城镇污水处理厂污泥处理处置技术探索

城镇污水处理厂污泥处理处置技术探索

摘要：城市污水污泥处理的处置环节是污水处理工程重要的组

成部份。文章对城市污水污泥处理处置技术进行总结和分析，提出了

我国污泥处理处置亟待解决的问题，为污泥处理处置方案的选择提供

相关的参考工

关键词：污泥；处置；探索；处理

随着我国城镇化水平的不断提高，城镇污水处理厂规模迅速扩

大，截止至2022年，我国城镇累计建成污水处理厂共1992座，总污

水处理能力超过1亿m3/d,产生含水率为80%摆布的污泥约2005万to

然而，长期以来受“重水轻泥”思想的影响，我国污泥处理处置设施

建设滞后，大量污泥没有经任何处置而随意弃置，已成为制约城镇污

水处理行业正常运行和发展的瓶颈。因此，如何安全处置和资源化利

用污泥是城市污水处理行业面临的最棘手问题。

1污泥处理处置技术

1.1污泥处理技术

污泥处理是指污泥减量、减容、稳定和无害化的过程。污泥处理

相关技术包括污泥厌氧消化和污泥好氧发酵。

1.1.1污泥厌氧消化

城镇污水处理厂的污泥有机物含量高（为65%摆布）。污泥厌氧

消化是在厌氧条件下，通过厌氧微生物的作用将污泥中有机物分解为

稳定物质，产生为以甲烷为主的可燃性气体的过程。

由于污泥厌氧消化具有减少污泥体积，可降低污泥中有机物含

量，改善污泥脱水性能，可产生沼气实现能源回收利用等优点，国内

外已有众多成功案例。然而，污泥厌氧消化能源回收初始投资大，需

要形成一定的规模效应，要求污泥中有机质含量高，而国内大多城市

雨污分流不彻底，污水含砂量高，造成厌氧消化产气率低，维修运行

成本高，制约了其推广和应用。

1.1.2污泥好氧发酵

污泥好氧发酵，即污泥堆肥，指在有氧条件下，污泥中有机物在

好氧发酵微生物作用下发生降解，生成稳定的腐殖质，同时好氧反应

释放出来的热量形成高温(>55℃)杀死病原微生物，以实现污泥减

量化、稳定化、以及无害化的过程。堆肥成品容重减少，质地疏松，

可以被植物利用的营养成份增加，寄生虫卵和病原菌儿乎全部被杀

灭，便于贮存和运输，可以用作肥料和土壤改良剂。

污泥堆肥可使污泥含水量降到35%摆布，能大大减少污泥体积，

消除污泥本身的臭味，改善污泥性状，拓宽污泥资源化利用途径。污

泥堆肥具有初始投资较小，堆肥产品可进行土地利用，是欧美等发达

国家普遍采用的污泥稳定化和无害化相关技术。目前，北京、天津、

上海、秦皇岛、郑州、桂林等地均有污泥好氧发醉工程的相关案例。

1.2污泥处置技术

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经处理后的污泥或者污泥产品在环境中或者利用过程中达到长

期稳定，在对人体健康和生态环境不产生有害影响的最终消纳方式

称为污

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城镇污水处理厂污泥处置混合填埋泥质》(CJ/T249-2022)规定“污

泥用

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于城市生活垃圾卫生填埋场混合填埋含水率指标规定为360%”，达

到此标准后脱水污泥方可进填埋场填埋。

在我国综合考虑各种处置方法的成本、对环境可能产生的影响等

实际情况，尽管污泥填埋存在不少问题，目前仍然是污泥处置的主要

方式。然而，污泥填埋过程产生的渗出液和臭气仍然存在环境风险，

从某种意义讲，污泥填埋并没有最终避免环境的污染，只是延缓了污

染产生的时间。所以，污泥填埋不应是长期依赖的处置方法。

1.2.3焚烧

污泥的焚烧处置是指污泥在专用、非专用焚烧炉内进行热值利用

的一个过程，包括焚烧后所产生飞灰的最终无害化处置。焚烧处理可

以最大限度地实现污泥的减量化（残渣仅为原有体积的10%）,并且

彻底灭杀病原微生物，使有毒的污染物被气化，污泥灰渣中重金属的

活性较污泥中要低不少，灰渣可作建材利用或者填埋。

由于污泥含水率高，污泥热值难以自持燃烧，需要添加辅助燃料，

实际应用中，污泥焚烧普通是跟当地垃圾焚烧、水泥及热电等行业的

窑炉协同焚烧。污泥单独焚烧由于投资及运行费用高昂，易产生二英

等污染物，破坏了污泥中含有的大量有利于植物生长的养分，污泥砂

量大时对锅炉磨损严重；仅合用污泥泥质无法土地利用，用地紧张和

经济比较发达的地区。目前，在日本由于土地限制污泥焚烧得到了广

泛的应用。北京、上海、嘉兴、浙江等经济发达城市也有工程案例。

1.2.4建材利用

污泥建材处置是指污泥直接作为原料创造建造材料•，经烧结的最

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终产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。

水泥生产水泥容中的高温可以把污泥焚烧，再通过一系列化学物

理反应使焚烧产物固化在水泥熟料的晶格中，成为水泥熟料中的一部

分，以达到污泥安全处置的目的。污泥用于水泥熟料的烧制国内外已

有大量成熟经验，我国北京、上海、杭州、柳州等均有污泥用于水泥

熟料烧制的工程案例，实践证明掺加污泥生产的熟料制成的矿渣硅酸

盐水泥和普通硅酸盐水泥，质量彻底符合国家有关标准。污泥用于水

泥熟料的烧制其本质仍属于焚烧，污泥掺烧比例不高（小于20%）,

处置成本高昂，合用于无土地利用条件以及有现成水泥窑炉的地区。

制砖污泥除了有机物以外，还含有20%〜30%的无机物，主要包含

有Ca、Al、Fe和Si等成份。普通情况下，污泥中的灰分和化学特性

与黏土比较的接近，可替代一定比例的黏土用作于制砖。污泥制砖有

两种方法，一种是污泥焚烧灰制砖，另一种是污泥直接制砖，污泥

直接制砖因为生产卫生条件差，相关的应用案例较少，常见的是以利

用污泥焚烧灰制砖为主。

2我国污泥处理处置需解决的问题

经过几十年的发展，欧美等发达国家的污泥处理处置技术已相对

成熟，相关的法律和法规及标准规范已比较完善。而我国污泥处理大

多是脱水后随意弃置，未进行规范化的处理处置，使得污水处理设施

的环境效益大大的降低。从我国城镇污水处理厂污泥泥质，污泥能源

及污泥处理处置投运机制等方面进行考虑，我国的污泥处理处置急需

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解决以下问题。

2.1落实污泥处理处置的经费

污泥处理处置是整个城市污水处理工作中的重要组成部份，污泥

处理处置设施的建设投资占到了污水厂总投资的一半以上，但是，我

国污水处理收费并未包含污泥处置费用，导致污泥处理处置工作无法

开展。为保证污泥得到妥善处置，政府应提供适当资金支持和收费保

障，可考虑将污泥处理处置成本列入污水处理成本中，实施统一收费。

2.2严格控制工业污染

城镇居民生活污水很少含有重金属，而我国多数城镇污水处理厂

污泥重金属超过《农用污泥中污染物控制标准》(GB4284-84),制

约了污泥土地利用，无法实现污泥资源回收。城镇污水处理厂污泥重

金属往往来至于工业废水，因此严格控制不能达到《污水排入城镇下

水道水质标准》(CJ343-2022)的工业废水排入城镇下水道，积极

鼓励产业升级，降低城镇污水处理厂污泥重金属含量，实现污泥循环

利用。

2.3加强污水处理厂的过程控制

我国城镇污水处理厂污泥大多含砂量高，砂对污泥厌氧消化、干

化和焚烧设备磨损严重，严重影响整个处置过程正常运行，降低了设

备的寿命和利用效率。污水处理厂内应在预处理阶段做好砂水分离，

减少污泥含砂量，降低污泥处理处置过程运行成本。

3结语

通过以上对污泥处置技术的分析，我们不难发现，污泥土地利用、

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填埋、焚烧以及建材利用都各有利弊，在选择污泥处理处置方式时应

因地制宜，以“稳定化、减量化、无害化”为目的，并宜利用污泥中

的物质和能量，实现污泥的“资源化''；综合考虑污泥泥质的特征以

及未来的变化、当地土地资源及环境背景状况、