

谢 谢！