污泥处理专题.

1、污泥处理专题2008年6月科技信息与动态ULne mnnlvnt & ecnaEreDDKA WvrrpIO nPa mrp f lei n.pT &上海市市容环境卫生管理局科技委 上海市市容环境卫生管理局科技信息处 上海市环境工程设计科学研究院2008年第6期本期目录污泥处理处置技术概述污泥处理处置综述i堆肥处理技术城市污水处理厂污泥干化制肥新工艺 4一种城市污水处理厂污泥制有机肥生产技术 7污泥堆肥腐熟度的检测评价 7焚烧处理技术循环流化床污泥无害化焚烧一体化技术工艺 9两种污泥焚烧炉介绍 14污泥填埋技术污泥填埋的方式 16污泥的土力学指标 17消化污泥作为垃圾填埋场覆盖

2、材料 18国外信息国外污泥处理技术设备情况简介 24发达国家（地区）污泥处置的实例 25美国污泥填埋的各种方法 26日本污泥处理利用的历史变迁 26动态信息新堆肥技术为城市污泥“找出路” 27污泥中提出活性炭 28投资最省的污泥干化焚烧技术 29南昌污泥发电项目投运 30各式污泥及其处理工程的特点 30新江湾城熟地化开发模式的生态环境效益及优化调控方案研究课题开题论证会日前举行错误！未定义书签。世博园区公共厕所设计方案评选揭晓错误！未定义书签。污泥处理处置技术概述污泥处理处置综述随着城市化的进展，环境质量标准的日益提高，污水处理率和污水处理程度也日益得到提高和深化，污泥的产量也因此而大大提高，

3、2003年全国每年的污泥仟重）产量约为130X 104吨，而且以每年10%以上的速度递增；到2006年我国661个设市城市中目 前共建成污水处理厂 791座，污泥产量（干重）约173万吨。国际上污泥处置方式有投海、 填埋、干化、焚烧、土地利用、制作建材等方式。目前由于保护环境的因素投海这种方 式已基本被废止。填埋、干化、焚烧、土地利用、制作建材等方式由于国情的不同，各 国采用的份额也各不相同。1卫生填埋卫生填埋操作相对简单， 投资费用较小，处理费用较低，适应性强。但侵占土地严重， 如果防渗技术不够，将导致潜在的土壤和地下水污染。污泥卫生填埋始于20世纪60年代，目前已经成为一项比较落后的污泥处

4、置技术。由于渗滤液对地下水的潜在污染并导 致城市用地的减少等，许多国家和地区坚决反对新建填埋场。2污泥农用污泥农用投资少，能耗低，运行费用低，其中有机部分可转化成土壤改良剂成分， 因此污泥土地利用被认为是最有发展潜力的一种处置方式。这种污泥利用方式减少了污 泥对人类生活的潜在威胁，即处置了污泥、又恢复了生态环境。影响污泥农用的主要因 素是重金属污染，病原体、难降解有机物及N、P流质对地表水和地下水的污染。大量研究表明：近十几年来，城市污泥中重金属含量呈下降趋势，只要严格控制污泥堆肥质量， 合理施用，一般不会造成重金属污染。3污泥焚烧以焚烧为核心的处理方法是最彻底的处理方法，它能使有机物全部碳化

5、，杀死病原体，可最大限度地减少污泥体积，缺点在于处理设施投资大，处理费用高，有机物焚烧会产生二噁英等剧毒物质。 为防治焚烧产生二噁英等有害气体，要求焚烧温度高于 850 C。焚烧后产生的焚烧灰可以改良土壤，筑路，制砖瓦、陶瓷、混凝土填料等。在国内由于 一次性投资和处理成本大、焚烧烟气需进一步处理等问题而一直未得到应用。4. 污泥干化和热处理污泥干化能使污泥显著减容，体积可以减少 45 倍，产品稳定、无臭且无病原生物。 干化处理后的污泥产品用途多，可以用作肥料、土壤改良剂、替代能源等。早在20 世纪40 年代，日本和欧美就已经用直接加热鼓式干燥器来干燥污泥，经过几十年的发展，污 泥干化技术的优点

6、正逐步显现出来。污泥低温热处理技术无害化和减量化彻底，其地位 已经逐渐增强，研究表明：低温热解是能量净输出过程，成本低于直接焚烧。5. 污泥堆肥堆肥化技术是国际上从 60 年代迅速发展起来的一项新兴生物处理技术。70 年代以后由于污泥产生的环境问题和填埋技术的缺点日益突出，污泥堆肥技术引起了世界各国的 广泛重视，并成为环保领域的一个研究热点，这时人们开始考虑利用堆肥化技术取代部 分传统的物理化学方法。各种堆肥工艺各有优、缺点，都在不断地完善和发展。污泥连 续发酵工艺是目前国际上较为先进也是较为普遍使用的处理方法，已在美国、日本、欧 洲广泛采用。6. 污泥建材利用污泥建材的研究已经在世界各国发展

7、起来。 污泥中除有机物外往往还含有 20%-30% 无机物，主要是硅、铝、铁、钙等，与许多建筑材料常用的原料成分相近，可以分别利 用污泥中的无机成分和有机成分制造建筑材料。只要注意控制污泥作为添加料时SiO2、P2O5、Ca 的含量及其比例，注意检测焚烧灰渣中的重金属含量是否满足建材使用安全要 求，那么污泥建材化比如制作砖块、水泥等在技术上是可行的。（1）污泥制陶粒 陶粒特别是轻质陶粒优点多、需求量大，因此，开辟新的陶粒原料，开发新的轻质 陶粒有重要意义。同济大学王中平、徐基斑开展了以苏州河底泥替代普通粘土烧制陶粒 的研究，已取得初步成功；广州华穗轻质陶粒制品厂采用城市污水处理厂污泥替代河道淤

8、泥或部分粘土烧制轻质陶粒获得成功，处理量已达300t/d，年产陶粒18.8万m3,年产轻质陶粒砌块18万m3。污泥制陶技术的主要问题是当污泥中有大量重金属时要注意炉 窑的烟气处理与控制以及对产品重金属浸出的监控。(2) 污泥制砖将污水厂排放污泥与石灰中和，再烘干(相对密度1.941.97)和粘土以1:10的比例混合，烧成的砖，可达普通红砖强度。广州铬德工程有限公司在污泥中添加少量的 添加剂使其中的重金属钝化，并且将其杀菌、除臭及脱水，把又湿又臭的污泥干化成无 害的“干泥” 。然后，用普通烧砖的方法焚烧这种“干泥” ，烧制成的砖头比普通砖轻约 五分之一，且达到一级砖的要求。(3) 污泥制生态水泥

9、 生态水泥是以城市垃圾焚烧灰或污泥及石灰石为原料，通过煅烧再磨成粉末而获得的水硬性胶凝材料。 发达国家利用废弃物生产生态环保水泥已有成熟的经验，日本 40 多家水泥企业，其中 50%以上工厂均处理各种废弃物，日本麻省水泥公司用下水道污泥及 城市其它废弃物生产出高强度水泥；在欧洲水泥生产者联合会所属的水泥厂中每年焚烧 处理 100 万吨有害废物。我国的科研工作者在利用各种污泥制生态水泥方面也做了不少 工作，有研究人员将苏州河底泥全部代替粘土质原料进行了锻烧试验，烧成制度与普通 熟料相同。生产出的熟料凝结时间正常，安定性合格。污泥的建材利用，总的来说，多 项技术已经成熟，其应用前景良好。其中，建筑

10、砖块、轻质材料以及水泥材料等技术， 已经在日本、德国等国家开始进行规模化生产应用或止在计划大规模生产再利用。污泥 的建材利用也由于其将污泥资源化的特点有着良好的发展前景，除上述污泥制陶粒、制 砖、制生态水泥以外，污泥制纤维板、融熔微晶玻璃的生产以及铺路的应用也有一些研 究。利用污泥生产建材可以实现资源、能源的充分利用，还可将其中的有毒有害物质分 解或固化。污泥制造建筑材料的资源化利用具有显著的优势。建材行业原料需求量非常 大，能够就地消纳大量污泥，对于有机物含量偏低、不宜农用的污泥是一种有效的处理 方式。因此，污泥的建材应用也有广阔的发展前景。7. 污泥的其他处理处置方法其他处理处置方法如污泥

11、改性制活性碳、制吸附剂、用作粘结剂、污泥油化、降解 氯代化合物都有一定的研究，但目前还不能得到大规模应用；像臭氧消除剩余污泥，蚯 蚓处理污泥技术，需要特定的技术和环境，尚处于探索阶段。综上，未来的污泥处理策略是使污泥的产生、处置与环境保护之间达到一个良好的 平衡，不应再走工业发达国家先污染再治理的老路。目前的剩余污泥处置方法由于各自 存在的问题已成为一个重要的环境问题，寻找一条有效处理和利用污泥的技术具有重要 的现实意义。在大力推进循环经济、落实科学发展观、建设“节约型社会”的今天，坚 持“泥水并重”的原则，把城市污水处理厂污泥的处理处置与资源化的相结合，将成为 城市污水污泥最佳的最终出路。堆

12、肥处理技术城市污水处理厂污泥干化制肥新工艺1污泥干化制肥新工艺的特点国内大部分污水处理厂采用卫生填埋的方式，这种措施是不可取的，这主要是因为 修建一个填埋厂投资大、填埋费用高；其次，占用了宝贵的土地资源，随着我国土地、 耕地的日益减少，这是非常不利的；其三，污泥中含有大量有害物质，如果不进行任何 处理就进行填埋，将造成填埋区的二次污染；其四，资源不能重生利用，不符合当今人 们追求环保和生态平衡的理念，所以城市污水处理厂污泥的根本出路是资源化和能源化。因此，认为污泥快速干化焚烧及制肥才是解决问题的可行方法，其工艺流程图如下所示： 从流程图上可明显的看出，它有如下创新点：无发酵快速制肥技术；一次配

13、料混拌，造粒、烘干，筛分制肥技术；螺杆挤压造粒技术。干化后的污泥，如园林需要，可以一部分制成肥料出售，余下的则可全部投入焚烧产热作用，实现彻底的减量化、稳 定化、无害化。从工艺上可明显的看出，它槟弃了传统的污泥经厌氧或好氧发酵工序。传统的污泥好氧发酵由于占地面积大、周期长、易产生臭气、厌氧消化过程中大约只有一半的有机物转化为甲烷气体，产气率，能源回收率低而逐渐的被一些新工艺取代。该 工艺直接将生污泥转化为干化污泥，辅料一次混拌配料，再经过特制的螺杆挤压造粒。肥料的比表面积增大，这样就能保证均匀的烘干效果，烘干效率也大大提高；最后投入烘干机烘干，经过筛分，可立即将污泥快速制成颗粒燃烧（或有机复合

14、肥）。对照以前的一些污泥制肥工艺一一第一道烘干工序都是将原污泥直接投入烘干机烘干，往往由于污 泥粒度较大且不均匀，导致干燥效率不高，往往是外部已经干了，而内部还没有干透， 减量化、无害化也不彻底。2污泥热干化的过程及方式污水处理厂污泥干化焚烧是近年来国内外研究的重要课题。热干化就是将已经脱水的污泥饼（含水率 75%左右）进一步降低含水率，以利于储存和运输，避免因微生物作 用而发霉发臭，使污泥处于稳定状态。按加热方式热干化可分为直接加热和间接加热， 其中直接加热方式热效率高，干化过程一般通过回转圆筒式干燥机、筛式流化床，也有 采用燃气红外辐射器来实现，土壤工艺的干化采用回转圆筒式干燥机，与国内外

15、技术是 吻合的。热干化过程相当于对污泥作了1 2 h的灭菌处理（干燥温度 95C）,完全可以达到杀灭病原菌的卫生要求，干燥后污泥含水率在10%左右，微生物活性完全受到抑制，避免了产品发霉发臭，其高温灭菌较为彻底，在20世纪90年代干化技术得到了迅速发展。3 干燥污泥焚烧燃料费的计算过程 通过焚烧，利用污泥中丰富的生物能将其作为干化污泥的燃烧热源甚为简便。焚烧 过程中所有的病菌、病原体均被彻底杀灭，有毒有害有机残余物被氧化分解。当污泥的 含水率小于 38%时，理论上不需要辅助燃料，可直接燃烧，在实际运用中，含水率小于 10%的污泥投入焚烧炉中作为燃料已证明是可行的，具体计算过程如下： 燃料费的计

16、算（以处置每吨原污泥计） ： 处理每吨原污泥蒸发水分（含水率由80%降为 0） 0.8 吨，可得到干污泥（含水率为0） 0.2 吨。将0.8吨水由室温20C加热成100C的水蒸气需耗费的热能为：80 kCal/kg （显热）+619 kCal/kg （潜热） x 800 kg=559 200 kCal干污泥（含水率为 0）的燃烧热值按保守考虑为 4000 kCal/kg ，将 0.2 吨干污泥焚烧 可产热为：4000 kCal/kg x 200 kg=800000 kCal热效率按 70%考虑，则需补充热量为：559 200 kCal-800 000 kCal x 70%=-800 kCal

17、由上可知，干燥污泥无需外补燃料，燃料费为0。对于焚烧中可能产生二噁英等污染物，在此方案中设置了二燃室，利用燃气或燃油 作为热源，使焚烧炉产生的烟气彻底燃烧，确保驱除二噁英等污染物和臭味。在二燃室 中还设有温控自动燃气或燃油燃烧器和二次通风系统，当出口炉温低于850 C时，燃烧器自动点燃，使燃气在二燃室内保持850 C以上，并停留 2秒以上，同时保持一定的空气过量系数，这样就可保证烟气的彻底燃烧，不会产生二噁英等污染问题。这主要是因为 只要焚烧温度高于 850C,焚烧过程就不会产生二噁英。对于干化后尾气的处理， 主要采用国际上通行的机械湿洗涤静电方法，对烟气进行净化，实现烟气达标排放。4 小结

18、综上所述，认为该工艺吸收了国内外最新技术的长处，并加以改进，具有如下特点：工艺简捷，直接使用焚烧炉的 快速烘干，不用堆肥发酵，占地面积小、污染少；烟气加热污泥，热效率高；在焚烧炉投料前段进行造粒，免去后段造粒的繁杂工序； 设有二燃室和烟气净化装置， 烟气达标排放。 基于以上特点， 本方案具有占地面积小、 投资小、运行费用低等特点，在肥料用量小的淡季，可制成颗粒燃料用于焚烧炉燃烧， 干化污泥。一种城市污水处理厂污泥制有机肥生产技术主要技术内容一、基本原理 山西沃土采用一套污泥处理处置利用的新工艺和新方法，基本依据生物发酵、复合 营养及土壤健康的理论及原理。具体过程包括：第一步通过污泥软化技术，变

19、完全絮凝 为半絮凝，缓解城市生活污水污泥在絮凝过程中形成的不溶解缺陷；第二步利用堆积发 酵工艺，加人磷酸溶解性材料和重金属钝化材料，接入沃土搏力（起爆剂）、VT 菌，进一步软化污泥，释放有效养分；第三步经高温、高压热喷膨化造粒，二次接菌，达到有 机无机微生物三维复合。二、技术关键 包括生物高氮源发酵技术、高效微生物菌剂制备及驯化技术、天然脱水剂成比例置换 聚丙烯酰胺技术、磷酸中和软化与重金属钝化技术、 VT 菌喷涂接种技术、热喷造粒技术污泥堆肥腐熟度的检测评价污泥堆肥产品必须腐熟，若腐熟不完全就施于农田则易造成根部缺氧腐烂，并释放出有毒物质，且增加土壤中某些重金属离子的溶解性。当前国内深圳、无

20、锡等地已建立了几家污泥堆肥厂，因此建立污泥堆肥腐熟度评价标准既是保证农田安全使用的需要，也 是堆肥工艺改进、产品市场化的客观要求。1 单项检测参数同济大学李国建探讨了堆肥过程中耗氧速率的基金顷目：上海市科学技术发晨基金 重点项目测定，指出用耗氧速率容易区分开一次发酵期和二次发酵期，将其作为腐熟度 指标具有定量化的优点。堆肥腐熟度评价指标分为三类：物理学指标、化学指标和生物 学指标。物理学指标包括温度、气味、颜色；化学指标包括化学需氧量、挥发性固体含 量、易降解有机质、腐殖质物质的变化、 C/N 等；生物学指标包括微生物活性测试和发 芽试验。物理学指标易于定性描述堆肥过程所处的状态，因此可作为试

21、验的经验判断， 但用作评价则缺乏可比性，因此寻找合适的化学指标评价腐熟度是众多研究者所努力的 方向之一，这方面的研究比较广泛深入。同时为了检验堆肥对植物的毒性，常用堆料中 微生物活性的变化及对植物生长的影响来评价堆肥腐熟度，这就是所谓的生物学指标。国外关于腐熟度的检测有一些商业检测方法，比较著名的有Solvita测试法、Dewar自热测试法。Solvita 测试法： 该测试法由美国 Woods End 研究实验室提出并申请了专利， 已广泛 应用了二十几年，有十三个国家采用了该方法，瑞典、丹麦、西班牙、挪威已经将该方 法作为官方测试方法。该测试方法以现代凝胶技术为基础，操作简易、快速，可在4h

22、内得出结论。将样品放入密闭小杯中并防入一个信号器，该信号器能反映CO2 的存在（通过颜色），对照颜色表可得出结论，颜色对照表从1（生堆料）到 8（腐熟堆肥）变化，读数越大则腐熟程度越好。Dewar 自热测试法：基于最初欧洲的自热测试标准方法，由 Woods End 实验室总结 整理。先调节测试样品的水分，然后插入一支温度计，温度计距瓶底大约5cm。样品放入一个绝热真空瓶中，这样置于室温至少5d，但不超过10d，并测试每天的最高温度，其结果即为腐熟过程的最高升温。该方法的缺点是测试结果只能区分腐熟和不腐熟，时 间较长，但比较直观，具有很强的操作性。测试结果分为 I-V 五个等级来评价。此外还有其

23、他测试方法，例如CO2 探管测试法等。2 综合评价指标 由于单项评价参数难以准确评价污泥堆肥腐熟度，所以必须选择几项适当合理的测试参数综合评价污泥堆肥腐熟指标。中国农业大学李国学提出用化学和生物学参数相结合来 评价堆肥腐熟度；Frost Donna lannotti、L Wu等认为腐熟度的检测应该包括腐熟程度的检测和稳定程度的检测，腐熟程度的检测主要侧重于堆肥产品后续使用对植物的影响，如水芹植物毒性测试；稳定程度的检测则侧重于生物学性质和微生物活性，如耗氧速率。（来源：价值中国网）焚烧处理技术循环流化床污泥无害化焚烧一体化技术工艺1技术工艺流程图1所示污泥循环流化床无害化焚烧一体化技术工艺流程

24、。1 7补给空气引风机图1循环流化床污泥无害化焚烧一体化工艺流程含水污泥通过污泥给料装置加入循环流化床外置式换热器中，与循环热灰强烈掺混，湿污泥破碎成细小的颗粒，水分析出，为了能够使污泥的含水率降低到20%以下，额外的热量通过回收污泥焚烧后烟气中的热量，以换热器的形式在外置床中继续提供污泥干化所需要的能量，析出其中水分，最后，满足含水率要求的干污泥从外置式换热器中连续排出，进入循环流化床燃烧室中燃烧；干化后的水蒸气、流化介质以及夹带的细粉颗 粒经过细粉分离器分离夹带的细灰，送回到燃烧室进行燃烧；水蒸气和流化介质进入冷 凝器，冷凝其中的水蒸气，冷凝下来的水作为污水进入污水处理厂进行处理，剩余的气

25、 体经过一个汽水分离器，最后由流化风机把剩余的气体送入外置换热器，作为流化介质， 连续使用。冷凝器中的冷凝水可以使用污水处理厂经过处理的污水，达到循环使用。进 入循环流化床燃烧室中的干污泥燃烧产生的高温烟气经过旋风分离器，从分离器出来的 高温烟气依次经过布置在尾部的换热装置、空气预热器，进入布袋除尘器，由引风机把 烟气从烟囱中排出。1.1 技术工艺的主要特点(1) 安全可靠、低污染排放。污泥预处理装置在密闭的循环系统中运行，干化后的污 泥直接进入燃烧室燃烧，输送线路短，输送过程中干污泥所占的比例小，不存在污泥粉 尘爆炸及污泥自燃的可能性。干化后的气体管路为负压，不存在臭气泄漏的问题。采用 成熟

26、的循环流化床燃烧技术，安全可靠，污染物排放浓度非常低，满足国家相关的环保 标准。(2) 设备高效、简单。 湿污泥在循环流化床系统中完成预干化和焚烧，工艺流程简单， 污泥无需造粒， 直接干化， 干化后的污泥含水率 <15% ，直接进入循环流化床焚烧炉焚烧， 能量损失达到最小。(3) 全自动控制。该系统采用一体化自动控制，操控简单，可控性很强。(4) 设备检修率低。污泥无害化焚烧一体化装置连续运转时间可以达到8 000 h/a。2 循环流化床污泥无害化焚烧一体化工艺技术性能指标2.1 技术性能参数以某污水处理厂产生的没有消化过的污泥为例，污泥处置规模为 350 t/d ，经过机械 脱水后，污

27、泥的含水率为 75%，采用循环流化床污泥无害化焚烧一体化工艺，不用添加 任何辅助燃料，实现污泥的自持燃烧。如果污泥的含水率 >75%，则需要添加辅助燃料， 辅助燃料为煤、 油、气等。表 1为 350 t/d 循环流化床污泥焚烧一体化工艺主要性能参数。表1350 Fd循环流化床污泥焚烧一体化工艺性能参数项口数值初始河泥含水率75污泥处理t/(rd ')35()燃烧温度f C850- 900燃烧热效率> 98排烟温度/ CISO22投资及运行成本分析以350 t/d污泥处理为例，循环流化床污泥无害化焚烧一体化工程的投资以及运行成本估算为：工程设备成本为3 100万元，包括设备、

28、连接设备管路、控制系统、支撑钢结构等。 湿污泥运行成本为 51元/t，其中包括人员费、物料消耗费(含辅助燃料费和石灰石粉等 卜设备折旧与维护等条目，污水处理增加的费用为0.0306元/m3。表2为350 t/d污泥处置工程项目的投资。表2工程投资的主要指标项冃数駅备注污泥处理规模L)35()會水率751:程占地/施90能个成套设备及系统丁程投资佔舁尤3 UX)不包扌舌1:建及银仃述贷装机容450縈奁系统电功率辅助燃H/(rd-1)0辅助燃料：烟煤2.3烟气排放特性在实验室建立0.15 MWt循环流化床污泥无害化焚烧一体化实验装置，污泥的最大处理量为105 kg/h。实验进行2个工况，实验工况1

29、、2分别表示炉内是否加入石灰石。对14污泥焚烧后的烟气进行的取样分析和实时在线分析，分析结果如表3所示。由于国家还没有颁布污泥焚烧的排放标准，因此，此处给出了垃圾焚烧排放的国家环保标准。表3污泥焚烧烟气排放特性T '-OS(b/CO/HCV汞/二恶英类/丄况mg'm" 3)(ng TEQ-m*11冏KW14752未査glh269792124未检未检国家标准26()15()400750.21.0注：1入D.表示U0*03 ng TEQ/n?弓上未检示没有进行检測;3.上述数据已经折算到了 11%氧辰十烟气*在不投石灰石工况 2下，HCI和SO2都超标；在投加石灰石工况1

30、中，烟气中SO2和HCI的含量都大大降低，而且都低于国家排放标准，说明在循环流化床较低的燃烧温 度水平下，石灰石脱硫和脱氯效果明显，焚烧炉尾部不需要额外增设除酸装置，排放即 可满足要求。尽管污泥中氮含量较高， 在循环流化床焚烧炉中采用两级配风，烟气中NOX量均低于国家标准限值。 这也符合循环流化床低 NOX燃烧排放的特性。二恶英的产生主 要与燃料的组成和燃烧状态有关，污泥中的氯含量比较低，在充分燃烧的状态下，二恶 英基本上不会生成。在 2个工况中，烟气中的二恶英类物质含量均未检出。可见采用循 环流化床燃烧污泥，二恶英排放远低于国家标准。因此，采用循环流化床焚烧污泥，完 全可以实现烟气的直接达标

31、排放，尾部不需要增加额外的烟气净化装置。2.4灰渣的排放特性污泥焚烧后产生的灰基本上以飞灰的形式从焚烧炉的尾部排出，因此，正常运行过 程中不排底渣，对污泥燃烧产生的飞灰进行采样分析。飞灰的含碳量和重金属的浸出毒 性分析见表4,为了对比方便，给出了危险废弃物浸出毒性鉴别标准，如果污泥焚烧后飞灰的浸出毒性满足国家标准，那么污泥焚烧后的飞灰完全可以作为一般的废弃物进行综表4飞灰中重金属浸出毒性的分析结果mg/L（ E灰可燃物含晟除外）项H数值国家标?r总灰可燃物含対洌玉395有机汞N. 1).未检出汞及其化合物（以总汞计）0.002心()5铅（以总铅讣）N. Ih3镉（以总镉计）N. D.0.3总锯

32、ft 0654()六价锯N. Ih1,5制般具化介物（以总铜计）N. 1).50锌及其化介物（以总悴计）N. 1),50破及瓦化介物（以总彼讣）N. n.】钏及其化合物（以总&lif ）0. 280】00傑及兀化介物f以总谏倂）()碑及其化命物（以总碑计）%、1).L5无机氟化物（不包括氟化钙）2. 32050翘化物（以C2计）束检L0注：D”表示浓度过小*小r仪器精度*无丛给出数值:2严未检”农示没冇进厅检测山农示危险废弃物鉴别标准浸出母性 鉴别（GB5O85. > 1996）从表4中可以看出飞灰含碳量 <5%的国家限值，说明污泥在循环流化床焚烧炉中燃 尽性能非常好，这正

33、好符合循环流化床自身的燃烧特点：物料的反复循环，炉内燃烧温 度比较均匀，灰渣的燃尽性能好。表4中总共给出了 10种重金属元素的浸出毒性分析结果，结果表明，飞灰中重金属的浸出毒性都低于国家标准，因此飞灰属于一般废弃物， 可以直接填埋或者作为路基材料使用。从实验室污泥焚烧的结果可以看出，污泥在焚烧炉中燃烧稳定，燃烧温度可以控制 在850900C之间，污泥焚烧后的烟气和灰渣的排放均满足国家相关的环保法规。3结论(1) 循环流化床污泥无害化焚烧一体化技术工艺可以实现含水率<75%的污泥不添加任何辅助燃料，能量平衡；含水率>75%的污泥，需要添加辅助燃料，辅助燃料可以使用煤、油、气等。(2)

34、 污泥在循环流化床中稳定燃烧，其烟气的排放特性满足国家相关的环保标准；二 恶英的排放远远低于国家规定的限值；飞灰的浸出毒性低于危险废弃物浸出毒性鉴别标 准中规定的限值，因此，污泥焚烧产生的灰渣可进行综合利用。(3) 该焚烧技术工艺简单，操作可控性强，可以实现当年建设，当年投入运行。(来源：贠小银等，环境工程2007年8月，第25卷，第4期)两种污泥焚烧炉介绍XOWMG型旋风式污泥固废焚烧炉览目性能一一参数备注工作原理：XOWMG型旋风式污泥固废焚烧炉是此炉型适用于化工焚烧的化学过程就是所有长形圆筒形回转窑焚烧炉的另一种改废水处理后的成分可燃或需助燃的有机固废进炉型。此种新型的旋风气流回转焚复杂

35、的剩余污泥。物中碳和氢在充分供给氧烧炉可不设二次焚烧室。此炉型的焚气(空气)、反应系统有烧系统流程由生化处理系统的剩余污良好搅动、系统的操作温泥浓缩池t污泥调配池 t旋风式污泥度必须足够高的三个主要回转窑焚烧炉 t脱臭炉T冷却器T洗工况条件就能完成废弃物涤塔T引风机T烟囱T尾气达标排的焚烧，也就是充分的氧空。其余结构形式与 SGWX型污泥焚气过程。废弃物焚烧的结烧炉原理大致相同，在外形上缩短长果是转换成经净化后无害气体、灰烬以及热能释放。度，增粗炉体直径。炉体外形尺寸XL 2.7mX 5m设备总重：22t/台焚烧处理量600kg 800kg/ h污泥含水率85%燃烧室温度850C 950 C配

36、置铂铑电极热电偶助燃料量耗油180L/h配置电子点火枪助燃供氧鼓风采用切向进一次风，喷射扩散进二次风助燃过剩气量w30%装机功率配置及主要部件组成旋风式污泥回转式焚烧炉装机总功率N: 14KW。由炉体、回转窑燃烧室、 圆筒驱动装置、雾化油燃烧器喷枪、 污泥给料斗、灰烬排灰开快门、鼓风 机等组成。说明：尾气净化处理可提供配置设计或提供配套设备。SGWX型回转窑式污泥焚烧炉览目性能一一参数备 注工作原理：回转窑式焚烧炉是活动床式中应用最多的炉Y型结构组合焚烧的化学过程就是所有型。它广泛用于焚烧各种污泥、渣浆、油膏喷嘴有1型18可燃或需助燃的有机废物及废渣酿粨等废物，尤其适应于焚烧含水率支和n型36

37、中碳和氢在充分供给氧气较咼的污泥和蜡状物。回转窑的结构是个卧支。（空气）、反应系统有良式圆筒炉，外壳用钢板卷制而成，内衬复合好搅动、系统的操作温度耐火材料，窑体内壁光滑，材质要求是侵蚀必须足够咼的二个主要工性。筒的一端以螺旋加料器进行加料，另一况条件就能完成废弃物的端将燃尽的灰烬排出炉外，窑的两端密封性焚烧，也就是充分的氧气能良好。焚烧废物在转窑内与高温气流逆向过程。废弃物焚烧的结果接触，也可同时流动。回转窑的燃烧室做成是转换成经净化后无害气带滚轮的结构，可移动，方便检修。一般回体、灰烬以及热能释放。转窑焚烧炉操作温度1000C,物料在炉内停留1小时，为维持较咼焚烧温度需补加50kg 70kg

38、/h燃料油。助燃空气由鼓风机供 气，并引入尾气二次风热空气。旋转气流不 仅使空气和焚烧废物充分接触，燃烧速度快，焚烧充分。转窑的转速可调范围在：0.5 3r/min ,转窑安装倾斜坡为 2/100。容积 重量负荷约为：60 80kg/ ( m3.h)。炉体外形尺寸XL 1.5mX 16m设备总重：24t/台焚烧处理量800kg 1000kg/h炉温：1000 C装机功率配置及主要部件装机总功率N: 17.5KW。由炉体、螺旋加料配置电子点火组成器、燃烧器喷枪、鼓风机、回转驱动装置等枪和测温热电组成。偶说明：对污泥焚烧回转窑烟气余热回收及尾气净化处理可提供配置设计或提供配套设备。污泥填埋技术污泥

39、填埋的方式污泥填埋分为单独填埋和混合填埋，在欧洲脱水污泥与城市垃圾混合填埋比较多，而在美国多数采用单独填埋。根据一项对填埋场的调查，在混合填埋场中，一般污泥的比例不超过10%，在该比例下，一般污泥不会影响填埋体的稳定，但是含有污泥的填埋场，在短期内(一般 6年以内)渗滤液COD挥发酸、重金属的含量会降低，PH会上升，据有些资料报道，在混合填埋场中，当生物污泥与城市生活垃圾混合比例达到1：10时，填埋垃圾的物理、化学稳定过程将明显加快。在我国，混合填埋应该成为大部分污泥的出路，但由于垃圾和污泥分属环卫和市政 两个不同的行政部门管理，在管理体制上还需进一步理顺，在技术方面，由于脱水后污 泥含水率一

40、般在 75以上，这一含水率通常不能满足填埋场的要求，垃圾填埋厂不愿意 接受污水处理厂的污泥，因此，污泥需要再经处理才能送生活垃圾填埋场填埋，例如， 根据德国的资料，当脱水后的污泥和垃圾混合填埋时，要求污泥的含固率不小于35，抗剪强度 >25KNnI2 ，有时为了达到这一强度，必须投加石灰进行后续处理，这种处理 增加了污泥处置的成本，为此，有的国家设置了专用的污泥填埋场，根据污泥的含水率 及力学特性等因素进行专门填埋。污泥填埋前，必须经过脱水工序，如果是普通脱水工艺，脱水后污泥含水率在80左右，必须加入填充剂才能达到污泥填埋所需要的力学指标，添加剂的加入缩短了填埋 场的寿命；如果采用高干度

41、脱水填埋工艺，脱水后污泥含水率在65左右，一般可以直接填埋。污泥能否填埋取决于污泥本身的的性质主要是土力学性质和填埋后对环境可能产生 的影响。当污泥单独填埋时，一般要求污泥的抗剪强度不小于80l00KN/m 2。一些污泥因为土力学性质很差难以达到上述指标而无法进行填埋操作，有些污泥填埋后会产生严重 的气味影响环境而不能填埋，有些污泥在填埋前必须经过适当的预处理。污泥的土力学指标和污泥填埋有关的土力学指标主要包括 (1)抗剪强度 (包括内摩擦角、粘聚力 )。(2)固 结特性包括压缩指数、固结系数。 (3)水力学特性包括渗透系数、内部阻力。 (4)承载力。 一般来讲，城市污水处理厂污泥投加电解质脱

42、水后，经带式压滤机或者离心脱水机脱水 后，含固率35%的污泥其抗剪强度一般不会超过 20 KN/m2,含固率25%的污泥平均强度 不超过6 KN/m 2，含固率 20的污泥平均强度在 5KN/m 2左右，因此脱水后的污泥一般不 能满足填埋要求的强度， 还必须通过增加添加剂或者降低含水率等方式提高其抗剪强度。 脱水后的污泥如果不用添加剂，就不能大面积用机械操作连续填埋，一般采用沟填法填 埋这种类型的污泥。根据资料，当总固体含量在 13.05 22.9之间时，脱水污泥抗剪强度的变化范围为0.6912.96KN /m2。实验表明，总固体含量与抗剪强度之间符合粘土的临界状态理论，具体关系式如下：Su=

43、A< e-m/Ts或者 ln(Su)=Ln(A) m/Ts式中，Su不排水抗剪强度Ts总固体的重量比(=1 / (1 +含水量)A 一污泥的比常数，单位 KNM2m=05消化污泥作为垃圾填埋场覆盖材料随着城市生活污水处理技术的日趋成熟，我国年产干污泥量约为 500万t,且呈不断上升趋势。污泥的处理和处置刻不容缓，如处理不当，会造成二次污染。为解决这一问题， 实现污泥“减量化、无害化、稳定化、资源化”的目标，研究者提出将污泥作为垃圾填 埋场覆盖物的设想，并对其进行综合利用。其中， MALMSTEAD 等利用小型试验填埋场 研究一种高有机质土造纸厂污泥作覆盖材料的可行性，但该试验只是在小范围

44、进行，对环境影响因素分析较少； KIM 等利用转炉炉渣对城市污泥进行改性，研究了污泥作为 垃圾填埋场覆盖材料的可能性；杨石飞等用自来水厂脱水污泥与石灰混合进行试验，结 果表明污泥经过改性后有望达到作垃圾填埋场覆盖材料的各项指标。借鉴国内外成功的 经验，研究了城市污水处理厂改性污泥作为填埋场覆盖物的技术可行性和具体的污泥改 性方法。1 实验材料与方法1.1 实验材料消化污泥取自重庆市唐家桥污水处理厂；石灰为化学纯；炉渣取自重庆市同兴垃圾24焚烧厂，其含水率约为15%。1.2实验方法模拟降雨实验中渗透系数的测定方法：取样品5kg放入样桶（截面积855cm2,高度60cm，桶底透水）中，压实密度为1

45、 kg/L，即压实到距桶底5.8cm的高度，简易模拟降雨装置， 降雨强度控制在80mm/h（参照重庆市气象局提供的重庆市历史上的降雨强度），降雨量取5L，降雨历时为44 min，然后通过式（1）计算渗透系数。渗透系数（cm/s）=总渗透量（mL）/ （桶截面积x渗透时间（s）（1）其他指标的测定仪器或方法见表1。表1各指标的测定仪器或方法指标主要仪器或方法参考文献含水率电热式烘箱5有机质电炉.马福炉5COD亜倂酸钾法（；B 11914-8916氨氮纳氏试剂比色法（；R 7479 -8717pH便携式pH计1.3参照标准根据生活垃圾填埋污染控制标准规定，生活垃圾填埋场的防渗层的渗透系数应小于10

46、-7cm/s。因此，污泥作为覆盖材料时的渗透系数应小于或接近该值；污泥作为垃圾填埋场覆盖材料使用后，为了使污水水质不超过污水处理厂的设计工作负荷，其浸出液的污染因子浓度应与垃圾渗滤液的相当。故模拟降雨实验浸出液的COD、氨氮以及pH等应在垃圾填埋场渗滤液中各指标的浓度范围之内（见表2）。表2垃圾填埋场渗滤液污染指标质量浓度指标(：()!)/( mg IQ)氨氮/(mg 1广1)pl变动范围3 000- 45 00010- 8()05. 3- & 5一般值1 8 ()0()2(X)6.02.1消化污泥本底指标的测定77.0%,按照1.2节中的实验方法，进行多组平行实验，得出消化污泥本底的

47、含水率为 挥发性固体质量分数为 37.6%。2.2不同含水率消化污泥各指标的测定依据1.2节中的实验方法，先将消化污泥预处理 （烘干）到不同含水率，测定不同含水 率消化污泥在模拟降雨实验中的渗透系数、COD、氨氮和pH，根据所得数据作含水率与各指标间的关系图（见图1）。图1消化污泥含水率与各指标之间的关系从图1可看出，消化污泥的含水率从 20%增加到60%，渗透系数下降约32%，其中含 水率从20%增加到40%，渗透系数只下降了 3%左右，下降速率较慢；含水率从40%上升到 60%时，渗透系数下降约29%，其下降速率较快。COD下降83%，其中含水率从20%增加 到50%时，COD下降约79%

48、;而含水率从50%上升到60%时，COD下降只有4%左右。氨 氮下降约77%,其中含水率从20%增加到40%，氨氮下降13%；而含水率从40%上升到60% 时，氨氮下降64%。pH基本维持在7左右。污泥含水率较低时，形成坚硬的颗粒难以压实，颗粒之间缝隙大和孔较多，雨水很 快就能渗出，并且许多有机物颗粒能够随着水通过缝隙带出，致使渗透系数较大，同时 浸出液的COD、氨氮含量较高。随着含水率的升高，污泥颗粒的表面张力减小，同样压 力下其压实度提高，污泥间缝隙小和孔较少，渗透系数随之减小，除pH之外的各指标随之降低。由于压实度提高，雨水能够带出的有机物颗粒锐减， COD 降幅较大，当污泥含水率为50

49、%时，COD主要来自于浸出的可溶有机物，再增大含水率 COD变化较小；渗透 系数、氨氮的变化与污泥含水率之间存在一个临界点 （即含水率为 40%） ，当污泥含水率到 达40%时， 再增大含水率， 渗透系数和氨氮的变化幅度增大。 对于较高含水率时， 污泥层 比较紧密，雨水浸出的污染物较少，故各种污染物负荷较低。消化污泥出厂时基本为中 性，在预处理和实验过程中未添加酸或碱，浸出液的pH基本不变。2.3 消化污泥改性后模拟降雨实验各指标的测定由于较高含水率时渗透系数较小且污染负荷较低，改性达标的可能性比低含水率时大，故分别选择 50%和60%含水率的消化污泥，改性后做模拟降雨实验。石灰可与污泥中的水

50、分反应，然后吸收空气中的CO?,最后变成坚硬的碳酸钙；炉渣颗粒坚硬，可作为凝结中心，且来源广泛、成本低。因此，选石灰和炉渣作为改性材料。2.3.1 用石灰改性后消化污泥的模拟降雨实验结果分别用含水率为50%和60%的消化污泥与石灰以2 : 1（质量比，下同）、3： 1、4 ： 1混 合,然后再做模拟降雨实验,测定各指标,根据实验数据作出消化污泥和石灰质量比与 各指标间的关系图 （见图2）。从图2可以看出,含水率为 50%的消化污泥与石灰混合,当质量比从 2： 1上升到 4： 1 时，模拟降雨浸出液的渗透系数从6.8 >10-4cm/s左右降低到4.8 X0-4cm/s左右，COD从2.5

51、 X04mg/L 降到 2.2 >104mg/L ,氨氮从 4.2 X02mg/L上升到 1.2 X0mg/L , pH维持在 11 左右。 含水率为 60%的消化污泥与石灰混合, 当质量比从 2： 1上升到4： 1时,模拟降雨浸出液的 渗透系数从1.1 >10-5cm/s左右降到1.0 10-5cm/s左右，COD从约1.4 104mg/L升到约4231.5 10 mg/L，氨氮从约5.7 >10 mg/L上升到1.1 10 mg/L, pH维持在11左右。浚透免當mo叫m乩50% 亠*浅透汞教"10 *<?m/*皿临 - COD( x l/nr/L. 50

52、%) * COEh x li>' mg/L, bWs * S J x IO1 mt/L, 50%i 2 氨凰 1 k IOT mg/L< MfMi) (pHi x 10. 50%»-* pH x 10. KTHi)消化污泥和石灰质量比图2消化污泥和石灰的质量比与各指标之间的关系将含水率为50%和60%的消化污泥以相同质量比与石灰混合改性后的实验结果对比发现， 后者模拟降雨的渗透系数、浸出液的COD小得多，氨氮含量稍大，而两者的pH差不多。这是由于前者较后者易形成颗粒，模拟雨水沿颗粒缝隙下流，带出的有机物量较大，从 而使其渗透系数、COD要比后者大。氨氮主要来源于铵

53、盐的溶出，渗透系数越小，雨水 在污泥中停留的时间越长，铵盐越容易溶出，故后者的氨氮较高。相同含水率的消化污泥与石灰以不同的质量比混合，当石灰所占比例越大（即质量比越小）时，越能与消化污泥中的水分反应，从而使整个污泥层变得疏松多孔，致使渗透系 数越大；同时，消化污泥中的铵盐与强碱发生反应，导致氨气逸出，石灰比例越大接触 越充分、铵盐消耗量越大，则浸出液中的氨氮就越低。这3种质量比中的石灰含量都比较高，其在水中的溶解度基本达到饱和。2.3.2用炉渣改性后消化污泥的模拟降雨实验结果分别用含水率为50%和60%的消化污泥与炉渣以2： 1（质量比，下同）、3： 1、4 : 1混 合，然后做模拟降雨实验，

54、测定各指标，根据实验数据作出消化污泥和炉渣质量比与各 指标间的关系图（见图3）。(X L0_ ctn/s. 50%) 潼透系数(只 10 ' crn/s + WM) COD" Kfmg/L* 50%b* COD x lfad%卜*氨武* x I tf mg/L, 5(M)4氨 M 1 x ltf mg/L* 60%pin x IO, 50%)x 10. 60%2：l3:14:1消化污泥和炉渣质量比图3消化污泥和炉渣的质量比与各指标之间的关系从图3可以看出，含水率为50%的消化污泥与炉渣混合，当质量比从2 : 1上升到4 ： 1时，模拟降雨浸出液的渗透系数从1.5 x 10-3

55、cm/s左右降到1.4 x 10-3cm/s左右，COD从8.1342x 10 mg/L 升到 1.2 x 10 mg/L，氨氮从 7.4 x 10 mg/L 上升到 1.1 x 103mg/L , pH 维持在 6.5左 右。含水率为60%的消化污泥与炉渣混合，当质量比从2 : 1上升到4 ： 1时，模拟降雨浸出液的渗透系数从5.4x 10-6cm/s左右升到5.6x 10-6cm/s左右，COD从6.9x 103mg/L升到7.3x32310 mg/L，氨氮从 5.2 x 10 mg/L 上升到 1.1 x 10 mg/L , pH维持在 7.0左右。将含水率为50%和60%的消化污泥以相同质量比与炉渣混合改性后的实验结果对比 发现，后者模拟降雨的渗透系数比前者小很多，约为前者的1/300，浸出液的COD、氨氮也比前者低，而两者的 pH相差不大。含水率为60%的消化污泥与炉渣混合后，模拟降雨实验的渗透系数达到10-6数量级，主要是由于污泥含水率较高而易压实，混合物间的缝隙小，