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文档简介
备案号XXXX—XXXX
四川省工程建设地方标准
P
DBJ51/TXXX—XXXX
Technicalspecificationforurbandomesticsludgeutilizationas
buildingmaterialsinSichuanProvince
(征求意见稿)
XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施
四川省住房和城乡建设厅发布
1
1总则
1.0.1为规范城镇生活污泥建材资源化利用技术,提高城镇生活污泥
建材资源化利用水平制定本规程。
【条文说明】污泥处理和建材利用横跨了环保和建材两个行业,资源
化利用需要完成污泥处理为建材生产原料和建材产品两类指标的对
接,从而打通行业壁垒,促进和规范城镇生活污泥处理后作为建材生
产的原料或直接作为建材的资源化利用过程。
1.0.2本规程适用于四川省内经深度脱水、热干化、炭化、焚烧和水
热氧化等技术处理后的城镇生活污泥在建材领域的应用及评价。
【条文说明】聚焦与建材利用紧密相关的深度脱水、热干化、炭化、
焚烧和水热氧化等技术,堆肥、厌氧消化等技术可参照本规程的建材
产品和原料指标进行对接。污水处理厂内的污泥浓缩、污泥脱水、格
栅渣和沉沙,不在本规程的评价和适用范围内。
1.0.3城镇生活污泥建材资源化利用除应符合本规程外,还应符合国
家、行业和地方现行有关标准。
【条文说明】四川省不同地区(市州)建材的应用要求、资源循环规
划、污泥的资源化程度和优选技术有所不同,如高海拔地区、平原地
区,或山区、牧区等不同,除符合本规程的原则要求外,还应满足国
家、行业和地方对不同地区的标准规范要求。
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2术语
2.0.1城镇生活污泥urbandomesticsludge
城镇污水处理厂在污水净化处理过程中产生的含水率不同的半
固态或固态物质,本标准所指污泥特指在城镇污水处理厂经过脱水处
理后的污泥。
2.0.2出泥treatedsludge
城镇生活污泥经深度脱水、热干化、炭化、焚烧和水热氧化等技
术处理后获得的半固态或固态物。
2.0.3污泥处理sludgetreatment
对污泥进行稳定化、减量化和无害化处理的过程,本标准包括深
度脱水、热干化、炭化、焚烧、水热氧化等处理。
2.0.4建材化利用buildingmaterialsutilization
指处理后的城镇生活污泥作为制备建筑材料(如水泥、陶粒、砖
等)部分原料的处置方式。
2.0.5污泥深度脱水sludgedeepdewatering
采用机械力作用的方式进一步去除浓缩污泥中的大量水分,使脱
水后污泥含水率降至60%以下的过程,特殊条件下污泥含水率还可以
更低。
2.0.6污泥热干化sludgedrying
污泥经预处理后,利用热能通过相变分离污泥中难以用机械方式
去除的间隙水和结合水,使之成为干化产品。
2.0.7污泥炭化sludgecarbonization
3
污泥炭化是利用污泥中有机物的热不稳定性,在无氧或缺氧条件
下进行热解处理,使有机物在一定温度条件下发生热裂解的过程,产
物包括由低分子有机物和水蒸气等组成的热解气、焦油以及由固定碳
和无机物为主组成的炭化物。
2.0.8污泥焚烧sludgeincineration
利用焚烧炉将污泥矿化为少量灰烬的处理处置方式。
2.0.9水热氧化hydrothermaloxidation
在特定的温度和压力条件下,利用空气(或氧化剂)与水中的有
机物等进行氧化反应,将水中有机物氧化分解为无机物或小分子有机
物的过程。
2.0.10污泥建材化利用评价体系evaluationsystemforsludge
utilizationasbuildingmaterials
污泥建材利用评价体系用于污泥处理和建材利用总体方案的确
定阶段或既有方案的评价,由原泥处理指标、建材利用指标、碳排放
指标和工作流程、工作原则组成。
4
3基本规定
3.0.1城镇生活污泥资源化利用应以安全、环保、低碳为原则,符合
地区环保和产业规划。
【条文说明】安全和环保原则要求在处理和利用过程中,必须确保污
泥中的有害物质得到有效去除,避免对土壤、水源和空气造成污染。
低碳原则强调在污泥处理和资源化利用过程中,应尽可能减少碳排放,
提高能源利用效率。此外,符合地区环保和产业规划也是实现这一目
标的重要保障,确保污泥处理设施的建设和运营与当地的环保要求和
产业发展方向相协调。
3.0.2经不同技术处理后的城镇生活污泥,可作为水泥、陶粒、砖、
轻质保温建材、回填土、垃圾填埋场覆盖土等污泥建材化产品的原料。
污泥建材化原料泥质指标及产品质量要求指标须满足相应指标要求。
【条文说明】城镇生活污泥中的无机成分主要由氧化物组成,如SiO2、
CaO、Al2O3、Fe2O3、MgO和P2O5,约占干物质的20%-40%。其矿物组成
与粘土和硅酸盐水泥相似,可用于生产建筑材料,本规程选用技术较
为成熟的建材化利用方式作为污泥消纳的手段。规定城镇生活污泥经
不同技术处理后,可作为水泥、陶粒、砖、轻质保温建材、回填土、
垃圾填埋场覆盖土等污泥建材化产品的原料,该污泥需满足水泥、陶
粒、砖、轻质保温建材、回填土、垃圾填埋场覆盖土等常规原料的相
应指标要求,对应产品质量要求也须符合相关行业标准。
3.0.3建材化产品须进行重金属浸出试验,且应满足附录A的基本要
求。当产品应用于不同领域时,所制产品必须符合相关行业的产品标
准和环保要求,严禁对环境造成二次污染。
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【条文说明】污泥建材化综合利用时,主要须考虑两点:一是避免污
泥对环境带来污染;二是掺入的污泥对产品生产工艺和产品的质量不
产生影响,生产的产品必须符合相关的标准和规范,污泥建材利用重
金属浸出及灰渣中限制值见附录A。当污泥用作辅助建材(如回填土、
垃圾填埋场覆盖土)时,其回填后的土壤和地下水有关指标应符合现
行标准《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》GB15618
和《地下水质量标准》GB/T14848中的相关规定。
3.0.4城镇生活污泥处理和资源化利用技术方案的选择和评价,宜采
用污泥建材化利用技术方案评价体系。
【条文说明】不同的城镇生活污泥处理和处置过程中需要一定能耗,
并产生大量二氧化碳,应对其进行环境评价,使其具有足够环境效益。
具体技术方案的选择和评价,宜采用污泥建材化利用技术方案评价体
系。
6
4污泥建材化原料泥质指标及产品质量要求
【条文说明】污泥建材化利用主要采用脱水污泥或污泥焚烧灰制水泥、
制陶粒、制砖、制轻质保温建材等。本部分条款根据常规建材对原材料
性质要求,提出适用污泥建材化利用的泥质要求,并规定了污泥建材化
产品质量要求。
4.1水泥
Ⅰ污泥基水泥熟料原料泥质指标及使用规定
4.1.1处理后的城镇生活污泥用作水泥熟料生产原料时,其理化指标、
污染物指标、用量应满足表4.1.1的限制规定。此外入窑污泥中氟(F)
元素的含量不应大于0.5%,氯(Cl)元素含量不应大于0.04%,随
生料入窑的污泥焚烧灰中硫(S)元素含量不应大于0.014%,从窑头、
分解炉高温区投加的污泥中的硫(S)不应大于3000mg/kg熟料。
表4.1.1水泥用污泥性能指标
污泥添
指标限污泥含
污泥类型喂入的位置加比例
值水率/%
/%a
分解炉或窑
脱水污泥70~80<1.2
尾烟室
深度脱水污泥50~60分解炉<2.5
≤
含水率/%
理化指标半干化污泥30~40分解炉<7.4
80%
主燃烧器或
全干化污泥5~10<10.0
分解炉
污泥焚烧灰渣<5随生料入窑<5.0
7
pH
5.0~13.0
总镉(mg/kg)
<20
总汞(mg/kg)
污染物指<25
标总铅(mg/kg)
<1000
总铬(mg/kg)
<1000
a表示污泥以干基计的添加量占熟料产量的比例
【条文说明】利用水泥窑对污泥进行协同处置,让有机物彻底分解,使
污泥得以彻底的减容、减量和稳定化;燃烧后的残渣成为水泥熟料的一
部分,无残渣飞灰产生,不需要对焚烧灰另行处置。处理后的城镇生活
污泥用做水泥熟料生产原料时,应该对污泥含水率和pH应该进行控制。
城镇污水处理厂污泥可在不同的喂料点进入水泥生产过程。喂入的位置
根据污泥预处理方式不同而不同,污泥添加比例亦随之变化。常见的喂
料点是:窑尾烟室、上分解炉。污泥焚烧残渣可通过正常的原料喂料系
统进入,含有低温挥发成分(例如烃类)的污泥必须喂入窑系统的高温
区。通常,湿污泥经过泵送直接入窑尾烟室;利用水泥窑协同处置干化
或半干化后的污泥时,在窑尾分解炉加入;外运来的污泥焚烧灰渣,可
通过水泥生料配料系统处置。参照现行标准《城镇污水处理厂污泥处置
水泥熟料生产用泥质》CJ/T314中的相关规定:污泥用于水泥熟料生
产时,其污染物指标及限值应满足表4.1.1的要求。此外参照现行标准
《水泥窑协同处置固体废物环境保护技术规范》HJ622中的相关规定:
入窑污泥中氟(F)元素的含量不应大于0.5%,氯(Cl)元素含量不应大
于0.04%,随生料入窑的污泥焚烧灰中硫(S)元素含量不应大于0.014%,
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从窑头、分解炉高温区投加的污泥中的硫(S)不应大于3000mg/kg熟
料。
4.1.2掺烧干化污泥时,需将污泥破碎、粉磨达到通用水泥生料粒径
要求(0.08mm筛孔筛余质量分数不得超过10%),可直接与生料粉
混合进料。
4.1.3污泥分析鉴别应选取当天新鲜出泥,采用多点取样,每批次样
品数量不低于3组,样品质量应不低于1kg。每组样品平行测量3次。
【条文说明】污泥分析鉴别应从多个不同的位置采集样品,以确保样品
的代表性,样品质量参照现行标准《城镇污泥标准检验方法》CJ/T221
中的相关规定。
Ⅱ污泥基水泥熟料产品质量要求
4.1.4所制通用水泥熟料产品应符合现行标准《硅酸盐水泥熟料》
GB/T21372中对水泥熟料生产用泥质的规定,具体指标如表4.1.4所
示。
表4.1.4通用水泥熟料性能指标
指标限值抗压强度/MPa
化游离氧化物初凝终凝时
安定性强度
学钙(质量≤1.5理时间间3d28d
等级
成分数)/%性
分氧化镁能
不小
要(质量分≤5.0要不大于沸煮法≥
于42.5≥22.0
求数)/%求390min合格42.5
45min
烧失量≤1.0
9
(质量分
数)/%
不溶物
(质量分≤0.5
数)/%≥
52.5≥27.0
三氧化硫52.5
(质量分≤1.5
数)/%
氯离子
(质量分≤0.06
数)/%
氧化钙与放
内照射指数IRa应不大于1.0,外照射指数Ir应不大于
二氧化硅≥2.0射
1.0。
质量比性
硅酸盐矿
物(质量≥66.0
分数)/%
备注:
1.游离氧化钙、氧化镁、烧失量、不溶物、三氧化硫、氯离子、氧化钙、二氧化硅、三
氧化二铝、三氧化铁、氧化钾和氧化钠含量测定按GB/T176的规定进行;
2.凝结时间、沸煮安定性按GB/T1346进行;
3.强度试验方法按GB/T17671进行;
4.放射性按照GB6566进行。
4.1.5所制通用水泥熟料产品的其他要求(选择性指标)还应满足现
行标准《硅酸盐水泥熟料》GB/T21372中对水泥熟料生产用泥质的
相关规定。水泥熟料中重金属限值和可浸出重金属含量应符合GB
30760的相关规定。
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【条文说明】所制通用水泥熟料产品的水溶性铬(六价)、重金属含量
和可浸出重金属含量等其他要求还应满足现行标准《硅酸盐水泥熟料》
GB/T21372中对水泥熟料生产用泥质的相关规定。水泥熟料中重金属
限值和可浸出重金属含量应符合现行标准《水泥窑协同处置固体废物技
术规范》GB30760的相关规定。
4.1.6生产所得的熟料除满足以上要求外,由熟料生产的通用硅酸盐
水泥产品质量还应符合现行标准《通用硅酸盐水泥》GB175中对技
术性能要求的相关规定。
【条文说明】硅酸盐熟料已是一种中间产品,可掺入适量石膏及混合材
料制备即可制得通用硅酸盐水泥。通用硅酸盐水泥是最普遍的建筑材料。
因此生产所得的熟料除满足现行标准《硅酸盐水泥熟料》GB/T21372
中对水泥熟料生产用泥质的相关规定外,由熟料生产的通用硅酸盐水泥
产品质量还应符合现行标准《通用硅酸盐水泥》GB175中对技术性能
要求的相关规定。
4.2陶粒
Ⅰ污泥基陶粒原料泥质指标及使用规定
4.2.1处理后的城镇生活污泥可作为原料制备陶粒。根据污泥泥质情
况,通过与粘土、粉煤灰、页岩等其它原料混合配料,使陶粒原料化
学组成满足表4.2.1的要求。
表4.2.1陶粒用污泥混合料性能指标
化学成分SiO2Al2O3Fe2O3CaO+MgOK2O+Na2O
11
含量/%48~798~253~121~120.5~7
【条文说明】污泥中含有SiO2、Al2O3、Fe2O3,类似黏土的成分,可作为
原料制备陶粒。但污泥中二氧化硅等成分含量少,有机质含量较高,不
宜直接烧制陶粒。因此,要烧制出合格的陶粒制品,应根据不同类型污
泥的化学成份与特性,采用优质粘土、建筑弃土、页岩或粉煤灰为主要
原料,经过回转窑高温焙烧膨化而成。根据污泥泥质情况,通过与粘土、
粉煤灰、页岩等其它原料混合配料,参照《城镇污水处理厂污泥处理处
置技术指南(试行)》建科〔2011〕34号中的相关规定使陶粒原料化学
组成满足表4.2.1的要求。
4.2.2污泥基陶粒用污泥混合料的化学组成还应满足下式要求:
��2�3+𝑆�2
【条文说明】污泥中含有SiO和AlO总量与FeO=、3C.a5O~1等0氧化物之和
𝐹2�3+𝐶�+𝑀�2+𝐹�2+3𝐶2�+�22�3
的比值应符合上述要求。
4.2.3根据陶粒制备工艺不同,对处理后城镇生活污泥泥质物性指标
也有一定区别,具体如表4.2.3。
表4.2.3不同生产工艺对陶粒用污泥的要求
含水率
工艺名称污泥掺量
污泥混合料
干化-烧结≤50%≤10%--
湿法造粒-烧结≤50%≤60%≤30%
【条文说明】污泥制陶粒分为干化-烧结和湿法造粒-烧结两种工艺。干
化-烧结工艺制陶粒时,宜首先将污泥干化至含水率在10%以下,污泥
掺量在50%以内。湿法造粒-烧结工艺制陶粒时,宜首先将污泥干化至
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含水率在60%以下,并添加一定量的辅料和添加剂制得混合料,混合
料含水率应降至30%以下。参照现行标准《天津市污泥处理技术规程》
DB/T29-269中的相关规定:城镇生活污泥用于生产时,根据陶粒制备
工艺不同,对处理后城镇生活污泥泥质物性指标也有一定区别,具体如
表4.2.3。
Ⅱ污泥基陶粒产品质量要求
4.2.4处理后的城镇生活污泥制备的陶粒其颗粒级配、密度等级、表
观密度、筒压强度及强度标号、吸水率和软化系数、粒型系数、有害
物质应满足现行标准《污泥陶粒》JC/T2621中第5章的相关规定。
【条文说明】处理后的城镇生活污泥制备的陶粒其颗粒级配、密度等级、
表观密度、筒压强度及强度标号、吸水率和软化系数、粒型系数、有害
物质应满足现行标准《污泥陶粒》JC/T2621中第5章中的相关规定。
4.2.5污泥陶粒中可浸出重金属需满足表4.2.5中的规定。
表4.2.5陶粒可浸出重金属指标
可浸出重金属限值
总镉(mg/L)≤0.03
总锰(mg/L)≤1.0
总铅(mg/L)≤0.3
总铬(mg/L)≤0.2
总砷(mg/L)≤0.1
总镍(mg/L)≤0.2
总锌(mg/L)≤1.0
总铜(mg/L)≤1.0
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4.3砖
【条文说明】处理后的污泥可与其他制砖原料混合制坯,高温烧制,也
可直接以污泥焚烧灰制砖和干污泥直接制成免烧砖。利用污泥制造免烧
砖的方式相比于烧结砖能源消耗低、经济效益好。本部分条款规定了污
泥基砖原料泥质指标及污泥砖的质量要求。
Ⅰ污泥基砖原料泥质指标及使用规定
4.3.1处理后的城镇生活污泥用作烧结砖原料用泥泥质应满足表4.3.1
的要求。污泥用于制砖与人群接触场合时,污泥生物学指标应满足表
4.3.1中的要求,且不能检测出传染性病原菌。
表4.3.1烧结砖原料用泥泥质指标
指标限值
含水率/%≤40%
理化指标
pH5.0~10.0
烧失量和放射烧失量(干污泥)≤50%
性核素指标放射性核素指标IRa≤1.0Ir≤1.0
总镉(mg/kg干污泥)<20
总汞(mg/kg干污泥)<5
总铅(mg/kg干污泥)<300
污染物指标总铬(mg/kg干污泥)<1000
总砷(mg/kg干污泥)<75
总镍(mg/kg干污泥)<200
总锌(mg/kg干污泥)<4000
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总铜(mg/kg干污泥)<1500
矿物油(mg/kg干污泥)<3000
挥发酚(mg/kg干污泥)<40
总氰化物(mg/kg干污泥)<10
粪大肠菌群菌值>0.01
生物学指标
蠕虫卵死亡率>95%
【条文说明】参照现行标准《城镇污水处理厂污泥处置制砖用泥质》
GBT25031中的相关规定要求处理后的城镇生活污泥用作烧结砖原料用
泥泥质理化指标、烧失量和放射性核素指标、污染物指标和生物学指标
应符合表4.3.1中的要求。
4.3.2处理后的城镇生活污泥用作免烧结砖原料用泥泥质宜符合现行
标准《硅酸盐建筑制品用砂》JC/T622中的相关规定。
【条文说明】当处理后的污泥以污泥焚烧灰和脱水污泥的形式直接制成
免烧砖时,替代了部分砂,因此其泥质指标宜符合现行标准《硅酸盐建
筑制品用砂》JC/T622中的相关规定。
4.3.3污泥占免烧砖总原料重量比(以干污泥计)不宜超过10%,在
工业条件允许或产品需要的情况下,经实验验证,混合比例可适当提
高。
【条文说明】根据《城镇污水处理厂污泥处理处置技术规范》(征求
意见稿)干污泥砖的抗压强度随干污泥含量的增加而降低,污泥(灰)
含量低于10%制砖时,其抗压性比污泥砖黏土砖好。研究表明当污泥
(灰)含量为10%,其抗压性能较好。
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Ⅱ污泥基砖产品质量要求
4.3.4处理后的城镇生活污泥制备的烧结砖产品质量应当满足现行标
准《烧结普通砖》GB5101、《烧结多孔砖和多孔砌块》GB13544和
《烧结空心砖和空心砌块》GB13545中的相关规定。
【条文说明】烧结砖根据成型模具不同,可制成烧结普通砖、烧结多孔
砖、多孔砌块、烧结空心砌块,每种产品所遵循标准不同,因此处理后
的城镇生活污泥制备的烧结砖产品质量应当满足现行标准《烧结普通砖》
GB5101、《烧结多孔砖和多孔砌块》GB13544和《烧结空心砖和空心
砌块》GB13545中的相关规定。
4.3.5处理后的城镇生活污泥制备的免烧砖产品质量应满足表4.3.5的
规定。该免烧砖用于工程时,须试验段验证。
表4.3.5免烧砖表面质量、尺寸偏差、力学及物理性能
项目要求
外观表面整洁
缺棱掉角的最大投影尺寸/mm≤15
弯曲/mm≤2
杂质凸出高度/mm≤2
表面质量非贯穿裂纹最大投影尺寸
≤30
裂纹长度/mm
贯穿裂纹不允许
色差、杂色不明显
平整度/mm≤2.0
16
长度、宽度/mm±2.0
尺寸偏差高度/mm±2.0
垂直度/mm≤2.0
平均值≤32
5h沸煮吸水率(抗风化性能)/%
单块最大值≤35
平均值≤0.74
饱和系数(抗风化性能)
单块最大值≤0.77
体积密度/kg/m3≥1800
软化系数≥0.8
干缩值/mm/m0.5
抗压强度损失率≤30%,
抗冻性
外观无明显变化
吸水率/%≤15
泛霜无泛霜现象
单块最小值≥0.3
抗折强度/Mpa
平均值≥0.5
单块最小值≥3.0
抗压强度/Mpa
平均值≥5.0
【条文说明】我国尚没有关于污泥制备免烧砖的规范或标准,为此,其
表面质量、尺寸偏差、力学及物理性能参考现行标准《工程渣土免烧再
生制品》JG/T575中的相关规定,如表4.3.5。
4.4轻质保温建材
Ⅰ污泥基轻质保温建材原料泥质指标及使用规定
17
4.4.1处理后的城镇生活污泥可以作为填料掺入,用于生产保温砂浆、
加气混凝土等,作为原料用泥泥质指标可参照表4.3.1的要求。
【条文说明】处理后的城镇生活污泥作为填料掺入,用于生产保温砂浆、
加气混凝土等,作为原料用泥,其泥质指标如理化指标、烧失量和放射
性核素指标、污染物指标和卫生学指标应符合表4.3.1中的要求。
Ⅱ污泥基轻质保温建材产品质量要求
4.4.2污泥基轻质建材产品质量应符合现行标准《硅酸盐建筑制品用
砂》JC/T622中第6章的规定。
表4.4.2污泥基轻质建材产品质量要求
序号项目指标
1干密度
JG/T266中6.1.1规定
2导热系数
3强度等级JG/T266中6.1.2规定
性能
4吸水率JG/T266中6.1.3规定
其构件耐火极限符合
5耐火极限
GB50016的规定
6表面平整度允许偏差/mm±10
裂纹平面≤400
7
尺寸偏差/mm/m2立面≤350
现浇
8和外观裂纹宽度/mm≤1
9厚度允许偏差/%±5
10表面油污、层裂、表面疏不允许
18
松
11缺棱掉角/mm≤30
长度/mm±4
12尺寸允许偏差宽度/mm±2
高度/mm±2
制品
表面平整
度允许偏±3
13外观质量
差/mm
其余同现浇
【条文说明】我国尚没有关于污泥基轻质建材产品质量的规范或标准,
为此,其性能、尺寸偏差和外观参考现行标准《泡沫混凝土》JG/T266
中的相关规定,如表4.4.2。
4.5回填土
Ⅰ污泥基回填土原料泥质指标及使用规定
【条文说明】从本部分开始,规定了污泥辅助建材的要求。经无害化和
稳定化处理后的污泥及污泥产品,除了建材化利用产品外,还可以作为
辅助建材,以回填土、覆盖土等形式可用于基础回填、垃圾填埋场覆土
等领域,使污泥中的无机质得以充分利用。
4.5.1处理后的城镇生活污泥须经固化后才可作为回填材料用于场地
平整、道路路基、洼地填充等。
4.5.2污泥作为道路回填用土的技术要求应达到现行标准《公路工程
无机结合料稳定材料试验规程》JTGE51、《公路路基设计规范》JTG
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D30和《公路路面基层施工技术细则》JTJ/TF20中对无机结合料稳定
土的无侧限强度、塑限、液限、压实度等指标的相关规定。
【条文说明】污泥作为道路回填用土的技术要求应达到现行标准《公路
工程无机结合料稳定材料试验规程》JTGE51、《公路路基设计规范》
JTGD30和《公路路面基层施工技术细则》JTJ/TF20中对无机结合料稳
定土的无侧限强度、塑限、液限、压实度等指标的相关规定。
Ⅱ污泥基回填土产品质量要求
4.5.3城镇生活污泥可作为路基材料,但需采用水泥、石灰、粉煤灰、
矿渣、建筑渣土等进行固化。
【条文说明】依据现行标准《天津市污泥处理技术规程》DB/T29-269
中的相关规定:固化剂的掺入比宜控制在5%~20%,分别进行制样,测
定凝固时间,测定养护7d、14d和28d的无侧限抗压强度,按最优性价
比最终确定固化剂的掺入比。
4.5.4城镇生活污泥用作路堤填料时,经固化稳定化处理后作路堤材
料时,其液限不应大于50%,塑性指数不应大于26,最小承载比应
符合表4.5.4的规定。
表4.5.4路堤填料最小承载比要求
填料最小承载比CBR(%)
路面底面以
路基部位高速公路、一
下深度(m)二级公路三、四级公路
级公路
上路轻、中等及重交通0.8~1.5433
20
堤特重、极重交通1.2~1.943-
下路轻、中等及重交通1.5以下
322
堤特重、极重交通1.9以下
注:1.当路基填料CBR值达不到表列要求时,可掺石灰或其他稳定材料处理。
2.当三、四级公路铺筑沥青混凝土和水泥混凝土路面时,应采用二级公路的规定。
【条文说明】依据现行标准《公路路基设计规范》JTGD30中3.3.3的
相关规定制定。
4.5.5城镇生活污泥用作路床填料时,其最小承载比应符合表4.5.5要
求。
表4.5.5路堤填料最小承载比要求
填料最小承载比CBR(%)
路面底面以
路基部位高速公路、一
下深度(m)二级公路三、四级公路
级公路
上路床0~0.3865
下路轻、中等及重交通0.3~0.8543
床特重、极重交通0.3~1.254
注:1.该表CBR试验条件应符合现行《公路土工试验规程》(JTGE40)的规定。
2.年平均降雨量小于400mm地区,路基排水良好的非浸水路基,通过试验论证可采用
平衡湿度状态的含水率作为CBR试验条件,并应结合当地气候条件和汽车荷载等级,
确定路基填料CBR控制标准。
【条文说明】依据现行标准《公路路基设计规范》JTGD30中3.3.2的
相关规定制定。
4.5.6回填土所在地的土壤和地下水和有关指标应符合现行标准《土
壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》GB15618和《地
21
下水质量标准》GB/T14848中的相关规定。
【条文说明】我国尚没有关于污泥基回填土质量的规范或标准,为此,
其质量要求参照现行标准《天津市城镇污泥处理处置技术规程》
DB/T29-269中第8章淤泥路基填筑的相关要求。现有规范主要对城
镇生活污泥处置制砖、园林绿化、土地改良、填埋和农用泥质中污染
物含量作了相关规定,缺乏固化污泥应用于填筑路基时污染物浓度控
制标准,其回填地的土壤和地下水和有关指标应符合现行标准《土壤
环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》GB15618和《地下
水质量标准》GB/T14848中的相关规定。
4.6垃圾填埋场覆盖土
Ⅰ污泥基垃圾填埋场覆盖土原料泥质指标及使用规定
4.6.1城镇生活污泥用作垃圾填埋场覆盖土添加料时,其指标及限制
应满足表4.6.1中的规定,同时不得检测出传染性病原菌。
4.6.1用作垃圾填埋场终场覆盖土的指标及限值
序号指标限值
1含水率/%<45
2臭气浓度<2级(六级臭度)
基本指标
3横向剪切强度/(kN/m2)>25
4有机质/%<50
5粪大肠菌群值>0.01
生物学指标
6蠕虫卵死亡率/%>95%
【条文说明】参照现行标准《城镇污水处理厂污泥处置混合填埋用泥
22
质》GB/T23485第5章中,城镇生活污泥用作垃圾填埋场覆盖土时,
其指标应满足表4.6.1中的相关规定,同时不得检测出传染性病原菌。
参照现行标准《天津市城镇污泥处理处置技术规程》DB/T29-269中
6.3有机质含量须小于50%,通过在污泥中掺入一定比例的泥土或矿
化垃圾均匀混合,且含水率须小于40%,渗透系数大于10-4cm/s,并
堆置4天以上来提高污泥的承载能力,消除其膨润持水性,粘土覆盖
层厚度应为20~30cm。
Ⅱ垃圾填埋场覆盖土使用规定
4.6.2城镇生活污泥作为日覆盖土进入填埋场时必须先对污泥进行改
性,进行定点倾斜、摊铺、压实,其指标应符合表4.6.2的规定。
表4.6.2污泥用作垃圾填埋场日覆土的规定
序号项目准入条件
1有机质<50%
2渗透系数<10-4cm/s
3使用后蝇密度<5只/(笼·天)
4压实厚度>20cm
5压实密度>1000kg/m3
6改性后承载力>50kpa
【条文说明】依据《城镇污水处理厂污泥处理处置技术规范》(征求
意见稿)规定:将污泥作为垃圾填埋场日覆盖土必须首先对污泥进行
改性,使其满足填埋用土力学和环保要求后使用。参照现行标准《天
津市城镇污泥处理处置技术规程》DB/T29-269中6.3有机质含量须
小于50%,通过在污泥中掺入一定比例的泥土或矿化垃圾均匀混合,
23
且含水率须小于40%,渗透系数大于10-4cm/s,并堆置4天以上来提
高污泥的承载能力,消除其膨润持水性,粘土覆盖层厚度应为20~30cm。
4.6.3若在污泥中掺入泥土或矿化垃圾时应保证充分混合,堆置时间
应大于4d,混合材料的承载能力应大于50kPa。
4.6.4污泥用作垃圾填埋场覆盖土添加料时,其污染物指标及限值应
满足表4.6.4的要求。
表4.6.4污染物指标及限值
序号污染物指标限值
1总镉(mg/kg干污泥)<20
2总汞(mg/kg干污泥)<25
3总铅(mg/kg干污泥)<1000
4总铬(mg/kg干污泥)<1000
5总砷(mg/kg干污泥)<75
6总镍(mg/kg干污泥)<200
7总锌(mg/kg干污泥)<4000
8总铜(mg/kg干污泥)<1500
9矿物油(mg/kg干污泥)<3000
10挥发酚(mg/kg干污泥)<40
11总氰化物(mg/kg干污泥)<10
【条文说明】参照《城镇污水处理厂污泥处置混合填埋用泥质》GB/T
23485的相关规定:污泥用作垃圾填埋场覆盖土添加料时,其污染物
指标及限值应满足表4.6.4的要求。
24
5城镇生活污泥处理技术及出泥泥质指标
5.1一般规定
5.1.1在确定城镇生活污泥处理技术时,应当全面而深入地考量诸多
因素,包括但不限于当地已发展的污泥化建材产业现状、污泥的实际
产量、污泥的物理化学性质、当地的能源结构特点以及现有的技术设
备水平等。
5.1.2城镇生活污泥处理应配置废水和废气等环保处理设施。
5.1.3城镇生活污泥处理及资源化途径的各项记录材料应按要求保存。
5.1.4城镇生活污泥的取样方法宜按HJ/T20执行。
5.2深度脱水
Ⅰ一般规定
5.2.1通过机械的方式将调理后污泥中的部分细胞内部水、污泥颗粒
间隙水分离出来。
5.2.2机械脱水主要采用板框压滤机、带式压滤机、离心脱水机等设
备,脱水工艺应根据污泥特性、后续处理处置方式、投资和运行费用
等因素综合确定。
5.2.3深度脱水前应对污泥进行有效调理,根据不同来源污泥及经济
性优选不同调理剂。调理前污泥的含固率宜为2%~8%。
【条文说明】污泥调理有化学调理、物理调理及生物调理三种方式。
目前普遍采用投加调理剂的化学调理方式进行污泥调理,成熟且普遍
的药剂有铁盐、铝盐及其聚合物、氧化钙、聚丙烯酰胺(PAM)等。投
25
加的调理剂或产物不应对污泥的最终处置产生不利影响,不宜使用含
氯离子等具有腐蚀性的污泥调理药剂,石灰添加量不宜超过10%。加
药量和投加比例对出泥含水率有重要影响,需根据污泥量计算确定。
外来脱水污泥调理前应稀释至适宜的含固率,稀释用水宜采用中水或
者滤液;同时处理高含水率污泥(含水率为95%以上)和外运来的脱水
污泥(含水率为80%左右)时,也可采用高含水率污泥稀释脱水污泥。
5.2.4泥饼的处理应考虑泥饼排放、传送系统及污泥最终处置方法的
要求。
【条文说明】当采用焚烧处置时,若深度脱水系统与焚烧系统建在一
起,则可在压滤机底部留有空间,贮存泥饼并将其计量后输送至焚烧
炉;也可在压滤机及焚烧炉之间设置泥饼贮存设施,进行短驳运输。
若深度脱水系统与焚烧系统不在同一厂区,则泥饼由运输设备运至泥
饼贮存设施后统一外运。
Ⅱ污泥深度脱水出泥泥质指标
5.2.5深度脱水进泥含水率不宜低于90%,脱水后含水率不高于60%。
5.2.6各种调理方法与主要机械方式相结合的深度脱水工艺的出泥泥
质指标应满足表5.2.6。
表5.2.6经各种深度脱水工艺处理的出泥泥质指标
序号脱水机械带式压滤机或离心脱板框压滤机泥
调理方法水机泥饼含水率(%)饼含水率(%)
1采用有机高分子药剂70~8265~75
2采用无机金属盐药剂-65~75
3采用无机金属盐药剂和石灰-55~65
4采用氧化剂和混凝剂-50~65
26
5高温热工调理50~65<50
6化学和物理组合调理50~65<50
5.3污泥热干化处理
Ⅰ一般规定
5.3.1污泥热干化主要是利用热媒与污泥进行直接或间接的换热,从
而脱除污泥中的水分。
【条文说明】污泥热干化根据加热方式分为热直接干化系统和间接干
化系统,直接干化系统包括圆盘干燥器、直接加热转鼓干燥器、带式
干燥器等方式;间接干化系统包括流化床干燥器、间接加热转鼓干燥
器、多级圆盘干燥器、薄膜干燥器(涡轮薄层干燥器)等方式。
5.3.2污泥热干化的热源应充分利用污泥自身的热量和其他设施的余
热,不宜采用优质一次源作为主要干化热源。
【条文说明】污泥热干化处理应选在就近持续、稳定获得余热热源
的地方,如污泥焚车间、污泥炭化车间等附近,利用废热、烟气作为
热源。一般不宜采用一次性优质能源作为污泥干化热源。
5.3.3需干化的污泥含水率应在60%~80%,干化出泥应避开污泥的粘
滞区,干化后的污泥含水率应不大于40%。
【条文说明】污泥热干化应根据热源、进泥泥质、资源化利用途径等,
确定干化程度,通过技术经济综合确定热干化设备类型及方案。
Ⅱ污泥热干化出泥泥质指标
27
5.3.4经热干化处理后的城镇生活污泥泥质指标应满足表5.3.4。
表5.3.4热干化处理的出泥泥质指标
指标泥质特点
含水率30%~40%(含30%及40%)
污泥(重
≥60%(以进泥含水率80%计)
量)减量比
后续污泥处置方式为混合焚烧6~12(含6及12)
pH后续污泥处置方式为混合焚烧以
5~10(含5及10)
外
氯离子≤0.55×104mg/kg(以干污泥质量计)
采用筛孔直径为39mm的圆孔试验筛,
筛上物质量比例<20%;采用筛孔直径
后续污泥处置方式为焚烧
颗粒度为50mm的圆孔试验筛,不应存在筛上
物
后续污泥处置方式为焚烧以外暂无要求
污泥干化处理后铬、汞、镍、铅、砷、铜、锌和镉的含量应满足GB24188
重金属
的要求,同时均不应高于处理前的含量
5.4污泥炭化
Ⅰ一般规定
5.4.1污泥炭化可根据炭化炉的运行温度不同,分为高温炭化
(600~800℃)、中温炭化(400~600℃)以及低温炭化(250~400℃)。。
5.4.2污泥炭化技术中高温炭化和中温炭化工艺,污泥含水率应不高
于30%,低温炭化工艺污泥含水率应根据工艺确定。
28
【条文说明】高温炭化和中温炭化工艺宜与热干化工艺联用,将污泥
含水率降低至20%~30%。干化过程在微负压环境中进行,宜优先使用
炭化余热烟气作为热源,不宜单独设立供热系统;根据热量与物料接
触形式分为直接换热和间接换热。炭化过程必须在缺氧、微负压环境
中进行;设备应使用密闭性良好的热解设备。
5.4.3污泥炭化工艺烟气排放指标应符合《城镇污水处理厂污泥处置
单独焚烧用泥质》GB/T24602。
Ⅱ污泥炭化出泥泥质指标
5.4.4干化污泥经炭化后,污泥中有机物热解转变成热解气,无机物
和残炭应转变成含水率不小于5%的污泥基生物炭。
5.4.5经过高温处理,病原性微生物和细菌等被杀灭,应卫生安全。
5.4.6污泥基生物炭以“炭+无机灰分”的形式存在,物化性质应稳定。
【条文说明】污泥基生物炭具有密度较轻、颗粒状、干燥、无臭等特
点,运输和使用方便;具有多孔质特点,表面面积大,有较强的吸附
性和吸湿性特点,可用作吸附剂;
5.5污泥焚烧
Ⅰ一般规定
5.5.1焚烧处理入炉前应采用机械脱水或机械脱水+热干化等工艺降
低污泥入炉含水率,污泥泥质应符合现行标准《城镇污水处理厂污泥
处置单独焚烧用泥质》GB/T24602中的相关规定。
5.5.2采用污泥热干化工艺时,宜就近利用现有可稳定获得的可靠热
源作为污泥干化处理的热源。不宜采用优质一次能源作为主要干化热
29
源。
5.5.3污泥焚烧可分为单独焚烧和协同焚烧。
【条文说明】焚烧系统应由污泥储运系统、焚烧系统、余热利用系统、
补充热源系统、烟气净化系统、灰渣储运系统、空气压缩系统、氮气
安全系统、给排水系统及烟囱等组成。
5.5.4应设置烟气热能回收、净化处理设施,除热电厂及水泥厂协同
焚烧外,处理后的烟气排放值应符合现行国家标准《生活垃圾焚烧污
染控制标准》GB18485及项目所在地地方标准的有关规定。
条文说明:现行标准《城市污水处理厂污泥处理处置技术规程》
DB34T3832中8.1.5和《城镇污水处理厂污泥处理技术规程》CJJ131
中的相关规定执行。
5.5.5燃气设备应设置燃气泄露报警装置。
Ⅱ污泥焚烧出泥泥质指标
5.5.6焚烧后的炉渣热灼减率应低于5%。
5.5.7焚烧后的炉渣在资源化利用前应经过鉴定。
【条文说明】污泥焚烧的炉渣与除尘设备收集的收尘灰和飞灰应分别
收集、储存和运输。
5.6污泥水热氧化
Ⅰ一般规定
5.6.1污泥水热氧化主要工艺环节包括污泥浆化过滤、氧化剂投加、
主反应装置、热量回收、污泥脱水、氧化液处理系统和尾气处理系统。
5.6.2污泥进入水热氧化反应装置前应进行浆化均质处理,将含水率
30
保持在88%~97%范围,粒径小于6mm,保持较好的流动性。。
【条文说明】水热氧化反应装置由特种金属材料制造的压力容器构成,
包括反应釜、氧化剂投加装置(氧化剂可以是纯氧、空气、双氧水等)、
气液分离器等,主反应装置的设计和制造应根据污泥的性质选择合适
的材料,考虑装置防腐要求。
5.6.3污泥水热氧化反应参数:反应温度180~250℃,反应时间
30~90min,反应压力1.5~6.0MPa。
【条文说明】若污泥中干基有机质含量较高(≥40%),在采用连续式
水热氧化和有较好的热回收系统条件下,污泥水热氧化反应可实现运
行热量自持,除系统启动时,正常运行不需要外部供热。水热氧化系
统应设置安全阀,防范水热氧化过程中压力骤升情况。氧化剂推荐采
用压缩空气,氧化剂投加量由污泥中的有机质含量及设计的有机质去
除率决定。水热氧化系统内的运行压力要高于反应温度所对应的蒸汽
压,避免污泥中的水分大量汽化。
5.6.4系统的热能回收装置(如冷却釜、换热器等)没有一条相关规
定,内容缺失,建议适当补充。
5.6.5推荐采用隔膜板框压滤机对水热氧化后的污泥进行固液分离,
此过程通常无需加絮凝剂,通过压滤机进料泵输送进入压滤机过滤和
压榨后可得到含水率较低的污泥滤饼(含水率<40%)和低悬浮固体含
量的澄清滤液。
5.6.6水热氧化反应釜排放废气中主要含有低浓度挥发性有机物、氮
氧化物和硫氧化物,宜采用RTO(RegenerativeThermalOxidizer)炉焚
烧、生物除臭、酸碱洗或活性炭吸附等技术进行组合处理后达标排放。
31
Ⅱ污泥水热氧化出泥泥质指标
5.6.7经水热氧化物处理后的城镇生活污泥泥质指标应满足表5.6.7。
表5.6.7水热氧化物处理出泥泥质指标
指标要求
含水率≤40%
污泥(重量)减量比≥60%(以进泥含水率80%计)
pH5.5~8
有机质含量5%~30%(以干污泥质量计)
重金属含量工艺不新增加重金属
病毒及其他病原性微生物完全灭活
【条文说明】脱水后的水热氧化污泥含水率和有机质含量均较低,实
现了污泥的高度稳定化和无害化处理。干泥中主要含有硅酸盐和磷酸
盐等无机质,可进行建材资源化利用。污泥水热氧化处理后,重金属
元素通过吸附或沉淀的方式浓缩到污泥中,水热氧化脱水后污泥进行
资源化使用前应检测脱水污泥重金属含量。
32
6污泥建材化利用技术方案评价体系
污泥建材化利用技术方案评价体系适用于总体方案的确定阶段或
既有方案的评价。
6.1方案比选工作流程
6.1.1技术方案比选工作由设计单位牵头,按工作流程完成,项目业
主、污泥建材生产企业、提供试制实验和建材性能检测的平台或企业、
具有资质的检
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