污泥處置項目建議書

　　我國每年產生大量的污泥，污泥問題已經成為我國當前面臨的一個嚴重的環境問題。下面是小編為大家整理的污泥處置項目建議書，歡迎閱讀。

　　我國近年來城鎮污水處理廠污泥產量急劇增加，即將突破3000萬t。目前全國城鎮污水處理廠污泥只有小部分進行衛生填埋、土地利用、焚燒和建材利用等，而大部分未進行規范化的處理處置。本文針對污泥處理處置的相關技術政策進行解讀，同時結合隨州市污泥處理處置的案例對污泥處理處置技術的選擇及工程設計進行了詳細分析。

　　一、污泥處理現狀與發展趨勢

　　1 國外污泥處理處置的現狀及發展趨勢

　　發達國家經幾十年的發展，污泥處理處置技術路線已相對成熟，相關的法律法規及標準規范已比較完善。

　　歐洲污泥處置最初的主要方式是填埋和土地利用。二十世紀90年代至今，由于填埋場地選擇越來越難，繼而轉向建設了大量污泥干化焚燒設施。由于污泥干化焚燒投資和運行費用較高，同時污泥中有害成分又逐步減少，使污泥土地利用重新受到重視，成為污泥處置方案的重要選擇。近幾年總的趨勢是土地利用的比例越來越高，歐盟及絕大部分歐洲國家越來越支持污泥的土地利用。目前，德國、英國和法國每年產生的污泥（干重）分別為220萬t、120萬t和85萬t，作為農用方向土地利用的比例分別已達到40%、60%和60%[1]。

　　日本由于土地限制，污泥處理處置的主要技術路線是焚燒后建材利用為主，農用與填埋為輔。近年來，日本開始調整原有的技術路線，更加注重污泥的生物質利用，逐步減少焚燒的比例[2]。

　　2 中國污泥處理處置現狀

　　二、污泥處理處置相關技術規范與原則要求

　　1 污泥處理處置相關政策及技術規范

　　表1 污泥處理處置技術政策與規范

　　表2 污泥泥質標準

　　2 污泥處理處置的原則

　　污泥處理處置應包括處理與處置兩個階段。處理主要是指對污泥進行穩定化、減量化和無害化處理的過程。處置是指對處理后污泥進行消納的過程。污泥處理設施的方案選擇及規劃建設應滿足處置方式的要求。

　　按照《城鎮污水處理廠污泥處理處置及污染防治技術政策》（試行）的要求，參考國內外的經驗與教訓，我國污泥處理處置應符合“安全環保、循環利用、節能降耗、因地制宜、穩妥可靠”五大原則。

　　三、污泥處理處置工藝介紹

　　1 污泥處置

　　（1）土地利用

　　①原理

　　污泥無害化、穩定化處理后，以肥料、營養土等形式用于農業、林業、園林綠化及土壤改良等

　　②.應用原則

　　必須經過厭氧消化、好氧發酵等穩定及無害化處理后才能進行土地利用

　　③特點

　　a、不同土地利用方式泥質要求不同

　　b、根據當地土地資源及肥料供求情況選擇適宜的土地利用方式

　　c、涉及的成本及經濟效益因不同的用途而異，同時受肥料消納渠道局限

　　d、中長期而言是一種推薦的處置方式

　　（2）焚燒與協同處置

　　①原理

　　利用污泥自身熱量和外加輔助燃料，燃燒實現污泥無害化處置

　　②應用原則

　　a、充分利用余熱或污泥自身熱值

　　b、環保至關重要

　　③分類

　　a、單獨焚燒：與熱干化設施聯建

　　b、協同處置：與水泥窯、熱電廠、垃圾焚燒廠協同處置

　　④特點

　　a、投資運行成本高（干化加焚燒投資50-70萬元/t，運行200-300元/t），處理規模大才會有規模效益，在經濟發達、有余熱熱源區可考慮此種方式

　　b、減量化明顯，但衍生污染物處理需加強技術研發和監管機制

　　（3）建材利用

　　①原理

　　以污泥為原料制造建筑材料，例如制水泥熟料、輕骨料、陶粒

　　②應用原則

　　a、不宜用于人居及公共建筑

　　b、重金屬浸出毒性等環保應達標

　　③特點

　　a、產品質量要求高，達到使用要求至關重要

　　b、重金屬易造成污染，控制應嚴格

　　c、投資成本類似于污泥協同處置，經濟效果受市場影響，取決于當地市場接受度

　　d、可審慎使用此種方式   （4）填埋

　　①原理

　　經過前處理后作為固體廢棄物進行填埋處置

　　②應用原則

　　a、必須改性、穩定、衛生化處理

　　b、環保至關重要

　　③分類

　　a、單獨填埋：應用極少

　　b、混合填埋：與垃圾合并填埋或作為垃圾填埋場覆蓋土

　　④特點

　　a、含水率≤60%，若作為覆蓋土則≤45%，污泥與生活垃圾重量比≤8%

　　c、可作為近期應急措施

　　2 污泥處理

　　（1）濃縮脫水

　　①原理

　　通過重力或機械方式去除水分，減小含水率和體積（80%以下）

　　②應用原則

　　根據污水處理工藝、污泥特性、場地面積、投資運行費用等綜合確定，后續一般填埋處置

　　③分類

　　a、重力濃縮、機械濃縮、氣浮濃縮，目前深度脫水核心是機械濃縮

　　b、機械濃縮包括離心濃縮、帶式濃縮、板框濃縮，深度脫水板框濃縮較多

　　④特點

　　a、深度脫水成功關鍵在于調理劑效果和壓濾性能

　　c、此工藝用地小，建設快，可作為應急處理，長遠來看大量占用填埋資源

　　（2）厭氧消化

　　①原理

　　利用兼性、厭氧菌分解污泥有機質，實現污泥穩定化、減量化，沼氣利用

　　②應用原則

　　處理規模大綜合效益明顯

　　運行調試控制較復雜

　　一般作為脫水的前處理工段

　　③分類

　　a、中溫厭氧消化，35 ℃ ±2℃ ，停留時間大于20d

　　b、高溫厭氧消化， 55 ℃ ±2℃ ，停留時間10～15d

　　④特點

　　a、控制要點：系統啟動、進出料控制、溫度、pH、毒性、堿度和揮發酸

　　b、安全管理：沼氣防爆和H2S中毒

　　c、投資20-40萬元/t，運行60-120元/t （不含濃縮、脫水），需與其他工藝配合進行污泥處理

　　（3）好氧發酵

　　①原理

　　通過好氧微生物生物代謝，使有機物轉化成穩定腐殖質，實現污泥資源化、穩定化、無害化

　　②應用原則

　　作為土地利用前處理手段，也可作為將低含水率、提高熱值的預處理手段

　　③特點

　　a、輔料來源應經濟易行、穩定可靠

　　b、產品質量能夠滿足土地利用要求，且有穩定消納渠道

　　c、控制：溫度、含水率、碳氮比、通風供氧

　　d、惡臭氣體處理需重點考慮

　　e、投資25-45萬元/t，運行成本120-160元/t

　　f、此工藝符合資源化趨勢，值得污泥處理長遠規劃時推廣

　　（4）熱干化

　　①原理

　　通過污泥與熱媒之間的傳熱，脫除水分，降低含水率

　　②應用原則

　　根據處置需要選擇，與余熱利用相結合，充分利用沼氣熱能、熱電、垃圾焚燒余熱

　　③分類

　　流化床、帶式、槳葉式、臥式轉盤式、立式圓盤式、噴霧式

　　④特點

　　a、選擇不同干化類型原則：投資運行成本較低、污泥形態對污泥輸送、給料及后續設備的適應性

　　b、投資30-50萬元/t（不含后續焚燒等費用），運行成本工藝不同差異大

　　c、技術類型眾多，爭議最多，前景看好

　　（5）石灰穩定

　　①原理

　　投加生石灰，反應生成氫氧化鈣和碳酸鈣

　　②應用原則

　　可作為填埋等方式的前處理

　　③特點

　　a、需考慮石灰來源的穩定性、經濟性

　　b、考慮粉塵、有毒有害氣體的控制

　　c、投資5-10萬元/t，運行成本80-150元，主要為石灰消耗

　　d、增大污泥體積，給后續處置（例如填埋）增加負擔，建議此種處理方式只作為應急處理方式考慮

　　（6）其他工藝

　　①熱解處理

　　有機質缺氧條件下加熱裂解

　　產物：油、氣、碳

　　②水熱處理

　　熱水解、濕式氧化等

　　作為脫水或厭氧消化等的前處理

　　③其他技術

　　3 主流污泥處理處置工藝比較

　　表3 污泥處理處置工藝比較

　　四、污泥處理處置案例分析

　　1 工程簡介

　　（1）隨州污水廠處理規模10萬m3/d，污泥干泥10.6tds/d，折算成含水率80%的污泥為53tws/d。

　　（2）污泥處理工程要求脫水前含水率 80%，要求脫水后含水率 ≤60%

　　2 處置工藝選擇

　　2、污泥處理規模較小且當地經濟實力限制，暫不具備污泥焚燒的能力

　　3、建材利用當地尚在調研找項目階段，尚未建立起較完善的技術體系

　　4、土地利用存在肥料銷售出路和或土壤改良劑消納難題

　　最終選擇污泥處置工藝為填埋。

　　3 處理工藝選擇

　　根據“處置工藝定處理工藝的原則”，選擇深度脫水為污泥處置前的污泥處理工藝。

　　4 主要設備

　　本工程最終選用“深度脫水+填埋”的污泥處理處置工藝，工程只針對污泥處理展開設計，污泥處置工程不在設計范圍內。污泥處理主要設備如下：

　　表4污泥處理主要設備表

　　5 投資及運行成本

　　本工程總投資約1100萬元（不含征地費用），運行成本110元/t（不含處置費用，污泥按照含水率80%計算）。

　　五、結語

　　（1）目前歐美發達國家污泥處置出路在土地充裕的情況下，一般以農用和土地利用為主，日本等土地資源緊張的國家則以焚燒和建材利用為主；

　　（2）國內污水處理廠的污泥極小部分進行了少量簡易填埋、或土地利用，大部分未做到規范化的處置，污泥處理處置尚有極大提升空間；

　　（3）對于國內污泥處理處置的技術路線選擇，應秉承《城鎮污水處理廠污泥處理處置及污染防治技術政策》（試行）中確立的五大原則，按照““處置工藝定處理工藝”的原則，因地制宜地進行選擇。

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