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《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策(试行....doc

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资源描述

1、中华人民共和国住房和城乡建设部 中华人民共和国国家 发展和改革委员会 二 一一年三月前 言近 年 来 ,在 国 家 节 能 减 排 和 积 极 的 财 政 政 策 作 用 下 ,城 镇污 水 处 理 得 到 迅 速 发 展 ,城 镇 水 环 境 治 理 取 得 显 著 成 效 。但 是 必 须 看 到 ,城镇 污 水 处 理 过 程 产 生 的 大 量 污 泥 还 未 普 遍 得 到有 效 处 理 处 置 。这 些 污 泥 非 常 容 易 对 地 下 水 、土 壤 等 造 成 二 次 污 染 ,成 为 环 境 安 全 和 公 众 健康 的 威 胁 ,影 响 国 家 节 能 减 排 战 略 实

2、施 的 积 极效 果 。因 此 ,污 泥 处 理 处 置 作 为 我 国 城 镇 减 排的 重 要 内 容 ,必 须 采 取 有 效 措 施 ,切 实 推 进 技术 和 工 程 措 施 的 落 实 ,满 足 我 国 节 能 减 排 战 略实施的总体要求。为 指 导 各 地 城 镇 污 水 处 理 厂 污 泥 处 理 处 置 设 施 的 建 设 ,按照 无 害 化 、资 源 化 与 低 碳 节 能 相 结 合 的 原 则 ,因 地 制 宜 地 科 学 选 择 技 术 路 线和 建 设 方 案 ,住 房 和 城 乡 建 设 部 、国 家 发 展 和改革委员会共同组织编制了城镇污水处理厂污泥处理处置

3、技术指南(试行。本 指 南 编 制 依 据 国 家 和 行 业 相 关 法 律 法 规 、标 准 规 范 ,总结 了 近 年 来 我 国 城 镇 污 水 处 理 厂污 泥 处 理 处 置 的 实 践 经 验 和 研 究 成 果 ,借 鉴了 国 外 的 先 进 经 验 ,同 时 在 编 制 过 程 中 广 泛 地 征求了有关方面的意见, 对主要问题开展了专题论证, 对具体内容进行了反复讨论和修改。本 指 南 的主 要 内 容 包 括 :总 则 、污 泥 的 来 源 与 性 质 、污 泥处 理 处 置 的 技 术 路 线 与 方 案 选 择、污泥处理的单元技术、 污 泥处置方式及相关技术、应急处置

4、与风险管理。 本 指 南 由 住 房 和 城 乡 建 设 部 科 技 发展 促 进 中 心 负 责 技 术 解释 。请 各 单 位 在 使 用 过 程 中 ,总结实践经验,提出意见和建议。第一章 总 则1 编 制 目 的为落实城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策(试行),指导全国城镇 污水处理厂污泥处理处置设施更加合理地进行规划建设,为污泥处理处置技术方案选择提供 依据,不断提高污泥处理处置的管理水平,防止 对环境安全和公众健康造成危害,依据国家 和行业相关法律法规和标准规范,编制本指南。2 适 用 范 围本指南适用于城镇污水处理厂污泥处理处置技术方案选择及全过程的管理,指导污泥处 理

5、处置设施的规划、设计、环评、建设、 验收、运营和管理。3 指 导 思 想本指南的指导思想是针对国内污泥处理处置的实际需求,结合我国相关政策的要求和现 有污泥处理处置设施的运行实践,借鉴国际上污泥处理处置的成功经验,按照安全环保、循 环利用、 因地制宜等重要原则 ,科学确定污泥处理处置 设施的规划、 建设和管理的技术要求。4 规 划 建 设 的 基 本 原 则城镇污水处理厂在新建、改建和扩建时, 污泥处理处置设施的建设应执行“ 三同时”原 则,即与污水处理设施同时规划、同时建设、同 时投入运行。应根据污泥特性选择合理的污泥处置方式。污泥处理设施的工艺及建设标准必须满足处 置方式的要求。5 过 程

6、 管 理 的 基 本 原 则污泥处理处置应进行全过程管理与控制。 工业废水排入市政污水管网前必须按规定进行厂内预处理,使有毒有害物质达到国家、行业或者地方规定的排放标准。污泥处理处置应根据污泥最终安全处置要求,采取必要的工艺技术措施,强化有毒有害物质的去除,并防止二次污染的产生。 污泥处理处置运营单位应 建立完善的检测、记录、存档和报告制度;对处理处置后的污泥及其副产物的去向、用途、 用量等进行跟踪、记录和报告。1第二章 污泥的来源与性质1 污 泥 的 产 生城镇污水处理厂污泥是污水处理的产物,主要来源于初次沉淀池、二次沉淀池等工艺环 节。 每万 m3 污水经处理后污泥产生量 (按含水率 80

7、%计) 一般约为 510 t,具体产量取决于 排水体制、进水水质、污水及污泥处理工艺等因素。2 污 泥 的 性 质污泥性质主要包括物理性质、化学性质和卫生学指标等方面,污泥性质是选择污泥处理 处置工艺的重要依据。2.1 物 理 性 质 污泥的物理性质主要有含水率、比阻等指标。含 水 率 是 指 污 泥 中 所 含 水 分 的 质 量 与 污 泥 质 量 之 比 初 沉 污 泥 的 含 水 率 通 常 为 97 98 ;活性污泥的含水率通常为 99.299.8;污泥经浓缩之后,含水率通常为 9496;经脱 水之后,可使含水率降低到 80%左右。污泥比阻为单位过滤面积上, 过滤单位质量的干固体所受

8、到的阻力 ,其单位为 m/kg。通 常, 初沉污泥 2060 1012 m/kg,活性污泥比阻为 100300 1012 m/kg,厌氧消化污泥比阻为4080 1012 m/kg。一 般来 说, 比阻小于 1 1011 m/kg 的污泥易于脱水, 大于 1 1013 m/kg的 污泥难以脱水。机械脱水前应进 行污泥的调理,以降低比阻。2.2 化 学 性 质 污 泥 化 学 性 质 复 杂 ,影 响 污 泥 处 理 处 置 技 术 方 案 选 择 的 主要 因 素 ,包 括 挥 发 分 、植 物 营 养成分、热值、重金属含量等。 挥 发 分 是 污 泥 最 重 要 的 化 学 性 质 ,决 定

9、了 污 泥 的 热 值 与可 消 化 性 。一 般 情 况 下 ,初 沉 污 泥 挥 发 性 固 体 的 比 例 为 50 70 ,活 性 污 泥 为6 0 85 ,经 厌氧 消 化 后 的 污 泥 为 30 50 。污 泥 的 植 物 营 养 成 分 主 要 取 决 于 污 水 水 质 及 其 处 理 工 艺 。我国 污 水 处 理 厂 污 泥 中 植 物 营 养成分总体状况,见表 2-1。表 2-1 我 国城 镇 污 水处理 厂 污 泥的植 物 营 养成分 (以干污泥计)( %)污泥类型 总氮( TN) 磷( P2O5) 钾( K)初沉污泥 2.03.4 1.03.0 0.10.3活性污泥

10、 3.57.2 3.35.0 0.20.42污泥的热值与污水水质、排水体制、污水及污泥处理工艺有关。各 类污泥的热值,见表2-2。表 2-2 各 类污 泥 的 热值污泥类型 热值(以干污泥计 )/(MJ/kg)初沉污泥 1518初沉污泥与剩余活性污泥混合 812厌氧消化污泥 57污泥中的有毒有害物质主要指重金属和持久性有机物等物质。我国 2006 年 140 个城镇污水处理厂污泥中重金属含量,见表 2-3。表 2-3 我国 2006 年 140 个 城 镇 污 水处 理 厂 污泥中 重 金 属含量 单位: mg/kg(干污泥)项目 Cd Cu Pb Zn Cr Ni Hg As平均值 2.01

11、 219 72.3 1058 93.1 48.7 2.13 20.2最大值 999 9592 1022 30098 6365 6206 17.5 269最小值 0.04 51 3.6 217 20 16.4 0.04 0.782.3 卫 生 学 指 标卫生学指标主要包括细菌总数、粪大肠菌群数、寄生虫卵含量等。 初沉污泥、 活性污泥及消化污泥中细菌、 粪大肠菌群及寄生虫卵的一般数量见, 表 2-4。表 2-4 城 镇污 水 处 理厂污 泥 中 细菌与 寄 生 虫卵均 值 表 (以 干污泥计)污泥类型 细菌总数105 个 /g粪大肠菌群数105 个 /g寄生虫卵10 个/g初沉污泥 471.7 1

12、58.0 23.3(活卵率 78.3%)活性污泥 738.0 12.1 17.0(活卵率 67.8%)消化污泥 38.3 1.2 13.9(活卵率 60%)第三章 污泥处理处置的技术路线与方案选择第 一 节 国 内 外 污 泥 处 理 处 置 的 现 状 及 发 展 趋 势1 国 外 污 泥 处 理 处 置 的 现 状 及 发 展 趋 势发 达 国 家 经 几 十 年 的 发 展 ,污 泥 处 理 处 置 技 术 路 线 已 相 对成 熟 ,相 关 的 法 律 法 规 及 标 准 规范已比较完善。欧洲污泥处置最初的主要方式是填埋和土地利用。二十世纪90年代以来,可供填埋的场 地越来越少,污泥处

13、理处置的 压力越来越大,欧洲建设了一大批污泥干化焚烧设施。由于 污 泥干化焚烧投资和运行费用较高,同时污泥中有害成分又逐步减少,使污泥土地利用重新受 到重视,成 为污泥处置方案的重要选择。近几年 总的 趋势是土地利用的比例越来越高,欧盟 及绝大部分欧洲国家越来越支持污泥的土地利用。目前,德国、英国和法国每年产生的污泥(干重分别为220万t、 120万 t和85万t, 作为农用方向土地利用的比例分别已达到40%、 60%和60%。北美地区虽然土地资源充足,但卫生填埋总体较少, 污泥处理处置的技术路线一直是农用为主, 且为污泥农用做了大量安全性评价工作。 目前, 美国16000座污水处理厂年产71

14、0万t 污泥 (干重) 中约60%经厌氧消化或好氧发酵处理成生物固体, 用做农田肥料。 另外, 有17% 填埋, 20%焚烧,3%用于矿山恢复的覆盖。日 本 由 于 土 地 限 制 ,污 泥 处 理 处 置 的 主 要 技 术 路 线 是 焚 烧后 建 材 利 用 为 主 ,农 用 与 填 埋 为 辅 。近 年 来 ,日 本 开 始 调 整 原 有 的 技 术 路 线, 更 加 注 重 污 泥 的 生 物 质 利 用 ,逐 步 减 少 焚 烧 的比例。综 上 ,欧 美 国 家 目 前 比 较 明 确 的 将 土 地 利 用 作 为 污 泥 处 置的 主 要 方 式 和 鼓 励 方 向 。土 地

15、 利 用 主 要 包 括 三 个 方 面 :一 是 作 为 农 作 物 、牧场 草 地 肥 料 的 农 用 ;二 是 作 为 林 地 、园 林 绿 化 肥料 的 林 用 ;三 是 作 为 沙 荒 地 、盐 碱 地 、废 弃矿 区 改 良 基 质 的 土 壤 改 良 。由 于 运 输 距 离 、操 作 难度 等 客 观 因 素 ,污 泥 农 用 量 又 远 高 于 林 用和 土 壤 改 良 。另 外 ,欧 美 普 遍 采 用 厌 氧 消 化 和 好氧发酵技术对污泥进行稳定化和无害化处理。 其中50% 以上的污泥都经过了厌氧消化处理。 美 国还 另 外 建 设 了 700多 套 好 氧 发 酵 处

16、 理 设 施 。污 泥 的 厌 氧 消 化 或 好 氧 发 酵 为 污 泥 的 土 地 利 用,尤其是农用提供了较好的基础。2 中 国 污 泥 处 理 处 置 现 状随着我国城镇污水处理率的不断提高,城镇污水处理厂污泥产量也急剧增加。2009 年,全国投入运行的城镇污水处理厂 1992 座,处理污水量 280 亿 m3,产生含水率 80%的污泥约2005 万 t。随着城镇化水平和污水处理量的增加,污泥量将很快突破 3000 万 t。据不完全统 计, 目前全国城镇污水处理厂污泥只有小部分进行卫生填埋、 土地利用、 焚烧和建材利用等, 而大 部 分 未 进 行 规 范 化 的 处 理 处 置 。污

17、 泥 含 有病 原 体 、重 金 属 和 持 久 性 有 机 物 等 有 毒 有 害 物 质 ,未 经 有 效 处 理 处 置 ,极 易 对 地 下 水 、土 壤等 造 成 二 次 污 染 ,直 接 威 胁 环 境 安 全 和 公 众 健 康,使污水处理设施的环境效益大大降低。第 二 节 污 泥 处 理 处 置 的 原 则 与 基 本 要 求1 污 泥 处 理 处 置 的 原 则按照 城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策(试行) 的要求, 参考国内外 的经验与教训, 我国污泥处理处 置应符合“ 安全环保、 循环利用、 节能降耗、 因地制宜、 稳妥 可靠” 的原则。安 全 环 保 是 污

18、 泥 处 理 处 置 必 须 坚 持 的 基 本 要 求 。污 泥 中 含有 病 原 体 、重 金 属 和 持 久 性 有机 物 等 有 毒 有 害 物 质 ,在 进 行 污 泥 处 理 处 置 时, 应 对 所 选 择 的 处 理 处 置 方 式 ,根 据 必 须 达 到 的 污 染 控 制 标 准 ,进 行 环 境 安 全 性 评 价 ,并 采取 相 应 的 污 染 控 制 措 施 ,确 保 公 众 健 康 与 环 境 安全。循 环 利 用 是 污 泥 处 理 处 置 时 应 努 力 实 现 的 重 要 目 标 。污 泥的 循 环 利 用 体 现 在 污 泥 处 理 处 置 过 程 中 充

19、 分 利 用 污 泥 中 所 含 有 的 有 机 质 、各种 营 养 元 素 和 能 量 。污 泥 循 环 利 用 ,一 是 土 地利 用 ,将 污 泥 中 的 有 机 质 和 营 养 元 素 补 充 到 土地 ;二 是 通 过 厌 氧 消 化 或 焚 烧 等 技 术 回 收 污 泥中的能量。节 能降耗是污泥处理处置应充分考虑的重要因素应 避免采用消耗大量的优质清洁能源、 物 料 和土 地 资 源 的 处 理 处 置 技 术 ,以 实 现 污 泥低 碳 处 理 处 置 。鼓 励 利 用 污 泥 厌 氧 消 化 过 程 中 产生的沼气热能、垃圾和污泥焚烧余热、发电厂余热或其他余热作为污泥处理处置

20、的热源。因 地 制 宜 是 污泥 处 理 处 置 方 案 比 选 决 策 的 基 本 前 提 。应 综合 考 虑 污 泥 泥 质 特 征 及 未 来 的 变 化 、当 地 的 土 地 资源 及 特 征 、可 利 用 的 水 泥厂 或 热 电 厂 等 工 业 窑 炉 状 况 、经 济 社 会 发 展 水平等因素,确定本地区的污泥处理处置技术路线和方案。 稳妥可靠是污泥处理处置贯穿始终的必需条件。 在选择处 理 处置方案时, 应优先采用先进 成 熟 的 技 术 。对 于 研 发 中 的 新 技 术 ,应 经 过严 格 的 评 价 、生 产 性 应 用 以 及 工 程 示 范 ,确 认 可 靠 后

21、方 可 采 用 ;在 制 订 污 泥 处 理 处 置 规 划 方案 时 ,应 根 据 污 泥 处 理 处 置 阶 段 性 特 点 ,同 时 考虑应急性、 阶段性和永久性三种方案, 最终应保证永久性方案的实现; 在永久方案完成前, 可 把 充 分 利 用 其 他 行 业 资 源 进 行 污 泥 处 理 处置作 为 阶 段 性 方 案 ,并 应 具 有 应 急 的 处 理 处 置 方 案,防止污泥随意弃置,保证环境安全。2 污 泥 处 理 处 置 设 施 规 划 建 设 的 基 本 要 求污泥处理处置设施建设应首先编制污泥处理处置规划。污泥处理处置规划应与本地区的 土地利用、 环 境卫生、 园林

22、绿化、 生态保护、 水资源保 护、 产业发展等有关专业规划相协调, 符合城乡建设总体规划,并纳入城 镇排水或污水处理设施建设规划。污泥处理处置设施应与 城镇污水处理厂同时规划、同时 建设、同 时投入运行。污泥处理处置应包括处理与处置两个阶段。处理主要是指对污泥进行稳定化、减量化和 无害化处理的过程。处置是指 对处理后污泥进行消纳的过程。污泥处理设施的方案选择及规 划建设应满足处置方式的要求。在一定的范围内, 污 泥的稳定化、减量化和无害化等 处理设 施宜相对集中设置,污泥处 置方式可适当多样。 污泥 处理处置设施的选址, 应与水源地、自 然保护区、人口居住区、公共设施等保持足够的安全距离。应根

23、据城镇排水或污水处理设施建设规划,结合现有污水处理厂的运行资料,确定并预 测污泥的泥量与泥质, 作为合理确定污泥处理处置设 施建设规模与技术路线的依据。 必要时, 还应在污水处理厂服务范围内开展污染源调查分析未来城镇建设以及产业结构的变化趋势, 更加准确地掌握泥量和泥质资料。污泥处理处置设施的规划建设应视当地的具体情况和所确定的应急方案、 阶段性方案和 永久性方案制定具体的实施方案, 并处理好三种方案的 衔接, 同时应加快永久性方案的实施。 污 泥 处 理 处 置 设 施 还 应 预 先 规 划 备 用 方 案 ,以保 证 污 泥 的 稳 定 处 理 与 处 置 ,应 急 处 理 处 置 方

24、案 可 视 情 况 作 为 备 用 方 案 。利 用 其 他 行 业 资 源确 定 的 污 泥 处 理 处 置 方 案 宜 作 为 阶 段 性 方 案 , 不宜作为永久性方案。污泥处理处置应根据实际需求,建设必要的中转和储存设施。污泥中转和储存设施的建设应符合城市环境卫生设施设置标准CJJ 27 等规定。 污泥处理处置设施建设时,相 应安全设施的建设也必须执行同时规划、同时建设、同 时投入的原则,确保污泥处理处置设施的安全运行。 污泥处理设施的工艺及建设标准应满足相应污泥处置方式的要求。污泥处理设施尚未满足污泥处置要求的,应加快改造,确保污泥安全处置。63 污 泥 处 理 处 置 过 程 管

25、理 的 基 本 要 求污泥处理处置应执行全过程管理与控制原则。应从源头开始制定全过程的污染物控制计 划,包括工业清洁生产、厂内污染物预处理、污泥处 理处置工艺的强化等环节,加强污染物 总量控制。工业废水排入市政污水管网前必须按规定进行厂内预处理,使有毒有害物质达到国家、 行业或者地方规定的排放标准。在污泥处理处置过程中,可采用重金属析出及钝化、持久性有机物的降解转化及病原体 灭活等污染物控制技术,以满 足不同污泥处置方式的要求,实现污泥的安全处置。污泥运输应采用密闭车辆和密闭驳船及管道等输送方式加强运输过程中的监控和管理, 严禁随意倾倒、偷排等违法行 为,防止因暴露、洒落或滴漏造成 对环境的二

26、次污染。城镇污 水处理厂、 污泥运输单位和各 污泥接收单位应建立污泥转运联单制度,并定期将转运联单统 计结果上报地方相关主管部门。污泥处 理处 置运营单位应建立完善的检测、记录、存档和报告制度,对处理处置后的污 泥及其副产 物的去向、用途、用量等进行跟踪、记录和报告,并将相关资料保存 5 年以上。 应由具有相 应资质的第三方机构,定期就污泥土地利用对土壤环境质量的影响、污泥填 埋对场地周围综合环 境质量的影响、 污泥焚烧对 周围大气环境质量的影响等方面进行安全性评价。污泥处理处置运营单位应严格执行国家有关安全生产法律法规和管理规定,落实安全生 产责任制;执行国家相关职业卫生标准和规范,保证从业

27、人员的卫生健康;制定相关的应急 处置预案,防止危及公共安全的事故发生。第 三 节 污 泥 处 理 处 置 方 案 选 择 与 评 价1 污 泥 处 置 方 式 的 选 择污泥处置包括土地利用、焚烧及建材利用、填埋等方式。 应综合考虑污泥泥质特征及未 来的变化、当地的土地资源及 环境背景状况、可利用的水泥厂或热电厂等工业窑炉状况、 经 济社会发展水平等因素,结合可采用的处理技术,合理确定本地区的主要污泥处置方式或组 合。 根据处置方式确定具体技术方案时, 应进行经济性分析、 环境影响分析以及碳排放分析。1.1 污 泥 土 地 利 用7应首先调查本地区可利用土地资源的总体状况,按照国家相关标准要求

28、,结合污泥泥质以及厌氧消化、好氧发酵等处理技术, 优先研究污泥土地利用的可行性。鼓励将城 镇生活污 水产生的污泥经厌氧消化或好氧发酵处理后,严格按国家相关标准进行土地利用。如果当地 存在盐碱地、沙化地和废弃矿场, 应优先使用污泥对这些土地或场所进行改良, 实现污泥处 置。 用于土地改良的泥质应符合 城镇污水处理厂污泥处置 土地改良用泥质 GB/T24600 的 规定。应对改良方案进行环境影响评价,防止 对地下水以及周围生态环境造成二次污染。当污泥经稳定化和无害化处理满足城镇污水处理厂污泥处置 园林绿化用泥质GB/T23486 的规定和有关标准要求时,应根据当地的土质和植物习性,提出包括施用范围

29、、施用 量、施用方法及施用期限等内容的污泥园林绿化或林地利用方案,进行污泥处置。当污泥经稳定化和无害化处理达到 城镇污水处理厂污泥处置 农用泥质 CJ/T 309 等国 家和地方现行的有关农用标准和规定时应根据当地的土壤环境质量状况和农作物特点及 土 壤环境质量标准GB 15618,研究提出包括施用范 围 、施用量、施用方法及施用期限等内容 的污泥农用方案,经污泥施用场 地适用性环境影响评价和环境风险评估后,进行污泥农用并 严格进行施用管理。污泥土地利用方案通常包括以上三种土地利用形式,每一种形式的利用量可考虑随季节 等因素进行动态调整。当污泥以农用、园林绿化为土地利用方式时,可采用厌氧消化或

30、高温好氧发酵等工艺对 污泥进行处理。有条件的污 水处理厂, 应首先考虑采用 污泥厌氧消化对污泥进行稳定化及无 害化处理的可行性,污泥消化 产生的沼气应收集利用。为提高能量回收率,可采用超声波、 高温高压热水解等污泥破解技术,对剩余活性污泥在厌氧消化前进行预处理。当污水处理厂 厌氧消化所需场地条件不具备,或污水处理厂规模较小时,可将脱水后污泥集中运输至统一 场地,采用厌氧消化或高温好氧发酵等工艺对脱水污泥进行稳定化及无害化处理。高温好氧 发酵工艺应维持较高的温度与足够的发酵时间,以确保污泥泥质满足土地利用要求。如污泥泥质经处理后暂不能达到土地利用标准应制定降低污泥中有毒有害物质的对策, 研究土地

31、利用作为永久性处置方案的可行性。1.2 污 泥 焚 烧 及 建 材 利 用 当污泥不具备土地利用条件时,可考虑采用焚烧及建材利用的处置方式。 当污泥采用焚烧方式时, 应首先全面调查当地的垃圾焚烧、水泥及 热电等行业的窑炉状况,优先利用上述窑炉资源对污泥进行协同焚烧,降低污泥处理处置设施的建设投资。当 污泥单独进行焚烧时,干化和焚烧应联用,以提高 污泥的热能利用效率。 污泥焚烧后的灰渣,8应首先考虑建材综合利用;若没有利用途径时,可直接填埋;经鉴别属于危险废物的灰渣和飞灰,应纳入危险固体废弃物管理。污 泥 也 可 直 接 作 为 原 料 制 造 建 筑 材 料 ,经 烧 结的 最 终 产 物 可

32、 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 料 等 。污 泥 用 于 制 作 水 泥 添加 料 也 属 于 污 泥 的 协 同 焚 烧 过 程 。污 泥 建 材利 用 应 符 合 国 家 、行 业 和 地 方 相 关 标 准 和 规 范 的要求,并严格防止在生产和使用中造成二次 污染。1.3 污 泥 填 埋 当污泥泥质不适合土地利用,且当地不具备焚烧和建材利用条件,可采用填埋处置。 污泥填埋前需进行稳定化处理, 处理后泥质应符合 城镇污水处理厂污泥处置 混合填埋用泥质 GB/T 2

33、3485 的要求。 污泥以填埋为处置方式 时, 可采用石灰稳定等工艺对污泥进行处理,也可通过添加粉煤灰或陈化垃圾对污泥进行改性处理。污泥填埋处置应考虑填埋气体 收集和利用,减少温室气体排放。严格限制并逐步禁止未经深度脱水的污泥直接填埋。2 典 型 污 泥 处 理 处 置 方 案2.1 厌 氧 消 化 后 进 行 土 地 利 用 该方案可有以下具体操作方案:厌 氧 消 化 脱 水 自 然 干 化 (或 好 氧 发 酵 )土 地 利 用 (用 于 改 良 土 壤 、园 林 绿 化 、限 制性农用;脱 水 厌 氧 消 化 脱 水 自 然 干 化 (或 好 氧 发 酵 ) 土 地 利 用 (用 于 改

34、 良 土 壤 、园 林 绿 化、限制性农用;厌氧消化(或脱水后厌氧消化)罐车运输直接注入土壤(改良土壤、限制性农用。 对 于 城 镇生 活 污 水 为 主 产 生 的 污 泥 ,该 类 方 案 能 实 现 污 泥中 有 机 质 及 营 养 元 素 的 高 效 利 用 ,实 现 能 量 的 有效 回 收 ,不 需 要 大 量 物 料 及土 地 资 源 消 耗 。厌 氧 消 化 后 的 污 泥 泥 质 能 够 达到限制性农用、园林绿化或土壤改良的标准,可 优先考虑采用。2.2 好 氧 发 酵 后 进 行 土 地 利 用该方案有以下具体操作方案: 脱水高温好氧发酵土地利用(用于土壤改良、园林绿化、限

35、制性农用; 脱水高温好氧发酵园林绿化等分散施用。 对 于 城 镇 生 活 污 水 为 主 产 生 的 污泥 ,该 类 方 案 能 实 现 污 泥中 有 机 质 及 营 养 元 素 的 高 效 利9用 。好 氧 发 酵 后 的 污 泥 泥 质 能 够 达 到 限 制 性 农用 、园 林 绿 化 或 土 壤 改 良 的 标 准 ,是 较 好 的 选择。2.3 工 业 窑 炉 协 同 焚 烧该方案有以下具体操作方案: 脱水或深度脱水在水泥窑、热电厂或垃圾焚烧炉协同焚烧; 脱水石灰稳定在水泥窑协同焚烧利用。 利 用 工 业 窑 炉 协 同 焚 烧 污 泥 其 本 质 仍 属 于 焚 烧 ,但 利 用

36、现有 窑 炉 ,可 降 低 建 设 投 资 ,缩短建设周期。 当 污 泥 中 的 有 毒 有 害 物 质 含 量 很 高 ,且 有 可 供 利 用 的 工 业窑 炉 情 况 下 ,可 优 先 将 工业 窑炉 协 同 焚 烧 作 为 污 泥 的 阶 段 性 处 理 处 置 方 案 。如 污 泥 中 有 毒 有 害 物 质 在 较 长 时 期 内 不 可 能 降 低时,应规划独立的干化焚烧系统作为永久性处置方案。2.4 机 械 热 干 化 后 进 行 焚 烧该方案有以下具体操作方案: 脱水或深度脱水热干化焚烧灰渣建材利用; 脱水或深度脱水热干化焚烧灰渣填埋。干 化 焚 烧 减 量 化 和 稳 定

37、化 程 度 较 高 ,占 地 面 积 较 小 。当 污泥 中 的 有 毒 有 害 物 质 含 量 很 高且短期不可能降低时,该方案可作为污泥处理处置可行的选择。2.5 石 灰 稳 定 后 进 行 填 埋该方案有以下具体操作方案: 脱水石灰稳定堆置填埋; 脱水石灰稳定填埋。 石灰稳定可实现污泥的稳定化和无害化。用 石 灰 稳 定 后 的 污 泥 可 实 现 消 毒 稳 定 、并 提 高 污 泥 的 含 固率 ,处 理 后 的 污 泥 进 行 填 埋 可 阻 止 污 染 物 质 进 入 环 境 ,但 需 要 大 量 的 石 灰 物料 消 耗 和 土 地 资 源 的 消 耗 ,且 不 能 实 现 资

38、 源 的 回收利用。当 污 泥 中 有 毒 有 害 污 染 物 质 含 量 较 高 ,污 水 处 理 厂 内 建 设用 地 紧 张 ,而 当 地 又 有 可 供 填 埋的场地时, 该方案可作为阶 段性、 应急或备用的处置方案。2.6 脱 水 污 泥 直 接 填 埋 (过 渡 阶 段 方 案 ) 该方案有以下具体操作方案:10深度脱水填埋;脱水添加粉煤灰或陈化垃圾对污泥进行改性处理填埋。 该 方 案 占 用 土 地 量 大 ,且 导 致大 量 碳 排 放 。当 污 泥 中 有 毒有 害 污 染 物 质 含 量 较 高 ,污 水处 理 厂 内 建 设 用 地 紧 张 ,而 当 地 又 有 可 供

39、填 埋的 场 地 时 ,该 方 案 可 作 为 阶 段 性 、应 急 或 备 用 的过渡阶段处置方案。3 典 型 污 泥 处 理 处 置 方 案 的 综 合 评 价在确定最终的污泥处理处置方案时,应对所选方案进行环境影响、技术经济等方面的综 合分析。对于较大规模的污 泥处理处置设施, 还应对处 理处置方案进行碳排放综合评价,尽 量实现污泥的低碳处理处置。本指南此章对各种污泥处理处置方案进行的经济性分析与评价,以及后面各章中对各种 方案提出的投资费用及运行费用估算分析,均是基于对目前国内部分典型污泥处理处置工程 总结分析的结果,仅供对技 术方案进行经济分析时参考。各地在研究确定具体的污泥处理处

40、置工程投资和运行费用时, 应结合本地实际,依据可行性研究报告进行详细测算。典型污泥处理处置方案的综合分析与评价,见表 3-1。表 3-1 典 型污 泥 处 理处置 方 案 的综合 分 析 与评价典型处理处置方案 厌 氧 消 化 + 土地利用好 氧 发 酵 +土 地 利用机 械 干 化+ 焚烧工 业 窑 炉 协 同焚烧石 灰 稳 定+ 填埋深 度 脱 水 + 填埋最佳适用的污泥种类 生 活 污 水 污 泥生 活 污 水污泥生 活 污 水 及 工 业 废 水 混 合污泥生 活 污 水 及 工 业 废 水 混 合污泥生 活 污 水 及 工 业 废 水 混 合污泥生 活 污 水及 工 业 废水 混 合

41、污泥污染因子 恶臭 病原微生物恶臭病 原 微 生物恶臭 烟气恶臭 烟气恶臭 重金属恶臭 重金属环 境 安 全 性评价安全性 总体安全 总 体 安 全 总体安全 总体安全 总体安全 总体安全循环要素有机质 氮磷钾 能量有机质 氮磷钾 无机质 无机质 无 无资 源 循 环 利用评价 资 源 循环 利 用效 率 评价 高 较高 低 低 无 无能耗评价 低 较低 高 高 低 低能 耗 物 耗 评价物耗评价 低 较高 高 高 高 高建设费用 较高 较低 较高 较低 较低 低占地 较少 较多 较少 少 多 多技 术 经 济 评价运行费用 较低 较低 高 高 较低 低在 进 行 碳 排 放 综 合 评 价

42、时 ,可 参 照 联 合 国 政 府 间 气 候 变 化 专 门 委 员 会 (IPCC)于 200611年出版的国家温室气体调查指南(卷 5,废弃物(Guidelines for National Greenhouse GasInventories(Vol 5, Waste)中提出的计算方法,来计算不同处理处置过程的碳排放量。未 经稳定处理的污泥进行填埋处置是一个高水平碳排放过程。 通常, 每吨湿污泥可产生 400600kg 二氧化碳当量的直接碳排放。其他典型处理处置方案的碳排放水平均低于污泥直接填埋。 在 这 些 典 型 处 理 处 置 过 程 中 ,消 耗 化 石 能 源 产生 的 间

43、接 排 放 是 主 要 的 碳 排 放 源 ,不 同 过 程 存 在 较 大 的 差 别 。污 泥 处 理 处 置 过 程 的 碳 汇 来 源主 要 有 两 部 分 :一 是 对 厌 氧 消 化 以 及 热 转 化 过 程 产 生 的 能 源 进 行 利 用 形 成 的 直 接 碳 汇 ;二 是稳 定 化 的 污 泥 进 行 土 地 利 用 时 ,由 于 营 养 质 增 加降低化肥施用量, 以及持水性增强降低灌溉需求形成的 间接碳汇。 按照 IPCC 的计算方法, 污 泥 厌 氧 消 化 后 进 行 土 地 利 用 的 方 案 碳 汇 可 大于 碳 源 ,实 现 负 排 放 。典 型 污 泥

44、处 理 处 置 方 案 的碳排放分析,见表 3-2。表 3-2 典 型污 泥 处 理处置 方 案 的碳排 放 分 析处理处置方案 碳排放分析 总体碳评价碳源电耗间接碳排放; 絮凝剂消耗间接碳排放; 燃料消耗直接或间接碳排放; 甲烷直接排放; 一氧化二氮直接排放。厌氧消化+土地利用碳汇沼气替代化石燃料的碳汇; 土壤的直接碳捕获; 替代氮肥与磷肥的碳汇。负碳排放碳源电耗间接碳排放; 絮凝剂消耗间接碳排放; 燃料消耗直接或间接碳排放; 甲烷直接排放; 一氧化二氮直接排放。好氧发酵+土地利用碳汇 土壤的直接碳捕获; 替代氮肥与磷肥的碳汇。低水平碳排放碳源电耗间接碳排放; 絮凝剂消耗间接碳排放; 燃料消

45、耗直接或间接碳排放; 甲烷直接排放; 一氧化二氮直接排放。机械热干化+焚烧 工业窑炉协同焚烧碳汇 焚灰替代石灰等建材原料的碳汇; 焚灰替代磷肥的碳汇。中等水平碳排放碳源 电耗间接碳排放; 石灰消耗间接碳排放。石灰稳定+填埋碳汇 无中等水平碳排放碳源电耗间接碳排放; 絮凝剂消耗间接碳排放; 甲烷直接排放; 一氧化二氮直接排放。深度脱水+直接填埋碳汇 填埋气替代化石燃料的碳汇。高水平碳排放12第四章 污泥处理的单元技术第 一 节 浓 缩 脱 水 技 术1 原 理 与 作 用污 泥 浓 缩 的 作 用 是 通 过 重 力 或 机 械 的 方 式 去 除 污 泥 中 的 一部 分 水 分 ,减 小 体

46、 积 ;污 泥 脱 水 的 作 用 是 通 过 机 械 的 方 式 将 污 泥 中 的 部 分 间隙 水 分 离 出 来 ,进 一 步 减 小 体 积 。浓 缩 污 泥 的 含水率一般可达 9496。脱水污泥的含水率一般可达到 80左右。2 应 用 原 则污 泥 浓 缩 和 脱 水 工 艺 应 根 据 所 采 用 的 污 水 处 理 工 艺 、污 泥特 性 、后 续 处 理 处 置 方 式 、环 境要求、场 地面积、投资和运行费用等因素综合确定。3 常 规 浓 缩 与 脱 水3.1 浓 缩 工 艺 的 主 要 类 型 及 特 点 污 泥 浓 缩 的 方 法 主 要 分 为 重 力 浓 缩 、机

47、 械 浓 缩 和 气 浮 浓 缩。 目前 经 常 采 用 重 力 浓 缩 和 机械浓缩。 重 力 浓 缩 电 耗 少 、缓 冲 能 力 强 ,但 其 占 地 面 积 较 大 ,易 产生 磷 的 释 放 ,臭 味 大 ,需 要 增加除臭设施。初沉池污泥用重力浓缩,含水率一般可从 9798 降至 95以下;剩余污泥 一般 不 宜 单 独 进 行 重 力 浓 缩 ;初 沉 污 泥 与 剩 余 活 性 污 泥 混 合 后 进 行 重 力 浓 缩 ,含 水 率 可 由96 98.5降至 95以下。 机 械 浓 缩 主 要 有 离 心 浓 缩 、带 式 浓 缩 、转 鼓 浓 缩 和 螺 压 浓缩 等 方

48、式 ,具 有 占 地 省 、避 免磷 释 放 等 特 点 。与 重 力 浓 缩 相 比 电 耗 较 高 并 需要 投 加 高 分 子 助 凝 剂 。机 械 浓 缩 一 般 可 将 剩 余 污泥的含水率从 99.299.5降至 9496 。3.2 脱 水 工 艺 主 要 类 型 及 特 点机械脱水主要有带式压滤脱水、离心脱水及板框压滤脱水等方式。 带 式 脱 水 噪 声 小 、电 耗 少 ,但 占 地 面 积 和 冲 洗 水 量 较 大 ,车 间 环 境 较 差 。带 式 脱 水 进 泥含水率要求一般为 97.5以下,出泥含水率一般可达 82以下。 离 心 脱 水 占 地 面 积 小 、不 需

49、冲洗 水 、车 间 环 境 好 ,但 电 耗高 ,药 剂 量 高 ,噪 声 大 。离 心13脱水进泥含水率要求一般为 9599.5,出泥含水率一般可达 7580。板 框 压 滤 脱 水 泥 饼 含 水 率 低 ,但 占 地 和 冲 洗 水 量 较 大 ,车间 环 境 较 差 。板 框 压 滤 脱 水 进 泥含水率要求一般为 97以下,出泥含水率一般可达 6575。螺 旋 压 榨 脱 水 和 滚 压 式 脱 水 占 地 面 积 小 、冲 洗 水 量 少 、噪声 低 、车 间 环 境 好 ,但 单 机 容量小, 上清液固体含量高, 国内应用实例尚不多。 螺旋压榨脱水进泥含水率要求一般为 9599.5,出泥含水率一般可达 7580。4 污 泥 深 度 脱 水所 谓 深 度 脱 水 是 指 脱 水 后 污 泥 含 水 率 达 到 55 65 ,特 殊 条 件 下 污 泥 含 水 率 还 可 以更 低 。目 前 ,我 国 城 镇 污 水 处 理 厂 大 都 无 初 沉 池, 且 不 经 厌 氧 消 化 处 理 ,故 脱 水 后 的 污 泥

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