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报告人：梅晓洁博士，唐建国总工上海市城市建设设计研究总院（集团）有限公司2019年10月17日污泥稳定化判定方法与产物资源化利用AnalternativeMethodologyforSludgeStabilizationEvaluationandTreatmentProductsforResourceUtilization12019排水大会——污泥处理处置论坛2污泥稳定化判定方法与产物资源化利用AnInnovativeMethodologyforSludgeStabilizationEvaluationandTreatmentProductsforResourceUtilization1污泥处理处置现状与需求分析2污泥稳定化处理产物特性分析3污泥稳定化判定方法4污泥稳定化产物的生态价值与环境风险5污泥稳定化产物出路的几点思考汇报大纲3现状分析产物特征判定方法生态价值环境风险几点思考……需求分析1污泥处理处置现状与需求分析现状分析产物特征判定方法生态价值环境风险几点思考……需求分析4（1）日产量大；据住建部统计，截至2017年底，我国城镇污泥产量达11.9万吨/日（含水率80%），到2020年，日产污泥量将达到13.9万吨。（2）处理处置率低；无害化处理率尚不足35%，大部分污泥脱水后填埋处置，甚至是“堆置”。距“十三五”设定的目标值75~90%相差甚远。（3）出路不畅2018年年末，由杭世珺总工牵头撰写的“绿皮书：污泥的困境如何破？”中指出：污泥处于污水处理产业链的末端，其问题和矛盾已难以向产业下游转移，其最终出路已经跨出了行业本身。1.污泥处理产物出路的瓶颈问题突出0.00.20.40.60.81.01.21.41.61.82.02.202468101214161820062007200820092010201120122013201420152016污水日产量（亿m3/d）污泥日产量、无害化污泥量（万吨/天）污水日产量污泥日产量无害化污泥量现状分析产物特征判定方法生态价值环境风险几点思考……需求分析5（1）重要的生物质能源和氮磷资源；每降解1千克有机质可产生0.8标方沼气；每千克污泥干固体中含有24g含磷化合物和44g含氮化合物。理论上，污水和污泥中所含的磷能够替代工业肥料的44%。（2）污泥的生态利用价值；污泥是自然的馈赠，也是生态的产物。污泥来自于污水厂，来自于人类排泄，来自于五谷杂粮，来自于土壤，是有机物经过多级代谢后的产物。2.污泥处理产物的价值尚未真正认识动物蛋白饲料液态肥料有机碳土(营养土)沼气当前，污泥处理处置已形成四条技术路线：（1）深度脱水+填埋（2）干化焚烧+填埋+建材利用（3）好氧发酵+土地利用（4）（高级）厌氧消化+干化+土地利用3.污泥处理处置产业链尚未建立现状分析产物特征判定方法生态价值环境风险几点思考……需求分析6土地利用是世界多国鼓励和常用的污泥处置方式破解污泥的困境，关键在于跳出系统设计的误区。摒弃“污泥即废物”的传统观念，找到污泥稳定化处理产物的价值奇点，将其变废为宝，进而商品化、市场化，转化成经济效益，形成新的经济循环体系；生态循环经济循环环境生态经济现状分析产物特征判定方法生态价值环境风险几点思考……需求分析7污泥稳定化处理产物的价值：富含有机质、营养元素、多种氨基酸、功能微生物和酶类等，特别是腐殖酸对土壤改良、园林绿化等土地利用方式有积极的促进作用。氮磷营养元素腐殖质氨基酸、酶类功能微生物现状分析产物特征判定方法生态价值环境风险几点思考……需求分析8污泥处理处置技术路线选择实际上就是在做价值与风险的博弈9现状分析产物特征判定方法生态价值环境风险几点思考……需求分析存在问题：1.对稳定化处理的内涵认识不到位德国DIN4045对稳定化的定义：为了进一步减少污泥产生气味的物质、固体物含量和改善脱水性质和减少病原菌的处理过程——处理后不再腐败发臭、微生物对稳定化处理产物的作用是缓慢的。污泥的稳定化处理一方面是有机物的降解（多糖、蛋白质等的分解过程），另一方面是有机物向有机质的合成（多糖、蛋白质等分解的中间产物向对土地、植物、微生物等有益、稳定、有价值物质的腐殖酸转化的过程），但这一过程有待进一步揭示；稳定化产物中的腐殖酸（包括富里酸和胡敏酸）是自然生态系统中重要的有机碳源，对土壤保水保肥、农林作物增产有重要意义，但生物腐殖酸的价值尚未得到充分重视。10现状分析产物特征判定方法生态价值环境风险几点思考……需求分析2.国内外衡量稳定化程度的标准欠合理（a）国内衡量稳定化的标准是有机物降解率(《室外排水设计规范》、《城镇污水处理厂污染物排放标准》等)，是不充分且不合理的，比如好氧发酵加入大量辅料导致有机物降解率失去意义，且未考虑进泥泥质的差异；（b）美国503法案对污泥稳定化程度的判定（主要是病原体的控制）采用过程参数控制，如停留时间、反应温度等；不充分&不合理，比如好氧发酵加入大量辅料导致有机物降解率失去意义存在问题：11现状分析产物特征判定方法生态价值环境风险几点思考……需求分析2.国内外衡量稳定化程度的标准欠合理（c）欧盟《污泥利用指导规程》规定：稳定化后污泥中VS降低38%，或稳定化污泥的氧利用率低于1.5mgO2/(gVSS·h)；（d）有文献提出，用厌氧消化后污泥中的有机酸含量判断污泥稳定化程度（有机酸含量小于300mg/L认为稳定）；3.稳定化处理产物的出路问题对稳定化产物认识的不充分、处置过程潜在的环境影响，使得处理与处置未得到有效衔接。消化时间与有机酸含量的关系存在问题：产物特征判定方法生态价值环境风险几点思考……需求分析现状分析12高碑店小红门槐房白龙港郑州马头岗长沙高含固镇江餐厨协同北京庞各庄上海奉贤上海松江郑州八岗威海荣成产物特征判定方法生态价值环境风险几点思考……需求分析现状分析13No.厂名建成年份工艺类型处理规模工艺参数处置方式A1白龙港2011厌氧消化1000t/d中温消化20天，板框脱水填埋A2威海临港2017厌氧消化200t/d中温消化20天，离心脱水填埋A3郑州马头岗2016厌氧消化+热干化260t/d中温消化20天，热干化填埋+土地利用A4高碑店2016高温热水解-厌氧消化600t/d中温消化20天，板框脱水土地利用A5小红门2008高温热水解-厌氧消化900t/d中温消化20天，板框脱水土地利用A6槐房2017高温热水解-厌氧消化244t/d中温消化20天，板框脱水土地利用A7长沙2015高温热水解-高含固厌氧消化490t/d高温消化20天，板框脱水+热干化填埋+土地利用A8黑龙江牡丹江2018高温热水解-厌氧消化150t/d中温消化20天，板框脱水填埋A9镇江2016餐厨废弃物协同生活污泥厌氧消化120t/d市政污泥+140t/d餐厨中温消化20天，板框脱水土地利用B1威海荣成2017好氧发酵60t/d发酵时间(4+15)天，稻壳作辅料填埋B2上海奉贤2012膜覆盖-好氧发酵200t/d发酵时间(12+8)天，木屑作辅料填埋+土地利用B3上海临港2015好氧发酵150t/d发酵时间(12+8)天，木屑作辅料填埋B4庞各庄2007好氧发酵600t/d发酵时间(14+20)天(冬天),蘑菇渣作辅料土地利用B5松江2012好氧发酵120t/d发酵时间22天，木屑作辅料填埋B6郑州八岗2012好氧发酵950t/d发酵时间20天，玉米芯和秸秆作辅料农业利用B7郑州双桥2016好氧发酵600t/d发酵时间20天，玉米芯和秸秆作辅料农业利用表16座污泥稳定化处理工程信息汇总表产物特征判定方法生态价值环境风险几点思考……需求分析现状分析14各厂进泥泥质：厂名处理工艺含固率（%）含水率（%）有机物含量（%）A1厌氧消化5.394.748.3A2厌氧消化16.084.059.1A3厌氧消化4.695.450.5A4厌氧消化15.3±0.884.7±0.869.7A5厌氧消化17.1±0.982.9±0.961.5A6厌氧消化11.488.664.9A7厌氧消化10.889.240.3A8厌氧消化15.684.452.7A9厌氧消化13.886.247.9B1好氧发酵14.9±2.585.1±2.573.5±1.5B2好氧发酵23.976.135.4B3好氧发酵26.873.236.9B4好氧发酵24.975.165.9B5好氧发酵18.9±1.381.1±1.366.1±0.2B6好氧发酵18.781.350.3B7好氧发酵19.380.751.6北方泥质：VSS/SS50.3%~73.5%南方泥质：VSS/SS35.4%~52.7%152污泥稳定化处理产物特性分析判定方法生态价值环境风险几点思考……需求分析现状分析产物特征判定方法生态价值环境风险几点思考……需求分析现状分析产物特征16厌氧消化过程厂名进泥泥质产物性质有机物蛋白质多糖腐殖酸CI有机物有机物蛋白质多糖腐殖酸CI%mg/gVSmg/gVSmg/gVS%减量%mg/gVSmg/gVSmg/gVSA148.3164.851.875.80.746.37.9151.844.8122.22.0A259.1191.849.7173.31.150.030.8119.840.4205.91.4A350.5156.483.8113.02.050.11.6134.580.8137.62.2A469.7136.362.3140.60.947.860.270.340.4253.87.5A4*67.0139.158.3114.00.850.849.060.744.5202.45.7A561.5148.956.1184.21.346.146.573.141.0277.06.6A5*63.5159.555.6125.30.950.740.878.435.3194.05.5A664.9182.979.4121.11.049.048.140.337.5186.15.5A740.3141.868.0112.80.629.538.076.371.9146.11.0A852.7123.946.3127.91.642.234.482.352.5157.85.3A947.9108.483.3108.50.940.825.198.186.5105.41.0表各厂厌氧消化进泥及产物特征分析注：*为二次采样。腐殖酸包括富里酸和胡敏酸。判定方法生态价值环境风险几点思考……需求分析现状分析产物特征17厌氧消化过程厂名进泥泥质产物性质有机物蛋白质多糖腐殖酸CI有机物有机物蛋白质多糖腐殖酸CI%mg/gVSmg/gVSmg/gVS%减量%mg/gVSmg/gVSmg/gVSA148.3164.851.875.80.746.37.9151.844.8122.22.0A259.1191.849.7173.31.150.030.8119.840.4205.91.4A350.5156.483.8113.02.050.11.6134.580.8137.62.2A469.7136.362.3140.60.947.860.270.340.4253.87.5A4*67.0139.158.3114.00.850.849.060.744.5202.45.7A561.5148.956.1184.21.346.146.573.141.0277.06.6A5*63.5159.555.6125.30.950.740.878.435.3194.05.5A664.9182.979.4121.11.049.048.140.337.5186.15.5A740.3141.868.0112.80.629.538.076.371.9146.11.0A852.7123.946.3127.91.642.234.482.352.5157.85.3A947.9108.483.3108.50.940.825.198.186.5105.41.0表各厂厌氧消化进泥及产物特征分析注：*为二次采样。腐殖酸包括富里酸和胡敏酸。1）厌氧消化的九个厂中，仅A4~A6厂有机物减量40%以上2）A4~A6厂进泥有机物