广州市污泥处理处置应用现状及分析

88交流平台ExchangePlatforml随着城市经济的迅速发展，城市污水处理量不断提高，市政污泥量也不断增加，污泥处理处置工作已经成为沉重的负担。如何将产量大、含水量高、成分复杂的污泥进行妥善安全的处理，实现减量化、无害化、资源化，是目前城市环境改善的一个亟待解决的问题。随着广州市污水处理厂的新建和扩建，污水处理厂所产生的污泥量不断增加。现有污泥处理能力不能满足日益增长的污泥处理要求，尤其是广州市新建污水处理厂建成投入使用后将面临污泥无法处置的出路问题。1、污泥处理处置办法当今国内外污泥处理处置均依循“减量化、稳定化、无害化和资源化”的原则。污泥按照最终处置的要求，可经过浓缩、稳定、脱水、灭菌、干化、堆肥、焚烧等一个或几个手段组合的处理后，进行最终处置，最终处置方式包括卫生填埋、农业利用、填海和其他一些再利用。根据污泥的性质、类型不同，污泥的处理处置工艺可能有多种不同的选择。目前比较常用的污泥处理方法：污泥浓缩脱水、污泥稳定处理、污泥干化、污泥焚烧、热处理；污泥最终处置包括：焚烧、卫生填埋、农业利用、园林绿化利用等。2、广州市污泥处理处置现状广州市投产运行的只有津生污泥处理厂。现状大坦沙、猎德、沥滘污水处理厂的污泥主要靠运输至津生污泥处置厂，进行除毒除害处理后填埋或用于制作建筑材料后再利用。西朗污水处理厂污泥单独自行处理。其余污水处理厂的污泥均送至城市垃圾卫生填埋场进行填埋处理。3、广州市污泥特性为了进一步全面了解广州市污水处理厂污泥特性，2006年5月广州市污水公司委托中科院广州能源所进行了污泥特性分析，选择的污泥样本为大坦沙污水厂污泥和猎德污水厂污泥。摘要关键词随着城市污水处理系统日趋完善，城市污水处理厂污泥量日益增加，如何妥善处理污泥，控制污泥处理成本，促进污泥处理处置工作可持续性发展。分析了广东地区污泥处理处置现状，结合调查实例，综述广东地区污泥处理处置发展方向。提出了进一步加强对污泥的干化焚烧等减量化处理措施，开发出低能耗、低成本、高效率并可广泛使用的资源化方法。污泥处理；污泥干化；污泥焚烧；资源化广州市污泥处理处置应用现状及分析□广东省建筑设计研究院张红根据猎德污水厂和大坦沙污水厂污泥的分析检测结果，污泥的干基灰分都占有较大比重（约50%）；干基低位热值约为2800~3000kcal/kg；污泥重金属成分中锌超过污泥农用标准，隔、镍、铜超过了污泥农用偏酸性标准。4、广州市污泥处理处置工艺分析根据广州市污泥特性分析，对常见的几种污泥处理处置工艺进行分析。（1）污泥浓缩脱水工艺污泥浓缩脱水工艺能去除污泥中的大量水分，使污泥体积减量。污泥经过浓缩和脱水处理，含水率从99.3％左右降至80％左右，有利于运行和后续处理。因此推荐首先将污泥进行浓缩脱水处理，使其减量，随后再运输与进一步处理。（2）污泥稳定处理－消化、堆肥工艺广州市污水处理厂的纳污范围内多有工业企业，其中部分企业的工业废水处理至排放标准排入下水道，最终进入污水处理厂进行处理。但大部分小型企业、违建企业的工业废水未经任何处理，就排入下水道，进入污水处理厂，这种现象在污水收集管道铺设过程中，已被大量发现。因此，分析认为部分污水处理厂污泥中重金属的含量超标情况较为严重。根据实测的广州大坦沙、猎德污水处理厂污泥的重金属含量超过农用标准的情况分析认为，采用消化、堆肥的方式处理污泥，所得到的肥料中重金属含量超过农用标准，难以利用，因此不推荐采用消化、堆肥工艺处理。（3）干化工艺目前随着相关技术的发展，干化工艺的处理效果越来越好，已经可以将污泥的含水率从80％处理至最佳的10％（因继续提高含固率会增加燃烧的可能性），其不仅达到深度脱水，实现污泥最大的减量化，还使污泥具有热处理效应。从长远来看，无论最终采用何种污泥处置方法，污泥干化作为污泥处置策略的中间步骤是必要的，其工艺成熟稳定，并能达到污泥的减量化、稳定化、无害化以及最终的资源化。DOI:10.16116/j.cnki.jskj.2012.20.00489ExchangePlatforml但是，单纯的干化技术需要外加热源，在无合适热源可以利用的情况下，应补充部分清油等热源，运行费用较高。因此，不建议在无合适热源利用的情况下，单独使用该工艺。（4）焚烧工艺的适应性分析根据对广州市污泥各种指标的预测，有机物含量40~45%，可燃分50％，干基低位热值2800~3200kcal/kgDS。当污泥的可燃成分和污泥热值较高时，可以考虑焚烧处理。但是，单独采用焚烧工艺处理80％含水率的脱水污泥，有以下弊端：污泥粘性较大，粘结管道和输送系统，增加维护费用。同时影响系统的自动化运行。在炉膛中延长点燃时间，降低热效率。这是因为污泥颗粒在燃烧前必须先被干化，达到燃点时才能燃烧。用焚烧设备实现干化的功能是不经济的。污泥湿快沉积，影响完全燃烧。无论是回转式焚烧炉还是流化床焚烧炉都要求污泥颗粒能被机械作用或风力浮起，达到完全燃烧的效果。含水率高的污泥结块，或无法均匀燃烧，或堵挡风道，都会降低燃烧效率。加大烟道水分含量，不利于热量回收，而且腐蚀管道。因为烟气中的硫和水分结合成酸性物质，严重腐蚀设备和管道。降低燃烧温度，不利于尾气处理。在焚烧阶段产生的二恶英必须高燃烧温度才能消除。因此在焚烧前，尽量降低污泥的含水率是十分必要的，将污泥完全干化后在进行焚烧处理的方式更合适。同时焚烧产生的热量可以用作干化的热源，做到最大程度的提高系统热效率。因此，推荐采用干化＋焚烧的工艺。污泥热处理－熔化工艺的适应性分析熔化工艺将污泥在更高的1300～1500℃下，进行处理，可以将污泥的体积减少到脱水污泥的1/15。在城市用地紧张，污泥处理量特别多时采用。同时，污泥熔化的炉渣可以用作建筑材料，实现资源化。但是该工艺也存在以下弊端：污泥熔化设备造价高；熔化过程的辅助燃料用量大；操作温度很高，运行管理麻烦；实际运行经验少；鉴于以上弊端，综合考虑，认为目前在广州采用熔化工艺处理污泥，经验不作，时机尚不成熟，不推荐采用。5、广州市污泥处理处置方案分析1）分析认为广州市部分污水处理厂污泥中重金属的含量超标情况较为严重。根据实测的广州大坦沙、猎德污水处理厂污泥的重金属含量超过农用标准的情况，推测广州市污泥存在重金属含量超过农用标准的现象，因此，对于污泥农业利用及园林绿化利用处置方式都不合适。2）污水处理厂处理后的污泥运往城市垃圾填埋场是污泥的出路之一。但城市污水处理厂的污泥往往脱水至含水率75%~80%后外运至垃圾填埋场卫生填埋，但是现状污水处理厂脱水污泥运送至垃圾填埋场卫生填埋，将会造成一定的环境影响，具体包括：缩短垃圾填埋场的使用年限；对垃圾填埋场的卫生环境造成了极大的污染；污泥含水率太高，给卫生填埋作业造成了极大的困难；严重影响填埋场垃圾渗滤液的收集和处理系统；污泥的流变性使得填埋体易变形和滑坡。给填埋场带来极大安全隐患。此外对于卫生填埋处置而言，广州目前填埋场接纳能力有限，不能满足广州全市如此大量的污泥填埋，并且从未来发展来看，污泥处理必须有其特有的长久稳定的处置方式，满足日益发展的市政环保要求。对于部分污水处理厂污泥的可燃成分和污泥热值较高，考虑焚烧处理。根据以上对常用的几种污泥处理处置工艺的分析，在目前阶段，推荐广州市的污泥（含水率80％）优先考虑采用全干化＋焚烧的工艺处理，焚烧灰送至填埋场填埋。6、结语污泥处置不仅是我国而且是世界目前污水处理中面对的主要技术挑战，目前，国外一些发达国家正在积极探索和探讨最实用和经济的污泥处理处置技术。相对而言，我国目前尤其是华南地区的污泥处理处置方式相对落后，目前污泥处理的研究和应用还处于起步阶段。污泥实用技术的落后，严重制约了污水处理厂作为环保项目发挥其环境效益和社会效益的效果。目前城市污泥的投海处置方式已被国际禁止，而简单的填埋处置也不是长久的出路。考虑到广州市垃圾填埋用地已经非常紧张，污泥存在重金属含量超过农用标准的现象，因此污泥处置应优先考虑最减量化的方法，即干化+焚烧。本文的研究，为探索广州以及华南地区今后污泥处置的出路提供思路。参考文献：[1]刘隽.中国城市污水处理行业的产业化市场化[J].环境科学与技术, 2004, (3): 44- 45.[2] 张忠详，钱易. 废水生物处理新技术[M]. 北京：清华大学出版社，2004.Zhang Zhong-xiang，Qian-Yi. New Technologies for Biological Wastewater Treatment[M]. Beijing：Tsinghua University Press，2004.（in Chinese）[3]刘凯，马晓茜.市政污泥半干化-焚烧一体化对环境影响的评价[J].环境科学与技术, 2011, (2): 201- 204.[4]李碧清，唐瑶，冯新，等.广州市城市污泥处理办法[J].环境工程, 2011, (29): 220- 222.