城市污泥

四 城市污泥的资源化利用
2、污泥制饲料
污泥中含有大量有价值的物质。
物质 粗蛋白 灰分 26.4~46 前卫苏 26.6~44 脂肪酸 0~3.7 百分比（%） 28.7~40.9
三 城市污泥的处置
2、焚烧
城市污泥中含有大量的有机物和一定量的纤 维素木质素，焚烧正是利用污泥中有机成分较高， 具有一定热值等特点来处置污泥。 脱水后的污泥发热量约836KJ/kg，掺入适量 的引燃剂、催化剂、疏松剂和因硫剂等添加物配 制成“合成燃料”，可做工业炉窑或生活锅炉的 辅助燃料。分为单独焚烧和混合焚烧。 优点：可以迅速和较大程度地使污泥达到减 量化，且在恶劣的天气条件下不需存储设备，既 解决了污泥的出路问题又充分地利用了污泥中的 能源，而且污泥不需要作杀灭病原菌的处理。 缺点：容易造成二次污染。
三 城市污泥的处置
5、土地利用
土地利用是把城市污泥应用于农田、菜 地、果园、林地、草地、市政绿化、育苗 基质及严重扰动的土地修复与重建等，被 认为是最有发展潜力的处置方式。
三 城市污泥的处置
5、土地利用
四 城市污泥的资源化利用
1、制建筑材料
污泥建材化是污泥资源化技术的重要发展方向 之一。污泥约含有机物70～80 %，无机物(Al、Si、 Fe、Ca) 20 %～30 %，类似于常用建筑材料的原料 成分。
硝基苯类 1.126 1.648 0.389 0.085 4.489 7.687 17.22 0.526 1.991 0.817 0.721
胺类 ND ND ND 0.002 0.227 0.158 0.78 0.029 0.106 0.015 0.093
卤代烃 类 0.103 0.637 0.111 0.007 0.222 0.359 3.238 0.11 0.129 0.504 0.311一 城市Fra bibliotek泥成分
①水分（可高达99%以上）、有机物、重 金属、盐类、病原微生物、寄生虫卵等。 ②主要重金属：Zn、Cu、Pb、Cd、Cr、 Hg、As等； ③主要有机污染物质：主要有氯酚(CPs)、 氯苯(CBs)、硝基苯(NBs)、多氯联苯 (PCBs)、多氯代二苯并二噁英/呋喃 (PCDD／Fs)、邻苯二甲酸酯(PEs)、多环 芳烃(PAHs)和有机农药等。
标准采用《农用污泥中污染物控制标准GB4284-84》
一 城市污泥
Zn 英国(1994年) 2847
中国和英国、美国、瑞典城市污泥中重金属的含量比较
重金属(mg/kg) Cu 1121 Ni 201 Cd 107 Pb 900 Cr 887 Mn 397 Mo 7.7 Co 16.5
美国(1994年)
二 城市污泥的处理
浓缩方法比较
比能耗 浓缩方法 污泥类型 浓缩后含水率% 干固体(kw·h·t-1) 脱出水(kw·h·t-1) 1.75 8.81 131 0.2 0.09 2.18
重力浓缩 重力浓缩 气浮浓缩
初沉污泥 剩余活性污泥 剩余活性污泥
90～95 97～98 95～97
框式离心浓缩
无孔转鼓离心浓缩
2200
700
52
12
480
380
—
—
—
瑞典(1994年)
1570
560
51
6.7
180
86
384
—
10.8
中国(1994~2001 年的平均值)
1450
486
77.5
2.97
131
185
—
—
—
我国城市污泥中有机污染物的含量(mg·kg-1 干重)
一 城市污泥
污泥地点 广州 佛山 珠海 深圳 无锡 北京 兰州 西安 香港大铺 香港沙田 香港元朗 醚类 3.04 2.655 1.291 ND 1.66 ND 7.743 0.239 2.789 0.901 1.875 氯苯 类 0.51 0.457 0.051 0.01 0.77 1.187 6.917 0.142 1.105 0.351 0.671
城市污泥的处理与资源化利用
1 2
城市污泥
城市污泥的处理
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4
城市污泥的处置 城市污泥的资源化利用
一 定义：城市污泥主要是指在废水处理过程中 城市污泥
产生的沉淀物质，包括混入生活污水和工业废水 中的泥沙、纤维、动植物残体等固体颗粒及其凝 结的絮状物、各种胶体、有机质及吸附的金属元 素、微生物、病菌、虫卵等物质的综合固体物质。 分类： 按来源：生活污水污泥、工业废水污泥； 按成分和性质：有机污泥、无机污泥、亲水 性污泥、疏水性污泥；
三 城市污泥的处置
污泥焚烧利用时的理化指标及限值
三 城市污泥的处置
3、堆肥
堆肥就是利用污泥中的好氧微生物进行好氧 发酵的过程，将污泥按一定比例与各种秸秆、 稻草、锯末、树叶等植物残体，或者与草灰、 粉煤灰、生活垃圾等混合，借助于混合微生物 群落，在潮湿环境中对多种有机物进行氧化分 解，使有机物转化为类腐殖质。
初次沉淀污泥 二次沉淀污泥（剩余污泥） 污泥浓缩（重力浓缩、机械浓缩） 强化自生喜温好氧分解 污泥稳定（好痒稳定、厌氧稳定） 污泥调理（化学调理、物理调理、热工调理） 污泥机械脱水 污泥堆肥 污泥热干化 （部分干化、完全干化） 污泥 焚烧 污泥其他 处理
污泥处理处置 工艺流程图
污泥消毒
污泥焚烧
农业利用
污泥塘储泥池
卫生填埋 污泥处置
农业 利用
为再利用 临时填埋
其他资源 化利用
二 城市污泥的处理
1、污泥浓缩
重力浓缩是污泥在重力场的作用下自然沉降的 分离方式； 气浮浓缩是通过某种方法产生大量的微气泡， 使其与废水中密度接近于水的污染物颗粒粘附，形 成密度小于水的气浮体，从而进行分离。 机械浓缩可以使浓缩的污泥含有更高的固体物 含量，并且可以避免污泥在重力浓缩时发生的生物 化学反应。 我国目前重力浓缩方法占71.5%，主要是在初沉 淀污泥时使用的比较多。
四 城市污泥的资源化利用
④ 制轻质陶粒
陶粒作为一种人造轻质粗集料，因质 轻、高强、保温等特性备受关注，是具有 发展潜力的新型建材。 轻质陶粒做快速滤池填料时，孔隙率 大，不易堵塞，反冲次数少，其相对密度 大，反冲洗时流失量少，滤料补充量和更 换次数也比普通滤料少。
四 城市污泥的资源化利用
污泥制陶粒分为干化－烧结和湿法造粒－烧结两种 工艺。 干化－烧结工艺制陶粒时，宜首先将污泥干化至含 水率在 10％以下，设置专门的破碎装置破碎物料，适 宜的物料配比为干污泥50%、粉煤灰30%～40%、 粘土 10%～20%，混合原料在350℃的温度时预热30 min，烧 结温度宜为 1100～1150℃，烧结时间为 15min 左右。 湿法造粒－烧结工艺制陶粒时，宜首先将污泥干化 至含水率在 60％以下，并添加一定量的辅料和添加剂， 辅料宜选粉煤灰和粘土，两者不宜超过 40％，添加剂 宜选沸石粉，其不宜超过 10％，混合物料含水率应降 至 30％以下，混合物料在 300℃的温度时预热 30 min， 烧结温度宜为 1100～1150℃，烧结时间为 15min 左右。
四 城市污泥的资源化利用
② 制生化纤维板 活性污泥中的有机成分粗蛋白（约占 30%~40%）与酶等属于球蛋白，能溶解于水及稀酸、 稀碱、中性盐的水溶液。在碱性条件下加热、干燥、 加压后，会发生一系列的物理、化学性质的改变， 利用这些变性作用能制活性污泥树脂（蛋白胶）， 使纤维胶合起来，压制成板材，就是生化纤维板。
三 城市污泥的处置
要求：
① 在土地资源紧张，经济发达地区，没有经过 污泥堆肥的污泥和大中型城镇污水处理厂产生的污 泥禁止填埋。在土地资源充足，经济欠发达地区的 中小型城镇污水处理厂，可采用污泥填埋； ② 污泥填埋场宜选在地下水贫乏地区，在夏季 主导风向的下风向。 ③ 禁止在居民密集居住区、直接与航道相通的 地区、洪泛区、淤泥区、活动的坍塌地带、断裂待、 地下蕴矿带、石灰坑及溶岩洞区建设污泥填埋场。
四 城市污泥的资源化利用
日本将城市垃圾焚烧灰和下水道污泥一起作为 原料，生产的水泥成为生态水泥。 2001年日本建成世界第一座“生态水泥厂”， 设计生产能力为11×104t。
主要产品有两种，一种是清除了氯成分的普通 型生态水泥，另一种是含氯的快速硬化型生态水泥， 均可用作建造房屋、道路、桥梁和改良土壤的材料 等。
三 城市污泥的处置
4、投海（ 水体消纳）
利用水体消纳城市污泥一般不需进行严 格的无毒无害化处理，也不需要脱水就直接排 入水体，而且容量大。 缺点：①导致水生环境恶化；②导致水位 升高，对人类生存产生潜在的威胁；③造成海 洋污染。
美国于1998年已禁止向海洋倾倒污泥；欧盟规定 1998年12月31日起不得在水体中处置污泥向海洋倾倒 城市污泥。
一 城市污泥 中国城市污泥中重金属含量（1994~2001年）
重金属 Hg Cd As Ni Pb Cr Cu Zn 样本数 33 54 26 35 55 37 59 57 范围（mg/kg） 平均值（mg/kg） 0~9.3 0.05~16.80 0.29~47.00 10.4~374.0 0.6~669.0 0.4~728.0 28.4~3068.0 16.8~7384.0 2.84 2.97 16.1 77.5 131 185 486 1450 标准（mg/kg） 5 5 75 100 300 600 250 500
邻苯二 甲酸酯 类 18.007 12.852 35.34 13.927 23.448 114.234 23.211 11.725 29.75 26.171 22.758
多环芳 苯并（a） 烃类 芘 33.071 18.36 78.41 1.388 15.698 33.636 143.80 4 2.271 5.155 11.848 9.676 0.65 1.02 6.578 0.05 0.024 5.047 0.049 0.063 0.007 0.033 0.476
剩余活性污泥
剩余活性污泥
9l～92
92～95
211
117
2.29
1.23
二 城市污泥的处理
2、污泥脱水 国内现有的污泥脱水措施主要是机械脱水。 我国目前采用的污泥脱水技术主要有：压 滤脱水、滚压带式脱水、真空吸滤脱水、无污 泥脱水、干化场和离心脱水等。使用较广泛的 是滚压带式脱水和离心脱水。
二 城市污泥的处理
二 城市污泥的处理
截至2011年第三季度底，我国已 建污水处理厂3135座，污水处理总能力达 1．36亿吨/天。 我国目前对污泥的处理处置有两种主导性 观点： 1、以污泥稳定化为界限，稳定化 前为污泥处理，稳定化后为污泥处置； 2、以污水处理厂厂界为准，厂内 为污泥处理，厂外为污泥处置。
二 城市污泥的处理
干化污泥制砖 当污泥与黏土按重量比1：10配料时，污泥 砖可达普通红砖的强度。 当污泥掺量控制在10%左右，烧结温度在 870～1 000 ℃时，砖的抗压和抗折强度符合国 家《烧结普通砖标准 》(GB5101-93) 要求；将 砖烧结温度控制在 870～920℃之间，可减少能 源损耗。 焚烧灰制砖 须加入适量的黏土与硅砂，使其成分达到 制砖黏土的成分标准，适宜的质量配比为黏土： 焚烧灰：硅砂＝50：100 : (15～20)。砖坯的 烧结温度以 1080～1100℃为宜。
四 城市污泥的资源化利用
制作工艺
脱水 活性污泥树脂 调剂
填料（纤维） 处理
热压
预压成型
搅拌
裁边 制成的板材可达到国家三级硬质纤维板的标准，其放射性强度也低于水泥。
四 城市污泥的资源化利用
③制生态水泥
污泥制生态水泥是以城市垃圾焚烧灰 或污泥及石灰石为原料，通过煅烧再磨成 粉末而获得的水硬性胶凝材料。 水泥窑具有燃烧炉温高和处理物料量 大等特点，利用城市污泥烧制水泥同时兼 具减容和减量作用。
三 城市污泥的处置
1、填埋
污泥填埋主要是利用固体废弃物中微生物 的活动实现有机物降解，使其稳定化的一种处 理和处置方式。 填埋的优点：一是污泥无毒无害化处理成 本低，不需要高度脱水，二是既解决了污泥出 路问题，又可以增加城市建设用地。 缺点：城市污泥中含有各种有毒有害物质， 会通过雨水的侵蚀和渗漏作用污染地下水环境。
制砖 制生化纤维板 水泥
轻质陶粒
四 城市污泥的资源化利用
我国部分城市污泥的主要成分/w%
四 城市污泥的资源化利用
① 制砖
用污泥焚烧灰制砖 用干化污泥直接制砖
污泥砖在焙烧过程中病原菌可全部被杀灭 , 重金属(As、 Cd、 Cr、 Cu、 Pb 等)被固结 , 可以实现污泥的无害化处理。
四 城市污泥的资源化利用