北京高碑店污水處理廠污泥處置

A. 北京高碑店污水處理廠處理工藝

高碑店污水處理廠採用傳統活性污泥法二級處理工藝：一級處理包括格柵、泵房、曝氣沉砂池和矩形平流式沉澱池；二級處理採用空氣曝氣活性污泥法。

B. 高碑店污水處理廠的流程工藝

1．一期污水工藝選擇
針對出水要求，通過試驗研究，一期選用前置缺氧段推流式活性污泥法，延長曝氣時間，使出水完全硝化。污泥處理採用兩級中溫消化工藝。沼氣用以發電。以補充能源。發電機的冷卻水、尾氣余熱、供消化池加熱。提高熱能回收率。回用水的深度處理考慮在二級處理基礎上，增加混凝、沉澱和砂濾兩種簡單工藝，使出水水質進一步提高。
2．
二期污水處理工藝選擇
污水處理工藝採用傳統活性污泥法二級處理工藝，分為兩個系列，每個系列為25萬m3/d。其中一個系列採用前置缺氧段活性污泥法工藝，即在推流式曝氣池前設缺氧段（占生物處理池總容積的1/12）其目的是改善污泥性質，防止污泥膨脹。另一個系列採用缺氧好氧脫氮活性污泥法工藝，即在曝氣池進口段設置1/6池長作為脫氮池，後續1/6池長作為可變段，並採用內迴流泵進行曝氣池混合液內循環，內迴流比為200％。本系列出水自成系統NH4+-N≤3mg/L，可直接作為工業冷卻水使用。
3．一期（二期）污泥處理工藝選擇
污泥處理工藝採用重力濃縮、中溫兩級消化後機械脫水工藝。消化過程產生的沼氣用於發電。
二期消化池由原沼氣攪拌改為一級消化池攪拌以生熟污泥混合為主，二級消化池攪拌以破浮渣為主；污泥加熱由原蒸汽間歇直接加熱改為熱交換器連續加熱；消化池上清夜用泵回送作為污泥管反沖洗用水，以防污泥管堵塞；沼氣發電機改為低氣壓進氣方式，取消沼氣壓縮機層和球層中壓貯氣罐。改進後的二期污泥消化工程更加完善，操作簡單，管理方便，安全可靠。

C. 白色污染的建議書

環保建議書
市長叔叔：
我是華強小學的一名小學生。
我從小就在南寧長大，南寧是怎麼變化的，我都看到了。從一個不知名的城市變成了一個中國綠色城市，開展了民歌節，南博會……
現在在南寧，到處可以看到「環境保護，人人有責。」 等字樣。在馬路邊上，各種各樣的垃圾桶美麗極了。最近，大家都提倡把可回收和不可回收的垃圾桶分開。
可是，我覺得光有分類是不行的，要在垃圾桶上寫一些可回收一類的垃圾和不可回收的一類垃圾的種類，不是每個人都想我們一樣接受知識多，知道什麼是可回收和不回收的垃圾是什麼，想那些民工，他們不知道，就會亂丟一氣，這樣反而不好。不僅起不到環保和垃圾分類的作用，反而會給那些垃圾場的工作人員帶來工作的困擾。
此外，我還發現一個蠻嚴重的問題。
有一天，我和媽媽還有姥姥一起去坐公共汽車，想要去烈士陵園掃墓。開始我們是開開心心的出門啊，可是當我們去公共汽車車站等車的時候，發現旁邊有一個垃圾桶，裡面的垃圾已經發臭了，路過的行人紛紛五著鼻子繞到走，我們走過的時候一會聞見一股很大的腐臭味。
後來，我在去過的地方，凡是有垃圾桶的，我就仔細觀察有沒有臭味。經過一段時間的觀察，我發現，現在的垃圾桶都是固定的，不像以前那種可以把垃圾倒出來，可是為什麼會發臭呢？？後來我才知道，原來是因為垃圾桶是固定的，那些環衛工人早晨清垃圾桶的時候，只是簡單的把表面的垃圾撿出來，並沒有清理到底部。有一次，我就去問他們為什麼不把垃圾清理干凈？他們說不是不想，是因為垃圾桶是固定的，所以手不能伸到底部，垃圾又不能倒出來，所以就只能把垃圾留在裡面了。
由此可見，垃圾桶發臭，不是因為環衛工人不盡責，而是因為垃圾桶的設計有問題。我在此希望，為了南寧的美麗，為了空氣的清新，請市長叔叔再叫人設計過一些既實用，有好看的垃圾桶，不要再讓那些臭味來污染我們清新的空氣。

D. 污水再生回用和水資源可持續利用

方先金

（北京市市政工程科學技術研究所，北京市西城區大帽胡同號，100035，中國）

我國是一個水資源貧乏的國家，人均水資源擁有量只有2200m³，僅為世界平均水平的1/4，在世界銀行連續統計的153個國家中居第88位。同時，我國水資源在時間和地區分布上很不平衡，南方多北方少，北方大部分地區人均水資源擁有量低於聯合國可持續發展委員會確定的1750m³用水緊張線，其中9個地區低於500m³的嚴重缺水線。水資源短缺已成為制約我國經濟和社會發展的重要因素。

1水資源可持續利用面臨的問題

1.1水資源總量緊缺

50年來，全國用水總量從1949年的1000多億m³增加到1997年的5566億m³，其中農業用水佔75.3%，工業用水佔20.2%，城鎮生活用水佔4.5%，人均綜合年用水量從不足200m³增加到458m³。目前，全國每年缺水近400億m³，其中，農業缺水300億m³，因旱致災，年均減少糧食200多億千克；城市和工業缺水60億m³，影響工業產值2300多億元，全國668座城市有400多座缺水，有110個城市嚴重缺水。特別是1999年以來，我國北方地區持續乾旱，給工農業生產造成較大的影響，也給城市、農村居民生活用水造成很大的困難。2001年6月上旬旱情最為嚴重時，全國受旱面積一度達到4.2億畝（1畝＝100m²），由於持續乾旱，水源不足，造成城鄉人民生活用水緊張，有2198萬城鎮人口和3300萬農村人口及1450萬頭大牲畜發生飲水困難。天津、長春、大連、青島、唐山和煙台等大中城市已受到水資源短缺的嚴重威脅，許多水庫、河流出現從來沒有過的斷流和乾枯。今後隨著人口的增長、生活水平的提高、城市化的加快，水資源供需矛盾將更加突出，據預測，我國用水高峰將在2030年前後出現，2030年我國人口將達到16億人，糧食總產量需達到7億t，年用水總量為7000億～8000億m³，全國每年缺水將在700億m³左右。

氣候變化對我國水資源可利用量也產生了負面影響。據1950～1997年的降水和氣溫資料分析，我國近20年來呈現北旱南澇的局面。20世紀80年代華北地區持續偏旱，京津地區、海灤河流域、山東半島10年平均降水量偏少10%～15%。進入20世紀90年代，黃河中上游地區、漢江流域、淮河上游、四川盆地的8年平均降水量偏少約5%～10%，黃河花園口的天然來水量初步估計偏少約20%，海灤河和淮河的年徑流量也都明顯偏少。北方缺水地區持續枯水年份的出現，以及黃河、淮河、海河與漢江同時遭遇枯水年份等不利因素的影響，加劇了北方水資源供需失衡的矛盾。據相關研究，未來50年由於人類活動產生的溫室效應，全球年平均氣溫可能升高，氣溫升高將使地表蒸發量提高，水資源量將相應減少。

1.2水資源分布不均

我國水資源在時間和空間分布上很不平衡。長江流域及其以南地區國土面積只佔全國的36.5%，其水資源量佔全國的81%；黃淮海流域人口、糧食產量和國內生產總值都佔全國的1/3左右，但其多年平均水資源僅佔全國的7.2%。受季風氣候的影響，各地的降水量年內分配極不均勻，大部分地區每年汛期4個月的降水量佔全年降水總量的70%左右，很容易形成春旱夏澇。水資源在時間和空間分布上不平衡給水資源充分利用帶來了一定的難度。

1.3水資源浪費嚴重

我國一方面水資源嚴重短缺，另一方面卻浪費嚴重。長期以來，「以需定供」的水資源非可持續利用模式是造成水資源短缺的人為原因。盲目發展第一、第二產業，特別是片面追求糧食增產和重工業的發展，造成產業結構的不合理，水資源利用效率偏低，使本來就緊缺的水資源問題更加嚴重。

目前，我國農田灌溉面積中渠灌面積佔75%左右，而渠系損失約為50%，農田蒸發損失約為17%，實際利用量僅有33%左右。由於大多數地方採用傳統的灌溉模式，每畝實際灌水量達到450～500m³，超過了實際需水量的1倍左右，浪費極為嚴重。我國主要依靠降水的旱作耕地面積約12億畝，其中70%分布在降水量250～600mm的北方地區，由於蓄水和保水等基礎設施不足，農田對自然降水的利用率僅為56%左右。按最新統計估算，我國農田灌溉用水的利用率僅有1.0kg/m³，旱作耕地的水分利用效率為0.60～0.75kg/m³，全國農業用水的平均效率為0.8kg/m³，綜合經濟效益為0.2美元/m³，而以色列已超過1美元/m³，差距十分明顯。現階段我國農業水資源利用不符合水資源可持續利用的要求。

我國工業用水效率總體水平仍然較低，2001年我國萬元工業產值取水量為90m³，約為發達國家的3～7倍；工業用水重復利用率約為52%，遠低於發達國家80%的水平。2000年全國城市人均生活用水量達220.2L/d，遠高於發達國家的人均生活用水量。社會各界的水憂意識不強，浪費水資源的現象仍很嚴重，這說明節水措施尚未有效落實，節約用水的技術和管理水平不高。近十年來，我國根據經濟可持續發展戰略對經濟結構調整雖已初見成效，但水資源消耗利用模式尚未發生實質性變化。

1.4水污染形勢嚴峻

目前我國污水處理率還較低，大量的城市和生活污水未經處理直接排入江河湖庫水域，使全國大部分水域和近50%的重點城鎮的集中飲用水水源受到不同程度的污染，其中水污染比較嚴重的城鎮98個，主要分布在三河三湖流域。由於水污染一些水源被迫停止使用，尋找新的水源，從而加劇了城市缺水。水污染還影響到供水水質，損害居民的身體健康。目前，全國水土流失面積356km²，占國土面積的37%。全國地下水多年平均超采74億，已形成164個地下水超采區，部分地區出現地面沉降，海水入侵等問題。許多重要河流、湖泊污染嚴重，由於污染而引發的水事矛盾不斷增加。水污染嚴重影響我國的水資源可持續利用，影響我國經濟社會的可持續發展。

2實現我國水資源可持續利用應採取的措施

我國政府十分重視水資源可持續利用，明確指出：水資源可持續利用是我國經濟社會發展的戰略問題。多年來，針對我國水資源特點和水資源利用中存在的問題，採取了一系列措施來保證水資源的可持續利用。

2.1合理利用水資源

我國水資源可持續利用的根本出路在於堅持可持續發展戰略，變「以需定供」的傳統開發模式為「量水而行、以水定需」的水資源可持續利用的模式。立足於可利用水資源的保護和合理利用，根據水資源承載能力，確定經濟社會發展結構，確保各種水域的可持續利用，對經濟結構進行戰略調整，在水資源充裕和緊缺地區採用不同的經濟結構。大力發展節水、省能、高附加值的高新技術產業和服務業。根據我國水資源的時空分布特點合理發展農業，採取必要的退耕還林，使生態系統得到改善，保證水資源的供需平衡。

2.2合理調配水資源

根據我國降水年內分布不均的特點，應修建大量的蓄水設施，以充分利用水資源。目前，全國共建水庫8.5萬座，使年供水能力大大提高。蓄水設施一方面能將雨季多餘降水貯存起來，供乾旱季節使用。另一方面可以減少洪水災害，保證經濟的發展。在地域上，我國的水資源南多北少，南方水資源充裕，北方水資源嚴重不足。南水北調工程是解決我國北方地區水資源缺水矛盾，實現水資源合理配置的重大戰略工程。南水北調東、中、西三條線路將與長江、黃河和海河相互聯接，形成水資源合理配置的總體格局，達到南北調配、東西互濟的水資源配置目標。三條調水線路年調水總量380億～480億m³，可基本改變我國黃淮海地區水資源嚴重短缺的狀況，保證我國水資源總體上可持續利用。

2.3大力開展節水工作

我國歷來重視節約用水工作，20多年前，國家就提出了要實行開源與節流並重的方針，認真開展了節約用水工作，並制定了一系列節約用水的法規和標准，建立了節約用水的管理制度，也形成了比較健全的管理體制，城市節約用水工作取得了一定的成績，到2000年全國設市城市累計節約用水300多億m³，使近5年來城市用水總量基本無增長，改變了城市用水量隨經濟發展同步增長的趨勢。但是，目前我國農業用水利用率還較低、工業萬元產值用水量和城市居民日平均用水量還較高，節水的潛力還較大。在農業方面，應發展和推廣農業節水技術，減少農田的深層滲漏和地表流失量，減少單位面積的用水量，減少田間和輸水過程中的蒸發和蒸騰量，提高灌溉和降水的水分利用效率，不斷提高單位水資源的產量和效益。在工業節水方面，應在調整工業生產結構的同時，改進生產工藝，提高用水重復率，減少萬元工業產值的用水量。為了保證節水工作，要制定和完善相關的政策法規，建立一套符合市場經濟原則的體制和機制，對現有水價偏低進行改革，建立水資源的宏觀控制和微觀定額體系，形成總量控制與定額管理相結合的水資源管理體制。

2.4大力發展污水處理和再生回用工作

水污染加劇了我國水資源短缺形勢，直接威脅著飲用水的安全和人民的健康，影響到工農業生產和農作物安全，造成的經濟損失約為國民生產總值的1.5%～3%。水污染已成為不亞於洪災、旱災甚至更為嚴重的災害。水污染早在20世紀70年代已經顯現出來，但沒有引起足夠的注意，採取的措施不夠恰當有力，因此出現了今天的嚴重局面。如再不及時採取有效對策，將嚴重影響我國水資源可持續利用。長期以來採用的以末端治理、達標排放為主的工業污染控制戰略，已被國內外經驗證明是耗資大、效果差、不符合可持續發展的戰略。應大力推行以清潔生產為代表的污染預防戰略，淘汰物耗能耗高、用水量大、技術落後的產品和工藝，在工業生產過程中提高水資源利用率，削減污染排放量。對於工業和城市生活排水造成的點源污染，應大力發展污水處理工程，使我國的污水處理率在2000年34.3%的基礎上進一步提高。對於面污染源包括各種無組織、大面積排放的污染源，如含化肥、農葯的農田徑流，畜禽養殖業排放的廢水、廢物等，其控制應與生態農業、生態農村的建設相結合，通過合理使用化肥、農葯以及充分利用農村各種廢棄物和畜禽養殖業的廢水，將面源污染減少至最小。應積極開展污水資源化再利用工作，提高污水再生回用率。

3污水再生回用是實現水資源可持續利用的有效途徑

污水再生回用是經濟可靠的開源節流措施，與跨流域調水、海水淡化、雨水蓄用等開源措施相比，污水再生回用具有經濟性和可靠性。人類使用過的水，污染雜質只佔0.1%左右，比海水3.5%少得多，其餘絕大部分是可再用的清水。跨流域調水和雨水蓄用工程投資較大，並需投入大量資金控制水體進一步污染，跨流域調水還會對現有的生態系統產生影響。在我國現有經濟條件下，跨流域調水和雨水蓄用只能逐步進行。污水再生回用的本質是實行循環用水和分質用水，將污水經再生後回用到水質要求較低的用戶。隨著工業化的加速發展，人們生活水平不斷提高，水污染范圍也在擴大、污染程度加深，社會經濟發展和環境污染之間形成一對尖銳的矛盾。發展污水再生回用、減少廢水排放量是解決環境問題最有力的措施。另外，為滿足用戶的需要，再生水必須符合相應的水質標准，為此，需對污水處理廠二級出水進行深度處理，從而減少了污染物總量，減輕了廢水對環境的壓力。

污水再生回用應嚴格按回用對象和目的控制回用水水質，以確保回用水的安全性。為此，我國制定了一系列相關回用標准。如生活污水經二級處理後能夠達到《污水綜合排放標准》，但不能作為生活雜用水或工農業用水；若考慮回用，必須進一步處理。當污水回用於農田灌溉，水質指標應該滿足《農田灌溉水水質標准》；當污水回用於城市景觀，水質指標應該滿足《再生水回用於景觀水體的水質標准》；當污水回用於城市生活雜用，水質指標應該達到《生活雜用水水質標准》；工業污水回用水質指標應該滿足相應的工業用水標准等。

城市供水量的80%變為污水排入城市下水道，收集起來再生處理後，70%可以安全回用；二者合計，約城市供水量的56%可以轉變成再生水，返回到城市水質要求較低的用戶，替換出等量的清潔水，相應地增加城市一半以上的供水量。廢水是一種非常寶貴的資源，挖潛能力巨大。我國2000年全國污水排放量為620m³，這是很大的再生水資源。污水再生回用立足於自有水資源增加城市供水量，是實現水資源持續利用的有效措施。污水再生回用能有效地緩解城市水資源短缺。

為了保證水資源可持續利用，支持經濟可持續發展，針對我國水資源存在的問題，近十多年來，通過國家科技攻關，以及缺水城市為解決水污染和水資源短缺做出的努力，國內已經建成一批不同工藝、不同回用對象的城市污水回用示範工程。表1列出了華北地區部分城市污水回用工程情況統計結果。目前我國污水回用工程主要回用對象為污水處理廠內部用水、市政雜用、河道補水、綠化、工業用水等，尚未回用於地下回灌和飲用水源。北京市2001年完成的高碑店污水處理廠出水回用工程是我國目前最大的污水再生回用工程。大量的污水回用工程實踐表明：污水再生回用是解決水資源可持續利用的有效途徑。

表1華北地區部分城市污水回用情況單位：萬m³/d

4我國污水再生回用最大工程

4.1工程概況

高碑店污水處理廠回用工程是目前我國最大污水再生回用工程，該工程於1999年3月至8月完成該項目的前期研究工作，並完成了可行性研究，1999年10月完成項目立項和審批；2000年1月完成該工程的初步設計和審批工作，2月完成施工圖設計，同年4月開始施工，2001年5月完成工程施工，2001年6月完成調試和試運轉，2001年7月開始供水。

高碑店污水處理廠是目前我國最大的污水處理廠，處理能力為100萬m³/d。該廠污水系統流域面積96km²，服務人口240萬人，匯集北京市南部城區的大部分生活污水、東郊工業區、使館區和化工路的全部污水。該處理廠採用前置缺氧段活性污泥法工藝，即在推流式曝氣池前設置缺氧段，其目的是改善污泥性質，防止污泥膨脹。該廠出水水質水量穩定，其二級出水已接近相關的回用水水質標准。但該回用工程運轉前，高碑店污水處理廠二級出水直接排入通惠河下游，除每年約5500萬m³用於農業灌溉外，剩餘的出水每年超過3億m³沒有得到利用，這是很大的水資源浪費。為了緩解北京市面臨的21世紀城市發展和可利用水資源的矛盾，實現北京市水資源可持續利用，支持國民經濟可持續發展戰略，北京市政府決定開發該廠污水資源。高碑店污水處理廠回用工程使用回用水的區域達141km²，回用水用戶涉及到工業、公園綠化、道路噴灑和沖刷、河湖補水等。

4.2工程規模和技術方案

本工程近期規模為30萬m³/d，遠期規模為47萬m³/d。在回用工程技術方案確定中盡可能地利用現有設施，以降低工程投資。具體設計方案如下：高碑店污水處理廠二沉池出水經新建泵站（規模47萬m³/d）提升後用兩條管道分別輸送到高碑店湖（規模30萬m³/d）和水源六廠（規模17萬m³/d）。送至高碑店湖的處理水通過第一熱電廠現有深度處理設施進一步處理後供該廠冷卻用水；送至水源六廠的處理水在該廠進行深度處理後，一部分通過水源六廠現有供水系統供給東郊工業區和焦化廠；一部分通過新建管道輸送到西便門和東便門。在水源六廠現有供水管道和新建管道沿線設取水口，並新建回用水支線，供市政雜用取水。

4.3回用水水質技術保障措施

由於高碑店污水處理廠建設時，國家對城市污水處理廠出水要求中還沒有氮和磷的指標控制，因此，目前該廠出水中氮和磷的含量較高，這會直接影響回用水水質，必須對該廠進行技術改造，進一步提高該廠出水水質。改造規模為50萬m³/d，即對高碑店污水處理廠一期工程（50萬m³/d）進行改造。該改造工程分兩步進行。第一步改造後使出水水質優於目前第一熱電廠冷卻水取水水源高碑店湖的水質，出水中BOD、COD、總磷和氨氮分別達到10mg/L、40mg/L、1mg/L和10mg/L。第二步改造使該廠50萬m³/d滿足高碑店湖Ⅳ類水體的水質要求。第一步主要改造工作量包括曝氣池改造和污泥處理系統的改造。原曝氣池為1/12為厭氧區，其餘為好氧區，改造後原池2/9為缺氧區及厭氧區（水力停留時間共為2h），其中進水端分出一停留時間為15min的強化吸附區。其餘仍為好氧區（水力停留時間7.25h）。原污泥系統中剩餘污泥泵入初沉池，其混合污泥再進污泥濃縮池濃縮後消化脫水，因濃縮污泥池停留時間較長，處於厭氧狀態，磷又被釋放出來，通過上清液回到污水中，因此達不到除磷的目的。改造後，原有濃縮池改為濃縮酸化池，濃縮酸化池上清液做為碳源排入水處理系統；將消化池上清液和脫水機濾液及沖洗水收集後進行化學除磷。

高碑店污水處理廠二級出水水質水量穩定，達到設計要求，但還不能滿足市政雜用水標准，而綠化用水和道路噴灑等市政雜用水水質對人類健康和城市環境會產生影響，因此，市政雜用水必須在回用前進行深度處理，以滿足相應標准。在設計中將深度處理選擇在水源六廠。水源六廠現有日處理能力17萬m³/d的深度處理設施，主要採用機械加速澄清、砂濾和消毒等工藝處理過程，其出水可滿足相應用戶要求。由於北京市工業結構的調整，目前該廠平均實際供水量不足5萬m³/d，尚有12萬m³/d處理能力沒有得到利用。另外，水源六廠離市政雜用水用戶較近，市政雜用水深度處理設在水源六廠利用其剩餘處理能力，可滿足市政雜用水近、遠期規模需求，在該廠深度處理後的水質能滿足市政雜用水水質要求。

4.4主要回用對象

按規劃要求，該工程近期供北京市第一熱電廠冷卻循環用水20萬m³/d，遠期供北京市第一熱電廠冷卻循環用水30萬m³/d。近期通過北京市水源六廠供東郊工業區和焦化廠5萬m³/d，供城市綠化、道路噴灑和沖刷、市區河道景觀用水等市政雜用水共5萬m³/d。遠期通過水源六廠供工業和市政雜用水水量將擴充到17萬m³/d。

4.5主要工程內容和投資

本工程總投資3.6億元，其中征地拆遷費約1億元，工程費用為2.18億元，工程建設內容主要為：

（1）高碑店污水處理廠內47萬m³/d的泵站一座。

（2）高碑店污水處理廠改造。

（3）高碑店污水處理廠至高碑店湖輸水管：DN1800mm，長1480m。

（4）高碑店污水處理廠至水源六廠管道：DN1400mm，長4766m。

（5）市政雜用水配水管：DN1200mm，長6791m;DN1000mm，長1431m;DN800mm，長4615m;DN600mm，長2845m;D=500mm，長2880m。

（6）水源六廠改造：包括深度處理設施改造、蓄水池清淤和護砌、污泥池擴建、供水泵站改造、進出水口的改造、增加自控和電氣設備等。

（7）園林供水支線管道。

4.6工程效益

該工程每年可節約清潔水資源16673萬m³，節約自來水3650萬m³/a，相當於節約了建設一座10萬m³/d的自來水廠的投資4億元。該工程達到了開源節流的目的，為北京市城市綠化面積擴大和道路噴灑壓塵創造條件，對環境綜合治理具有較大的作用，環境的改善還會帶來了周圍地區的土地增值。該工程在一定程度上緩解了北京市水資源短缺的矛盾。該工程的巨大經濟和環境效益，推動了北京市節水和污水再生回用工作。目前北京已完成污水再生回用規劃，7個污水回用工程正在進行施工或做前期工作。北京市的污水再生回用實踐表明：污水再生回用符合環境保護和水資源可持續利用戰略，是解決水資源可持續利用的有效途徑。

5結論

我國是一個水資源貧乏的國家，隨著經濟發展和城市化進展的加快，水資源短缺的矛盾已經成為我國水資源可持續利用和管理中亟待解決的問題。我國水資源可持續利用面臨水資源總量不足、分布不均、水利用率低和水污染等問題，實現我國水資源可持續利用的出路在於堅持可持續發展戰略。應根據我國水資源特點進行水資源合理利用和配置，變「以需定供」的傳統開發模式為量水而行、以水定需的水資源可持續利用的模式，根據水資源承載能力，對經濟結構進行戰略調整；同時，應繼續發展節水技術，減少生產過程的水資源浪費，大力發展污水處理和再生回用工作，提高污水處理率和處理效果。污水再生回用可以減少污染物總量，增加供水能力，是經濟可靠的開源節流措施。幾年來污水再生回用實踐表明：污水再生回用能有效地緩解城市水資源短缺，是實現水資源可持續利用的有效途徑。

E. 關於污水處理廠污泥處置的申請報告模板

城市污泥同處理處置式本效益析
——北京市例
張義安高 定陳同斌*鄭砥李艷霞
科院理科與資源研究所環境修復北京 100101

摘要：北京市例估算同電價及運輸距離填埋、焚燒及堆肥等式城市污泥處理處置本基礎討論各種處理處置案前景展望北京市污泥處理處置路污泥填埋定期內主要處理處置式所佔比例逐漸降；堆肥經濟較行處理處置式適合力推廣；隨著經濟實力與技術水平提高焚燒適用於別特殊點同析政府補貼污泥處理處置效益影響
關鍵詞：城市污泥；處理處置本；填埋；焚燒；堆肥
圖類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：1672-2175（2006）02-0234-05
城市污泥污水處理副產物含水率97%計算體積占處理污水0.3%~0.5%[1]深度處理產泥量增加50%~100%目前我每排放干污泥約1.3×106 t並約10%速率增加
北京市全區域規劃污水排放量330×104 m3/d其2003市區污水排放量約230×104 m3/d[2]規劃建設14座污水處理廠2015污水處理能力預計超320×104 m3/d處理率超90%2008北京市新增9座水處理廠深度處理能力由目前1×104 m3/d提高47.6×104 m3/d屆每產含水率 80% 城市污泥超80×104 m3北京市污水處理廠——高碑店污水處理廠污泥外運運輸費用佔全廠運行費用1/3[3]
城市污泥量產已引起益嚴峻二污染並城市污水處理行業瓶頸污泥處理處置率低其非重要原投資運行本面限制目前止未見關於同污泥處理處置案經濟析導致同單位設計員案選擇存較盲目性本文北京例幾種典型城市污泥處理處置式進行經濟析便城市污泥處理處置技術選擇提供參考依據
1 城市污泥處理處置本估算
1.1 估算
1 t干污泥（DS）計算基準綜合本＝運行本+設備折價本運行本目前較熟處理處置式進行估算
北京市污泥機械脫水效通80%左右各案本估算涉及或包括焚燒、運輸、填埋等3流程；設備折價本取15 a使用限折舊7%社利率10%即折價17%設備工作數8000 h計設備折價＝設備價格×指數×0.17/8000
1.2 估算細則
（1）單位本
填埋：垃圾衛填埋本約60~70 ￥/t污泥填埋按照壓實垃圾∶土∶污泥容重比0.8∶1∶1污泥填埋本48~56 ￥/t取52￥/t
干化：乾燥能耗與脫水量比燃氣加熱效率85%、鍋爐熱效率70%、程熱損失5%水蒸發能耗150 (kW?h)/t每除1 t水設備投資180×104￥[4]
焚燒：目前採用流化床技術每h焚燒1 t干化污泥設備本528×104￥污泥按干質量減量60%焚燒運行費用24￥/t煙氣處理消耗NaOH量約37 kg/t折價約128￥/t [5]
電價：北京市工業電價高峰期、平段區、低谷期別0.278、0.488、0.725￥/(kW?h)按同補貼案電價設定0.30、0.60￥/(kW?h)
運費：北京市運輸價格0.45~0.65￥/(t?km)間污泥特殊固體廢物需特殊箱式貨車運送價格處於高端另外近運輸價格漲趨勢運費取0.65 ￥/(t?km)
外干化及焚燒均按設備本添加30%物耗工管理費及土建配套費
（2）污泥含水率
污泥機質水含量較高填埋存系列問題前主要關土力性能含水率高於68% 需按m(土)∶m(污泥)＝0.4~0.6比例混入土 [6-8]含水率降低污泥性狀存突變填埋脫水目標設定80%、30%
含水率污泥焚燒處理關鍵素機質含量高、含水率低利於維持自燃降低污泥含水率降低污泥焚燒設備及處理費用至關重要般污泥含水率降至與揮發物含量比於3.5形自燃[9]北京市污泥機物含量45% 使污泥維持自燃焚燒水含量應於61.2%朱南文總結幾種外污泥熱乾燥技術污泥乾燥至10%含水率[10]污泥焚燒綜合本隨乾燥程度態變化干化程度越高幹化能耗升高焚燒設備及運行費用隨降簡化起見本文污泥保持熱量平衡燃燒估算前提再進行高水加入重油本估算污泥焚燒干化目標定：60%10%
表1 北京市填埋場概況[11]及離污水處理廠近距離
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) 預計關閉間 近污水處理廠 近直線距離/km 1)
北神樹 通縣渠鄉 980 2006 高碑店 20
安定 興區安定鄉 700 2006 紅門 36
六屯 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 昌平區湯山鄉 2000 2012 清河、北河 40
焦家坡 門溝區永定鎮 600 2011 盧溝橋 15
1) 近距離數據作者實測

綜所述污泥處理處置式計：堆肥別乾燥至含水80%、30% 填埋乾燥至含水

60%、10%焚燒
1.3 填埋本
填埋本＝能耗本+運輸本+填埋場本+設備折價本
能耗本＝[1/(1－η0)－1/(1－ηe)]×150×α×Pele
運輸本＝0.65×L /(1-ηe)
填埋場本＝βPf /(1-ηe)
設備折價＝[1/(1－η0)－1/(1－ηe)]×180×α× 0.17×104/8000
其η0、ηe別處理處置始、末含水率；Pele電價￥/(kW?h)；L運輸距離km；α土建及工配套費指數1.3；β體積系數含水率≥68%1.4~1.6間取1.5含水率＜68%取1；Pf填埋場填埋價格40~60￥/t取52￥/t
污泥填埋運輸距離：北京市現填埋場容量足滿足垃圾處置需求即使規劃填埋場建富餘填埋能力限污泥填埋需另外覓新建填埋場隨著城市發展及填埋場質條件要求運輸距離越越遠參照表1污泥
填埋運輸距離40 km估算今填埋本別取50、100 km作近期及遠期填埋場運輸距離
1.4 堆肥本及收益
城市污泥經堆肥害化處理進行土利用際普遍採用處理處置式強制通風靜態垛堆肥處理泥堆肥主流技術其處理本與污泥初始含水率、處理規模、堆肥廠與污水處理廠間距離及設備原產等素相關堆肥廠宜建污水處理廠周圍運輸本計0堆肥本主要由鼓風、烘乾、篩能耗調理劑及設備折價本組目前堆肥產品市場銷售價格350~500￥/t扣除15％含水率取500￥/t DS
利用CTB堆肥自控制系統[12,13]進行強制通風靜態垛堆肥河南省漯河市城市污泥堆肥廠應用結表明污泥含水率高於80%鼓風能耗40~60 (kW?h)/t DS間取60 (kW?h)/t DSCTB調理劑價格300 ￥/t損耗率般5% [14]經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；調理劑烘乾前篩自晾乾需篩能耗；篩負荷共9.3 t/t DS篩能力1 t/h功率3 kW全程能耗95 (kW?h)/t DS考慮未知能耗取100 (kW?h)/t DS
設備折價：處理干污泥能力 0.3×104 t/a污泥堆肥廠設備投資約700萬￥設備折價182 ￥/t DS（含占本）取200￥/t DS
1.5 焚燒本
考慮焚燒廢氣排放等問題外運30 km焚燒佳取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知乾燥至10%焚燒本較乾燥至60%低乾燥程度越高焚燒廠占面積越焚燒前干化至10%宜
1.6 干化農用本
未經穩定化處理污泥存施用安全危險考慮干化穩定效較差安全性限再估算
2 討論與析
2.1 處理本經濟效益
表2 處理處置1 t城市污泥(干質量)所需本及其效益
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)

各種處理式處理本估算程及結表2所示由表2知污泥處理處置堆肥式本

低約300~350￥/t DS；填埋式約500~760￥/t DS焚燒式本高約800~1000￥/t DS堆肥本低於填埋式顯著低於焚燒式隨運輸距離增加填埋本顯著高於堆肥本外污泥焚燒處理性投資運行維護費用高

各種處理式污泥填埋沒資源收效益零；考慮污泥熱值水平收焚燒熱能能性較低凈效益影響；污泥干化起脫水效穩定化效限加干化程容易產爆炸肥效緩慢等問題宜提倡；產品銷售良情況按電價同堆肥處理盈利50~100￥/t DS
2.2 各種處理處置技術優缺點
現部填埋場設計建造標准低、缺乏污染控制措施存穩定性差等問題導致散發氣體臭味污染水能保證填埋垃圾安全延緩污染沒終消除污染些家述問題降低程度制定待處理污泥物理特性低標准使污泥填埋處理本增加例德要求填埋污泥干基含量低於35%避免污泥機物解造水污染1992德發布《城市廢棄物控制處置技術綱要》要求2005起任何填埋處理物質其機物含量超5% [15]意味著污泥即便經乾燥滿足填埋要求污泥填埋面臨填埋場、公眾及規等重壓力填埋本逐步升高近外污泥填埋處理式比例越越[6]
否推廣堆肥處理城市污泥首先應切實評估施用污泥堆肥潛環境風險杜兵等[16]研究表明同外相比北京市某典型污水處理廠酚類、酞酸酯類、環芳烴類均處於污染程度較低水平堆肥處理持續高溫確保殺滅病菌保證污泥農用安全陳同斌等[17]城市污泥重金屬含量及其變化趨勢研究結表明我城市污泥平均含量普遍較低金屬含量基本未超農用標准[18]且呈現逐漸降趨勢近相關研究證明：科合理進行城市污泥農用造土壤農產品重金屬污染問題[19]我城市污泥土利用重金屬環境風險並像想像嚴重
焚燒減量顯著含水80%污泥焚燒減容率超90%污泥含種機物焚燒產量害物質二惡英、二氧化硫、鹽酸等受內焚燒技術限制二惡英污染問題尚未解決重金屬煙霧與燃燒灰燼能造二污染外焚燒浪費污泥營養物質比三種處理處置式污泥焚燒占面積綜合本高設備維護要求高環保風險較些利處都限制污泥焚燒技術廣泛應用
綜所述堆肥處理實現污泥資源化利用科合理施用保證衛安全及重金屬安全同較經濟行污泥處理處置技術主要發展向市場銷售角度看污泥堆肥產品銷售渠道待改善各種處理式優缺點概括於表3（頁）
2.3 電價影響及政府補貼
電價影響污泥處理處置本電價0.60￥/(kW?h)降低0.30 ￥/(kW?h)各種處理式綜合本別降低40~230 ￥/t DS電價取至用電低谷期電價或者更低本進步降低
表3 各種處理處置技術優缺點比
Table 3 Comparison of landfill, composting and incineration for sewage sludge
處理處置式 收支平衡/(￥?t-1) 1) 技術難度 場要求 能否資源化 害化程度
填埋 -507~ -763 簡單 能 延緩污染, 沒終消除污染風險
堆肥 57~96 較簡單 較 能 重金屬低於農用標准達害化要求
焚燒 -771~ -1000 技術設備要求高 能 尾氣能帶二污染
1) 運輸距離100 km、電價0.60 ￥/(kw?h), 80%含水率填埋本略低於30%含水率填埋, 其占者5.25倍, 綜合考慮採取30%填埋

污泥含水80%及60%填埋占別30%填埋5.25倍、1.75倍政府通補貼降低電價等調控手段污水處理投入合理配其污泥處理單元降低污泥處理單元焚燒本、填埋占降低堆肥本政府補貼發揮經濟杠桿作用調控污泥處理行業投入產狀況利於污泥處理處置行業健康發展總污泥處理處置應該適宜政府補貼
3 結論
（1）污泥堆肥本隨電價變化約300~350 ￥/t DS堆肥銷售補償部處理本使污泥堆肥達微利水平合理施用堆肥提供養機質污泥處理處置技術重要向
（2）污泥填埋操作簡單其本約500~760 ￥/t DS高於堆肥處理考慮土資源益稀缺及二污染問題且發達家經驗看污泥填埋逐步受限制其應用比例應逐漸減少
（3）污泥焚燒減量效明顯其初始投資及運行費用高綜合本約771~1000 ￥/t DS其設備維護復雜尾氣處理造二污染

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F. 污泥脫水機品牌行業領先者是誰

同臣環保依靠先進的污泥處理設備，疊螺式污泥脫水機以及污泥脫水機深度脫水解決方案。成為污泥脫水機行業的領先品牌，。公司是專業污水和污水處理設備以及解決方案和同濟大學環保領域重點投資的國家高新技術企業，其核心產品技術包括豎片纖維濾布濾池以及容壓污泥深度脫水系統和疊螺式污泥脫水機等，公司覆蓋的領域包括污水處理和固液分離領域。下面大家介紹些污泥脫水機品牌的相關內容。

同臣公司目前擁有15000平米的研發、生產基地，其中包括專業的生產車間以及先進的加工設備，公司將產品質量始終的視為生命。已建立完善的流程式控制制和管理體系在產品研發，采購原材料，再到製造生產，出廠檢驗等。其生產高品質的環保設備保證，依靠其完善的檢測手段、精良的機械加工設備以及系統的質量保證體系和嚴格的過程式控制制措施。

目前公司已申請並擁有多項專利等知識產權，同臣注重研發與自主的創新技術，公司飛速發展自成立以來，並且注冊了自主商標品牌，目前已經被認定為國家級的高新技術企業，獲得第五屆上海科技企業創新獎等榮譽。

世界500強的中國石化、中海油以及中核集團和家樂福集團，都已經應用同臣環保的產品和技術，並且在多個市政污水處理廠、化工制葯和食品飲料等行業中都在廣泛的應用公司產品。

公司所生產的疊螺式污泥脫水機，設備在脫水處理上考慮了水力同向、薄層脫水，延長脫水的路徑和適當的施壓，擺脫了前幾代的污泥脫水設備易堵塞、能耗高操作復雜等技術性的難題，進一步的降低能耗和水耗，延長設備的使用壽命，保障了設備脫水性能，達到了高效節能的脫水的目標。

選型

污水經過沉澱處理後會產生大量污泥，即使經過濃縮及消化處理，含水率仍高達96%，體積很大，難以消納處置，必須經過脫水處理，提高泥餅的含固率，以減少污泥堆置的佔地面積。

一般大中型污水處理廠均採用機械脫水。脫水機的種類很多，按脫水原理可分為真空過濾脫水、壓濾脫水及離心脫水三大類。本文就國內污水處理廠經常選用的壓濾機(包括帶式壓濾機及板框式壓濾機)和離心式脫水機的工作原理、設備選型時需重點考慮的問題以及維護運行成本等作一介紹。

1,帶式壓濾機受污泥負荷波動的影響小，還具有出泥含水率較低且工作穩定啟耗少、管理控制相對簡單、對運轉人員的素質要求不高等特點。同時，由於帶式壓濾脫水機進入國內較早，已有相當數量的廠家可以生產這種設備。在污水處理工程建設決策時，可以選用帶式壓濾機以降低工程投資。目前，國內新建的污水處理廠大多採用帶式壓濾脫水機，例如北京高碑店污水處理廠一期工程五台脫水機全部是帶式壓濾脫水機，濾帶、輥壓筒投入運行以來情況良好，所以在二期設備選型時仍然選用了這種機型。

2,一般板框式壓濾機與其他類型脫水機相比，泥餅含固率最高，可達35%，如果從減少污泥堆置佔地因素考慮，板框式壓濾機應該是首選方案。濾板的移動方式。要求可以通過液壓一氣動裝置全自動或半自動完成，操作不方便,濾布振盪裝置，以使濾餅易於脫落。與其他型式脫水機相比，板框式壓濾機最大的缺點是佔地面積較大。以北京高碑店污水處理廠一期工程使用的帶式壓濾機和鞍山工業污水處理廠使用的板框式壓濾機為例作比較：高碑店污水廠處理污水量為50萬t/d，污泥產量1852.5m3/d，干物質92.63t/d，採用五台德國KLEIN-KS30型帶式壓濾機，每台壓濾機的基礎佔地面積僅為2750*3500mm,鞍山污水廠處理水量為22t/d，干物質275t/d，採用六台板框式壓濾機，每台壓濾機地基礎佔地面積達2400*12000mm，同時，由於板框式壓濾機為間斷式運行，效率低，操作間環境較差，有二次污染，國內大型污水處量廠己很少採用。

公司未來將在公司相關領域核心技術和市場地位的領先優勢繼續的發揮，發展成為領先的污水處理設備及解決方案提供商，和最具競爭力的高科技環保企業。公司生產的脫水機在2012年產品銷量居全國第一，公司推出的本系統核心是工程設施以及系統集成設備，使得出料污泥得到改善性的要求，與隔膜板框壓濾機相比，該設備具有壓力大，同等的處理量下，濾板面積只是隔膜壓濾機的四分之一，從而節省了佔地面積。以上就是有關污泥脫水機品牌的內容，希望能對大家有所幫助！

G. 污水處理廠的污泥怎麼處理

目前大多數城市污水處理廠都採用活性污泥法去除污泥。

生物處理的原理回是通過生物作用，尤其答是微生物的作用，完成有機物的分解和生物體的合成，將有機污染物轉變成無害的氣體產物(CO2)、液體產物(水)以及富含有機物的固體產物(微生物群體或稱生物污泥)；多餘的生物污泥在沉澱池中經沉澱池固液分離，從凈化後的污水中除去。

(7)北京高碑店污水處理廠污泥處置擴展閱讀：

污水處理工藝分三級：

一級處理：物理處理，通過機械處理，如格柵、沉澱或氣浮，去除污水中所含的石塊、砂石和脂肪、油脂等。

二級處理：生物化學處理，污水中的污染物在微生物的作用下被降解和轉化為污泥。

三級處理：污水的深度處理，它包括營養物的去除和通過加氯、紫外輻射或臭氧技術對污水進行消毒。可能根據處理的目標和水質的不同，有的污水處理過程並不是包含上述所有過程。

H. 污泥堆肥方案

目前，污泥的處置方式主要有填埋、焚燒、海洋傾倒和土地利用等。前三種處置方法由於環境和經濟壓力日益增大及二次污染問題而逐漸減少或被禁止。同時，土壤長期施用化肥會產生不可逆的破壞，而污泥中含有豐富的氮、磷、鉀和有機質，堆肥產生的腐殖質能改良土壤，因此污泥的土地利用越來越受重視。堆肥法是污泥土地利用的一種，用堆肥法處理後的污泥進行農業利用，具有經濟簡便、不需外加能源、不產生二次污染、可資源化等優點。因此，污泥堆肥化已成為環保領域的個研究熱點。近二三十年來，污泥堆肥處理研究十分活躍。國內外學者對污泥堆肥的過程式控制制、監測方法、腐熟度評價、添加劑的選擇等方面進行了深入的研究。目前，國際上較為先進的處理方法是利用快速發酵回轉倉完成中溫、高溫連續發酵的工藝。它具有高效、防臭、成品質量高的特點，在美國、日本、歐洲廣為採用。國內的一些相關企業根據不同的污泥特性也開發了一些先進的工藝和設備，克服污泥軟化、霉變、重金屬等難題，利用脫水污泥製取復混肥、菌肥，顯示出廣闊的市場前景。

2、國內污泥堆肥研究進展
在我國和印度等東方國家，原始的堆肥方式很早就已經出現，勞動人民一直重視堆肥對土壤的改良作用。但與國外相比，在理論研究與實踐方面，我國對城市污泥農用資源化的研究均相差甚遠。20世紀60年代初，北京高碑店污水處理廠進行的污泥自然通風堆肥試驗獲得成功，並確定了好氧發酵堆肥工藝的主導地位。目前，全國現有不到1/4的污水處理設施中有污泥穩定處理設施，處理工藝和配套設備較為完善的還不到1/10。
北京市環境保護科學研究院研究建成了一條年產3000t的有機復合肥生產線。採用自行研製的高效滾筒污泥堆肥設備進行動態快速發酵，在對污泥進行無害化處理的同時又降低了其含水率，解決了制肥工藝中關鍵的預處理問題，是一種高效的污泥堆肥裝置。
為達到經濟實用、高效低耗的污泥堆肥處理目的，必須對污泥堆肥過程進行更深入系統的實驗研究，使城市污水污泥堆肥化具有較好的經濟效益，環境效益和社會效益。今後從以下幾個方面加強研究：展開新型調理劑的研發，注重污泥堆肥過程中臭味的控制，建立起污泥堆肥工藝過程和產品的評價標准，深入研究並分離出快速好氧堆肥的優勢種群，縮短堆肥時間，提高堆肥效率。我國污泥農用的比例還不足10%，污泥堆肥有很大的發展前途和空間。
3、該項目解決的技術瓶頸和技術問題，完成後市場需求前景、推廣應用領域、達到的技術水平，以及在國民經濟發展中的作用。
目前，我國城鎮污水污泥處理中，普遍存在重視污水處理設施建設，忽視污泥處置設施的配套；重視維持污水處理設施的運行，忽視污泥的無害化、穩定化規范處置，以致造成污水處理後大量的污泥得不到有效處置，引起新的污染，城鎮污水污泥的處理處置已成為我國當前亟待解決的環境問題。導致這一狀況的產生，除了由於我國污水廠大規模建設始於引進國外資金和技術的歷史原因之外，其中一個重要原因是缺乏適合我國國情和地區條件、具有安全、環保、經濟特點的城鎮污水污泥處理處置系統技術。特別是污泥的好氧發酵處理技術（即堆放）及土地利用，被納入污泥處理處置國家技術政策，並列為最佳可行技術之後，研究開發其集成、實用技術體系，就顯得更為重要。
為了有效解決城鎮污水污泥處理處置及污染防治難題，我公司組建省內首家污泥污染治理專業隊伍，組織科研人員進行產、學、研攻關，應用生物技術、多功能高效機械、環境礦物材料以及我國土壤肥料研究最新成果，遵循對污泥中的有機物在好氧發酵、微生物的作用下進行降解，同時好氧反應釋放的熱量形成大於55攝氏度的高溫殺死病源微生物，污泥終端產品符合無害化指標、穩定化指標，以及污泥污染物限值（最高允許含量），組成城鎮污水污泥好氧發酵處理、土地利用污泥處理集成配套技術系統，技術系統具體包括：污泥發酵物料調質預處理關鍵設備——多功能物料處理機（已獲國家專利）好氧發酵設施及微電升溫控制器、後處理及臭氣、重金屬污染綜合控制技術以及污泥產品的養分揮發控制及延伸增值開發等。本項目技術的示範工程已在張掖市污水處理廠建成，本污泥處理處置集成配套技術，符合國家環保部2010年2月發布的《城鎮污水處理廠污泥處理處置污染防治最佳可行技術指南》（試行）中關於「污泥好氧發酵污染防治最佳可行技術」工藝流程、工藝參數、污染物削減及污染防治措施，技術經濟適用性以及土地利用的規定要求。
本項目利用自主產權核心設備物料多功能處理機，研發適合我省及西北地區環境條件及經濟水平的城鎮污水污泥處理及污染防治集成技術，填補了占我國80%以上中、小污水處理廠目前尚無污泥處理處置專用設備及系統技術的空白，項目技術原於國家鼓勵支持的「適合我國國情和地區特點的污泥處理處置、新技術新工藝和新設備」的技術政策導向。
本項目有效利用好氧發酵生物堆肥技術，不外加能源、零排放、全回收、無二次污染，有機廢棄資源再生循環利用等特點，對污泥進行高效、節能、低成本處理，成功解決了目前城鎮污水污泥處理中地區經濟水平與投資門檻，技術壁壘與普及推及推廣，污染治理與與資源再生利用的矛盾和難題。項目符合國家污染減排，發展低碳經濟，建設生態文明的政策導向。

第二章 項目實施方案
2.1、項目前期工作情況：項目已開展的前期工作，企業現有支持配套條件，技術或成果來源，知識產權情況，技術或藝特點等。
2.1.1項目前期工作情況
城鎮污水污泥生物堆肥處理處置技術，涉及微生物學、生物工程、物理、化學、機械，建構築物設計以及肥料製造、植物營養等多學科領域，專家就「城市污泥高效生物堆肥與農林安全利用技術設備研製及示範」為題，聯合申報2009年國家資源環境技術領域863計劃，形成了理論基礎，核心技術研發目標和工藝路線規范。實踐證明。本項目技術路線符合國家《城鎮污水處理廠污泥處理處置污染防治最佳可行技術指南》提出的《最佳可行技術》規定要求。
污泥處理示範工程的建成，使我公司具備項目規劃、工程、工藝設計、核心設備研發、產品延伸開發、土地利用及開拓廣闊環境市場的能力。

2、技術成果來源，知識產權情況

3、技術工藝特點
本項目利用自主研製的可同時進行粉碎、混合、攪拌、調質、接種乃至造粒作業的」城鎮污水污泥堆肥物料多功能處理機」，研發適合西北地區的污泥堆肥的集成配套技術，解決污泥堆肥中的物料調質處理、除臭、重金屬消解、堆肥產品延伸增值等工藝難題，開發生產多種專用肥料及其用品。國內未見相同文獻報道。

2.2、項目研發或建設主要內容、目標及創新點：包括技術特點、關鍵技術和關鍵工藝或需要增加的主要研究試驗設施、儀器設備和相關支持軟體等；實施方式（自主開發、消化吸收、國際合作）、技術和工藝路線；項目進度安排、實施期限等。
1、污泥好氧發酵生物堆肥處理污染防治集成技術包括：污泥發酵物料調質預處理關鍵設備「城鎮污水污泥堆肥物料多功能處理機」（已獲國家專利授權），「污泥好氧控溫動態堆肥工程技術」的核心設備，污泥堆肥產品養分揮發控制及延伸增值開發等單元技術。項目技術具有不外加能源、無二次污染、零排放、全回收、節能低耗、高效實用等特點，符合國家環保部2010年2月發布的《城鎮污水處理廠污泥處理處置污染防治最佳可行技術指南》」「污泥好氧發酵污染防治最佳可行技術」關於工藝流程、工藝參數、污染物削減及污染防治措施、技術經濟適用性以及土地利用的規定要求。
2、2010年完成「污泥翻堆式條垛好氧發酵堆肥技術和設備」系統工藝的研發，為了縮短我國城鎮污水污泥處理技術，與發達國家的差距，在吸收、消化國外先進污泥處理設備的基礎上進行了整合創新，所研發的「污泥好氧溫控動態發酵堆肥處理工藝和設備」是我公司第二代核心技術，將用於本項目建設中。
達諾式發酵滾筒，由於結構簡單，生產效率高，是經濟發達國家經常用來處理污泥等固廢的主要設備。這項1933年出現於丹麥的技術，已經過近80年的歷程，全世界已有150多家工廠在應用，但是無人對它做突破性的改進，使其更加完善高效。我公司首先針對其工藝上的不盡合理作出創新調整，使其一次發酵時間由原來的3-4d縮短到12h，完全腐熟的的堆肥產品，微生物菌群數上升2個數量級，使其成為良好的生物有機肥料。目前該項技術的關鍵設備設計圖紙已送交委託廠家進行審核，評估其技術的合理性，相關專利正在准備申報中。該技術的推廣應用，將加速我國特別是西北地區污水污泥處理處置進程，為實現國家污染減排目標，完成「十二五」環境保護規劃做出積極貢獻。

第三章 項目建設目標
3.1、達到的技術性能指標和參數：
3.1.1、指標：
1、經好氧發酵處理後的污泥含水率小於40%；
2、有機物降解率大於40%；
3、蠕蟲卵死亡率大於95%；
4、糞大腸菌群菌值大睛0.01%，（GB18918-2002）

3.1.2、參數：
1、好氧發酵前：污泥混合物料含水率調到55%～65%、碳氮比（C/N）為25:1～35:1、有機質含量通常不小於50%、pH值6～8。
2、採用條垛式好氧發酵翻堆通風發酵周期約15d，溫度55℃以上持續5～7d。
3、採用好氧動態發酵時發酵時間12h，陳化期5～6d，60℃溫度維持3d以上。
4、動態好氧發酵強制通風時，每1m3物料通風量0.05～0.2m3/mm。

I. 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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J. 污水處理廠的污泥怎麼處理

污水處理廠的污泥來處理有以自下幾個途徑：一是垃圾廠填埋，因為不好脫水，不易於壓實，所以現在很少有垃圾廠要法泥;二是制肥，在符合國家規定的污泥農用限值的情況下需要將污泥脫水干化，並加入一定的營養劑，包裝出售;三是用於電廠摻煤焚燒，這也是比較環保的一種處理方式，缺點是性價比不高。