城市污泥

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
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。
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
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
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)
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
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
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。
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。
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
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
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。
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
3
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
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。
一 城市污泥
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。
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
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。
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
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。
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。
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
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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。
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。
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