泥处理处置技术路线的思考

污泥处理处置技术路线的思考

主要内容一、污泥现状二、主要工艺路线应用情况三、主要工艺路线特点一、我国污泥的产生及处理处置现状污泥产生量迅速增加2004年污水排放总量356.5亿吨污水处理能力179亿吨2010年污水处理能力365亿吨2015年污水处理能力475亿吨污泥产率按1.5t-DS/万t-污水计：2004年1220万吨/年2010年2740万吨/年2015年3560万吨/年

我国污泥的产生及处理处置现状与污水相比污泥处理严重脱节处理率低、工艺不完善技术单一、装备水平落后处置保障率低、二次污染风险大污泥处理的问题分析污泥含水率从95%降低至80%，污泥体积减少75%，从80%降低至50%体积还将减少60%含水率高是污泥处理处置的难点所在含水率与污泥热值污泥含水率越高，热值越低，当含水率低于50%时，才适合焚烧污泥处理的问题分析重水轻泥的结果是事倍功半污泥是污水处理的产物，在污水得到净化的同时，约一半的污染物转移到污泥中。不解决好污泥处理处置的问题，污水处理的效果只是“事倍功半”。污泥是什么？

污泥是污染物：恶臭物质、病原体、重金属、持久性有机物污泥是营养质：富含有机质、氮、磷、钾污泥是能源物质：内含大量能量

二、主流的可行技术路线

（涵盖西方95%以上）

1.深度脱水+填埋“深填”

2.干化+焚烧+灰渣填埋或建材利用“干焚”

3.好氧发酵+土地利用（农用为主）“好土”

4.厌氧消化+土地利用（农用为主）“厌土”

美国的污泥处理处置技术路线美国16000座污水处理厂，服务2.3亿人口，日处理污水1.5亿立方米，年产污泥3500万吨

650座集中厌氧消化设施，处理了58%的污泥

700座好氧发酵设施，处理了22%的污泥

76套CHP设备，装机容量220兆瓦，占污泥总量的20%

60%污泥农用，3%生态修复，17%填埋，20%焚烧；厌氧消化（好氧发酵）+土地利用（农用）为主

欧洲的污泥处理处置技术路线

欧盟国家50000座污水处理厂，日处理1.7亿立方米年产污泥4000万吨

50%以上的污泥进行了厌氧消化，英国厌氧消化率达到66%

50%以上的污泥农用，20%填埋，20%焚烧填埋量持续减少，焚烧量维持不变，土地利用增加，英国丹麦挪威芬兰卢森堡土地利用均已超过60%

厌氧消化+土地利用（农用）

国家产业政策污泥处理处置鼓励优先采用土地利用作为污泥的最终处置方式，相应地鼓励采用厌氧消化和好氧发酵方式。

《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染物防治技术政策（试行）》《城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南（试行）》《“十二五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划的通知》三、主要工艺路线特点

1.“深填”路线：

营养质无法利用（但没破坏）；

高水平碳排放；

场地日益难找；

多做为临时措施

2.“干焚”路线：

营养质无法利用（被破坏）；无能量输出，如无法平衡，还须能量输入；中等水平碳排放，尾气难以处理处理干净彻底，适用于特种地区及特种污泥

3、“好土”路线案例介绍好氧发酵+土地利用（农用为主）虽无能量回收，但可以增加营养质的循环量，间接减少由化肥生产产生的碳排放，且基本属于低碳排放。

可作为国家污泥处理处置的辅助技术路线

一、工程概况鼓风机电动阀传感器信号调理模块控制系统翻抛机调理剂脱水污泥回填料覆盖物料筛上物筛下物腐熟物料成品外运发酵仓筛分机料斗料斗料斗混料机工艺流程图生物发酵过程在线监测系统水分生物发酵的脱水过程生物发酵的匀翻机动态翻抛翻抛机后熟堆放为应用

堆肥产品无害化：含水率：50%左右有机质：≥200g/kg(干基)氮磷钾含量：≥30g/kg(干基)蛔虫卵死亡率：≥95%种子发芽指数：>70%生产成本：约120~150元/吨污泥含水率影响大有机辅料用量大影响方面多：1、经济景气2、地域3、季节4、天气5、库房条件6、行业竞争全密闭的生物发酵槽1、与水分去除冲突2、耗电3、轻钢结构腐蚀供气方式的区别

严重腐蚀厂房坍塌

堺市石津事业所（污泥好氧发酵处理厂）1、规模50t/d，静态2、进泥65%，不添外来辅料3、发酵周期45天，出泥30%4、除臭采用水洗、酸洗加碱洗。

4、“厌土”路线案例介绍全国3000万吨污泥如采用厌氧消化+土地利用（农用为主）的技术路线进行处理处置，将动态增加3%-10%的营养质循环量；将产生25亿立方米甲烷气清洁能源，可发电40亿度；与其他路线比较，可直接减少碳排放1500万吨，间接400万吨产生巨大的国家利益。应成为国家污泥处理处置的主要技术路线

污泥厌氧消化工艺的理论产能分析

去除1tCOD350m3CH4发电1050度（耗电75度）净输出电975度5万t/d污水厂大约每天产生污泥COD10t厌氧消化率50％发电5025度/d相当于污水厂总耗电量的40%我国污泥的处理现状与问题

据最新调查，在我国现有的污水处理厂中,有污泥厌氧消化处理设施的还不到25%,处理工艺和配套设备完善的不到10%。在为数不多的建设污泥消化池的大型污水处理厂，能够正常运行的很少,有些根本就没有运行。问题：对污泥能源化和减排的意义认识不够；消化池控制管理技术水平不够；污泥碳氮比低，产气量少，运行不稳定；污泥有机物属慢速可降解的固体性有机物，消化时间长，池容大，投资大；产生的沼气不能很好利用；沼气发电不能上网（技术），国家政策鼓励不够（管理）；担心消化池运行安全性（管理）污泥厌氧消化与沼气利用过程急需的先进设备：

厌氧池搅拌设备污泥热交换器各种污泥泵沼气压缩机沼气发电机沼气锅炉沼气脱硫装置能源回收装置

PIC.微生物细胞结构及细胞壁电镜照片污泥中有机物组成复杂，微生物细胞壁结构稳定，难于生物降解我国污水厂绝大多数都没有设初沉池，城市污泥中剩余污泥占绝对多数，需要解决细胞壁的破壁难题和多糖类物质的有效水解，才能保证有机物的去除率能源利用厌氧消化需要在中温甚至高温下运行，需要对进料采取加温，对反应器进行保温，如何有效降低对外部能源的需求是难点之一传统厌氧消化技术面临的挑战利浦厌氧消化技术工程案例细胞破壁高温生物强化水解技术高温溶胞强化水解技术组合物化强化生物水解技术胞内物质释放提高污泥可生化性城市污泥中有机物成分复杂，多为难生物降解的大分子物质，且多以细胞内容物的形态存在。2006年对北京市6个城市污水处理厂的取样分析表明,混合污泥的有机物含量为65%～75%,活性污泥的有机物含量为70%以上,有机物的组成包括碳水化合物10%～20%,脂肪20%～40%,蛋白质30%～40%。传统厌氧消化技术面临的挑战两段（温度分段）厌氧消化工艺高温发酵+中温发酵高温:50-60℃，3-7d;

中温：30-35℃,7-15dTPADMPAD消化后污泥生污泥两相厌氧消化工艺酸化（水解与发酵，产氢产乙酸2个阶段）与甲烷化分别在最佳的环境中进行（pH）厌氧生化反应的各阶段处于最优条件下运行，系统处理效率高，总池容小，加温和搅拌能耗少，运行管理方便，消化更彻底AcidificationMethanogenesis厂区鸟瞰图TSBP温度分级/生物分相厌氧消化技术TSBPADtechnology温度分级：TemperatureStaging第一级采用高温强化水解反应器，实现细胞壁破壁，释放内容物，并强化内容物和多糖类物质的水解和酸化，从而保证有机物的降解率。第二级采用中温产甲烷反应器，实现产乙酸和产甲烷。温度对产甲烷菌活性的影响高温水解中温厌氧生物分相：BacteriaPhased第一级在高温下运行，温度在40~50℃之间，该温度适合水解酸化细菌生长，抑制产甲烷细菌生长。第二级控制在35~38℃之间，适合产甲烷菌生长。通过温度分级自然形成了生物分相，不同微生物在各自最佳的环境下生长。高浓度厌氧消化：HighSolidsContentAD物料浓度控制在8-10%，较常规厌氧提高一倍，消化池容积可缩小一倍物料加热，反应池保温等热耗相应降低对于已建有厌氧消化设施的污泥处理设施，可略加改造即可增加处理能力，增加的能力可用于处理其它有机废弃物。厌氧消化有机物降解TSBP厌氧消化有机物降解率在55%左右，满足城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002中污泥稳定化控制指标，即厌氧消化有机物降解率大于40%的要求；消化污泥深度脱水系统设计参数隔膜挤压全自动板框压滤机

运行周期：4-4.5h；出泥含水率：58%-62%；工艺特点及优点TSBP破壁后消化污泥易脱水设备全自动，操作方便；调质药剂量少；运行费用低，污泥肥效好；脱水沼渣厌氧消化沼渣经脱水晾晒后，含水率39.2%，有机质27.2%，pH6.2-6.6，氮磷钾（N+P2O5+