城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置技術探索

摘要：城市污水污泥處理的處置環(huán)節(jié)是污水處理工程重要的組

成部份。文章對城市污水污泥處理處置技術進行總結(jié)和分析，提出了

我國污泥處理處置亟待解決的問題，為污泥處理處置方案的選擇提供

相關的參考工

關鍵詞：污泥；處置；探索；處理

隨著我國城鎮(zhèn)化水平的不斷提高，城鎮(zhèn)污水處理廠規(guī)模迅速擴

大，截止至2022年，我國城鎮(zhèn)累計建成污水處理廠共1992座，總污

水處理能力超過1億m3/d,產(chǎn)生含水率為80%擺布的污泥約2005萬to

然而，長期以來受“重水輕泥”思想的影響，我國污泥處理處置設施

建設滯后，大量污泥沒有經(jīng)任何處置而隨意棄置，已成為制約城鎮(zhèn)污

水處理行業(yè)正常運行和發(fā)展的瓶頸。因此，如何安全處置和資源化利

用污泥是城市污水處理行業(yè)面臨的最棘手問題。

1污泥處理處置技術

1.1污泥處理技術

污泥處理是指污泥減量、減容、穩(wěn)定和無害化的過程。污泥處理

相關技術包括污泥厭氧消化和污泥好氧發(fā)酵。

1.1.1污泥厭氧消化

城鎮(zhèn)污水處理廠的污泥有機物含量高（為65%擺布）。污泥厭氧

消化是在厭氧條件下，通過厭氧微生物的作用將污泥中有機物分解為

穩(wěn)定物質(zhì)，產(chǎn)生為以甲烷為主的可燃性氣體的過程。

由于污泥厭氧消化具有減少污泥體積，可降低污泥中有機物含

量，改善污泥脫水性能，可產(chǎn)生沼氣實現(xiàn)能源回收利用等優(yōu)點，國內(nèi)

外已有眾多成功案例。然而，污泥厭氧消化能源回收初始投資大，需

要形成一定的規(guī)模效應，要求污泥中有機質(zhì)含量高，而國內(nèi)大多城市

雨污分流不徹底，污水含砂量高，造成厭氧消化產(chǎn)氣率低，維修運行

成本高，制約了其推廣和應用。

1.1.2污泥好氧發(fā)酵

污泥好氧發(fā)酵，即污泥堆肥，指在有氧條件下，污泥中有機物在

好氧發(fā)酵微生物作用下發(fā)生降解，生成穩(wěn)定的腐殖質(zhì)，同時好氧反應

釋放出來的熱量形成高溫(>55℃)殺死病原微生物，以實現(xiàn)污泥減

量化、穩(wěn)定化、以及無害化的過程。堆肥成品容重減少，質(zhì)地疏松，

可以被植物利用的營養(yǎng)成份增加，寄生蟲卵和病原菌兒乎全部被殺

滅，便于貯存和運輸，可以用作肥料和土壤改良劑。

污泥堆肥可使污泥含水量降到35%擺布，能大大減少污泥體積，

消除污泥本身的臭味，改善污泥性狀，拓寬污泥資源化利用途徑。污

泥堆肥具有初始投資較小，堆肥產(chǎn)品可進行土地利用，是歐美等發(fā)達

國家普遍采用的污泥穩(wěn)定化和無害化相關技術。目前，北京、天津、

上海、秦皇島、鄭州、桂林等地均有污泥好氧發(fā)醉工程的相關案例。

1.2污泥處置技術

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經(jīng)處理后的污泥或者污泥產(chǎn)品在環(huán)境中或者利用過程中達到長

期穩(wěn)定，在對人體健康和生態(tài)環(huán)境不產(chǎn)生有害影響的最終消納方式

稱為污

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城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置混合填埋泥質(zhì)》(CJ/T249-2022)規(guī)定“污

泥用

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于城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場混合填埋含水率指標規(guī)定為360%”，達

到此標準后脫水污泥方可進填埋場填埋。

在我國綜合考慮各種處置方法的成本、對環(huán)境可能產(chǎn)生的影響等

實際情況，盡管污泥填埋存在不少問題，目前仍然是污泥處置的主要

方式。然而，污泥填埋過程產(chǎn)生的滲出液和臭氣仍然存在環(huán)境風險，

從某種意義講，污泥填埋并沒有最終避免環(huán)境的污染，只是延緩了污

染產(chǎn)生的時間。所以，污泥填埋不應是長期依賴的處置方法。

1.2.3焚燒

污泥的焚燒處置是指污泥在專用、非專用焚燒爐內(nèi)進行熱值利用

的一個過程，包括焚燒后所產(chǎn)生飛灰的最終無害化處置。焚燒處理可

以最大限度地實現(xiàn)污泥的減量化（殘渣僅為原有體積的10%）,并且

徹底滅殺病原微生物，使有毒的污染物被氣化，污泥灰渣中重金屬的

活性較污泥中要低不少，灰渣可作建材利用或者填埋。

由于污泥含水率高，污泥熱值難以自持燃燒，需要添加輔助燃料，

實際應用中，污泥焚燒普通是跟當?shù)乩贌?、水泥及熱電等行業(yè)的

窯爐協(xié)同焚燒。污泥單獨焚燒由于投資及運行費用高昂，易產(chǎn)生二英

等污染物，破壞了污泥中含有的大量有利于植物生長的養(yǎng)分，污泥砂

量大時對鍋爐磨損嚴重；僅合用污泥泥質(zhì)無法土地利用，用地緊張和

經(jīng)濟比較發(fā)達的地區(qū)。目前，在日本由于土地限制污泥焚燒得到了廣

泛的應用。北京、上海、嘉興、浙江等經(jīng)濟發(fā)達城市也有工程案例。

1.2.4建材利用

污泥建材處置是指污泥直接作為原料創(chuàng)造建造材料?，經(jīng)燒結(jié)的最

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終產(chǎn)物可以用于建造工程材料和制品。建材利用的主要方式有：制甚、

制作水泥的添加料等。

水泥生產(chǎn)水泥容中的高溫可以把污泥焚燒，再通過一系列化學物

理反應使焚燒產(chǎn)物固化在水泥熟料的晶格中，成為水泥熟料中的一部

分，以達到污泥安全處置的目的。污泥用于水泥熟料的燒制國內(nèi)外已

有大量成熟經(jīng)驗，我國北京、上海、杭州、柳州等均有污泥用于水泥

熟料燒制的工程案例，實踐證明摻加污泥生產(chǎn)的熟料制成的礦渣硅酸

鹽水泥和普通硅酸鹽水泥，質(zhì)量徹底符合國家有關標準。污泥用于水

泥熟料的燒制其本質(zhì)仍屬于焚燒，污泥摻燒比例不高（小于20%）,

處置成本高昂，合用于無土地利用條件以及有現(xiàn)成水泥窯爐的地區(qū)。

制磚污泥除了有機物以外，還含有20%?30%的無機物，主要包含

有Ca、Al、Fe和Si等成份。普通情況下，污泥中的灰分和化學特性

與黏土比較的接近，可替代一定比例的黏土用作于制磚。污泥制磚有

兩種方法，一種是污泥焚燒灰制磚，另一種是污泥直接制磚，污泥

直接制磚因為生產(chǎn)衛(wèi)生條件差，相關的應用案例較少，常見的是以利

用污泥焚燒灰制磚為主。

2我國污泥處理處置需解決的問題

經(jīng)過幾十年的發(fā)展，歐美等發(fā)達國家的污泥處理處置技術已相對

成熟，相關的法律和法規(guī)及標準規(guī)范已比較完善。而我國污泥處理大

多是脫水后隨意棄置，未進行規(guī)范化的處理處置，使得污水處理設施

的環(huán)境效益大大的降低。從我國城鎮(zhèn)污水處理廠污泥泥質(zhì)，污泥能源

及污泥處理處置投運機制等方面進行考慮，我國的污泥處理處置急需

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解決以下問題。

2.1落實污泥處理處置的經(jīng)費

污泥處理處置是整個城市污水處理工作中的重要組成部份，污泥

處理處置設施的建設投資占到了污水廠總投資的一半以上，但是，我

國污水處理收費并未包含污泥處置費用，導致污泥處理處置工作無法

開展。為保證污泥得到妥善處置，政府應提供適當資金支持和收費保

障，可考慮將污泥處理處置成本列入污水處理成本中，實施統(tǒng)一收費。

2.2嚴格控制工業(yè)污染

城鎮(zhèn)居民生活污水很少含有重金屬，而我國多數(shù)城鎮(zhèn)污水處理廠

污泥重金屬超過《農(nóng)用污泥中污染物控制標準》(GB4284-84),制

約了污泥土地利用，無法實現(xiàn)污泥資源回收。城鎮(zhèn)污水處理廠污泥重

金屬往往來至于工業(yè)廢水，因此嚴格控制不能達到《污水排入城鎮(zhèn)下

水道水質(zhì)標準》(CJ343-2022)的工業(yè)廢水排入城鎮(zhèn)下水道，積極

鼓勵產(chǎn)業(yè)升級，降低城鎮(zhèn)污水處理廠污泥重金屬含量，實現(xiàn)污泥循環(huán)

利用。

2.3加強污水處理廠的過程控制

我國城鎮(zhèn)污水處理廠污泥大多含砂量高，砂對污泥厭氧消化、干

化和焚燒設備磨損嚴重，嚴重影響整個處置過程正常運行，降低了設

備的壽命和利用效率。污水處理廠內(nèi)應在預處理階段做好砂水分離，

減少污泥含砂量，降低污泥處理處置過程運行成本。

3結(jié)語

通過以上對污泥處置技術的分析，我們不難發(fā)現(xiàn)，污泥土地利用、

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填埋、焚燒以及建材利用都各有利弊，在選擇污泥處理處置方式時應

因地制宜，以“穩(wěn)定化、減量化、無害化”為目的，并宜利用污泥中

的物質(zhì)和能量，實現(xiàn)污泥的“資源化''；綜合考慮污泥泥質(zhì)的特征以

及未來的變化、當?shù)赝恋刭Y源及環(huán)境背景狀況、