污泥处理处置项目技术方案一、对污泥处理处置工艺的理解1. 污泥处理处置技术介绍目前市政污泥处理处置技术主要有：厌氧消化、好氧堆肥、焚烧发电、高干脱水、热干化、炭化资源化。

(1)厌氧消化污泥厌氧消化工艺在国外应用比较早，是一种成熟的技术。

其原理是有机质在无氧条件下通过厌氧菌和兼性菌等厌氧微生物的代谢活动被分解产生甲烷和二氧化碳的过程，该技术可实现污泥中有机质的降解和稳定，减少污泥量，同时产生清洁能源——沼气，最终实现污泥稳定化。

参与作用的微生物主要有纤维素分解菌、蛋白质水解菌、醋酸菌、甲烷细菌。

其可分为中温厌氧消化和高温厌氧消化，中温厌氧消化温度维持在35±2℃，固体停留时间大于20d，有机物分解率为35%～45%，产气率一般为0.75～1.10Nm³/kgVSS（去除）；高温厌氧消化温度控制在55±2℃，有机物分解率可达到35%～45%，停留时间10～15天。

建城[2009]23号《城镇污泥处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策（试行）》中鼓励城镇污泥处理厂采用污泥厌氧消化工艺，产生的沼气应综合利用；厌氧消化后污泥在园林绿化、农业利用前，还应按要求进行无害化处理。

国内已建多个大型混凝土结构污泥厌氧处理项目，但运行效果差。

总结起来存在以下问题：①沼液量大，成分复杂，处置成本高；②长期运行后底部沉渣；③物料分层，不能充分混合；④顶部浮渣泡沫结盖堵塞；⑤有机质降解率低，污泥仍有臭味；⑥产气效率低；⑦沼渣含水率高，需进一步处置；厌氧消化具有最大限度的降解污泥中的有机物，工艺能耗低，对病原菌具有相当程度的杀灭作用等优点。

但其局限性在于设备投资较高，工艺复杂，操作难度大，停留时间长。

(2)好氧发酵好氧发酵是在有氧条件下，微生物通过吸收、氧化、分解等活动，把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物，同时释放出可供微生物生长活动所需的能量;而另一部分有机物则被合成为新的细胞质，使微生物不断生长繁殖，产生出更多的生物体的过程。

污泥高温好氧发酵不断地分解有机物，使堆体温度不断升高，并能将其中的病原菌和寄生虫卵杀死，使之无害化。

污泥高温好氧发酵的产品称为堆肥，可以用作土壤改良剂和有机肥料。

污泥高温好氧发酵应重视污泥重金属污染问题，处理过程中由于好氧细菌的作用易产生恶性臭气，所以应防止臭气污染，处理后的污泥含水率一般可低于40%。

目前污泥堆肥采用的主要工艺形式分为静态和动态两种，又可根据物料堆放形式分为条垛式和仓式两种，其它还有一些反应器形式的堆肥一般应用于小型项目中。

制约污泥堆肥技术工业化应用的瓶颈主要有五个方面：占地面积大、臭气外排造成的二次污染、干物料的投加和安全储运、污泥的最终处置和操作员的健康安全问题。

相较于静态堆肥仓工艺，动态堆肥仓工艺在这五方面有了一定的突破。

我国在机械翻堆工艺和强制通风静态堆肥工艺基础上，开发出了具有自主知识产权的CTB自动控制生物堆肥成套技术，该技术堆肥耗时短、占地面积小，无恶臭、废水等二次环境污染问题，技术的完整性和配套性好。

而新发展起来的污泥好氧堆肥工艺(SACT)是基于卧式敞口发酵槽理论，通过构筑物形式、机械翻堆设备改进、自动进出仓系统的采用等方面进行改进和创新，形成了完整的自动化堆肥系统理论，在工程应用中进一步降低了投资和运行成本，取得了良好的工程效果。

技术优点：①好氧发酵工艺能杀灭污泥中病原菌和杂草种子，达到无害化。

②好氧发酵工艺能降解污泥中大部分有机物，并且使污泥的含水率降到40%，产物相对稳定。

③不需外加热源，运行成本相对较低。

技术缺点：①堆肥过程添加大量辅料调节含水率和碳氮比，污泥增量较大；②堆肥产品产量大，未彻底稳定，作为肥料使用，市场接受率低；③占地面积较大；④堆肥过程中产生大量的臭气，污染周边环境。

(3)焚烧发电利用污泥中丰富的生物能发热，使污泥达到最大程度的减量。

污泥焚烧的处理法是最彻底、最大程度的处置方法，可以使有机物全部炭化，杀死病原体，可最大限度减少污泥体积，适合城市的主城区等土地资源紧缺的地区利用。

污泥焚烧过程可分为两类，一是脱水直接焚烧，另一类是脱水、干化后再焚烧。

污泥焚烧方式主要有单独焚烧和混合焚烧两种方式。

焚烧过程中，所有的病菌病原体被彻底杀灭，有毒有害的有机残余物被热氧化分解。

其中，干污泥颗粒可作发电厂燃料的掺合料；污泥焚烧所产生的焚烧灰具有吸水性、凝固性，因而可用于改良土壤、筑路等，也可作为砖瓦和陶瓷等的原料，另外，污泥灰也可以作为混凝土混料的细填料及生产水泥等建材的原料；焚烧所释放的热量可回收，用来发电、供热。

污泥焚烧的优点是适应性较强、反应时间短、占地面积小、残渣量少、达到了完全灭菌的目的。

但焚烧法的不足之处在于，其工艺较复杂、一次性投资大、设备数量多、操作管理复杂，污泥在焚烧前必须脱水。

从目前技术水平看，机械脱水成本比较高，自然脱水虽然成本低，但时间长，占地大，受气候影响，而且在晾晒期间污染周围空气。

另外焚烧处理一般要求其热值在1000kJ/kg以上，焚烧时产生二氧化硫、二噁英等有害气体，污泥中的重金属也会随着烟尘的扩散而污染空气，废气处理较为困难，同时为防止焚烧过程中产生二噁英等有毒气体，焚烧温度应高于850℃。

焚烧成本是其他处理工艺的2~4倍，运营费用较高。

(4)高干脱水是通过机械过滤分离的原理把“泥”和“水”分开，目前大多是通过高强度挤压的方式，把污泥中的水分挤出，当污泥中的水分含量在55%左右的时候，就很难再进一步降低污泥的含水率，因此阶段污泥中的水分多以毛细水、胞间水、以及少量的细胞水的形态存在。

机械脱水可实现污泥减量化目标，但得到的产物-泥饼并不稳定，仍需进一步处置，是污泥处理处置的过渡技术。

(5)热干化用热能将污泥烘干，干化后的物相品质稳定，呈颗粒或粉末状，容积减量效果显著，往往仍伴随有臭味，和高干脱水一样，也是污泥的减量技术，未实现污泥的稳定化目标，干化后的产品仍需进一步处置。

(6)炭化资源化污泥炭化是利用污泥中有机物的热不稳定性，在无氧或缺氧条件下对其加热干化炭化，先将污泥中的水分以水蒸汽的形式脱去，再提高温度使污泥中的有机物发生热裂解，将有机物以碳质的形式保留。

炭化后的污泥颜色发黑，呈颗粒状，与工业用碳粒的形态相似。

污泥炭化进入实际工业应用至今已有近20年的历史。

污泥按炭化温度高低，可以分为高温炭化，中温炭化和低温炭化。

其中，高温炭化历史较长，技术更加成熟。

但高温炭化的设备非常昂贵，目前该技术仅在小规模的污泥处置中使用。

低温炭化的规模化使用只有不到10年的历史。

中低温炭化设备简单，投资小，产生的污泥基生物炭比高温炭化具有更高的热量，已经越来越受到污泥处置行业的青睐。

污泥高干脱水炭化处置技术耦合了污泥高干脱水技术、污泥干化技术与污泥炭化技术，根据污泥中水分存在形式和物质成分特点，延伸了污泥高干脱水与干化技术，利用污泥自身热值，并实现了能源的梯度利用。

与污泥高干脱水与热干化技术相比，具有减量率高、无害化程度高、能源利用效率高、产物利用途径广泛的优势。

污泥高干脱水炭化处置技术可将污泥含水率降低至5%以下，污泥基生物炭保留了大部分固定碳与营养物质，且具有多孔结构，产品性质稳定，可作为绿化用肥、低品质吸附剂、建材等途径利用。

与污泥好氧堆肥、厌氧消化等生物处理技术相比，具有污泥减量率高（＞85%），产物利用途径广泛的优势。

炭化过程中污泥在高温无氧的条件下裂解，分解成低分子的有机物、油类物质、可燃气体和有机碳，油类、低分子有机物和可燃气体引入二燃室燃烧，燃烧温度可达900℃，有机物以固定碳的形式保留在污泥基生物炭中。

与焚烧相比，污泥炭化投资运行费用较低、项目选址较易，且污染物排放总量较低。

炭化工艺流程：将含水率60%的污泥通过输送装置送至预干热机进行干燥；预热后的污泥送至炭化机组，污泥中的有机物发生热裂解生成炭化混合气体，剩余物质形成污泥基生物炭；炭化混合气体可直接引送至燃烧室作为供热燃料使用，污泥基生物炭经冷却装袋后由专门的公司收购用于土壤改良；同炭化炉换热后的高温烟气用于预干热干燥污泥，回收烟气余热；烟气经SNCR、旋风除尘、布袋除尘、喷淋洗涤等净化设备处理后，经检测达到烟气排放标准后进行排放。

中温炭化技术具有如下几项优势：设备成本：炭化技术与相近的独立焚烧等处理手段对设备的要求相对较低，故投资成本也相对较低。

且运行安全性比独立焚烧等处理手段要高；占地方面：炭化所需要的场地较小，且对选址等无特殊要求，而焚烧处理地方同样很小，但是协同焚烧所需的场地受水泥厂、发电厂等条件限制选址较难，而填埋同样选址较难，且难以接受大量污泥；污染问题：炭化技术几乎不存在二次污染物，无后顾之忧；产生的污泥基生物炭资源化利用方向广泛；而焚烧及填埋等工艺处理不当时都会对环境造成污染。

运行问题：炭化的运行费用比独立焚烧要低一些，而运行的稳定性又比协同焚烧、填埋等处理手段要高，不会受自然条件及其他突发因素的影响，可实现连续、高效、稳定的运行。

污泥协同焚烧处置只是水泥厂的附属业务，无法得到足够的重视，同时牵涉的运营单位较多，协调合作也较为繁杂，如合作不畅容易导致污泥无法及时处理。

能源利用率：协同焚烧能利用发电厂或水泥厂的余热，能源利用率较高；炭化可利用炭化炉产生的高温烟气对干化段的污泥进行预热，也可对能源进行部分回收利用；独立焚烧是对污泥进行直接焚烧，无能源回收利用措施。

干化污泥热解炭化过程中产生的少量焦油在气态状态下作为中间产物与裂解气一同进入二次燃烧炉燃烧为系统供热利用，故不产生焦油。

产生炭化产物作为园林营养土进行资源化利用。

2. 污泥处置去向介绍污泥经厌氧消化、好氧堆肥、炭化、焚烧等方式处理后仍存在体积不等，性质不同的产物，这些产物需要通过污泥处置技术实现最终消纳，有条件地利用污泥中有机质、营养元素等成分，实现污泥资源化利用。

（1）污泥填埋污泥的卫生填埋始于60年代，是一种较为成熟的污泥处置技术。

污泥卫生填埋是把脱水污泥、热干燥污泥或焚烧后的污泥运到卫生填埋场进行填埋处置的工艺。

污泥即可单独填埋，也可与生活垃圾和工业废物一起填埋。

卫生填埋法适宜于填埋场地容易选取、运距较近以及有覆盖土的地方。

卫生填埋法处置具有处理量大，投资省，运行费低，操作简单，管理方便，对污泥适应能力强等优点。

但是由于以下问题的存在，使得这种方式的处理量处于下降趋势。

首先填埋需要占据大量的土地，这对于土地资源少或者地理条件好的地区并不适用；第二是稳定性的问题（例如污泥所释放出的气体、臭味）。

污泥中的有机物会在厌氧情况下降解放出废气，这些废气有的具有恶臭，有的对人体有害，还有一部分气体具有可燃性，在一定条件下可发生爆炸；第三是可控性的问题。

简易的填埋场并不能阻止污泥中渗滤液的无序排放。

这些含有病源菌和重金属离子的渗滤液会严重威胁地下水资源的安全。