广东省城镇污水处理厂污泥处理处置技术现状--原稿

广东省城镇污水处理厂污泥处理处置技术现状城市污水厂污泥(以下简称污泥)由于含有各种病原体、重金属等有毒有害物质，必须要进行处理处置。同时, 随着我国城市污水处理率的不断增加，污泥的产量呈急剧上升趋势, 污泥的处理处置已成为制约许多城市发展的主要因素。

1.城镇污水处理厂污泥处理概念及原则

1.1 概念

城镇污水处理厂污泥处理主要是指对污泥进行稳定化、减量化和无害化处理的过程。处置是指对处理后污泥进行消纳的过程。在污泥处置过程中，污泥将最终得以稳定。

1.2原则

（1）安全环保，确定污泥处理处置技术路线需首要考虑的约束条件；

（2）因地制宜，确定污泥处理处置技术路线应始终坚持的重要前提；

（3）循环利用，确定污泥处理处置技术路线时需考虑的重要方向；

（4）节能降耗，确定污泥处理处置技术路线和技术方案的重要因素；

（5）稳妥可靠，确定污泥处理处置方案的基本要求。

2.污泥的特点及理化性质

2.1城市污泥泥质特点

（1）含水率较高，有机质比例偏低，并呈季节性变化。

（2）寄生虫卵、病原微生物等致病物质超标较普遍。

（3）部分污水厂污泥存在铜、锌、铬等重金属超标现象。

（4）含有多氯联苯等难降解有机物。

因此，需要对污泥进行妥善处理处置，避免造成二次污染，达到污泥处理处置的减量化、稳定化、无害化的要求。

2.2 城市污泥基本理化性质

城市污泥按处理方法可分为初沉污泥、剩余污泥、消化污泥，其基本理化性质如下表所示[1]：

表1 城市污水处理厂污泥的基本理化性质

(2)稳定化：通过处理使污泥稳定化，最终处置后不再产生污泥的进一步降解，从而避

免产生二次污染；

(3)无害化：达到污泥的无害化与卫生化，如去除重金属或灭菌等；

(4)资源化：在处理污泥的同时达到变害为利、综合利用、保护环境的目的，如产生沼

气等。

4.污泥处理处置技术研究现状[2]

发达国家早在20世纪六七十年代就开始对污泥处理处置技术进行研究。美国农业部门在19 世纪70年代就对污泥农用堆肥工艺展开研究，并发展了Beltsville Aerated Pile 法用于污泥堆肥。这种方法既可以处理生污泥，也可以处理消化后的污泥，得到的产品无臭、灭菌、便于保存和运输并可以应用于农业生产。德国在19世纪80年代致力于污泥焚烧体系的开发和完善，并为该系统配备了能量的回收利用设备。据统计，德国固体废弃物焚烧而回收利用的能量可为全国30%的人口服务。

随着污水处理技术的更新和发展，污泥处理处置技术也在不断地改进。经过近30年的发展，一些发达国家陆续提出了污泥处理处置新方法。西班牙科学家提出利用微波能量来水解消化污泥，取得了很好的效果。美国和智利的科学家提出使用火山爆发

遗留的熔岩地来处理污泥及污泥焚烧灰。这种方法可以有效控制污泥及污泥焚烧灰中的矿物质元素以及磷元素和锌元素，从而改善熔岩地的营养结构并提高其生产力。爱尔兰利用过热蒸汽流干化工艺与污泥消化工艺相结合，不但实现污泥的稳定，更实现了能量的回收利用。日本的污泥处理处置技术主要集中在污泥的再生利用方面, 占到污泥处置比例的56%，包括污泥制砖、制骨料、制燃料和熔渣4种。

湿污泥中包含4种水分毛细水、间隙水、吸附水和内部水。存在于微生物细胞内的内部水不但水分难以除去。有机质物质也被包裹在细胞中难以释放。导致污泥含水率高和有机质利用率低的技术难题。污泥含水率是制约污泥处理处置的关键问题。含水率过高限制堆肥、焚烧等高效处置技术的应用，同时也不利于污泥的再生利用。而有机质利用率低不仅浪费了可回收利用的资源，也造成污泥易腐、有异味等不良特性。

5.污泥处理技术现状

广东省污泥的处理方式主要采用将污泥通过好氧发酵、热干化、压缩和压滤的方式使得含水率降低至40%以内，然后再进行最终的处置及再利用。（见附表1）。

5.1污泥高温好氧发酵

污泥中含有大量的有机质、氮、磷、钾等植物需要的养分，其含量高于常用的牛羊猪粪等农家肥，可以与菜籽饼、棉籽饼等有机农肥相媲美。堆肥是指利用利用自然界广泛存在的细菌、放线菌、真菌等微生物微生物的作用，采用剪枝、落叶等园林废弃物和砻糠、谷壳、秸杆等农业废弃物作为耗氧发酵的辅助填充料，将不稳定的有机质降解和转化成较稳定的有机质，并使挥发性物质含量降低，减少臭气；物理性状明显改善(如含水量降低，呈疏松、分散、粒状)，便于贮存、运输和使用；高温堆肥还可以杀死堆料中的病原菌、虫卵和草籽，使堆肥产品更适合作为土壤改良剂和植物营养源。

5.2 污泥石灰稳定干化

采用石灰等无机药剂对污泥进行调理，可以降低含水率，提高污泥横向剪切力和卫生条件，有利于污泥的后续处置。污泥碱化稳定干化技术原理是使用生石灰稳定污泥，生石灰与水反应生成氢氧化钙，在此过程中每公斤石灰可以化合0.32kg水、释放1141kJ的热量，将温度提升到70℃，pH值提升到12以上，从而有效杀灭病原体，并分解有机物。污泥碱化稳定干化技术的控制性参数是污泥的pH及其保持时间。

经过处理后污泥含水率可以降低到70%左右，在自然界中堆放1个月后含水率继续降低到60%左右，可以达到《生活垃圾填埋污染控制标准》和《城镇污水处理厂污泥处置混合填埋泥质》的标准要求。

5.3 污泥热干化

污泥热干化后污泥的臭味、病原物、粘度、不稳定等负面特性得到显著改善，降低了污泥含水率，节约了运输成本，提高了污泥热值。污泥热干化过程分为污泥与热载体直接接触和热量由换热设备提供两种，目前应用较多的有流化床干化、转盘干燥、喷雾干化和空心桨叶式干化等工艺。

采用污泥热干化工艺应与利用余热相结合，鼓励利用污泥厌氧消化过程中产生的沼气热能、垃圾和污泥焚烧余热、发电厂余热或其他余热作为污泥干化处理的热源;不宜采用优质一次能源作为主要干化热源;要严格防范热干化可能产生的安全事故。6.广东省污泥再利用方式及指标要求

6.1污泥焚烧

污泥焚烧是指污泥在一定温度、气相充分有氧的条件下，使污泥中的有机物质转化为CO2、H2O、N2等，反应过程中释放出来的热量用于维持反应的温度条件。污泥焚烧一般采用流化床工艺，分为固定(鼓泡)流化床焚烧炉、循环流化床焚烧炉和回转式流化床焚烧炉等。污泥焚烧的烟气应进行处理，并满足《生活垃圾焚烧污染控制标准》等有关规定。污泥焚烧的炉渣和除尘设备收集的飞灰应分别收集、储存、运输。国家鼓励对符合要求的炉渣进行综合利用；飞灰需经鉴别后妥善处置。污泥焚烧工艺在经济较为发达的大中城市应用较广，一般采用干化焚烧的联用方式，提高污泥的热能利用效率。

近几年，污泥焚烧技术发展迅速，污泥焚烧厂与垃圾焚烧厂合建，污泥作为低质燃料在火力发电厂焚烧炉、水泥窑或砖窑中混合焚烧等技术正在逐步走向成熟。

6.2 污泥土地利用

（1）污泥城市园林绿化。指处理后的污泥用于人行道树、灌木、花卉、草坪等栽培过程中作为肥料、基质和营养土。污泥用于园林绿化时，泥质应满足《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》的规定和有关标准要求。污泥必须首先进行稳定