西南院副總工劉波——成都中心城區(qū)污泥處理處置實(shí)例分析

水處理網(wǎng)訊:污泥處理處置作為解決污泥問(wèn)題的兩個(gè)不同階段，兩者的關(guān)系處置是決定處理，處理必須滿足處置要求。污泥處理處置路線需根據(jù)污泥泥質(zhì)特性、地域環(huán)境、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展情況等特點(diǎn)綜合考慮選擇。本文以區(qū)域?yàn)榱⒆泓c(diǎn)，探討污泥處理處置出路，重點(diǎn)分析成都市中心城區(qū)的污泥處理案例。

壹 污泥處理處置出路分析和建議

根據(jù)《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置分類》GB 23484—2009中的規(guī)定，污泥處置分類包括：土地利用、衛(wèi)生填埋、建材利用和污泥焚燒。E20研究院數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)前全國(guó)污水處理廠產(chǎn)生的污泥，52.89%以上以衛(wèi)生填埋的方式進(jìn)行處理處置，14.97%進(jìn)行了土地利用，6.24%以焚燒的方式進(jìn)行處理，7.84%經(jīng)處理處置后進(jìn)行了建筑材料利用，約18.07%去向不明。GEP Research報(bào)告顯示，預(yù)計(jì)2020年，我國(guó)污泥衛(wèi)生填埋占比約34%，焚燒約25%，污泥的土地利用占比約21%，建材利用率達(dá)20%。

衛(wèi)生填埋

城市土地有限、同時(shí)填埋可能會(huì)面臨二次污染的問(wèn)題，污泥填埋只能作為短期措施，目前很多大型城市均面臨了土地短缺的問(wèn)題，例如成都、上海、廣州、北京等。上海市2035規(guī)劃表示將原有的深度脫水+衛(wèi)生填埋作為應(yīng)急保障措施。

磷是不可再生資源，我國(guó)磷礦資源僅占世界總資源的7%。根據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局的數(shù)據(jù)，中國(guó)已知磷礦儲(chǔ)量靜態(tài)利用年限為37年，污泥磷資源的回收意義重大。由于我國(guó)目前還不完全具備磷資源回收的條件，可以未雨綢繆，制定相應(yīng)的填埋過(guò)渡措施，對(duì)含磷脫水污泥/灰分進(jìn)行存放，便于后續(xù)的磷回收。德國(guó)在2013年對(duì)“垃圾填埋條例”的修訂，要求垃圾填埋場(chǎng)存放合格的污泥灰分。

土地利用

污泥中富集了污水中約55%的有機(jī)質(zhì)、30%~45%的N和85%~95%的P，加以利用將成土壤營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的來(lái)源，是極具潛力的污泥處置方向之一。但是污泥中含有的重金屬、有機(jī)污染物、病原體等有毒有害物質(zhì)會(huì)污染土壤、地表水與地下水，造成二次污染。我國(guó)不同區(qū)域地理氣候、工業(yè)布局、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，可能導(dǎo)致污泥中重金屬的含量有所差異。研究表明東南方地區(qū)的城市污泥中重金屬Zn、Cu、Cd、Cr、Ni含量均處于較高水平，這可能與該地區(qū)工業(yè)密集程度高及人類活動(dòng)開(kāi)發(fā)程度高有關(guān)。考慮到污泥的潛在安全性風(fēng)險(xiǎn)和大眾對(duì)于農(nóng)用的認(rèn)可度低，目前污泥土地利用主要是用于園林利用和土地改良，污泥的園林利用非常多樣化，包括應(yīng)用于城市綠化的生產(chǎn)、建設(shè)、維護(hù)的“大園林”和家庭養(yǎng)花的“小園林”。重慶市污泥園林利用的消納量在800~1000 t/d。

建材利用

污泥建材利用相對(duì)廣泛，如制磚、制造水泥、陶粒、纖維板，需要在周邊配套水泥廠等，很容易受到行業(yè)市場(chǎng)、地方政策的影響。

污泥焚燒

污泥焚燒是實(shí)現(xiàn)污泥最大的減量化的一種手段，可以根據(jù)污泥的熱值情況，進(jìn)行單獨(dú)焚燒，或者與垃圾、工業(yè)鍋爐、熱電廠摻燒，相對(duì)比較靈活。目前污泥與垃圾、熱電廠摻燒的較多，單獨(dú)焚燒的案例相對(duì)較少。其中單獨(dú)焚燒不適合污泥規(guī)模較小的項(xiàng)目。目前，我國(guó)大多數(shù)地區(qū)還是污泥采用以焚燒為主手段。根據(jù)上海市2035規(guī)劃，主城區(qū)及周邊地區(qū)污泥處理處置方式以獨(dú)立焚燒為主，協(xié)同焚燒為輔，處理后污泥建材利用，原有深度脫水設(shè)施規(guī)劃保留，作為應(yīng)急保障；其它地區(qū)污泥處理處置為屬地化組團(tuán)處理，處理方式以干化焚燒為主、好氧發(fā)酵后土地利用為輔。

出路建議

（1）對(duì)于大中型城市來(lái)說(shuō)，由于污泥量大，采用單一的方式進(jìn)行污泥具有較大的風(fēng)險(xiǎn)，難以滿足污泥處理處置需求。建議考慮以污泥焚燒為主，建材利用及土地利用為輔（應(yīng)急）的處理處置方案。至于污泥是采用單獨(dú)焚燒還是協(xié)同焚燒，應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況進(jìn)行具體分析。單獨(dú)焚燒根據(jù)熱值的情況可采用半干化+焚燒、全干化+焚燒和直接焚燒。

成都：污泥單獨(dú)半干化焚燒+垃圾摻燒為主的工藝，輔助生物制肥和制磚的工藝。

上海：污泥半干化+焚燒的工藝。上海的青浦：污泥半干化+焚燒。

南京主城區(qū)或江寧區(qū)：采用污泥干化焚燒。

深圳：采用的污泥半干化+焚燒。（上洋）。

廣州：污泥半干化+焚燒工藝。

常州：污泥熱值較低，污泥全干化（含水率60%~70%）+焚燒。

香港：污泥熱值較高，能達(dá)到15 MJ/kg，污泥直接焚燒。

（2）對(duì)于中小型城市來(lái)說(shuō)，污泥量不大，污泥單獨(dú)焚燒投資較大，運(yùn)行成本較高，建議根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況采用協(xié)同焚燒或建材利用的方式進(jìn)行處理處置。當(dāng)做建材利用或協(xié)同焚燒時(shí)，均需進(jìn)行干化，干化工藝包括低溫?zé)岣苫?、高溫干化（薄層、轉(zhuǎn)盤、漿葉、兩段式干化）均可采用。（規(guī)模20 t~200 t/d）

資陽(yáng)市污泥處理規(guī)模100 t，采用低溫?zé)岣苫に嚕苫蟮奈勰啵?0% DS）送附近的磚廠制磚。不排除今

眉山市在采用附近的鋁廠煙氣余熱干化后，送新威能源焚燒和機(jī)磚廠制磚。

瀘州采用的是熱水解工藝，和餐廚垃圾和園林垃圾一起處理后進(jìn)行脫水干化，之后再進(jìn)行后續(xù)處理。

（3）對(duì)于小型城市、城鎮(zhèn)，污泥量極小，污泥處理處置相對(duì)靈活，協(xié)同焚燒、建材利用均可使用，另外，若園林綠化需求量消納量足夠，也可采用好氧堆肥。（規(guī)模20 t/d以下）

理縣包括下屬的小城鎮(zhèn)：污泥規(guī)模低于10 t，正在考慮采用低溫?zé)岣苫蚋邷睾醚醢l(fā)酵工藝，最終方案的確定取決于周圍是否有消納渠道。

瀘州敘永、古藺考慮采用高干脫水后添加輔料制作燃料棒送磚廠制磚。

貳 成都市中心城區(qū)污水處理廠現(xiàn)狀

成都市中心城區(qū)2018年底前共有7座污水處理廠（一、二廠已經(jīng)關(guān)停），隨著2016年第三、四、五、八污水處理廠擴(kuò)能提標(biāo)項(xiàng)目的實(shí)施，以及正在實(shí)施的第六、七、九污水廠的提標(biāo)改造工程，至2020年，設(shè)計(jì)處理規(guī)模將達(dá)到205 萬(wàn)m³/d。各污水處理廠的規(guī)模見(jiàn)下表。

成都市中心城區(qū)已建（擬改建）污水廠規(guī)模表

此外，城市近郊還包括：

（1）成都市中和污水處理廠一期工程（成都市第十凈水廠，設(shè)計(jì)規(guī)模5 萬(wàn)m³/d）

（2）成都市中和污水處理廠二期工程（30 萬(wàn)m³/d）

（3）郫縣合作三期（10 萬(wàn)m³/d）、安德污水處理廠（2 萬(wàn)m³/d）

（4）簡(jiǎn)陽(yáng)空港新城污水處理廠（10 萬(wàn)m³/d）等；

因此，中心城區(qū)加上近郊，污水處理總規(guī)模將達(dá)到262 萬(wàn)m³/d。