我国城市污泥处理处置现状分析和发展趋势

1. 我国城市污泥处理处置现状分析和发展趋势 戴晓虎 教授 城市污染控制国家工程研究中心 主任 中组部“千人计划”国家特聘教授 2011年中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会

2. 内容概要 一、我国污泥产量及处理处置现状 二、我国典型污泥处理处置技术 三、污泥处理处置存在的问题 四、污泥处理处置技术未来发展趋势 五、发展思路和对策

3. 一、我国污泥处理处置现状 • 2010年底，城镇污水处理厂已建2500多座，污水处理能力已达到1.22亿立方米 • 我国城市每年污泥产生量预计近3000万吨（以含水率80%计）

4. 一、我国污泥处理处置现状 • “重水轻泥”严重，80%污水处理厂建有污泥的浓缩脱水设施；80%污泥没有得到稳定化处理处置 • 土地填埋占60-65%、污泥好氧发酵+农用约占10-15%、污泥自然干化综合利用占3-6%、污泥焚烧占2-3%、而污泥露天堆放和外运各占2%和15% • 土地填埋、露天堆放和外运的污泥绝大部分属于随意处置，真正实现安全处置的比例不超过15-25%

5. 二、我国典型污泥处理处置技术路线分析

6. 二、我国典型污泥处理处置技术路线分析 厌氧消化稳定 我国目前采用厌氧消化工艺以中温为主，有近60座，主要利用国外贷款兴建。 优势： 回收生物质能 减少污泥量 改善污泥脱水性能 污泥可以达到稳定，土地利用 瓶颈： 设备投资高（仪表电机等依赖进口） 产气量低 （低VSS/SS) 缺乏技术规范与标准（行业标准） 操作要求高 污泥稳定非强制性指标，运行单位无动力

7. 二、我国典型污泥处理处置技术路线分析 好氧堆肥 已有多个工程应用案例 优势 • 污泥稳定，杀灭病原菌、寄生虫卵 • 污泥含水率低 • 投资成本低 • 运行管理简单 瓶颈 • 通常需要大量辅料 • 臭气问题 • 生质能未得到回收利用 • 产品的质量

8. 二、我国典型污泥处理处置技术路线分析 污泥焚烧 优势 • 能有效实现污泥的无害化、减量化处理 • 协同焚烧 瓶颈 • 投资运行成本高 • 有机质未得到有效利用 • 尾气处理要求高 • 行业监管及标准较为薄弱 （协同焚烧尾气要求？）

9. 二、我国典型污泥处理处置技术路线分析 污泥填埋 污泥填埋是我国常用的处理处置手段优势 • 工艺简单 • 设备投资少 瓶颈 • 污泥含水率较高，填埋操作和运行困难 • 占地面积大 • 渗滤液处理 • 对环境二次污染的风险

10. 二、我国典型污泥处理处置技术路线分析 土地利用 • 农作物、牧场草地肥料的农用（？） • 林地、园林绿化的营养土 • 沙荒地、盐碱地、废弃矿区改良基质的土壤改良剂 优势 • 有机质及营养元素得到利用 • 能源消耗少 • 符合循环经济的思路 瓶颈 • 重金属和持久性污染物 • 在土地利用前需要对其进行稳定化处理

11. 三、我国污泥处理处置存在的问题 • 污泥厂内稳定化处理未能实现！ • 污泥最终处理处置目标和技术路线方向不够明确，多元化，但应要有几条基本技术路线和原则， • 污泥处置责任主体不明确， • 缺少财政政策，政策配套 • 缺少约束性指标，监管体系。

12. 四、污泥处理处置技术未来发展趋势 • 美国16000座污水处理厂年产710万吨污泥（干重），约60%经厌氧消化或好氧发酵处理成生物固体用做农田肥料，17%填埋，20%焚烧，3%用于矿山恢复的覆盖 • 德国每年产生的污泥为（干重）220万吨，大于5000吨污水厂均有厌氧消化处理，污水厂电耗40-60% 由沼气提供。40%的污泥采用土地利用处置方式 • 英国和法国每年产生的污泥为120万吨和85万吨，大多数污水厂有厌氧稳定处理，回收生质能， 污泥处置采用土地利用的比例为60%

13. 四、污泥处理处置技术未来发展趋势 产能减碳，提高产气率 向污泥要资源和能源！！ • 污泥中要能源 • 污泥磷回收 • 最大化的有机质回收利用

15. 四、污泥处理处置技术未来发展趋势 新技术开发 污泥厌氧强化预处理技术 • 超生波预处理 • 高温高压热水解 • pH 调控

16. 四、污泥处理处置技术未来发展趋势 污泥和城市有机质厌氧共发酵制燃气

17. 脱水污泥、厨余垃圾产气量计算 四、污泥处理处置技术未来发展趋势 8.75亿m3 27亿m3

18. 四、污泥处理处置技术未来发展趋势 污泥和城市有机质厌氧共发酵制燃气

19. 污泥与城市有机质厌氧共发酵的优点 四、污泥处理处置技术未来发展趋势 城市有机质废物与污泥厌氧共发酵工程应用的影响因素 • 负荷及停留时间的控制 • 温度、有机酸、酸碱度、pH等参数的控制 • 进出料系统 • 搅拌系统 • 气体净化与收集系统 • 有毒物质控制 • 稀释有机物浓度，避免有机负荷过高 • 污泥中含有缓冲酸碱度的物质，pH值稳定 • 稀释有毒物质，减弱对产甲烷菌的毒害作用

20. 国外案例 国内外工程案例 • 两座沼气发酵罐 • 体积：12000m3/座 • 停留时间: 18-20 d

21. 国外案例 国内外工程案例 原料： 生物废弃物：110t/d； 有机物含量: 65-80% 产物： 产气量：120Nm3/t（甲烷含量55-65%） 产电量：230KWh/t 产热量：330KWh/t

22. 国内外工程案例

23. 四、污泥处理处置技术未来发展趋势 污泥低温和高温热解技术

24. 五、发展思路与对策 • 明确污泥稳定化和无害化目标、明确技术路线 • 开展污泥处理处置现状调研 • 明确污水厂新建和扩建，污泥稳定处理化的要求 • 明确最终处置路线和目标，逐步到位的原则！！ • 成熟技术和新技术同步 • 典型工艺开展技术示范 • 重大专项作为科技支撑，装备开发 • 污泥处理处置责任主体 强化监管考核体系，污泥处理作为政府部门考核的约束性指标，指标要合理可行！！

25. 发展思路与对策 • 不断完善技术规范和标准（定期完善补充！） • 污泥处理处置中长期规划和技术路线 • 污泥处理处置规范 • 污泥处理处置设施的设计、建设和运行规范 • 污泥泥质标准 • 污泥土地利用和建材利用等资源化衍生制品的生产规范、风险评估、产品环境和技术标准 • 制定产业政策，合理的处理价格（目前差别很大？），能源补贴？ • 政府引导，政策支持，鼓励污泥资源化利用

26. 谢 谢！