如何选择污泥处理处置技术？

来源：名企资讯网作者：鄂工繁更新时间：2021-02-11 22:45:37阅读：

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据住房和城乡建设部统计，截至2011年9月底，全国各市县已建成3077座城市污水处理厂，日处理能力1.36亿立方米；在建城市污水处理项目约1300个，日处理能力近3100万立方米。目前，19个省、自治区、直辖市已经实现了每个县(市)建设污水处理厂的目标。随着中国城市化进程和环境保护力度的加大，污水处理厂将长期保持快速增长势头。

然而，随着大量污水处理厂的投入运行，迫切需要解决如何处置大量污泥的问题。然而，在各地开展污泥处理处置工作时，往往面临着技术选择的困境。填埋和焚烧哪个更合适？目前污泥处置技术存在哪些问题？我们如何辨别和选择合适的处理技术？

现状:缺乏战略考虑和规划

脱水污泥直接填埋存在诸多隐患，因此对全市尤其是城区的污泥进行战略规划迫在眉睫

据媒体报道，截至2009年底，中国湿污泥(含水率80%)产量已超过2000万吨。根据公开调查结果，我国污水处理厂产生的污泥80%没有得到妥善处理，污泥随意堆放造成的污染和二次污染问题接连出现，不合理处置污泥引发的社会事件时有发生。

由于世界各地城市缺乏战略考虑和规划，污泥处理处置方法过于简单，导致二次污染、脱水污泥对填埋场正常运行造成危害、占用日益稀缺的填埋容量等问题。

众所周知，污泥的含水量高，颗粒细。如果填埋处理经常堵塞渗滤液收集系统和排水管，将增加垃圾坝的承载负荷，给填埋场的运行和管理带来困难，如导气石笼和渗滤液过滤层堵塞，垃圾处理场局部积水，严重时还可能造成污泥沼泽。因此，许多城市的垃圾填埋场开始拒绝城市污水厂的污泥，当地政府不得不采取行政措施，要求垃圾填埋场接收污泥。然而，延滞部队的计划并不能解决问题，特别是考虑到沿边农业利用和水环境质量的特殊敏感性，因此对全市特别是市区的污水污泥进行战略规划迫在眉睫。

困惑:空缺乏商机背后的技术

目前，污泥处置领域还没有大规模的工艺流程和设备系统，实践证明是有效的。不同的处理技术往往相互忽视，难以实现合理的技术和经济目标

2009年初，住房和城乡建设部发布了《城市污水处理厂污泥处理处置和污染防治技术政策(试行)》。住房和城乡建设部相关负责人也表示，“十二五”规划应重点关注污泥处置，鼓励污泥无害化后的土地综合利用。业内普遍认为，“十二五”期间，污泥处理处置市场将进一步发展，成为继污水处理之后的下一个投资热点。

污泥的妥善处理和处置不仅是环境保护必须面对的棘手问题，也是固体废物处理和处置企业眼中极具吸引力和挑战性的业务领域。但是，长期以来，我国污泥处置行业没有得到足够的重视，相关技术开发尤其是工业工程示范工作基础薄弱，难以为污泥的妥善处理处置提供权威的技术路线，缺乏符合政策要求的成套处理设备。

污泥作为污水处理过程的产物，含水量高，有机物含量高，易腐烂发臭。其成分和性质的复杂性决定了其处置的难度，这对技术提出了严峻的挑战。虽然近年来我国出现了多种技术，但根据减量化、稳定化和资源化三大基本原则，在污泥处置领域还没有大规模的工艺流程和设备系统，实践证明是行之有效的。不同的处理技术往往相互忽视，难以实现合理的技术和经济目标。

正是由于中国污泥处理市场的巨大机遇，包括R&D在内的各个领域的机构，生产、运输服务、投资等。，开始涉足这一领域，在千帆形成了百花齐放、百家争鸣的产业和市场格局，各种技术手段不断涌现。然而，由于长期粗放的污泥处理管理和初级填埋处理模式，许多处理技术缺乏实际试验，没有相应的运行经验，也缺乏区分和选择不同技术的标准。这对即将到来的市场无疑是一个严峻的挑战，这不仅增加了宏观决策的难度，也使用户陷入技术路线选择的困惑。

出路:结合生态要求和国情

应从生态、经济和社会角度考虑污泥处置

著名的环境科学家和生态学家巴里·布勒(Barry Comble)在他的《自然、人和技术的封闭循环》中译本的序言中指出，历史给了中国一个吸取教训的机会(美国在20世纪50年代的污染问题)，从而使经济发展建立在无污染的生产技术基础上。在他的书中，他给出了生态学的四个基本原则，概括如下:事物是相互联系的，一个失去另一个，物质是不朽的，自然取向是最可靠的。

污泥问题的出现本质上是人与自然相互作用的结果。如何更好地解决这一问题，不仅要考虑具体技术的成熟性和适用性，还要从生态保护的角度出发，使所采用的技术不仅具有良好的技术经济性能，而且具有最佳的生态效益。同时，既然污泥处置已经成为社会关注的焦点，也必须从社会学的角度来考虑。

从单一的技术角度来综合衡量污泥处置技术是不可能的。评价原则必须融入生态学标准和社会学原则，并结合具体的宏观政策，对污泥处置技术进行评判。换句话说，污泥处置技术的判断原则不仅要与生态学的基本原则相结合，还要符合中国的国情。

原则:效率和成本匹配最短的资源周期

传统的污泥堆肥、焚烧和干燥存在一些不完善之处

结合我国现状，针对目前各种污泥处置技术路线，笔者认为应采用以下三个原则进行判断和选择。

(一)一致性匹配效率匹配的原则。也就是说，污泥处理技术应与污水处理的工业化和规模化进程相匹配，并应立即与空.相匹配污水污泥处理被视为流水线中的两个环节，污泥到达终端处理所消耗的时间应大致等于污水处理的速度。否则，水处理的高效率将导致污泥处置的延迟，并带来一系列的二次污染问题。

就空而言，用更多的空.消耗越来越多的污泥是不可能的因此，通过占用大面积土地、填埋数十年和堆肥数十年，很难成为污泥处理的技术选择。另一个例子是生化处理工艺，产品稳定性差，占地面积大，不能适应工业污水处理的规模。大规模的空处理过程暴露于人类住区或自然环境，造成新的环境冲突，并容易引发新的矛盾。

(二)能级稳定和成本匹配的原则。试图通过改变能量形式，特别是能量水平来处理污泥，其成本必须是消耗更多的能量。采用不同的技术路线干燥污泥，将污泥分解成气体、等离子体等。，然后将其用作能源，或者将其作为燃料燃烧，将形成新的资源消耗，引发新的碳排放，并产生更难处理的新污染物，其结果往往是得不偿失。

该原则的核心是污泥处置过程中的成本控制。只有通过尽可能少地引入额外的能源投入来降低处置成本，才能找到真正适合中国国情的处置措施。从住房和城乡建设部颁布的技术政策(试行)中可以看出，优质一次能源不应作为主要的干燥热源，应严格防止因热干燥造成的安全事故，这表明这一原则已经得到重视。

(3)基于最短资源周期原则的路径匹配。生活污水本质上来自土壤(植物、动物作为人类的食物)，污泥处理后返回土壤符合资源循环最短的生态规律，并能达到固碳的效果。燃料变成气体或固体排放到大气中是不可取的。作为一种建筑材料，它只能是传统建筑材料的一种添加剂或部分替代品，少量的添加很难适应工业污水处理规模的处理能力，而大量的添加会导致建筑材料质量下降，造成新的资源浪费。

如果采用上述三个原则来判断现有的污泥处理技术，我们可以得出以下结论:

首先，传统的污泥堆肥过程。其核心是使用微生物进行处理，这必须花费一定的时间和/或きだよ0/as成本，这导致时间和/或きだよ0/of上游污水处理过程之间的不匹配，因此在土地日益稀缺的大中型城市是不可行的。

大多数包含生物处理步骤的其他技术需要在前端进行预处理或在后端进行末端处理，并且还需要在前端和后端都进行处理。不仅空之间的时间矛盾不能完全解决，而且由于引入了其他工艺步骤，工艺路线也变长了，这意味着需要更多的外部投入资源和能源，从而降低了整体经济。

二是污泥焚烧技术。首先，必须在焚烧过程之前进行干燥处理，以将燃烧所需的水含量从大约80%减少到50%以下，这是一个巨大的耗能过程。与焚烧产生的能量相比，结合各种中间过程的效率，结果可能是一个不值得的过程。

其次，污泥中的各种元素在燃烧过程中也以不同的形式释放出来:氮、硫、磷以及各种微量元素的氧化物，包括燃烧过程中产生的二恶英等有害物质，这不仅对焚烧设备提出了更高的技术要求，而且由于这些物质的后端废气处理，也大大增加了设备的初期投资和运行成本。其结果可能是负面的经济效益和新的污染问题。尤其是污泥焚烧过程中产生的飞灰所引起的pm2.5问题是该技术路线中不可逾越的技术障碍。

第三，其他中间处理技术，如热干燥。热干燥是一种中间处理技术，焚烧或堆肥可以成为最终处理技术；虽然污泥干燥需要大量的能量输入，但同时伴随着有毒有害气体和不同粒径的颗粒，包括pm2.5。大多数其他类似技术都离不开微生物堆肥。

探索:多个处理过程单元的组合

Hiros技术因其在污泥的部分湿式氧化和活化膨胀方面的创新而得到专家的认可

目前，hiros污泥资源化处理处置的设备和工艺值得关注。Hiros(工业废物高速率覆盖)污泥资源化处理和处置工艺及设备由多个物化处理单元组成。在高速稳定单元中，污泥中的有机物被部分化学氧化；活化膨胀处理单元通过添加活化剂对含有难降解木质素和纤维素的污泥进行膨胀，在稳定和活化过程中高温杀灭病原菌，然后脱水混合制成肥料基质，最终实现污泥的处理、处置和循环利用。

该技术符合上述三个原则，其优点包括:快速占地和日常生产；低能耗并不改变能量的形式，但也尽可能利用其内部能量来消化自身；该处理工艺效率高，不消耗太多其他资源和能源，且有机物中的各种元素都作为肥料使用，因此该产品具有很高的使用价值和环境效益。

以北京南口污水处理厂污泥示范工程为例，该工程适用于hiros工艺设备，每天处理污泥50吨，每吨处理成本180元；该单元占地600平方米。生产液体肥料和固体有机复合肥(营养土不加氮、磷、钾直接生产)。目前，已与有机肥厂正式签订供销合同，生产的营养土以每吨400元(每吨污泥0.3吨营养土)购买，作为肥料基地。如果生产有机肥和复合肥，可以卖到1800元/吨。

2011年8月，在住房和城乡建设部相关部门召开的科技成果评估会议上，确定了该处理工艺，满足了处理时间短、致病菌完全灭活、含水率降至45%以下、重金属浓度符合《城市污水处理厂农业污泥污泥处置》(CJ/T309-2009)等要求。，具有合理的工艺设计，高度的自控力，占地面积小，全封闭连续运行和操作。北京昌平南口污水处理中心示范工程的应用表明，该工艺运行稳定，效果良好。评估委员会认为，该技术在污泥部分湿式氧化和活性污泥膨胀方面具有创新性，其成套设备水平达到国内领先水平，值得推广应用。