城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置技術(shù)指南

1、城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置技術(shù)指南 (試 行中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會(huì)二一一年三月前 言近年來,在國家節(jié)能減排和積極的財(cái)政政策作用下,城鎮(zhèn)污水處理得到迅速發(fā)展,城鎮(zhèn) 水環(huán)境治理取得顯著成效。但是必須看到,城鎮(zhèn)污水處理過程產(chǎn)生的大量污泥還未普遍得到 有效處理處置。這些污泥非常容易對(duì)地下水、土壤等造成二次污染,成為環(huán)境安全和公眾健 康的威脅,影響國家節(jié)能減排戰(zhàn)略實(shí)施的積極效果。因此,污泥處理處置作為我國城鎮(zhèn)減排 的重要內(nèi)容,必須采取有效措施,切實(shí)推進(jìn)技術(shù)和工程措施的落實(shí),滿足我國節(jié)能減排戰(zhàn)略 實(shí)施的總體要求。為指導(dǎo)各地城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置設(shè)施的建設(shè),按照

2、無害化、資源化與低碳節(jié)能 相結(jié)合的原則,因地制宜地科學(xué)選擇技術(shù)路線和建設(shè)方案,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、國家發(fā)展和 改革委員會(huì)共同組織編制了城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置技術(shù)指南(試行 。本指南編制依據(jù)國家和行業(yè)相關(guān)法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,總結(jié)了近年來我國城鎮(zhèn)污水處理 廠污泥處理處置的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和研究成果,借鑒了國外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),同時(shí)在編制過程中廣泛地 征求了有關(guān)方面的意見,對(duì)主要問題開展了專題論證,對(duì)具體內(nèi)容進(jìn)行了反復(fù)討論和修改。 本指南的主要內(nèi)容包括:總則、污泥的來源與性質(zhì)、污泥處理處置的技術(shù)路線與方案選 擇、污泥處理的單元技術(shù)、污泥處置方式及相關(guān)技術(shù)、應(yīng)急處置與風(fēng)險(xiǎn)管理。本指南由住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部科技發(fā)展促進(jìn)

3、中心負(fù)責(zé)技術(shù)解釋。請(qǐng)各單位在使用過程中, 總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),提出意見和建議。目 錄第一章 總則 . 1第二章 污泥的來源與性質(zhì) . 2第三章 污泥處理處置的技術(shù)路線與方案選擇 . 4第一節(jié) 國內(nèi)外污泥處理處置的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) . 4第二節(jié) 污泥處理處置的原則與基本要求 . 5第三節(jié) 污泥處理處置方案選擇與評(píng)價(jià) . 7第四章 污泥處理的單元技術(shù) . 13第一節(jié) 濃縮脫水技術(shù) . 13第二節(jié) 厭氧消化技術(shù) . 15第三節(jié) 好氧發(fā)酵技術(shù) . 23第四節(jié) 污泥熱干化技術(shù) . 30第五節(jié) 石灰穩(wěn)定技術(shù) . 35第六節(jié) 其他技術(shù) . 37第五章 污泥處置方式及相關(guān)技術(shù) . 39第一節(jié) 污泥土地利用 . 39第

4、二節(jié) 污泥焚燒與協(xié)同處置技術(shù) . 44第三節(jié) 建材利用技術(shù) . 58第四節(jié) 污泥的填埋 . 60第六章 應(yīng)急處置與風(fēng)險(xiǎn)管理 . 63第一節(jié) 污泥的應(yīng)急處置 . 63第二節(jié) 污泥處理處置的風(fēng)險(xiǎn)分析與管理 . 65附錄 . 68 第一章 總 則1 編制目的為落實(shí)城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置及污染防治技術(shù)政策(試行,指導(dǎo)全國城鎮(zhèn) 污水處理廠污泥處理處置設(shè)施更加合理地進(jìn)行規(guī)劃建設(shè),為污泥處理處置技術(shù)方案選擇提供 依據(jù),不斷提高污泥處理處置的管理水平,防止對(duì)環(huán)境安全和公眾健康造成危害,依據(jù)國家 和行業(yè)相關(guān)法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,編制本指南。2 適用范圍本指南適用于城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置技術(shù)方案選

5、擇及全過程的管理,指導(dǎo)污泥處 理處置設(shè)施的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、環(huán)評(píng)、建設(shè)、驗(yàn)收、運(yùn)營和管理。3 指導(dǎo)思想本指南的指導(dǎo)思想是針對(duì)國內(nèi)污泥處理處置的實(shí)際需求,結(jié)合我國相關(guān)政策的要求和現(xiàn) 有污泥處理處置設(shè)施的運(yùn)行實(shí)踐,借鑒國際上污泥處理處置的成功經(jīng)驗(yàn),按照安全環(huán)保、循 環(huán)利用、因地制宜等重要原則,科學(xué)確定污泥處理處置設(shè)施的規(guī)劃、建設(shè)和管理的技術(shù)要求。4 規(guī)劃建設(shè)的基本原則城鎮(zhèn)污水處理廠在新建、改建和擴(kuò)建時(shí),污泥處理處置設(shè)施的建設(shè)應(yīng)執(zhí)行“三同時(shí)”原 則,即與污水處理設(shè)施同時(shí)規(guī)劃、同時(shí)建設(shè)、同時(shí)投入運(yùn)行。應(yīng)根據(jù)污泥特性選擇合理的污泥處置方式。污泥處理設(shè)施的工藝及建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)必須滿足處 置方式的要求。5 過程管理的基

6、本原則污泥處理處置應(yīng)進(jìn)行全過程管理與控制。工業(yè)廢水排入市政污水管網(wǎng)前必須按規(guī)定進(jìn)行廠內(nèi)預(yù)處理,使有毒有害物質(zhì)達(dá)到國家、 行業(yè)或者地方規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。污泥處理處置應(yīng)根據(jù)污泥最終安全處置要求,采取必要的工 藝技術(shù)措施,強(qiáng)化有毒有害物質(zhì)的去除,并防止二次污染的產(chǎn)生。污泥處理處置運(yùn)營單位應(yīng) 建立完善的檢測(cè)、記錄、存檔和報(bào)告制度;對(duì)處理處置后的污泥及其副產(chǎn)物的去向、用途、 用量等進(jìn)行跟蹤、記錄和報(bào)告。第二章 污泥的來源與性質(zhì)1 污泥的產(chǎn)生城鎮(zhèn)污水處理廠污泥是污水處理的產(chǎn)物,主要來源于初次沉淀池、二次沉淀池等工藝環(huán) 節(jié)。每萬 m 3污水經(jīng)處理后污泥產(chǎn)生量(按含水率 80%計(jì)一般約為 510 t,具體產(chǎn)量取

7、決于 排水體制、進(jìn)水水質(zhì)、污水及污泥處理工藝等因素。2 污泥的性質(zhì)污泥性質(zhì)主要包括物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)和衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)等方面,污泥性質(zhì)是選擇污泥處理 處置工藝的重要依據(jù)。2.1 物理性質(zhì)污泥的物理性質(zhì)主要有含水率、比阻等指標(biāo)。含水率是指污泥中所含水分的質(zhì)量與污泥質(zhì)量之比。 初沉污泥的含水率通常為 97%98%; 活性污泥的含水率通常為 99.2%99.8%;污泥經(jīng)濃縮之后,含水率通常為 94%96%;經(jīng)脫 水之后,可使含水率降低到 80%左右。污泥比阻為單位過濾面積上,過濾單位質(zhì)量的干固體所受到的阻力,其單位為 m/kg。通 常, 初沉污泥 2060×1012 m/kg, 活性污泥比阻為

8、100300×1012 m/kg, 厭氧消化污泥比阻為 4080×1012 m/kg。一般來說,比阻小于 1×1011 m/kg的污泥易于脫水,大于 1×1013 m/kg的 污泥難以脫水。機(jī)械脫水前應(yīng)進(jìn)行污泥的調(diào)理,以降低比阻。2.2 化學(xué)性質(zhì)污泥化學(xué)性質(zhì)復(fù)雜,影響污泥處理處置技術(shù)方案選擇的主要因素,包括揮發(fā)分、植物營 養(yǎng)成分、熱值、重金屬含量等。揮發(fā)分是污泥最重要的化學(xué)性質(zhì),決定了污泥的熱值與可消化性。一般情況下,初沉污泥 揮發(fā)性固體的比例為 50%70%,活性污泥為 60%85%,經(jīng)厭氧消化后的污泥為 30%50%。 污泥的植物營養(yǎng)成分主要取決于污

9、水水質(zhì)及其處理工藝。我國污水處理廠污泥中植物營 養(yǎng)成分總體狀況,見表 2-1。表 2-1 我國城鎮(zhèn)污水處理廠污泥的植物營養(yǎng)成分 (以干污泥計(jì)(%污泥類型 總氮(TN 磷(P 2O 5 鉀(K 初沉污泥活性污泥污泥的熱值與污水水質(zhì)、排水體制、污水及污泥處理工藝有關(guān)。各類污泥的熱值,見表 2-2。表 2-2 各類污泥的熱值污泥類型 熱值(以干污泥計(jì) /(MJ/kg初沉污泥初沉污泥與剩余活性污泥混合厭氧消化污泥污泥中的有毒有害物質(zhì)主要指重金屬和持久性有機(jī)物等物質(zhì)。我國 2006年 140個(gè)城鎮(zhèn) 污水處理廠污泥中重金屬含量,見表 2-3。表 2-3 我國 2006年 140個(gè)城鎮(zhèn)污水處理廠污泥中重金屬

10、含量 單位:mg/kg(干污泥項(xiàng)目平均值最大值最小值2.3衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)主要包括細(xì)菌總數(shù)、糞大腸菌群數(shù)、寄生蟲卵含量等。初沉污泥、 活性污泥及消化污泥中細(xì)菌、 糞大腸菌群及寄生蟲卵的一般數(shù)量見, 表 2-4。 表 2-4 城鎮(zhèn)污水處理廠污泥中細(xì)菌與寄生蟲卵均值表 (以干污泥計(jì)污泥類型 細(xì)菌總數(shù)105個(gè) /g糞大腸菌群數(shù)105個(gè) /g寄生蟲卵 10個(gè) /g初沉污泥 23.3(活卵率 78.3% 活性污泥 17.0(活卵率 67.8% 消化污泥 13.9(活卵率 60%第三章 污泥處理處置的技術(shù)路線與方案選擇第一節(jié) 國內(nèi)外污泥處理處置的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)1國外污泥處理處置的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)發(fā)達(dá)國家

11、經(jīng)幾十年的發(fā)展,污泥處理處置技術(shù)路線已相對(duì)成熟,相關(guān)的法律法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)范已比較完善。歐洲污泥處置最初的主要方式是填埋和土地利用。二十世紀(jì) 90年代以來,可供填埋的場(chǎng) 地越來越少,污泥處理處置的壓力越來越大,歐洲建設(shè)了一大批污泥干化焚燒設(shè)施。由于污 泥干化焚燒投資和運(yùn)行費(fèi)用較高,同時(shí)污泥中有害成分又逐步減少,使污泥土地利用重新受 到重視,成為污泥處置方案的重要選擇。近幾年總的趨勢(shì)是土地利用的比例越來越高,歐盟 及絕大部分歐洲國家越來越支持污泥的土地利用。目前,德國、英國和法國每年產(chǎn)生的污泥 (干重 分別為 220萬t、 120萬t和 85萬t, 作為農(nóng)用方向土地利用的比例分別已達(dá)到 40%、

12、60%和 60%。北美地區(qū)雖然土地資源充足,但衛(wèi)生填埋總體較少,污泥處理處置的技術(shù)路線一直是農(nóng) 用為主,且為污泥農(nóng)用做了大量安全性評(píng)價(jià)工作。目前,美國 16000座污水處理廠年產(chǎn) 710萬t 污泥(干重中約 60%經(jīng)厭氧消化或好氧發(fā)酵處理成生物固體,用做農(nóng)田肥料。另外,有 17%填埋, 20%焚燒, 3%用于礦山恢復(fù)的覆蓋。日本由于土地限制,污泥處理處置的主要技術(shù)路線是焚燒后建材利用為主,農(nóng)用與填埋 為輔。近年來,日本開始調(diào)整原有的技術(shù)路線,更加注重污泥的生物質(zhì)利用,逐步減少焚燒 的比例。綜上,歐美國家目前比較明確的將土地利用作為污泥處置的主要方式和鼓勵(lì)方向。土地 利用主要包括三個(gè)方面:一是作

13、為農(nóng)作物、牧場(chǎng)草地肥料的農(nóng)用;二是作為林地、園林綠化 肥料的林用;三是作為沙荒地、鹽堿地、廢棄礦區(qū)改良基質(zhì)的土壤改良。由于運(yùn)輸距離、操 作難度等客觀因素,污泥農(nóng)用量又遠(yuǎn)高于林用和土壤改良。另外,歐美普遍采用厭氧消化和 好氧發(fā)酵技術(shù)對(duì)污泥進(jìn)行穩(wěn)定化和無害化處理。 其中 50%以上的污泥都經(jīng)過了厭氧消化處理。 美國還另外建設(shè)了 700多套好氧發(fā)酵處理設(shè)施。污泥的厭氧消化或好氧發(fā)酵為污泥的土地利 用,尤其是農(nóng)用提供了較好的基礎(chǔ)。2中國污泥處理處置現(xiàn)狀隨著我國城鎮(zhèn)污水處理率的不斷提高,城鎮(zhèn)污水處理廠污泥產(chǎn)量也急劇增加。 2009年, 全國投入運(yùn)行的城鎮(zhèn)污水處理廠 1992座,處理污水量 280億 m

14、3,產(chǎn)生含水率 80%的污泥約 2005萬 t 。隨著城鎮(zhèn)化水平和污水處理量的增加,污泥量將很快突破 3000萬 t 。據(jù)不完全統(tǒng) 計(jì),目前全國城鎮(zhèn)污水處理廠污泥只有小部分進(jìn)行衛(wèi)生填埋、土地利用、焚燒和建材利用等, 而大部分未進(jìn)行規(guī)范化的處理處置。污泥含有病原體、重金屬和持久性有機(jī)物等有毒有害物 質(zhì),未經(jīng)有效處理處置,極易對(duì)地下水、土壤等造成二次污染,直接威脅環(huán)境安全和公眾健 康,使污水處理設(shè)施的環(huán)境效益大大降低。第二節(jié) 污泥處理處置的原則與基本要求1污泥處理處置的原則按照城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置及污染防治技術(shù)政策 (試行的要求,參考國內(nèi)外 的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn),我國污泥處理處置應(yīng)符合 “ 安全環(huán)保

15、、循環(huán)利用、節(jié)能降耗、因地制宜、穩(wěn)妥 可靠 ”安全環(huán)保是污泥處理處置必須堅(jiān)持的基本要求。污泥中含有病原體、重金屬和持久性有 機(jī)物等有毒有害物質(zhì),在進(jìn)行污泥處理處置時(shí),應(yīng)對(duì)所選擇的處理處置方式,根據(jù)必須達(dá)到 的污染控制標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行環(huán)境安全性評(píng)價(jià),并采取相應(yīng)的污染控制措施,確保公眾健康與環(huán)境 安全。循環(huán)利用是污泥處理處置時(shí)應(yīng)努力實(shí)現(xiàn)的重要目標(biāo)。污泥的循環(huán)利用體現(xiàn)在污泥處理處 置過程中充分利用污泥中所含有的有機(jī)質(zhì)、各種營養(yǎng)元素和能量。污泥循環(huán)利用,一是土地 利用,將污泥中的有機(jī)質(zhì)和營養(yǎng)元素補(bǔ)充到土地;二是通過厭氧消化或焚燒等技術(shù)回收污泥 中的能量。節(jié)能降耗是污泥處理處置應(yīng)充分考慮的重要因素。 應(yīng)避免采

16、用消耗大量的優(yōu)質(zhì)清潔能源、 物料和土地資源的處理處置技術(shù),以實(shí)現(xiàn)污泥低碳處理處置。鼓勵(lì)利用污泥厭氧消化過程中 產(chǎn)生的沼氣熱能、垃圾和污泥焚燒余熱、發(fā)電廠余熱或其他余熱作為污泥處理處置的熱源。 因地制宜是污泥處理處置方案比選決策的基本前提。應(yīng)綜合考慮污泥泥質(zhì)特征及未來的 變化、當(dāng)?shù)氐耐恋刭Y源及特征、可利用的水泥廠或熱電廠等工業(yè)窯爐狀況、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水 平等因素,確定本地區(qū)的污泥處理處置技術(shù)路線和方案。穩(wěn)妥可靠是污泥處理處置貫穿始終的必需條件。在選擇處理處置方案時(shí),應(yīng)優(yōu)先采用先 進(jìn)成熟的技術(shù)。對(duì)于研發(fā)中的新技術(shù),應(yīng)經(jīng)過嚴(yán)格的評(píng)價(jià)、生產(chǎn)性應(yīng)用以及工程示范,確認(rèn)可靠后方可采用;在制訂污泥處理處置規(guī)劃方

17、案時(shí),應(yīng)根據(jù)污泥處理處置階段性特點(diǎn),同時(shí) 考慮應(yīng)急性、階段性和永久性三種方案,最終應(yīng)保證永久性方案的實(shí)現(xiàn);在永久方案完成前, 可把充分利用其他行業(yè)資源進(jìn)行污泥處理處置作為階段性方案,并應(yīng)具有應(yīng)急的處理處置方 案,防止污泥隨意棄置,保證環(huán)境安全。2污泥處理處置設(shè)施規(guī)劃建設(shè)的基本要求污泥處理處置設(shè)施建設(shè)應(yīng)首先編制污泥處理處置規(guī)劃。污泥處理處置規(guī)劃應(yīng)與本地區(qū)的 土地利用、環(huán)境衛(wèi)生、園林綠化、生態(tài)保護(hù)、水資源保護(hù)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展等有關(guān)專業(yè)規(guī)劃相協(xié)調(diào), 符合城鄉(xiāng)建設(shè)總體規(guī)劃,并納入城鎮(zhèn)排水或污水處理設(shè)施建設(shè)規(guī)劃。污泥處理處置設(shè)施應(yīng)與 城鎮(zhèn)污水處理廠同時(shí)規(guī)劃、同時(shí)建設(shè)、同時(shí)投入運(yùn)行。污泥處理處置應(yīng)包括處理與處置

18、兩個(gè)階段。處理主要是指對(duì)污泥進(jìn)行穩(wěn)定化、減量化和劃建設(shè)應(yīng)滿足處置方式的要求。在一定的范圍內(nèi),污泥的穩(wěn)定化、減量化和無害化等處理設(shè) 施宜相對(duì)集中設(shè)置,污泥處置方式可適當(dāng)多樣。污泥處理處置設(shè)施的選址,應(yīng)與水源地、自 然保護(hù)區(qū)、人口居住區(qū)、公共設(shè)施等保持足夠的安全距離。應(yīng)根據(jù)城鎮(zhèn)排水或污水處理設(shè)施建設(shè)規(guī)劃,結(jié)合現(xiàn)有污水處理廠的運(yùn)行資料,確定并預(yù) 測(cè)污泥的泥量與泥質(zhì), 作為合理確定污泥處理處置設(shè)施建設(shè)規(guī)模與技術(shù)路線的依據(jù)。 必要時(shí), 還應(yīng)在污水處理廠服務(wù)范圍內(nèi)開展污染源調(diào)查、 分析未來城鎮(zhèn)建設(shè)以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化趨勢(shì), 更加準(zhǔn)確地掌握泥量和泥質(zhì)資料。污泥處理處置設(shè)施的規(guī)劃建設(shè)應(yīng)視當(dāng)?shù)氐木唧w情況和所確定的

19、應(yīng)急方案、 階段性方案和 永久性方案制定具體的實(shí)施方案, 并處理好三種方案的銜接, 同時(shí)應(yīng)加快永久性方案的實(shí)施。 污泥處理處置設(shè)施還應(yīng)預(yù)先規(guī)劃備用方案,以保證污泥的穩(wěn)定處理與處置,應(yīng)急處理處置方 案可視情況作為備用方案。利用其他行業(yè)資源確定的污泥處理處置方案宜作為階段性方案, 不宜作為永久性方案。污泥處理處置應(yīng)根據(jù)實(shí)際需求,建設(shè)必要的中轉(zhuǎn)和儲(chǔ)存設(shè)施。污泥中轉(zhuǎn)和儲(chǔ)存設(shè)施的建 設(shè)應(yīng)符合城市環(huán)境衛(wèi)生設(shè)施設(shè)置標(biāo)準(zhǔn) CJJ 27等規(guī)定。污泥處理處置設(shè)施建設(shè)時(shí),相應(yīng)安全設(shè)施的建設(shè)也必須執(zhí)行同時(shí)規(guī)劃、同時(shí)建設(shè)、同時(shí) 投入的原則,確保污泥處理處置設(shè)施的安全運(yùn)行。污泥處理設(shè)施的工藝及建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)滿足相應(yīng)污泥處置方

20、式的要求。污泥處理設(shè)施尚未滿 足污泥處置要求的,應(yīng)加快改造,確保污泥安全處置。3污泥處理處置過程管理的基本要求污泥處理處置應(yīng)執(zhí)行全過程管理與控制原則。應(yīng)從源頭開始制定全過程的污染物控制計(jì) 劃,包括工業(yè)清潔生產(chǎn)、廠內(nèi)污染物預(yù)處理、污泥處理處置工藝的強(qiáng)化等環(huán)節(jié),加強(qiáng)污染物 總量控制。工業(yè)廢水排入市政污水管網(wǎng)前必須按規(guī)定進(jìn)行廠內(nèi)預(yù)處理,使有毒有害物質(zhì)達(dá)到國家、 行業(yè)或者地方規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。在污泥處理處置過程中,可采用重金屬析出及鈍化、持久性有機(jī)物的降解轉(zhuǎn)化及病原體 滅活等污染物控制技術(shù),以滿足不同污泥處置方式的要求,實(shí)現(xiàn)污泥的安全處置。污泥運(yùn)輸應(yīng)采用密閉車輛和密閉駁船及管道等輸送方式。 加強(qiáng)運(yùn)輸過程

21、中的監(jiān)控和管理, 嚴(yán)禁隨意傾倒、偷排等違法行為,防止因暴露、灑落或滴漏造成對(duì)環(huán)境的二次污染。城鎮(zhèn)污 水處理廠、污泥運(yùn)輸單位和各污泥接收單位應(yīng)建立污泥轉(zhuǎn)運(yùn)聯(lián)單制度,并定期將轉(zhuǎn)運(yùn)聯(lián)單統(tǒng) 計(jì)結(jié)果上報(bào)地方相關(guān)主管部門。污泥處理處置運(yùn)營單位應(yīng)建立完善的檢測(cè)、記錄、存檔和報(bào)告制度,對(duì)處理處置后的污 泥及其副產(chǎn)物的去向、用途、用量等進(jìn)行跟蹤、記錄和報(bào)告,并將相關(guān)資料保存 5年以上。 應(yīng)由具有相應(yīng)資質(zhì)的第三方機(jī)構(gòu),定期就污泥土地利用對(duì)土壤環(huán)境質(zhì)量的影響、污泥填 埋對(duì)場(chǎng)地周圍綜合環(huán)境質(zhì)量的影響、污泥焚燒對(duì)周圍大氣環(huán)境質(zhì)量的影響等方面進(jìn)行安全性 評(píng)價(jià)。污泥處理處置運(yùn)營單位應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)安全生產(chǎn)法律法規(guī)和管理規(guī)

22、定,落實(shí)安全生 產(chǎn)責(zé)任制;執(zhí)行國家相關(guān)職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,保證從業(yè)人員的衛(wèi)生健康;制定相關(guān)的應(yīng)急 處置預(yù)案,防止危及公共安全的事故發(fā)生。第三節(jié) 污泥處理處置方案選擇與評(píng)價(jià)1污泥處置方式的選擇污泥處置包括土地利用、焚燒及建材利用、填埋等方式。應(yīng)綜合考慮污泥泥質(zhì)特征及未 來的變化、當(dāng)?shù)氐耐恋刭Y源及環(huán)境背景狀況、可利用的水泥廠或熱電廠等工業(yè)窯爐狀況、經(jīng) 濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平等因素,結(jié)合可采用的處理技術(shù),合理確定本地區(qū)的主要污泥處置方式或組 合。根據(jù)處置方式確定具體技術(shù)方案時(shí),應(yīng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析、環(huán)境影響分析以及碳排放分析。 1.1 污泥土地利用應(yīng)首先調(diào)查本地區(qū)可利用土地資源的總體狀況,按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,

23、結(jié)合污泥泥質(zhì) 以及厭氧消化、好氧發(fā)酵等處理技術(shù),優(yōu)先研究污泥土地利用的可行性。鼓勵(lì)將城鎮(zhèn)生活污 水產(chǎn)生的污泥經(jīng)厭氧消化或好氧發(fā)酵處理后,嚴(yán)格按國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行土地利用。如果當(dāng)?shù)?存在鹽堿地、沙化地和廢棄礦場(chǎng),應(yīng)優(yōu)先使用污泥對(duì)這些土地或場(chǎng)所進(jìn)行改良,實(shí)現(xiàn)污泥處 置。 用于土地改良的泥質(zhì)應(yīng)符合 城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 土地改良用泥質(zhì) GB/T24600的 規(guī)定。應(yīng)對(duì)改良方案進(jìn)行環(huán)境影響評(píng)價(jià),防止對(duì)地下水以及周圍生態(tài)環(huán)境造成二次污染。 當(dāng)污泥經(jīng)穩(wěn)定化和無害化處理滿足城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 園林綠化用泥質(zhì) GB/T 23486的規(guī)定和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí),應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐耐临|(zhì)和植物習(xí)性,提出包括施用范圍、施用

24、量、施用方法及施用期限等內(nèi)容的污泥園林綠化或林地利用方案,進(jìn)行污泥處置。當(dāng)污泥經(jīng)穩(wěn)定化和無害化處理達(dá)到 城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 農(nóng)用泥質(zhì) CJ/T 309等國 家和地方現(xiàn)行的有關(guān)農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定時(shí), 應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐耐寥拉h(huán)境質(zhì)量狀況和農(nóng)作物特點(diǎn)及 土 壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) GB 15618,研究提出包括施用范圍、施用量、施用方法及施用期限等內(nèi)容 的污泥農(nóng)用方案,經(jīng)污泥施用場(chǎng)地適用性環(huán)境影響評(píng)價(jià)和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估后,進(jìn)行污泥農(nóng)用并 嚴(yán)格進(jìn)行施用管理。污泥土地利用方案通常包括以上三種土地利用形式,每一種形式的利用量可考慮隨季節(jié) 等因素進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。當(dāng)污泥以農(nóng)用、園林綠化為土地利用方式時(shí),可采用厭氧消化或高溫好氧發(fā)

25、酵等工藝對(duì) 污泥進(jìn)行處理。有條件的污水處理廠,應(yīng)首先考慮采用污泥厭氧消化對(duì)污泥進(jìn)行穩(wěn)定化及無 害化處理的可行性,污泥消化產(chǎn)生的沼氣應(yīng)收集利用。為提高能量回收率,可采用超聲波、 高溫高壓熱水解等污泥破解技術(shù),對(duì)剩余活性污泥在厭氧消化前進(jìn)行預(yù)處理。當(dāng)污水處理廠 厭氧消化所需場(chǎng)地條件不具備,或污水處理廠規(guī)模較小時(shí),可將脫水后污泥集中運(yùn)輸至統(tǒng)一 場(chǎng)地,采用厭氧消化或高溫好氧發(fā)酵等工藝對(duì)脫水污泥進(jìn)行穩(wěn)定化及無害化處理。高溫好氧 發(fā)酵工藝應(yīng)維持較高的溫度與足夠的發(fā)酵時(shí)間,以確保污泥泥質(zhì)滿足土地利用要求。 如污泥泥質(zhì)經(jīng)處理后暫不能達(dá)到土地利用標(biāo)準(zhǔn), 應(yīng)制定降低污泥中有毒有害物質(zhì)的對(duì)策, 研究土地利用作為永久

26、性處置方案的可行性。1.2 污泥焚燒及建材利用當(dāng)污泥不具備土地利用條件時(shí),可考慮采用焚燒及建材利用的處置方式。當(dāng)污泥采用焚燒方式時(shí),應(yīng)首先全面調(diào)查當(dāng)?shù)氐睦贌?、水泥及熱電等行業(yè)的窯爐狀 況,優(yōu)先利用上述窯爐資源對(duì)污泥進(jìn)行協(xié)同焚燒,降低污泥處理處置設(shè)施的建設(shè)投資。當(dāng)污 泥單獨(dú)進(jìn)行焚燒時(shí),干化和焚燒應(yīng)聯(lián)用,以提高污泥的熱能利用效率。污泥焚燒后的灰渣,應(yīng)首先考慮建材綜合利用;若沒有利用途徑時(shí),可直接填埋;經(jīng)鑒別屬于危險(xiǎn)廢物的灰渣和 飛灰,應(yīng)納入危險(xiǎn)固體廢棄物管理。污泥也可直接作為原料制造建筑材料,經(jīng)燒結(jié)的最終產(chǎn)物可以用于建筑工程的材料或制 品。建材利用的主要方式有:制作水泥添加料、制陶粒、制路基材

27、料等。污泥用于制作水泥 添加料也屬于污泥的協(xié)同焚燒過程。污泥建材利用應(yīng)符合國家、行業(yè)和地方相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范 的要求,并嚴(yán)格防止在生產(chǎn)和使用中造成二次污染。1.3 污泥填埋當(dāng)污泥泥質(zhì)不適合土地利用,且當(dāng)?shù)夭痪邆浞贌徒ú睦脳l件,可采用填埋處置。 污泥填埋前需進(jìn)行穩(wěn)定化處理, 處理后泥質(zhì)應(yīng)符合 城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 混合填埋 用泥質(zhì) GB/T 23485的要求。污泥以填埋為處置方式時(shí),可采用石灰穩(wěn)定等工藝對(duì)污泥進(jìn)行 處理,也可通過添加粉煤灰或陳化垃圾對(duì)污泥進(jìn)行改性處理。污泥填埋處置應(yīng)考慮填埋氣體 收集和利用,減少溫室氣體排放。嚴(yán)格限制并逐步禁止未經(jīng)深度脫水的污泥直接填埋。2典型污泥處理處置方案2

28、.1 厭氧消化后進(jìn)行土地利用該方案可有以下具體操作方案:厭氧消化 脫水 自然干化(或好氧發(fā)酵 土地利用(用于改良土壤、園林綠化、限 制性農(nóng)用 ;脫水 厭氧消化 脫水 自然干化(或好氧發(fā)酵 土地利用(用于改良土壤、園林綠 化、限制性農(nóng)用 ;厭氧消化(或脫水后厭氧消化 罐車運(yùn)輸 直接注入土壤(改良土壤、限制性農(nóng)用 。 對(duì)于城鎮(zhèn)生活污水為主產(chǎn)生的污泥,該類方案能實(shí)現(xiàn)污泥中有機(jī)質(zhì)及營養(yǎng)元素的高效利 用,實(shí)現(xiàn)能量的有效回收,不需要大量物料及土地資源消耗。厭氧消化后的污泥泥質(zhì)能夠達(dá) 到限制性農(nóng)用、園林綠化或土壤改良的標(biāo)準(zhǔn),可優(yōu)先考慮采用。2.2 好氧發(fā)酵后進(jìn)行土地利用該方案有以下具體操作方案:脫水 高溫好

29、氧發(fā)酵 土地利用(用于土壤改良、園林綠化、限制性農(nóng)用 ;脫水 高溫好氧發(fā)酵 園林綠化等分散施用。對(duì)于城鎮(zhèn)生活污水為主產(chǎn)生的污泥,該類方案能實(shí)現(xiàn)污泥中有機(jī)質(zhì)及營養(yǎng)元素的高效利用。好氧發(fā)酵后的污泥泥質(zhì)能夠達(dá)到限制性農(nóng)用、園林綠化或土壤改良的標(biāo)準(zhǔn),是較好的選 擇。2.3工業(yè)窯爐協(xié)同焚燒該方案有以下具體操作方案:脫水或深度脫水 在水泥窯、熱電廠或垃圾焚燒爐協(xié)同焚燒;脫水 石灰穩(wěn)定 在水泥窯協(xié)同焚燒利用。利用工業(yè)窯爐協(xié)同焚燒污泥其本質(zhì)仍屬于焚燒,但利用現(xiàn)有窯爐,可降低建設(shè)投資,縮 短建設(shè)周期。當(dāng)污泥中的有毒有害物質(zhì)含量很高,且有可供利用的工業(yè)窯爐情況下,可優(yōu)先將工業(yè)窯 爐協(xié)同焚燒作為污泥的階段性處理處置

30、方案。如污泥中有毒有害物質(zhì)在較長時(shí)期內(nèi)不可能降 低時(shí),應(yīng)規(guī)劃獨(dú)立的干化焚燒系統(tǒng)作為永久性處置方案。2.4該方案有以下具體操作方案:脫水或深度脫水 熱干化 焚燒 灰渣建材利用;脫水或深度脫水 熱干化 焚燒 灰渣填埋。干化焚燒減量化和穩(wěn)定化程度較高,占地面積較小。當(dāng)污泥中的有毒有害物質(zhì)含量很高 且短期不可能降低時(shí),該方案可作為污泥處理處置可行的選擇。2.5石灰穩(wěn)定后進(jìn)行填埋該方案有以下具體操作方案:脫水 石灰穩(wěn)定 堆置 填埋;脫水 石灰穩(wěn)定 填埋。石灰穩(wěn)定可實(shí)現(xiàn)污泥的穩(wěn)定化和無害化。用石灰穩(wěn)定后的污泥可實(shí)現(xiàn)消毒穩(wěn)定、并提高污泥的含固率,處理后的污泥進(jìn)行填埋可 阻止污染物質(zhì)進(jìn)入環(huán)境,但需要大量的石灰

31、物料消耗和土地資源的消耗,且不能實(shí)現(xiàn)資源的 回收利用。當(dāng)污泥中有毒有害污染物質(zhì)含量較高,污水處理廠內(nèi)建設(shè)用地緊張,而當(dāng)?shù)赜钟锌晒┨?埋的場(chǎng)地時(shí),該方案可作為階段性、應(yīng)急或備用的處置方案。2.6 脫水污泥直接填埋(過渡階段方案該方案有以下具體操作方案:深度脫水 填埋;脫水 添加粉煤灰或陳化垃圾對(duì)污泥進(jìn)行改性處理 填埋。該方案占用土地量大,且導(dǎo)致大量碳排放。當(dāng)污泥中有毒有害污染物質(zhì)含量較高,污水 處理廠內(nèi)建設(shè)用地緊張,而當(dāng)?shù)赜钟锌晒┨盥竦膱?chǎng)地時(shí),該方案可作為階段性、應(yīng)急或備用 的過渡階段處置方案。3典型污泥處理處置方案的綜合評(píng)價(jià)在確定最終的污泥處理處置方案時(shí),應(yīng)對(duì)所選方案進(jìn)行環(huán)境影響、技術(shù)經(jīng)濟(jì)等方

32、面的綜 合分析。對(duì)于較大規(guī)模的污泥處理處置設(shè)施,還應(yīng)對(duì)處理處置方案進(jìn)行碳排放綜合評(píng)價(jià),盡 量實(shí)現(xiàn)污泥的低碳處理處置。本指南此章對(duì)各種污泥處理處置方案進(jìn)行的經(jīng)濟(jì)性分析與評(píng)價(jià),以及后面各章中對(duì)各種 方案提出的投資費(fèi)用及運(yùn)行費(fèi)用估算分析,均是基于對(duì)目前國內(nèi)部分典型污泥處理處置工程 總結(jié)分析的結(jié)果,僅供對(duì)技術(shù)方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析時(shí)參考。各地在研究確定具體的污泥處理處 置工程投資和運(yùn)行費(fèi)用時(shí),應(yīng)結(jié)合本地實(shí)際,依據(jù)可行性研究報(bào)告進(jìn)行詳細(xì)測(cè)算。典型污泥處理處置方案的綜合分析與評(píng)價(jià),見表 3-1。表 3-1 典型污泥處理處置方案的綜合分析與評(píng)價(jià) 典型處理處置方案 厭 氧 消 化 +土地利用好 氧 發(fā) 酵+土地 利

33、用 機(jī) 械 干 化 +焚燒 工業(yè)窯爐協(xié) 同焚燒 石 灰 穩(wěn) 定 +填埋 深 度 脫 水 +填埋 最佳適用的污泥種類 生活污水污泥 生 活 污 水污泥 生活污水及 工業(yè)廢水混合污泥生活污水及 工業(yè)廢水混 合污泥 生活污水及 工業(yè)廢水混 合污泥 生活污水及 工業(yè)廢水混 合污泥 污染因子 惡臭 病原微生物 惡臭 病 原 微 生物 惡臭煙氣惡臭 煙氣 惡臭 重金屬 惡臭 重金屬 環(huán)境安全 性評(píng)價(jià) 安全性 總體安全 總 體 安 全 總體安全總體安全 總體安全 總體安全 循環(huán)要素 有機(jī)質(zhì) 氮磷鉀能量 有機(jī)質(zhì) 氮磷鉀 無機(jī)質(zhì) 無機(jī)質(zhì) 無 無 資源循環(huán)利用評(píng)價(jià) 資 源 循 環(huán)利 用 效 率 評(píng)價(jià)高 較高低 低

34、 無 無 能耗評(píng)價(jià) 低 較低高 高 低 低 能耗物耗 評(píng)價(jià) 物耗評(píng)價(jià) 低 較高高 高 高 高 建設(shè)費(fèi)用 較高 較低 較高 較低 較低 低 占地 較少 較多 較少 少 多 多 技術(shù)經(jīng)濟(jì) 評(píng)價(jià) 運(yùn)行費(fèi)用 較低 較低 高 高 較低 低在進(jìn)行碳排放綜合評(píng)價(jià)時(shí),可參照聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC 于 2006年出版的國家溫室氣體調(diào)查指南(卷 5,廢棄物 (Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories (V ol 5, Waste 中提出的計(jì)算方法,來計(jì)算不同處理處置過程的碳排放量。未 經(jīng)穩(wěn)定處理的污泥進(jìn)行填埋處置是一個(gè)高水平碳排放過程。

35、 通常, 每噸濕污泥可產(chǎn)生 400600 kg 二氧化碳當(dāng)量的直接碳排放。其他典型處理處置方案的碳排放水平均低于污泥直接填埋。 在這些典型處理處置過程中,消耗化石能源產(chǎn)生的間接排放是主要的碳排放源,不同過程存 在較大的差別。污泥處理處置過程的碳匯來源主要有兩部分:一是對(duì)厭氧消化以及熱轉(zhuǎn)化過 程產(chǎn)生的能源進(jìn)行利用形成的直接碳匯;二是穩(wěn)定化的污泥進(jìn)行土地利用時(shí),由于營養(yǎng)質(zhì)增 加降低化肥施用量,以及持水性增強(qiáng)降低灌溉需求形成的間接碳匯。按照 IPCC 的計(jì)算方法, 污泥厭氧消化后進(jìn)行土地利用的方案碳匯可大于碳源,實(shí)現(xiàn)負(fù)排放。典型污泥處理處置方案 的碳排放分析,見表 3-2。表 3-2 典型污泥處理處

36、置方案的碳排放分析處理處置方案 碳排放分析 總體碳評(píng)價(jià)碳源 電耗間接碳排放;絮凝劑消耗間接碳排放; 燃料消耗直接或間接碳排放; 甲烷直接排放;一氧化二氮直接排放。厭氧消化+土地利用碳匯 沼氣替代化石燃料的碳匯;土壤的直接碳捕獲;替代氮肥與磷肥的碳匯。負(fù)碳排放碳源 電耗間接碳排放;絮凝劑消耗間接碳排放; 燃料消耗直接或間接碳排放; 甲烷直接排放;一氧化二氮直接排放。好氧發(fā)酵+土地利用碳匯 土壤的直接碳捕獲;替代氮肥與磷肥的碳匯。低水平碳排放碳源 電耗間接碳排放;絮凝劑消耗間接碳排放; 燃料消耗直接或間接碳排放; 甲烷直接排放;一氧化二氮直接排放。機(jī)械熱干化+焚燒 工業(yè)窯爐協(xié)同焚燒碳匯 焚灰替代石

37、灰等建材原料的碳匯;焚灰替代磷肥的碳匯。中等水平碳排放碳源 電耗間接碳排放; 石灰消耗間接碳排放。石灰穩(wěn)定+填埋碳匯 無中等水平碳排放碳源 電耗間接碳排放;絮凝劑消耗間接碳排放; 甲烷直接排放;一氧化二氮直接排放。深度脫水+直接填埋碳匯 填埋氣替代化石燃料的碳匯。高水平碳排放第四章 污泥處理的單元技術(shù)第一節(jié) 濃縮脫水技術(shù)1 原理與作用污泥濃縮的作用是通過重力或機(jī)械的方式去除污泥中的一部分水分,減小體積;污泥脫 水的作用是通過機(jī)械的方式將污泥中的部分間隙水分離出來,進(jìn)一步減小體積。濃縮污泥的 含水率一般可達(dá) 94%96%。脫水污泥的含水率一般可達(dá)到 80%左右。2 應(yīng)用原則污泥濃縮和脫水工藝應(yīng)根

38、據(jù)所采用的污水處理工藝、污泥特性、后續(xù)處理處置方式、環(huán) 境要求、場(chǎng)地面積、投資和運(yùn)行費(fèi)用等因素綜合確定。3常規(guī)濃縮與脫水3.1 濃縮工藝的主要類型及特點(diǎn)污泥濃縮的方法主要分為重力濃縮、機(jī)械濃縮和氣浮濃縮。目前經(jīng)常采用重力濃縮和機(jī) 械濃縮。重力濃縮電耗少、緩沖能力強(qiáng),但其占地面積較大,易產(chǎn)生磷的釋放,臭味大,需要增 加除臭設(shè)施。初沉池污泥用重力濃縮,含水率一般可從 97%98%降至 95%以下;剩余污泥 一般不宜單獨(dú)進(jìn)行重力濃縮;初沉污泥與剩余活性污泥混合后進(jìn)行重力濃縮,含水率可由 96%98.5%降至 95%以下。機(jī)械濃縮主要有離心濃縮、帶式濃縮、轉(zhuǎn)鼓濃縮和螺壓濃縮等方式,具有占地省、避免 磷

39、釋放等特點(diǎn)。與重力濃縮相比電耗較高并需要投加高分子助凝劑。機(jī)械濃縮一般可將剩余 污泥的含水率從 99.2%99.5%降至 94%96%。3.2 脫水工藝主要類型及特點(diǎn)機(jī)械脫水主要有帶式壓濾脫水、離心脫水及板框壓濾脫水等方式。帶式脫水噪聲小、電耗少,但占地面積和沖洗水量較大,車間環(huán)境較差。帶式脫水進(jìn)泥 含水率要求一般為 97.5%以下,出泥含水率一般可達(dá) 82%以下。離心脫水占地面積小、不需沖洗水、車間環(huán)境好,但電耗高,藥劑量高,噪聲大。離心脫水進(jìn)泥含水率要求一般為 95%99.5%,出泥含水率一般可達(dá) 75%80%。板框壓濾脫水泥餅含水率低,但占地和沖洗水量較大,車間環(huán)境較差。板框壓濾脫水進(jìn)

40、泥含水率要求一般為 97%以下,出泥含水率一般可達(dá) 65%75%。螺旋壓榨脫水和滾壓式脫水占地面積小、沖洗水量少、噪聲低、車間環(huán)境好,但單機(jī)容 量小,上清液固體含量高,國內(nèi)應(yīng)用實(shí)例尚不多。螺旋壓榨脫水進(jìn)泥含水率要求一般為 95% 99.5%,出泥含水率一般可達(dá) 75%80%。4 污泥深度脫水所謂深度脫水是指脫水后污泥含水率達(dá)到 55%65%,特殊條件下污泥含水率還可以更 低。目前,我國城鎮(zhèn)污水處理廠大都無初沉池,且不經(jīng)厭氧消化處理,故脫水后的污泥含水 率大都在 78%85%之間。高含水率給污泥后續(xù)處理、運(yùn)輸及處置均帶來了很大的難度。因 此,在有條件的地區(qū),可進(jìn)行污泥的深度脫水。深度脫水前應(yīng)對(duì)污

41、泥進(jìn)行有效調(diào)理。調(diào)理作用機(jī)制主要是對(duì)污泥顆粒表面的有機(jī)物進(jìn)行 改性,或?qū)ξ勰嗟募?xì)胞和膠體結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞,降低污泥的水分結(jié)合容量;同時(shí)降低污泥的壓 縮性,使污泥能滿足高干度脫水過程的要求。調(diào)理方法主要有化學(xué)調(diào)理、物理調(diào)理和熱工調(diào)理等三種類型?；瘜W(xué)調(diào)理所投加化學(xué)藥劑 主要包括無機(jī)金屬鹽藥劑、有機(jī)高分子藥劑、各種污泥改性劑等。物理調(diào)理是向被調(diào)理的污 泥中投加不會(huì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì),降低或者改善污泥的可壓縮性。該類物質(zhì)主要有:煙道 灰、硅藻土、焚燒后的污泥灰、粉煤灰等。熱工調(diào)理包括冷凍、中溫和高溫加熱調(diào)理等方式, 常用的為高溫?zé)峁ふ{(diào)理。高溫?zé)峁ふ{(diào)理可分成熱水解和濕式氧化兩種類型,高溫?zé)峁ふ{(diào)理在 實(shí)現(xiàn)深度

42、脫水的同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)一定程度的減量化。目前,各種調(diào)理方法與主要機(jī)械脫水方式相結(jié)合所能達(dá)到的脫水效果,見表 4-1。表 4-1 各種調(diào)理方法與主要機(jī)械脫水方式相結(jié)合的脫水效果 5 濃縮脫水單元可能引起的二次污染及控制要求污泥濃縮和脫水過程產(chǎn)生大量惡臭氣體,主要產(chǎn)生源為儲(chǔ)泥池、濃縮池、污泥脫水機(jī)房 以及污泥堆置棚或料倉。脫水機(jī)房惡臭氣體不易散發(fā),是污泥濃縮脫水過程臭氣處理的重點(diǎn) 區(qū)域。應(yīng)根據(jù)環(huán)境影響評(píng)價(jià)的要求采取除臭措施。新建污水廠應(yīng)對(duì)濃縮池、儲(chǔ)泥池、脫水機(jī)房、 污泥儲(chǔ)運(yùn)間采取封閉措施,通過補(bǔ)風(fēng)抽氣并送到除臭系統(tǒng)進(jìn)行除臭處理,達(dá)標(biāo)排放;針對(duì)除 臭的改建工程應(yīng)根據(jù)構(gòu)筑物的情況進(jìn)行加蓋或封閉,并增設(shè)抽風(fēng)

43、管路及除臭系統(tǒng)。一般采用 生物除臭方法,必要時(shí)也可采用化學(xué)除臭等方法。第二節(jié) 厭氧消化技術(shù)1 原理與作用厭氧消化是利用兼性菌和厭氧菌進(jìn)行厭氧生化反應(yīng),分解污泥中有機(jī)物質(zhì),實(shí)現(xiàn)污泥穩(wěn) 定化非常有效的一種污泥處理工藝。污泥厭氧消化的作用主要體現(xiàn)在:(1污泥穩(wěn)定化。對(duì)有機(jī)物進(jìn)行降解,使污泥穩(wěn)定化,不會(huì)腐臭,避免在運(yùn)輸及最終處 置過程中對(duì)環(huán)境造成不利影響;(2 污泥減量化。通過厭氧過程對(duì)有機(jī)物進(jìn)行降解,減少污泥量,同時(shí)可以改善污泥 的脫水性能,減少污泥脫水的藥劑消耗,降低污泥含水率;(3消化過程中產(chǎn)生沼氣。它可以回收生物質(zhì)能源,降低污水處理廠能耗及減少溫室氣 體排放。厭氧消化處理后的污泥可滿足國家城鎮(zhèn)

44、污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn) GB18918中污泥 穩(wěn)定化相關(guān)指標(biāo)的要求。2 應(yīng)用原則污泥厭氧消化可以實(shí)現(xiàn)污泥處理的減量化、穩(wěn)定化、無害化和資源化,減少溫室氣體排 放。該工藝可以用于污水廠污泥的就地或集中處理。它通常處理規(guī)模越大,厭氧消化工藝綜 合效益越明顯。3 厭氧消化工藝3.1 厭氧消化的分類1中溫厭氧消化中溫厭氧消化溫度維持在 35 ±2,固體停留時(shí)間應(yīng)大于 20d ,有機(jī)物容積負(fù)荷一般為 2.04.0 kg/m3 d ,有機(jī)物分解率可達(dá)到 35%45%,產(chǎn)氣率一般為 0.751.10 N m3/kgVSS(去 除 。2高溫厭氧消化高溫厭氧消化溫度控制在 55 ±2,適合

45、嗜熱產(chǎn)甲烷菌生長。高溫厭氧消化有機(jī)物分解 速度快,可以有效殺滅各種致病菌和寄生蟲卵。一般情況下,有機(jī)物分解率可達(dá)到 35%45%, 停留時(shí)間可縮短至 1015d。缺點(diǎn)是能量消耗較大,運(yùn)行費(fèi)用較高,系統(tǒng)操作要求高。3.2 傳統(tǒng)厭氧消化工藝流程與系統(tǒng)組成傳統(tǒng)厭氧消化系統(tǒng)的組成及工藝流程,如圖 4-1所示。當(dāng)污水處理廠內(nèi)沒有足夠場(chǎng)地建 設(shè)污泥厭氧消化系統(tǒng)時(shí),可將脫水污泥集中到其他建設(shè)地點(diǎn),經(jīng)適當(dāng)漿液化處理后再進(jìn)行污 泥厭氧消化,其系統(tǒng)的組成及工藝流程圖,如圖 4-2所示。 圖 4-1 傳統(tǒng)污泥厭氧消化工藝流程圖圖 4-2 脫水污泥厭氧消化工藝流程圖傳統(tǒng)污泥厭氧消化系統(tǒng)主要包括:污泥進(jìn)出料系統(tǒng)、污泥加

46、熱系統(tǒng)、消化池?cái)嚢柘到y(tǒng)及 沼氣收集、凈化利用系統(tǒng)。消化池通常有蛋形和柱形等池形,可根據(jù)攪拌系統(tǒng)、投資成本及景觀要求來選擇。池體 可采用混凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)。在全年氣溫高的南方地區(qū),消化池可以考慮不設(shè)置保溫措施, 節(jié)省投資。沼氣攪拌系統(tǒng)可根據(jù)系統(tǒng)的要求選擇沼氣攪拌或機(jī)械攪拌。3.3厭氧消化新技術(shù)在污泥消化過程中,可通過微生物細(xì)胞壁的破壁和水解,提高有機(jī)物的降解率和系統(tǒng)的 產(chǎn)氣量。近年來,開發(fā)應(yīng)用較多的污泥細(xì)胞破壁和強(qiáng)化水解技術(shù),主要是物化強(qiáng)化預(yù)處理技 術(shù)和生物強(qiáng)化預(yù)處理技術(shù)。(1 基于高溫?zé)崴?THP 預(yù)處理的高含固污泥厭氧消化技術(shù)該工藝是通過高溫高壓熱水解預(yù)處理 (Thermal Hydrol

47、ysis Pre-Treatment , 以高含固的脫 水污泥(含固率 15%20%為對(duì)象的厭氧消化技術(shù)。工藝采用高溫(155 170 、高壓(6 bar 對(duì)污泥進(jìn)行熱水解與閃蒸處理,使污泥中的胞外聚合物和大分子有機(jī)物發(fā)生水解、并破 解污泥中微生物的細(xì)胞壁,強(qiáng)化物料的可生化性能,改善物料的流動(dòng)性,提高污泥厭氧消化 池的容積利用率、厭氧消化的有機(jī)物降解率和產(chǎn)氣量,同時(shí)能通過高溫高壓預(yù)處理,改善污 泥的衛(wèi)生性能及沼渣的脫水性能、進(jìn)一步降低沼渣的含水率,有利于厭氧消化后沼渣的資源 化利用。該工藝處理流程,如圖 4-3所示。此工藝已在歐洲國家得到規(guī)?；こ虘?yīng)用。 圖 4-3 基于高溫高壓熱水解預(yù)處理的

48、高含固城市污泥厭氧消化流程圖(2其他強(qiáng)化厭氧消化預(yù)處理技術(shù)其它強(qiáng)化厭氧消化預(yù)處理技術(shù)有:生物強(qiáng)化預(yù)處理技術(shù)。它主要利用高效厭氧水解菌在較高溫度下,對(duì)污泥進(jìn)行強(qiáng)化水解 或利用好氧或微氧嗜熱溶胞菌在較高溫下,對(duì)污泥進(jìn)行強(qiáng)化溶胞和水解。超聲波預(yù)處理技術(shù)。它利用超聲波“空穴”產(chǎn)生的水力和聲化作用破壞細(xì)胞,導(dǎo)致細(xì)胞 內(nèi)物質(zhì)釋放,提高污泥厭氧消化的有機(jī)物降解率和產(chǎn)氣率。堿預(yù)處理技術(shù)。它主要是通過調(diào)節(jié) pH ,強(qiáng)化污泥水解過程,從而提高有機(jī)物去除效率和產(chǎn)氣量?；瘜W(xué)氧化預(yù)處理技術(shù)。它通過氧化劑如臭氧等,直接或間接的反應(yīng)方式破壞污泥中微生 物的細(xì)胞壁,使細(xì)胞質(zhì)進(jìn)入到溶液中,增加污泥中溶解性有機(jī)物濃度,提高污泥的

49、厭氧消化 性能。高壓噴射預(yù)處理技術(shù)。它是利用高壓泵產(chǎn)生機(jī)械力來破壞污泥內(nèi)微生物細(xì)胞的結(jié)構(gòu),使 得胞內(nèi)物質(zhì)被釋放,從而提高污泥中有機(jī)物的含量,強(qiáng)化水解效果。微波預(yù)處理技術(shù)。微波預(yù)處理是一種快速的細(xì)胞水解方法,在微波加熱過程中表面會(huì)產(chǎn) 生許多“熱點(diǎn)” ,破壞污泥微生物細(xì)胞壁,使胞內(nèi)物質(zhì)溶出,從而達(dá)到分解污泥的目的。 4 沼氣的收集、貯存及利用4.1 沼氣的性質(zhì)沼氣成份包括 CH 4、 CO 2和 H 2S 等氣體。甲烷的含量為 60%70%,決定了沼氣的熱值; CO 2含量為 30%40%; H 2S 含量一般為 0.110g/Nm3,會(huì)產(chǎn)生腐蝕及惡臭。沼氣的熱值一般 為 2100025000 k

50、J/Nm3,約 50006000 kcal/m3及 6.07.0 kWh/Nm3,經(jīng)凈化處理后可作為優(yōu) 質(zhì)的清潔能源。4.2 沼氣收集、凈化與純化1沼氣的收集與儲(chǔ)存沼氣是高濕度的混合氣,具有強(qiáng)烈的腐蝕性,收集系統(tǒng)應(yīng)采用高防腐等級(jí)的材質(zhì)。 沼氣管道應(yīng)沿氣流方向設(shè)置一定的坡度,在低點(diǎn)、沼氣壓縮機(jī)、沼氣鍋爐、沼氣發(fā)電機(jī)、 廢氣燃燒器、脫硫塔等設(shè)備的沼氣管線入口、干式氣柜的進(jìn)口和濕式氣柜的進(jìn)出口處都需設(shè) 置冷凝水去除裝置。在消化池和貯氣柜適當(dāng)位置設(shè)置水封罐。由于沼氣產(chǎn)量的波動(dòng)以及沼氣 利用的需求,沼氣系統(tǒng)需設(shè)置沼氣貯柜來調(diào)節(jié)產(chǎn)氣量的波動(dòng)及系統(tǒng)的壓力。沼氣貯柜有高壓 (10bar ,低壓(3050mba

51、r和無壓三種類型。沼氣貯柜的體積應(yīng)根據(jù)沼氣的產(chǎn)量波動(dòng)及 需求波動(dòng)來選擇。儲(chǔ)存時(shí)間通常為 624h。為了保證,可根據(jù)沼氣利用單元的壓力要求,在 沼氣收集系統(tǒng)中設(shè)置壓力提升裝置。2沼氣凈化沼氣在利用之前,需進(jìn)行去濕、除濁和脫硫處理。去濕和除濁處理常采用沉淀物捕集器和水沫分離器(過濾器來去除沼氣中的水沫和沉 淀物。應(yīng)根據(jù)沼氣利用設(shè)備的要求選擇沼氣脫硫方法。脫硫有物化法和生物法兩類。物化法脫 硫主要有干法和濕法兩種。干式脫硫劑一般為氧化鐵。濕法吸收劑主要為 NaOH 或 Na 2CO 3溶液。生物脫硫是在適宜的溫度、濕度和微氧條件下,通過脫硫細(xì)菌的代謝作用將 H 2S 轉(zhuǎn)化 為單質(zhì)硫。3沼氣純化厭氧消

52、化產(chǎn)生的沼氣含有 60%70%的甲烷, 經(jīng)過提純處理后, 可制成甲烷濃度 90%95%以上的天然氣,成為清潔的可再生能源。沼氣純化過程一般沼氣經(jīng)初步除水后,進(jìn)入脫硫系統(tǒng),脫硫除塵后的氣體在特定反應(yīng)條 件下,全部或部分除去二氧化碳、氨、氮氧化物、硅氧烷等多種雜質(zhì),使氣體中甲烷濃度達(dá) 到 90%95%以上。4.3 沼氣利用消化產(chǎn)生的沼氣一般可以用于沼氣鍋爐、 沼氣發(fā)電機(jī)和沼氣拖動(dòng)。 沼氣鍋爐利用沼氣制熱, 熱效率可達(dá) 90%95%; 沼氣發(fā)電機(jī)是利用沼氣發(fā)電, 同時(shí)回收發(fā)電過程中產(chǎn)生的余熱。 通常 1 Nm 3的沼氣可發(fā)電 1.52.2 kWh, 補(bǔ)充污水處理廠的電耗; 內(nèi)燃機(jī)熱回收系統(tǒng)可以回收

53、40%50%的能量,用于消化池加溫。沼氣拖動(dòng)是利用沼氣直接驅(qū)動(dòng)鼓風(fēng)機(jī),用于曝氣池的供氧。將沼氣進(jìn)行提純后, 達(dá)到相當(dāng)于天然氣品質(zhì)要求, 可作為汽車燃料、 民用燃?xì)夂凸I(yè)燃?xì)狻?5 厭氧消化系統(tǒng)的運(yùn)行控制和管理要點(diǎn)5.1 運(yùn)行控制要點(diǎn)1系統(tǒng)啟動(dòng)消化池啟動(dòng)可分為直接啟動(dòng)和添加接種污泥啟動(dòng)兩種方式。通過添加接種污泥可縮短消 化系統(tǒng)的啟動(dòng)時(shí)間,一般接種污泥量為消化池體積的 10%。通常厭氧消化系統(tǒng)啟動(dòng)需 23個(gè) 月時(shí)間。消化系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)先將消化池充滿水,并加溫到設(shè)計(jì)溫度,然后開始添加生污泥。在初始 階段生污泥添加量一般為滿負(fù)荷的五分之一,之后逐步增加到設(shè)計(jì)負(fù)荷。在啟動(dòng)階段需要加 強(qiáng)監(jiān)測(cè)與測(cè)試,分析各參數(shù)

54、以及參數(shù)關(guān)系的變化趨勢(shì),及時(shí)采取相應(yīng)措施。2進(jìn)出料控制連續(xù)穩(wěn)定的進(jìn)出料操作是消化池運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。進(jìn)料濃度、體積及組成的突然變化都 會(huì)抑制消化池性能。理想的進(jìn)出料操作是 24h 穩(wěn)定進(jìn)料。3溫度溫度是影響污泥厭氧消化的關(guān)鍵參數(shù)。溫度的波動(dòng)超過 2就會(huì)影響消化效果和產(chǎn)氣率。 因此,操作過程中需要控制穩(wěn)定的運(yùn)行溫度,變化范圍易控制在 ±1 內(nèi)。4堿度和揮發(fā)酸消化池總堿度應(yīng)維持在 20005000 mg/L,揮發(fā)性有機(jī)酸濃度一般小于 500 mg/L。揮發(fā)性有機(jī)酸與堿度反映了產(chǎn)酸菌和產(chǎn)甲烷菌的平衡狀態(tài),是消化系統(tǒng)是否穩(wěn)定的重要 指標(biāo)。5 pH 值厭氧消化過程 pH 值受到有機(jī)酸和游離氨, 以及堿度等的綜合影響。 消化系統(tǒng)的 pH 值應(yīng) 在 6.08.0之間運(yùn)行,最佳 pH 值范圍為 6.87.2。當(dāng) pH 值低于 6.0或者高于 8.0時(shí),產(chǎn)甲烷 菌會(huì)受到抑制,影響消化系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。6毒性由于 H 2S 、游離氨及重金屬等對(duì)厭氧消化過程有抑制作用。因此,厭氧消化系統(tǒng)的運(yùn)行 要充分考慮此類毒性物質(zhì)的影響。5.2 安全管理為了防止沼氣爆炸和 H 2S 中毒,需注意以下事項(xiàng):(1甲烷(CH 4在空氣中的濃度達(dá)到 5%14%(體積比區(qū)間時(shí),