济南市污水处理厂污泥处置探讨

70COMMUNION　经验交流水工业市场2011年第3期一、济南市污水处理厂概况济南市目前已建成的城市污水处理厂共有四座，分别是水质净化一厂，日处理能力为30万m3/d；水质净化二厂，日处理能力为20万m3/d；水质净化三厂，日处理能力为10万m3/d；水质净化四厂，日处理能力为3万m3/d；总处理能力达到63万m3/d。目前四个污水处理厂接近满负荷运行，日产含水率75%的污泥600吨左右。在三厂、四厂建设之前，污泥主要处置方式以填埋为主。租用渣土场为临时处置地，按每吨4元的价格支付污泥处置费用。这种简易的填埋方式容量有限，没有足够的空间来满足此种污泥处理的方式。随着三厂、四厂的建设，污泥量增大，济南市政府通过招投标形式，选择济南市周边的多家有合作意向的肥料厂家，接受污水厂的污泥作为堆肥原料。堆肥受市场销路、用肥季节济南市污水处理厂污泥处置探讨文/杨红红　徐薇　孙逊　焦文海　徐玮（济南市市政工程设计研究院山东济南250101）　　摘要：济南市污水处理总规模达63万m3/d，日产含水率75%的污泥约600吨左右，目前采用将污泥运送给济南市周边的肥料厂处理，但受市场销路、用肥季节的影响，不能满足济南市目前产生的污泥处理。本文通过对国内外几种污泥处置方式的综合分析，根据济南市污水厂分布、进水水质，提出济南市污水厂污泥处置方式。　　关键词：污泥干化　污泥焚烧　资源化利用71水工业市场2011年第3期的制约，逐渐不能满足济南市污水厂污泥的处理。污泥的处理也日益成为济南市政府迫切关注的问题，所以寻求一种合理、有效的污泥处置方式已迫在眉睫。二、污泥成分分析济南市污水来源主要是生活污水，尤其是主要处理老城区的水质净化一厂、二厂，进厂废水为生活污水。由于济南市地下水位较高，污水厂进水水质中有机物较低，氨氮、总氮为常规生活污水水质。四个水厂污泥脱水都采用离心机脱水，脱水含水率低于75%。表1为一厂、二厂污泥成分分析。济南市水质净化一厂、二厂污泥成分分析，符合农用污泥中污染物控制标准。三、济南市污水处理厂污泥处置方式选择根据目前国内外污泥处置现状分析，济南市污水处理厂污泥处置方式考虑两种方案：焚烧和资源化。通过对国内污泥处置情况的调查考察，焚烧由如下几种方案：(1)常州市热电厂流化床锅炉直接焚烧湿污泥模式；技术上核心通过改造流化床锅炉，通过独立的污泥焚烧输送系统（主要输送机械为压力泵）将污泥从炉体上部投入到温度高达900多度的锅炉内进行焚烧。济南市三座热电厂基本情况（见表2）。综合分析：从锅炉配置来看，南郊热电厂建设路总厂循环流化床锅炉4台，可处理300t/d的污泥。金鸡岭热源分厂循环流化床锅炉4台，可处理300t/d的污泥。两厂改造费用分别为900万元左右。但非采暖期锅炉运行数量少，影响污泥的处理。明湖热电厂配置的锅炉处理量较小，另外牵涉到搬迁问题。北郊热电厂有一台循环流化床锅炉，负荷240t/h，可处理200t/d的污泥。主要问题：一是处理量无法序号检验项目单位检验结果（一厂）检验结果（二厂）1总镉mg/kg1.251.62总汞mg/kg0.571.663铅mg/kg22.545.84铬mg/kg27.8167.25砷mg/kg0.148.786总镍mg/kg5.4644.67总锌mg/kg1799478总铜mg/kg28.11699硼mg/kg24.128.810石油类mg/kg449311苯并芘mg/kg0.010.01812总氮％2.744.0613总磷％0.211.1714速效氮％0.250.04415速效磷mg/kg78.752816速效钾mg/kg87.8197217有机质mg/kg48.454.6818细菌总数cfu/g2.04×1052.1×10519大肠菌群MPN9090表1电厂名称锅炉情况运行情况明湖热电厂流化床锅炉75t/h，1台流化床锅炉45t/h，2台链条炉35t/h，2台冬季：全部运行春秋季：75t/h，1台夏季：75t/h，1台35t/h，1台南郊热电厂建设路总厂：流化床锅炉80t/h，4台链条炉35t/h，5台采暖期：运行2～3台80t/h，5台35t/h非采暖期：2台35t/h金鸡岭热源分厂：流化床锅炉75t/h，2台流化床锅炉130t/h，2台采暖期：运行3～4台非采暖期：1台75t/h北郊热电厂流化床锅炉240t/h，1台全年运行表2三个热电厂锅炉、运行情况汇总72COMMUNION　经验交流水工业市场2011年第3期满足目前产生的污泥，二是存在非采暖期无法处理污泥的问题。(2)上海市石洞口城市污水处理厂污泥干化焚烧一体化的污泥处置模式干化焚烧联合处理工艺主要采用低温干化和高温焚烧二套系统串联运行。上海市石洞口城市污水处理厂通过招标，确定采用流化床干化工艺，可将脱水污泥含水率从70％左右降至10％左右（昀低可至5％）。焚烧采用循环流化床焚烧炉，通过焚烧干化污泥，以导热油（或蒸汽）形式回收烟气中热量，并将回收的热量用于干化系统。工程投资12993万元，污泥焚烧能力250吨/日，单位污泥处理成本303元/吨。济南市目前产生含水率75%的污泥630吨左右，采用干化焚烧联合处理工艺，投资约30000万元。主要问题：投资太大。(3)石洞口干化+常州热电焚烧组合模式半干化或全干化后的污泥从干化系统排出之后，进入干化系统旁边的热电厂的污泥储存仓或储煤室，与燃煤以一定的比例混合，由输送系统送入燃烧锅炉进行焚烧。在这个工艺环节，可根据市场情况进行调节：①干化污泥本身是很少的景观绿化肥料，当需求量大时，肥料价格上涨时，可不进入焚烧系统，直接售买。②直接进入焚烧系统，提供热源。主要问题：干化车间需要建在热电厂附近，便于干化热能利用。(4)污泥资源化利用根据《济南市“十二五”园林绿化事业发展规划》，2010年，济南市建成区绿地总面积约2550公顷，如果以污泥经过稳定化处理变成绿化所需要的肥料，以每年每平方米使用1kg污泥的安全用量计算，每年就可以消纳2.55万吨干污泥。在介质土需求方面，绿化建设每年要新建大量绿地，根据预测，2015年建成区内绿地总面积将达到14000公顷，预计增加2549公顷，年增长约510公顷。以25cm耕作层计算，1m2绿地建设需要250kg介质土，其中污泥的安全用量为10％，即25kg。则每年造绿510公顷就可以消纳3.2万吨的污泥用以改良土壤。在绿化土肥的现有供应方面，济南市每年消耗一百多吨肥料，包括复合肥、有机肥等。主要用于春秋季节。经调查，以前也用过污水厂的污泥，但由于污水厂的污泥未经过稳定化处理，污泥臭味较大，同时含有病原菌和寄生虫（卵）等有害物质，造成病虫害，因此，没有继续使用。分析济南绿化对土和肥的供求，需求量大，供应量小，供求缺口很大。将污泥施用于花卉、草坪等，既可远离食物链，又可就近消化污泥，还能减少化学肥料的用量。表3汇总了污泥绿化应用的几种途径和可能的消纳量，可以看出，稳定后的污泥用于绿化应用有巨大的市场。四、济南市污水处理厂污泥处置建议鉴于济南市热电企业季节性运行以及运行成本高等特点，不推荐使用流化床焚烧处置技术。污泥干化焚烧处理技术投资巨大，运行成本高。根据目前几种方案经济技术综合对比，利用污泥制肥昀为经济，环保可靠，但受市场销路、用肥季节的影响。根据《济南市“十二五”污水专项规划》：污泥处置方式为以下两种方式：干化焚烧和堆肥。根据目前济南市污水处理厂分布、进水水质情况，污泥干化+焚烧处理，处理规模400t/日（含水率75%），厂址选择在济南市东部，主要处理水质净化三厂和部分一厂的污泥；二是堆肥，处理规模350t/日（含水率75%），厂址选择在济南市西部，主要处理济南市水质净化二厂、四厂以及部分一厂的污泥。用途理论可能的污泥消纳量（以干泥计）需求量现有绿地维护肥料2.55万吨供应量肥料（复合肥、有机肥等）100多吨新增绿化建设用土3.20万吨小计5.75万吨表3污泥绿化应用的几种途径和年消纳量