㈠ 污水處理廠的污泥處置費用問題
城市污泥不同處理處置方式的成本和效益分析
——以北京市為例
張義安，高 定，陳同斌*，鄭國砥，李艷霞
中國科學院地理科學與資源研究所環境修復中心，北京 100101
摘要：以北京市為例，估算不同電價及運輸距離下填埋、焚燒及堆肥等方式的城市污泥處理處置成本，在此基礎上討論各種處理處置方案的前景，展望北京市污泥處理處置出路。污泥填埋在一定時期內還將是主要處理處置方式，但所佔比例將逐漸下降；堆肥是經濟上較為可行的處理處置方式，適合大力推廣；隨著經濟實力與技術水平提高，焚燒法可以適用於個別特殊地點。同時，分析了政府補貼對污泥處理處置效益的影響。
關鍵詞：城市污泥；處理處置成本；填埋；焚燒；堆肥
中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：1672-2175（2006）02-0234-05
城市污泥是污水處理的副產物，以含水率97%計算，體積占處理污水的0.3%~0.5%[1]，深度處理產泥量還將增加50%~100%。目前我國每年排放的干污泥大約1.3×106 t，並以大約10%的速率在增加。
北京市全區域規劃污水排放量為330×104 m3/d，其中2003年市區污水排放量約為230×104 m3/d[2]。規劃建設14座污水處理廠，2015年污水處理能力預計將超過320×104 m3/d，處理率將超過90%。到2008年，北京市將新增9座中水處理廠，深度處理能力將由目前的1×104 m3/d提高到47.6×104 m3/d，屆時每年產生含水率 80% 城市污泥超過80×104 m3。北京市最大的污水處理廠——高碑店污水處理廠污泥外運運輸費用佔到全廠運行費用的1/3[3]。
城市污泥的大量產生，已引起日益嚴峻的二次污染，並成為城市污水處理行業瓶頸。污泥處理處置率低，其中非常重要的一個原因就是投資和運行成本方面的限制。但到目前為止，還未見關於不同污泥處理處置方案的經濟分析，導致不同單位和設計人員在方案的選擇上存在較大的盲目性。本文以北京為例，對幾種典型的城市污泥處理處置方式進行經濟分析，以便為城市污泥處理處置技術的選擇提供參考依據。
1 城市污泥處理處置成本估算
1.1 估算方法
以1 t干污泥（DS）為計算基準，綜合成本＝運行成本+設備折價成本。運行成本以目前較為成熟的處理處置方式進行估算。
北京市污泥機械脫水效果通常在80%左右。各方案中的成本估算涉及或包括焚燒、運輸、填埋等3個流程；設備折價成本取15 a使用年限，年折舊7%，社會利率10%，即年折價17%，設備年工作時數以8000 h計。因此，設備折價＝設備價格×指數×0.17/8000。
1.2 估算細則
（1）單位成本
填埋：生活垃圾衛生填埋的成本約60~70 ￥/t，污泥填埋時按照壓實生活垃圾∶土∶污泥容重比為0.8∶1∶1，污泥填埋成本為48~56 ￥/t，取52￥/t。
干化：乾燥能耗與脫水量成正比。燃氣加熱效率85%、鍋爐熱效率70%、過程熱損失5%時，水的蒸發能耗為150 (kW•h)/t，每小時去除1 t水的設備投資為180×104￥[4]。
焚燒：目前多採用流化床技術，每h焚燒1 t干化污泥的設備成本為528×104￥，污泥按干質量減量60%。焚燒的運行費用24￥/t，煙氣處理消耗NaOH量約為37 kg/t，折價約128￥/t [5]。
電價：北京市工業電價高峰期、平段區、低谷期分別為0.278、0.488、0.725￥/(kW•h)。按不同補貼方案，將電價設定為0.30、0.60￥/(kW•h)。
運費：北京市運輸價格在0.45~0.65￥/(t•km)之間，污泥為特殊固體廢物，需特殊箱式貨車運送，價格處於高端。另外，近年運輸價格有上漲趨勢。因此，運費取0.65 ￥/(t•km)。
此外，干化及焚燒均按設備成本添加30%物耗人工管理費及土建配套費。
（2）污泥含水率
污泥的有機質和水分含量較高，填埋存在一系列問題，當前主要關心的是土力學性能，當含水率高於68% 時需按m(土)∶m(污泥)＝0.4~0.6的比例混入土 [6-8]。含水率降低時污泥性狀存在突變，因此填埋脫水目標設定為80%、30%。
含水率是污泥焚燒處理中的一個關鍵因素。有機質含量高、含水率低利於維持自燃，降低污泥含水率對降低污泥焚燒設備及處理費用至關重要。一般將污泥含水率降至與揮發物含量之比小於3.5時，可形成自燃[9]。北京市污泥有機物含量在45% 以下，因此使污泥維持自燃焚燒的水分含量應小於61.2%。朱南文總結了幾種國外污泥熱乾燥技術，可以將污泥乾燥至10%含水率[10]。污泥焚燒綜合成本隨乾燥程度動態變化，干化程度越高，干化能耗升高，焚燒設備及運行費用隨之下降。簡化起見，本文以污泥保持熱量平衡燃燒為估算前提，不再進行高水分下加入重油的成本估算。因此污泥焚燒的干化目標定為：60%和10%。
表1 北京市填埋場概況[11]及離污水處理廠的最近距離
Table 1 Description of landfill sites and wastewater treatment plants
填埋場 填埋場位置 處理規模/(t•d-1) 預計關閉時間 最近的污水處理廠 最近直線距離/km 1)
北神樹 通縣次渠鄉 980 2006 高碑店 20
安定 大興區安定鄉 700 2006 小紅門 36
六里屯 海淀區永豐屯鄉 1500 2017 清河 15
高安屯 朝陽區樓梓庄鄉 1000 2018 高碑店 15
阿蘇衛 昌平區小湯山鄉 2000 2012 清河、北小河 40
焦家坡 門頭溝區永定鎮 600 2011 盧溝橋 15
1) 最近距離數據為作者實測
綜上所述，污泥的處理處置方式計有：堆肥，分別乾燥至含水80%、30% 時填埋，乾燥至含水
60%、10%時焚燒。
1.3 填埋成本
填埋成本＝能耗成本+運輸成本+填埋場成本+設備折價成本
能耗成本＝[1/(1－η0)－1/(1－ηe)]×150×α×Pele
運輸成本＝0.65×L /(1-ηe)
填埋場成本＝βPf /(1-ηe)
設備折價＝[1/(1－η0)－1/(1－ηe)]×180×α× 0.17×104/8000
其中，η0、ηe分別為處理處置始、末的含水率；Pele為電價，￥/(kW•h)；L為運輸距離，km；α為土建及人工配套費指數，1.3；β為體積系數，含水率≥68%時在1.4~1.6之間，取1.5，含水率＜68%時取1；Pf為填埋場填埋價格，40~60￥/t，取52￥/t。
污泥填埋運輸距離：北京市現有填埋場容量不足以滿足生活垃圾處置需求，即使規劃中的填埋場建成之後，富餘填埋能力也很有限，污泥填埋需另外覓地新建填埋場。隨著城市發展及填埋場地質條件要求，運輸距離也將越來越遠，參照表1，污泥
填埋的運輸距離將在40 km以上，因此在估算今後的填埋成本時，分別取50、100 km作為近期及遠期填埋場運輸距離。
1.4 堆肥成本及收益
城市污泥經過堆肥無害化處理之後進行土地利用，是國際上普遍採用的處理處置方式。強制通風靜態垛堆肥處理是泥堆肥主流技術，其處理成本與污泥初始含水率、處理規模、堆肥廠與污水處理廠之間距離以及設備原產地等因素相關。堆肥廠宜建在污水處理廠周圍，運輸成本計為0，堆肥成本主要由鼓風、烘乾、篩分能耗，調理劑及設備折價成本組成。目前，堆肥產品的市場銷售價格為350~500￥/t，扣除15％含水率後取500￥/t DS。
利用CTB堆肥自動控制系統[12,13]進行強制通風靜態垛堆肥在河南省漯河市城市污泥堆肥廠的應用結果表明，當污泥含水率不高於80%時，鼓風能耗在40~60 (kW•h)/t DS之間，取60 (kW•h)/t DS。CTB調理劑價格為300 ￥/t，損耗率一般為5% [14]。經過10~14 d堆肥，污泥干物質減量30%，含水45%。採用熱乾燥技術烘乾至含水15%，脫水負荷0.45 t/t DS；調理劑在烘乾前篩分後自然晾乾，需篩分能耗；篩分負荷共9.3 t/t DS，篩分能力1 t/h，功率3 kW。全程能耗95 (kW•h)/t DS，考慮到未知能耗，取100 (kW•h)/t DS。
設備折價：處理干污泥能力為 0.3×104 t/a的污泥堆肥廠設備投資約700萬￥，設備折價182 ￥/t DS（含佔地成本），取200￥/t DS。
1.5 焚燒成本
考慮到焚燒廢氣排放等問題，外運30 km以上焚燒為佳，取30 km；焚燒按干物質減量60%，燒余物需運至填埋場填埋，運輸距離取50 km。參考表3可知，乾燥至10%焚燒成本較乾燥至60%低。乾燥程度越高，焚燒廠佔地面積也越小，因此焚燒前以干化至10%為宜。
1.6 干化農用成本
未經穩定化處理污泥存在施用安全危險，考慮到干化的穩定效果較差，安全性有限，不再估算。
2 討論與分析
2.1 處理成本和經濟效益
表2 處理處置1 t城市污泥(干質量)所需的成本及其效益
Table 2 Comparison of the estimated cost and benefit of sewage sludge treated and/or disposed by different ways
填 埋
干化 運輸 填埋 綜合成本/￥
目標 能耗/￥ 設備折價/￥ 距離/km 運費/￥ 填土比例 費用/￥
80% 0 0 50 163 50% 390 5531)，5532)
30% 2091)，4182) 178 50 46 0 74 5071)，7162)
80% 0 0 100 325 50% 390 7151)，7152)
30% 2091)，4182) 178 100 93 0 74 5541)，7632)
焚燒
干化 焚 燒 燒余物 綜合成本/￥
目標 能耗/￥ 設備折價/￥ 運行/￥ 設備折價/￥ NaOH/￥ 運費/￥ 填埋/￥
60% 1461)，2932) 124 60 365 128 13 20 8561)，10022)
10% 2281)，4552) 193 27 162 128 13 20 7711)，9982)
堆 肥
能耗/￥ 設備折價/￥ 調理劑損耗/￥ 總成本/￥ 銷售/￥ 總效益/￥
391)，782) 200 75 3141)，3532) 410 961)，572)
1) 電價取0.30 ￥/(kW·h)；2) 電價取0.60 ￥/(kW·h)
各種處理方式處理成本估算過程及結果如表2所示。由表2可知，污泥處理處置以堆肥方式成本
最低，約300~350￥/t DS；填埋方式約500~760￥/t DS。焚燒方式成本最高，約800~1000￥/t DS。堆肥成本低於填埋方式，顯著低於焚燒方式，隨運輸距離增加填埋成本顯著高於堆肥成本。此外，污泥焚燒處理一次性投資大，運行維護費用最高。
各種處理方式中，污泥填埋沒有資源回收，效益為零；考慮到污泥熱值水平，回收焚燒熱能可能性較低，對凈效益影響不大；污泥干化可以起到脫水的效果，但穩定化的效果有限，加之干化過程中容易產生爆炸和肥效緩慢等問題，不宜提倡；在產品銷售良好情況下，按電價不同，堆肥處理可以盈利50~100￥/t DS。
2.2 各種處理處置技術的優缺點
現有的大部分填埋場設計建造標准低、缺乏污染控制措施，存在穩定性差等問題，導致散發氣體和臭味，污染地下水，不能保證填埋垃圾的安全，只是延緩污染但沒有最終消除污染。一些國家為了把上述問題降低到最小程度，制定了待處理污泥物理特性的最低標准，使污泥填埋的處理成本大大增加。例如德國要求填埋污泥干基含量不低於35%。為避免污泥中有機物分解造成的地下水污染，1992年德國發布了《城市廢棄物控制和處置技術綱要》，要求從2005年起，任何被填埋處理的物質其有機物含量不超過5% [15]，這意味著污泥即便是經過乾燥也不滿足填埋的要求。污泥填埋面臨填埋場地、公眾及法規等多重壓力，填埋成本將逐步升高，近年來國外污泥填埋處理方式比例越來越小[6]。
是否推廣堆肥處理城市污泥，首先應切實評估施用污泥堆肥的潛在環境風險。杜兵等[16]研究表明，同國外相比北京市某典型污水處理廠酚類、酞酸酯類、多環芳烴類均處於污染程度較低的水平。堆肥處理的持續高溫可以確保殺滅病菌，保證污泥的農用安全。陳同斌等[17]對中國城市污泥的重金屬含量及其變化趨勢的研究結果表明，我國城市污泥中平均含量普遍較低，金屬含量基本未超過農用標准[18]，且呈現逐漸下降的趨勢。近年相關研究也證明：科學合理地進行城市污泥農用不會造成土壤和農產品的重金屬污染問題[19]。我國城市污泥的土地利用重金屬環境風險並不像人們想像的那樣嚴重。
焚燒減量最為顯著，含水80%的污泥焚燒後減容率超過90%。然而，污泥含有多種有機物，焚燒時會產生大量有害物質，如二惡英、二氧化硫、鹽酸等，受國內焚燒技術的限制，二惡英污染問題尚未很好解決，重金屬煙霧與燃燒灰燼也可能造成二次污染。此外，焚燒浪費了污泥中的營養物質。對比三種處理處置方式，污泥焚燒佔地面積最小，但綜合成本最高，設備維護要求高，環保風險較大，這些不利之處都限制了污泥焚燒技術的廣泛應用。
綜上所述，堆肥處理實現污泥的資源化利用，科學合理施用下可以保證衛生安全及重金屬安全，同時較為經濟可行，是污泥處理處置技術的主要發展方向。但是，從市場銷售的角度來看，污泥堆肥產品的銷售渠道有待改善。各種處理方式優缺點概括於表3（下頁）。
2.3 電價影響及政府補貼
電價影響到污泥處理處置成本。電價從0.60￥/(kW•h)降低到0.30 ￥/(kW•h)，各種處理方式的綜合成本分別降低40~230 ￥/t DS。如電價取至用電低谷期電價或者更低，成本可以進一步降低。
表3 各種處理處置技術優缺點對比
Table 3 Comparison of landfill, composting and incineration for sewage sludge
處理處置方式 收支平衡/(￥•t-1) 1) 技術難度 場地要求 能否資源化 無害化程度
填埋 -507~ -763 簡單 大 不能 延緩污染, 沒有最終消除污染風險
堆肥 57~96 較簡單 較小 能 重金屬低於農用標准時可以達到無害化要求
焚燒 -771~ -1000 技術設備要求高 小 不能 尾氣可能帶來二次污染
1) 運輸距離100 km、電價0.60 ￥/(kw•h)時, 以80%含水率填埋成本略低於30%含水率填埋, 但其佔地為後者5.25倍, 綜合考慮採取30%填埋
污泥含水80%及60%下填埋佔地分別為30%下填埋的5.25倍、1.75倍。政府通過補貼如降低電價等調控手段，將污水處理投入合理分配到其中的污泥處理單元，可以降低污泥處理單元的焚燒成本、填埋佔地，降低堆肥成本。政府補貼可以發揮經濟杠桿作用，調控污泥處理行業投入產出狀況，有利於污泥處理處置行業的健康發展。總之，污泥處理處置應該有適宜的政府補貼。
3 結論
（1）污泥堆肥成本隨電價變化約300~350 ￥/t DS，堆肥銷售可以補償部分處理成本，使污泥堆肥達到微利水平。合理施用堆肥可以提供養分和有機質，是污泥處理處置技術的重要方向。
（2）污泥填埋操作簡單，但其成本約500~760 ￥/t DS，高於堆肥處理。考慮到土地資源日益稀缺及二次污染問題，且從發達國家的經驗來看污泥填埋將逐步受到限制，因此其應用比例應逐漸減少。
（3）污泥焚燒減量效果最明顯，但其初始投資及運行費用最高，綜合成本約771~1000 ￥/t DS。其設備維護復雜，如果對尾氣處理不當會造成二次污染。
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㈡ 污水處理廠中的污泥如何臨時墩放才能符合環保要求
1、必須採取防止污泥的地面做硬化處理，防止污水滲透；2、設置防雨措施及異味的散發。3、對產生的污泥做好記錄，包括污泥的產生量、絮凝劑的使用量、系統的排泥情況等。
㈢ 污水處理廠得淤泥都哪裡去了
就目前國內情況而言，大部分的污泥經過脫水處理後，被運到垃圾填埋場
㈣ 污水處理廠是不是每天都出污泥的
不是。
污水處理廠是否出泥（這里理解為污泥運出廠外處置）需要考慮以下條件（前兩項起決定性作用）：
1、污水處理廠使用的工藝；
2、污水廠的規模；
3、污水廠運行的具體情況；
4、污水廠設計時其儲泥池的大小、設計排泥時間以及結合污泥性狀和池中水質情況調整的排泥時間。
傳統活性污泥法中，中、大型污水廠每天出泥（處理能力5000立方米/天以上），例如使用AAO工藝、氧化溝工藝、接觸氧化工藝等污水處理廠。但是同樣的工藝，小型污水廠就會設計污泥干化池或者先於污泥濃縮池中存放，一段時間內都不排泥。
另外工藝的不同，例如MBR工藝、生物轉盤等，工藝原理決定了其產生的污泥較少，結合處理的水質、水量，系統每天產生的污泥量不足以出泥，也是一段時間內才出泥一次。
實際運行中，遇到突發情況，例如管網破裂雨水湧入等意外情況，一天不排泥也是正常的。
所以，污水處理廠並不是每天都出污泥的。
㈤ 污水處理廠的淤泥有什麼特別的作用
污泥處理和污泥最終處置：主要包括濃縮、消化、脫水、堆肥或家用填埋。濃縮版有機械濃縮或重力濃縮，後續的消權化通常是厭氧中溫消化，也就是厭氧技術。消化產生的沼氣可作為能源燃燒或發電，或用於作化工產品等。消化產生的污泥性質穩定，具有肥效，經過脫水，減少體積成餅成形，有利運輸。為了進一步改善污泥的衛生學質量，污泥還可以進行人工堆肥或機械堆肥。堆肥後的污泥是一種很好的土壤改良劑。對重金屬含量超標的污泥，經脫水處理後要慎重處置，一般需要將其填埋封閉起來。 從污染源排出的污（廢）水，因含污染物總量或濃度較高，達不到排放標准要求或不適應環境容量要求，從而降低水環境質量和功能目標時，必需經過人工強化處理的場所，這個場所就是污水處理廠，又稱污水處理站。
㈥ 小型污水處理廠的污泥該怎樣處理
污泥的處理和處置
通常把污水廠污泥的穩定和脫水(一般脫水至含水率達70％～80％)稱作污泥的處理；將污泥的堆肥、填埋、干化和加熱處理及最終利用，稱為污泥的處置。如脫水污泥中有毒有害物質超過農用標准，就要考慮衛生填埋和污泥干化焚燒技術。從國外污泥處理的發展來看，無論在歐洲、日本或美國對污泥用於農田控制越來越嚴，而對污泥進行干化和加熱處理的比例正逐年增加。
1.污泥的處理
污泥穩定處理有好氧穩定和厭氧穩定，好氧穩定有很多優點，但能耗很高，只有當污泥量較少時才採用。污泥厭氧穩定處理通常採用中溫(35℃)厭氧消化方法。國內已有十幾座大型污水處理廠採用此方法，污泥經消化後，有機物含量減少，性能穩定，總體積減少，污泥消化過程中還產生大量沼氣(消化降解1kgCOD可產生350L沼氣)可以回收利用。
但由於消化裝置工藝復雜，一次性投資大，運行有難度。污泥厭氧消化和沼氣利用裝置費用，約占污水處理廠投資和運行費的30％左右，而且大多需進口技術和設備。從調查已建消化池的實際運行看，只有少數達到預期的效果。有管理、設計問題，亦有沼氣利用的經濟性和安全性問題。比較好的如天津市東郊污水處理廠，該廠設計規模為處理城市污水40萬m3/d，污泥日產2460m3(含水率96％)，產生沼氣13300m3，供4台248kW發電機發電，日可發電27000度，並與市電並網。
污泥的穩定問題，除了採取污泥厭氧消化外，還應結合污水處理工藝中考慮少產生污泥和穩定泥質的方案。例如污水處理工藝設計中採用延長污水曝氣時間，減少污泥的產量；設計參數中增加污泥泥齡(如泥齡20天以上)，盡量使污泥趨向穩定的污水處理工藝。對中小型污水處理廠來說，採用帶有延時曝氣功能處理工藝(如氧化溝等處理工藝)是可取的。有的污水處理工藝投資低(如AB法的A段)，而污泥量較多，增加了污泥的處理成本。故應當把污水處理和污泥處理統一考慮，一並計算投資和運行費用。
污泥的穩定並不等於污泥無害，用於農田還需要符合國家標准中關於污泥農用時污染物控制標准限值。見下表。其中對鎘、汞、砷、苯並芘、多氯聯苯的要求是比較高的，應該通過嚴格控制工業廢水源頭的排放，來控制污泥的性質。
國外在污泥穩定方面，除了用生物法(包括中溫消化、高溫消化及利用微生物和某些添加劑)外，還採用了化學法，有的將脫水後的污泥加鹽酸調pH值至2～3，反應60分鍾再加硝酸鈉；有的對脫水污泥添加石灰。後者在歐洲應用較多。
2.污泥的處置
(1)制復合肥
按我國目前的經濟條件，對多數污水廠(特別是大量小型污水廠)來說，污泥用於農田是比較可行和現實的方案。污泥中的氮、磷、鉀和微量元素，對農作物有增產作用；污泥中的有機質、腐殖質是良好的土壤改良劑。污泥經適當濃縮、脫水後運至市郊或鄰近省份作為農肥，是許多污水廠採用的方法。但農田施肥有季節性，不需要泥肥時，污水廠會泥滿為患，影響正常運行。於是一些污水廠支付費用，讓農民把污泥拉走，而不問其去向，這會造成二次污染。同時可以查看中國污水處理工程網更多技術文檔。
北京市環境科學研究院和北京市農業科學院合作，對北京市密雲縣污水處理廠的污泥，通過堆肥加工成復合肥，進行了用於農田的試驗。該廠每天處理15000m3城鎮污水，污泥產量5～6t/d(含水率80％)，由於採用酸化—好氧污水處理工藝，污泥質量不錯。添加一定數量的N、P、K做成復合肥(N、P、K的比為1∶09∶04)，並直接造粒為污泥顆粒肥。通過在北京市大興縣龐各庄冬小麥田試驗以及在溫室內進行的油菜和玉米苗期盆栽施肥試驗，均取得可喜的結果。由於是製成顆粒狀污泥肥料，便於運輸和貯存。
(2)衛生填埋
上海市對污水廠的污泥處置提出「處理一點，填埋一點，利用一點」的原則，上海市水務局組織對污泥處理、處置和利用的專題研究，提出污泥用作農田、衛生填埋和污泥焚燒點的布局和具體的分期實施方案，防止產生二次污染。這無疑是正確的舉措。
上海白龍港大型污水廠，按衛生填埋要求建設污泥填埋場，根據污泥性質、含水率及力學特性等因素進行設計。填埋廠使用期為七年，填埋場底部設有盲管將滲濾液再回到污水廠處理。此法佔地大，運行工作量大，遇雨季污泥更難以壓實，到使用期限後仍需另選場址。對大型污水廠採用污泥衛生填埋，是不得已的權宜之計。衛生填埋場的造價不低，國外對衛生填埋場還要有沼氣安全收集系統，對分層復蓋的泥土和排水、綠化有專門的要求。鑒於地價上升和填埋場有臭味，近幾年來，無論歐盟國家或美國、日本，污泥衛生填埋的比例越來越小，美國已有的填埋場還將逐步關閉。
有些城市(如成都市)擬將污水廠污泥運至城市垃圾填埋場一並處置，這存在兩個實際問題：一是管理體制上的問題。垃圾的中轉站和填埋場的布點、設計和投資，屬環衛局管理，而污水廠的污泥屬市政系統管理，設計垃圾填埋場使用年限和布點距離未考慮接納污水廠污泥；二是脫水污泥含水率過高。運往垃圾填埋場的污泥，要求含水率不大於30％，而目前污水廠的脫水污泥含水率在70％～80％，這類污泥不易碾壓填埋，除非將污泥作適當干化或加石灰、絮凝劑處理。無論作何種填埋，污泥宜採取高幹度脫水方案。
(3)干化、焚燒
國內近幾年在一些大城市已建和正建一批城市垃圾焚燒場。但污水廠的污泥作焚燒處置，只有上海市石洞口污水處理廠(設計規模為40萬m3/d)設有污泥焚燒爐裝置，計劃今年年底投產。焚燒爐採用國外技術在國內製造，污泥的干化和焚燒設備總投資為人民幣8000萬元，費用並不算高。
由於污泥干化和污泥焚燒相結合比單污泥焚燒一次性投資少，處理成本低，故污泥干化往往是焚燒的前處理。北京市清河污水廠二期工程和天津市咸陽路污水廠，擬先建污泥干化裝置。污泥干化可使污泥含水率控制在10％～40％，減少了污泥的體積和重量，降低了運輸費和填埋費，而且污泥的臭味大為減少。
干化裝置分直接干化和間接干化，其能量消耗與污泥成份和水分有關。間接干化(利用沼氣通過熱交換器)一般推薦用立式干化裝置，並選用流化床工藝。干化與焚燒串聯工藝中，干化的程度取決於污泥的熱值和回收焚燒爐的熱能，使干化的能量盡量平衡，不另外添加燃料。上海石洞口設計污泥的干化和焚燒，污泥熱值高，能源平衡有餘。污泥流化床焚燒爐，溫度在800℃以上，爐內有砂粒循環使用，外排氣體要適當處理。污泥焚燒爐遠比垃圾焚燒爐的工藝簡單得多，且污泥焚燒不會產生二惡英。下圖是法國巴黎塞納河旁Colombes污水處理廠的污泥焚燒爐和焚燒灰的除塵裝置。
如脫水污泥與垃圾一並焚燒，國外的經驗是每噸垃圾添加15％～20％含水率為30％的污泥。污泥的干化和焚燒，可能將是一些大城市大型污水處理廠的發展方向。當然，由於國外對焚燒爐排塵有嚴格的要求，除了採用電除塵，還要降溫加溫，加酸加鹼，達到無煙塵的排放。
(4)填埋與焚燒的比較
上海和浙江一些單位作過污泥衛生填埋及焚燒處置的方案比較。其主要工藝流程為：
原污泥→濃縮→消化→脫水→衛生填埋
原污泥→濃縮→(消化)→脫水→焚燒→焚燒灰填埋
對於焚燒處理工藝，為了避免消化後污泥熱值減少，也可以不作污泥消化處置。上述兩個工藝的經濟性比較結果，無論採用國產設備或進口設備，二者的處置工程費用基本相同。按國產設備對污泥進行處置，運行費用折成污泥干固體，處理總成本約為800元/t。以10000m3/d污水廠產生2噸DS計，每噸污泥處理成本約為016元，與國內大型污水處理廠污水處理成本(不計折舊和還貸利息)03～045元/m3相比，需增加成本35％～50％，這與國外的實例相當。
既然污泥的衛生填埋與污泥的焚燒其工程費和運行成本大致相當，那麼，從污泥無害化和減量化看，焚燒方案有明顯的優點。這亦是國外(特別是西歐和日本)污泥焚燒發展較快的原因。荷蘭的污泥是100％採用焚燒處置的。焚燒後少量的泥灰可用於混凝土、磚瓦製品、路基路面的骨料和工程建設的回填土。
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㈧ 污水處理廠產生的污泥如何處理
污泥處理與處置的目的主要有四個:一是穩定化,通過處理使污泥停止降解;二是無害化,殺滅寄生蟲卵和病原微生物;三是減量化,減少污泥最終處置的體積,降低污泥處理及最終處置費用;四是資源化和最終處置,在處理污泥的同時實現化害為利、循環利用、保護環境的目的。
1 污泥穩定化處理的方法
來自污水處理廠初次沉澱池和二次沉澱池(剩餘活性污泥或者生物濾池污泥)的混合污泥通常含有60%～80%的有機物,如碳水化合物、脂肪、蛋白質,而且還含有大量的多種微生物,這種污泥在堆放時極易自發地進行厭氧生物反應,產生異味並導致污泥脫水性質惡化。穩定化處理的目的就是充分利用污泥中的微生物降解污泥中的有機物質,進一步減少污泥含水量,殺滅污泥中的細菌、病原體等,消除臭味,使污泥中的各種成分處於相對穩定的狀態。穩定化的方法主要有堆肥化、乾燥、厭氧消化等。
1.1 堆肥化
堆肥是利用污泥微生物進行發酵的過程。在污泥中加入一定比例的膨鬆劑和調理劑(如秸桿、稻草、木屑或生活垃圾等),使微生物群落在潮濕環境下對多種有機物進行氧化分解並轉化為類腐殖質。研究表明,經過堆肥的污泥質地疏鬆、陽離子(CEC)交換量顯著增加、容重減少、可被植物利用的營養成分增加、病原菌和寄生蟲卵幾乎全部被殺滅。目前世界各國採用的堆肥方法有靜態和動態兩種,如自然堆肥法、圓柱形分格封閉堆肥法、滾筒堆肥法、豎式多層反應堆肥法等。污泥經堆肥化處理後,物理性狀改善,質地疏鬆,易分散,含水率小於40%,根據使用目的不同可以進一步經制粒、乾燥後裝袋貯存。
1.2 乾燥
乾燥就是將已經脫水的污泥餅(含水率在75%左右)進一步降低其含水率,以利於貯存和運輸,避免因微生物的作用而發霉發臭,使污泥處於穩定狀態。乾燥工藝除了最簡單的日曬外,常用的是熱乾燥技術,乾燥熱源以蒸汽或導熱油作介質,間接給熱。熱乾燥過程相當於對污泥作了1～2h的滅菌處理(乾燥溫度≥95℃),完全可以達到殺滅病原菌的衛生要求。乾燥後的污泥含水率在10%左右,可以使污泥處於穩定化狀態。乾燥使污泥性能完全改善,乾燥後的污泥量僅是最初污泥量的4.5%,乾燥污泥量熱值提高,相當於劣質煤,可提高污泥的有效利用價值。
1.3 厭氧消化
厭氧消化主要是通過兼性厭氧細菌和厭氧細菌的作用使有機物分解,最終生成以甲烷為主的沼氣,沼氣可作為燃料和動力資源,還可作為重要的化工原料。厭氧消化一般是在密閉的消化槽內,在30℃下貯存30天左右。目前的污泥厭氧消化處理中,大約只有一半的有機物轉化為甲烷氣體,如何提高污泥消化整體水平、提高產氣率與能源回收率,並盡量減少污泥體積,成為該領域的研究重點。目前的研究主要有利用各種前處理(鹼處理、超聲波處理等)來改善污泥的厭氧消化性能、探索高效可靠的新型污泥厭氧消化處理工藝。此外,利用生物技術(如酶催化技術)來進一步提高污泥的產氣量也引起了研究者的重視。
2 污泥無害化處理的方法
污泥無害化處理往往包括在穩定處理之中,無害化處理的目的是去除、分解或者「固定」污泥中的有毒、有害物質(重金屬、有機有害物質)及消毒滅菌,使處理後的污泥在污泥最終處置中不會對環境造成危害。主要滅菌的方法有加熱巴氏滅菌、加石灰、長期貯存(20℃,60天)、堆肥(55℃,大於30天)、加氯或者加其它葯品等。
3 污泥減量化的方法
污泥減量化分為質量的減少和體積的減少,前者包括穩定和焚燒,後者主要是指通過濃縮、脫水、干化使污泥的含水率降低。
污泥焚燒的優點是可以迅速和最大限度地實現減量化,它既解決了污泥的出路又充分利用了污泥中能源,且不必考慮病原菌的滅活處理。污泥焚燒的熱能可回收利用,有毒污染物被氧化,灰燼中的重金屬活性大大降低,焚燒灰可以作為建築材料。缺點是高成本和可能產生污染(廢氣、雜訊、震動、熱和輻射)。
4 污泥資源化利用及處置方式
4.1 污泥資源化利用
城市污泥既是污染物又是一種資源,污泥經過減容、穩定和無害化處理後,可以作為資源綜合利用,如土地利用和熱能利用,污泥資源利用方案的選擇應根據環境衛生、資源回收、資源投入產出比和收益影響比四個方面進行。
4.2 污泥最終處置
污泥處置就是解決處理後污泥的最終出路,現在我國對污泥的處置已採用了填埋、農用和園林、花卉綠化等方式。
4.2.1 填埋
我國目前採取的污泥填埋一般是運至垃圾填埋場,與城市垃圾一起進行處置。這種填埋方式的問題是,污泥中的N、P和重金屬在無防滲情況下污染地下水,同時污泥填埋需要投入運輸和管理費用,並且填埋將佔用大量土地,在目前我國城鄉耕地越來越少的情況下,顯然不符合社會持續發展的要求。
4.2.2 農用和園林、花卉綠化
污泥中含有豐富的各種微量元素,如Ca、Mg、Cu、Fe等,施用在土地上可以改善土壤的土質,促進農作物和苗木花卉的增長。另外,施用污泥可以減少化肥和農葯的使用量,減少環境污染。
㈨ 污水處理廠的污泥是怎麼處理的
污泥處理與處置的目的主要有四個:一是穩定化,通過處理使污泥停止降解;二是無害化,殺滅寄生蟲卵和病原微生物;三是減量化,減少污泥最終處置的體積,降低污泥處理及最終處置費用;四是資源化和最終處置,在處理污泥的同時實現化害為利、循環利用、保護環境的目的。