重慶市某城鎮污水處理廠污泥處置技術優化研究

■余阿梅　張寧　馬艷

(1重慶資源與環境交易所　重慶　401121；2中煤科工集團重慶設計研究院有限公司　重慶　401121；3重慶市計量質量檢測研究院　重慶　401121)

重慶市某城鎮污水處理廠污泥處置技術優化研究

■余阿梅1張寧2馬艷3

(1重慶資源與環境交易所重慶401121；2中煤科工集團重慶設計研究院有限公司重慶401121；3重慶市計量質量檢測研究院重慶401121)

隨著經濟水平的高速發展，城鎮污水處理廠污泥處置日益成為環境科學領域研究的熱點問題。本文針對重慶市某城鎮污水處理廠的規模、資金、運輸條件等，優化污泥處置技術，獲得最適于城鎮污水處理廠污泥處置的技術方案。

城市污水處理廠污泥處置技術優化研究

隨著我國城市化的發展，城市污水的產生量在不斷增長，與此同時，隨著國內污水處理事業的發展，城市污水處理的總處理水量（處理率）和處理程度也在不斷擴大和提高，所產生的污泥量也將日益增加。目前我國污水處理廠污泥處置的方法有水泥窯協同處置[1]、污泥焚燒、污泥的資源化利用（如污泥農用、利用污泥生產建材）、衛生填埋等多元化處置方式[2]。盡管有多種處置方式，但每種方式因其自身條件因素使得污泥深度處置受到一定程度限制。污泥若不能得到及時、合理的處置，將成為污水處理廠沉重的負擔，如果處置不當，也可能對生態環境和人類自身造成很大危害[3]。

本文結合重慶市某城鎮污水處理廠的環境、資金和技術水平，旨在通過優化污泥處置技術，使其變廢為寶，杜絕二次污染，達到資源利用最大化。

1　污泥的性質

1.1污泥泥質指標

污泥作為污水處理的伴生物，其成分復雜，不僅含有氮、磷、多種微量元素和有機質等成分，也可能含有有毒、有害、難降解的有機物、重金屬、病原菌及寄生蟲（卵）等物質。在《城鎮污水處理廠污泥處置單獨焚燒用泥質》（GB/T 24602-2009）中規定了單獨焚燒用泥質的城鎮污水處理廠污泥污質控制指標及限值。

1.2污水處理廠污泥成分分析

根據對污水處理廠的污泥檢測，污泥工業分析、污泥中重金屬含量檢測結果如表1、表2。

表1　污泥工業分析結果

表2　污泥中重金屬含量檢測結果

2　污泥深度處置生產線工藝設計

2.1污泥燃料化技術原理

污泥燃料化技術是以污泥資源化為指導原則，采用物理化學方法，將污泥轉化成燃料，變廢為寶，將污泥處置徹底，徹底解決污泥污染問題。焚燒后污泥可以減量約85%以上，高溫焚燒可徹底消滅致病原體，避免二次污染，污泥經過焚燒處理后所產生的爐渣可以綜合利用，焚燒產生的余熱可用來發電和供熱，是實現污泥處理減量化、無害化、穩定化、資源化的最為有效的技術。

2.2污泥燃料化技術工藝流程

將廢木材等生物質廢棄物破碎至粒徑為4-8mm，然后與污泥進入雙軸U型混料機進行混合（生物質與污泥的混合比根據產品方案進行調節），混合均勻后進入烘干機進行烘干，烘干機內溫度約為550℃，經烘干后原料含水率<15%，烘干爐以本工藝烘干機烘干后的產品為燃料，烘干爐產生的煙氣進入烘干機烘干污泥后形成的廢氣經廢氣處理系統處理后達標排放，烘干爐產生的炭渣作為建材原料外售處理。

生物質與污泥的混合比根據產品方案進行調節，當不外售型炭燃料時，采取較低的生物質配比（生物質與污泥的混合比約1:10）；當項目需外售型炭燃料時，采取較高的生物質配比（生物質與污泥的混合比1:2.5以上），此時烘干處理后的原料進入滾壓成型機成型，根據產品要求制成不同形狀的型炭燃料產品。工藝流程圖如1所示。

圖1　工藝流程圖

2.3工藝設備

污泥燃料化技術生產線主要工藝設備包括雙軸U型混料機、多回路烘干機、廢氣凈化系統等，其中多回路烘干機是工藝過程的關鍵設備，具有能耗低、干燥效果好的特征，為了與污水處理廠全年不間斷運行相匹配，多回路烘干機等設備采用一開一備配置。生產線主要工藝設備如表3所示。

表3　工藝設備一覽表

2.4運行控制

城鎮污水處理廠污泥燃料化技術生產線采用PLC集中控制，生產區監控，確保烘干、燃燒系統的穩定運行，烘干廢氣的穩定達標排放。

2.5產品方案

污泥燃料化技術生產線投入生產后，日處理城鎮污水處理廠污泥50噸，當不外售型炭燃料時，每年產生爐渣1800噸，是很好的水泥生產、制磚原料，可全部綜合利用；當外部具有廢棄的生物質可利用時，生產線每年還可加工出售型炭燃料5000噸。

2.6勞動定員、生產制度

50噸/日城鎮污水處理廠污泥深度處置生產線具休較高的自動化水平和自動控制，勞動定員降至3—5人。

因污水處理廠為全年不間斷運行，50噸/日城鎮污水處理廠污泥深度處置生產線采取全年不間斷運行方式，日運行20小時。

2.7工程投資

50噸/日城鎮污水處理廠污泥燃料化技術生產線建安工程投資約600萬元。

3　結語

重慶市某城鎮污水處理廠污泥燃料化技術，對于目前我國城鎮污水處理廠普遍存在的單廠產生的污泥量小(一般小于50噸/日)，運輸條件差，投資規模小的情況，是一個非常優化的技術方案。污泥燃料化技術不僅使污泥得到減量化處理，而且污泥作為新的能源得到了利用，焚燒和熱解過程中產生的固體產物還可以用于制作建筑材料，其能量可以用于發電和供熱，污泥焚燒所產生的焚燒灰具有較好的吸水性、凝固性，因此可用于改良土壤、筑路等，另外污泥灰還可以作為混凝土混料的細填料。污泥燃料化技術真正實現了污泥處理“減量化、無害化、資源化”，變廢為寶，綜合利用。

[1]余杰,等.中國城市污水處理廠污泥處理、處置問題探討分析 [J].環境工程學報, 2007,1.

[2]戴曉虎.我國城鎮污泥處理處置現狀及思考 [J].給水排水,2012,2(38).

[3]賈建青.城鎮污水處理廠污泥處理處置工藝選擇探討[J].2011年中國城鎮污泥處理處置技術與應用高級研討會論文集.

[4]鮑立新,等.城鎮污水處理廠剩余污泥處理與處置技術探討 [J].中國給水排水,2012,7.

X5[文獻碼]B

1000-405X（2016）-9-398-2