【正文】 不具備土地利用和建筑材料綜合利用條件的污泥，可采用填埋處置。研究表明生產的陶瓷材料可以作為建筑材料應用。城市污泥產量巨大，將其用于陶粒生產可取的巨大的經濟效益和環(huán)境效益。利用污泥進行制磚，在其他很多國家同樣得到了重視。其中，日本已經有多家城市污水處理廠引進了污泥焚燒灰制磚技術，德國合影顧也計劃大規(guī)模應用污泥灰制作建材。以一座20萬噸級的污水處理廠為例，每年產生的污泥中，含有硫酸銨46～232噸、過磷酸鈣30～150噸、～24噸、有機質含量40%～60%，相當于100～400多噸標準肥和大量有機肥。優(yōu)先選用方案可以進行有機肥、基質、腐殖土、營養(yǎng)土等形式的農用、林用、土壤改良；農用有機肥料；園林綠化及林地的腐殖土；林業(yè)育苗及草坪生產的基質；生態(tài)修復與植被恢復的營養(yǎng)土。當污泥不具備土地利用條件時，可考慮采用焚燒及建材利用的處置方式。太陽能自然干化污泥的最高固含量也可達到90%DS以上，這一點和其他熱干化工藝之間沒有差別。只要空氣還有吸水能力，即使在晚上下雨期間，仍然能夠在裝置內進行干化處理，只是在有太陽時間干化速度要快得多。太陽能污泥干化技術（1）工作原理干化意味將污泥中的液體水份轉化成蒸汽進入空氣。另外，微波輻射研究還局限在微波爐或微波消解爐的小型設備上，大型化設備尤其是高壓密閉設備的研究還不多。（2）工藝特點微波輻射加熱是微波化學領域中發(fā)展較快的分支。（2）工藝特點超聲波對污泥的作用受超聲波強度、作用時間和頻率的影響。優(yōu)劣分析與傳統(tǒng)的機械脫水不同，電滲析脫水的驅動力不是機械力，而是電場力。污泥經電滲析脫水處理后,含水率能降到35%～45%。缺點是由于污泥中含水量大，本身熱值低，干化過程中將耗費大量熱能，因此運行成本較高。水熱干化污泥處理組合技術通過機械濃縮、水熱反應、二次濃縮、脫水、冷——熱泥換熱、焚燒等技術的組合，實現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化，從而進一步提高系統(tǒng)整體的處理效率，降低污泥中有害物質的含量，減輕后續(xù)脫水處理的水負荷，降低水熱處理的能耗，提高脫水泥餅的熱值。低排放不污染環(huán)境。在干化機的最下面是風箱，用于將循環(huán)氣體分送到流化床裝置的不同區(qū)域，其底部裝有一塊特殊的氣體分布板，用來分送惰性流化氣體。污泥顆粒從造粒機的上部圓盤由重力作用直至造粒機底部圓盤，顆粒在圓盤上運動時直接和加熱表面接觸干化。其工作原理為稀污泥自濃縮池或消化池進入離心干化機，干化機內的離心機對污泥進行脫水，經機械離心脫水后的污泥呈細粉狀從離心機卸料口高速排出，高熱空氣以適當?shù)姆绞揭氲诫x心干化機的內部，遇到細粉狀的污泥并以最短的時間將其干化到含固率80%左右。（2）間接加熱轉鼓干化技術間接加熱轉鼓干化技術的原理為脫水后的污泥輸送至干化機的進料斗，經過螺旋輸送器送至干化機內螺旋輸送器可變頻控制定量輸送。（1）直接加熱轉鼓干化技術直接加熱轉鼓干化工作原理為脫水后的污泥從污泥漏斗進入混合器，按比例充分混合部分已經被干化的污泥，使干濕混合污泥的含固率達60%～70%，然后經螺旋輸送機運到三通道轉鼓式干化器中。工藝特點熱干化是污泥深度脫水的一種形式，其應用的能量（推動力）主要是熱能，即用熱能將污泥中的水汽化。龐各莊采用強制通風靜態(tài)條垛堆肥工藝，日處置能力約為250噸，產余物含水率35%，一般作為有機肥原料予以銷售或贈送，工藝圖如下：泥餅含水率80%調理劑含水率20%條垛布料堆肥產品含水率35%回流污泥含水率40%好氧通風翻拋圖218 厭氧消化三階段理論堆肥發(fā)酵過程是通過好氧微生物的生物代謝作用，使污泥中有機物轉化成穩(wěn)定的腐殖質等，代謝過程中產生熱量，可使堆料層溫度升高至55℃以上，使水分揮發(fā)，實現(xiàn)污泥減量化、穩(wěn)定化、無害化。（7） 減容效果不理想，占地面積大，在我國目前土地資源相對匱乏的條件下，大批堆場開發(fā)難度較大，也不利于可持續(xù)發(fā)展。添加了這些物質，與其說是改善系統(tǒng)碳氮比倒不如說是增加了系統(tǒng)的透氣性。除此之外，設計中要充分考慮污泥進出料作業(yè)，為車輛留有足夠空間。圖217 好氧發(fā)酵工藝流程圖污泥堆肥可以有很多形式，以下簡要歸納各種形式并分析各自的工程應用效果：自然堆制：這種方法可以有限制地應用于農業(yè)廢物或園林垃圾，由于污泥的透氣性極差及含水率很高，這種方法原則上講不適用于污泥堆肥。用看不見的微生物即可將污泥轉化為有機肥或附加值更高的生物農藥，實現(xiàn)污泥的循環(huán)利用。（3）北京市小紅門污水處理廠污泥消化技術應用案例該廠于2010年初投入生產，設計處置能力400噸/日，產余物用于制作路基等建筑材料，污泥處理采用中溫一級厭氧消化工藝。采用厭氧消化/工業(yè)化生物制氣的處理工藝，將大連市中心城區(qū)污水處理廠產生的脫水污泥進行集中化的厭氧消化處理。優(yōu)劣分析(1）滿足污泥“四化”處理的要求穩(wěn)定化：通過厭氧消化，將污泥中揮發(fā)份降解；減量化：通過厭氧消化，絕干重減量30～40%；通過深度脫水，總量減量60～75%；無害化：厭氧消化能夠殺滅絕大多數(shù)的病菌和蛔蟲卵；資源化：厭氧消化產生的沼氣能夠用以供熱、發(fā)電等。工藝特點目前，比較廣泛采用的厭氧消化工藝主要分為三類：標準消化法、快速厭氧消化法和兩級厭氧消化法。%%% 用于產蒸汽的沼氣11. 97%沼氣產量 11700KW電能 % 熱損失 %用于產電能的沼氣%%用于熱水解系統(tǒng)%%冷卻水 %%圖214污泥處理系統(tǒng)的能量圖三、厭氧消化技術污泥厭氧消化可以實現(xiàn)污泥處理的減量化、穩(wěn)定化、無害化和資源化。熱水解污泥處理前后的污泥形態(tài)如圖213。 （1）熱水解在污泥處理廠新建工程中的應用熱水解應用的第一個工程實例是丹麥Fredericia污水處理廠新建的工程，從1995建成運行到現(xiàn)在已成功運行15年以上，目前仍能正常運行，事實證明熱水解工藝是一種成熟、穩(wěn)定的工藝。優(yōu)劣分析污泥熱水解具有很多優(yōu)點，首先提高了污泥的脫水性。工藝特點熱水解的工藝流程主要包括混勻預熱，水解反應和泄壓閃蒸三個步驟，流程圖如圖210。脂肪類、蛋白質、糖類等有機物被分解為脂肪酸、氨基酸、寡糖、單糖等,有的甚至被分解為甲烷、二氧化碳、氨氣等,這些小分子有機物更容易被微生物利用和分解,提高了厭氧消化的效率，COD的去除率可達60%,大大減少了污泥的體積。／立方米（脫水后泥餅含水率80％）。每次調理的量為供１臺壓濾機使用的量（共110立方米污泥，相當于4噸絕干污泥）。污泥含水率在 60％～65％之間時呈粘漿狀，水分子被一層膠體包裹，這個區(qū)域稱之為污泥的“粘膠相區(qū)”，是污泥脫水最難的階段。從壓濾機壓緊濾板—自動保壓—自動進料泵閥啟停－自動壓榨泵閥啟?！詣涌諝獯祾摺詣踊爻獭詣永逍讹灒◣V餅輸送）—再自動進入下一個循環(huán)，實現(xiàn)準連續(xù)作業(yè)。每臺壓濾機單次清洗周期為20～30分鐘，此過程由設備自帶的高壓水洗架完成，水洗過程全部自動控制。兩次空氣反吹的過程均只需要5～10秒即可完成。圖22板框壓濾機工作流程示意圖隔膜式板框壓濾機的工作流程主要分為５個步驟（圖22）：進料過濾—反吹—隔膜壓榨—拉板卸料—水洗。應綜合考慮北京市的污泥泥質特征及未來的變化、土地資源及環(huán)境背景狀況、可利用的水泥廠或熱電廠等工業(yè)窯爐狀況、土地和人力資源成本、經濟社會發(fā)展水平等因素，結合可采用的處理技術，合理確定本地區(qū)的主要污泥處置方式或組合。污泥減量化通常分為質量的減少和過程減量,質量減少的方法主要是通過穩(wěn)定和焚燒,污泥體積減小的方法主要是通過污泥濃縮、污泥脫水兩個步驟來實現(xiàn),過程減量可通過超聲波技術、臭氧法、膜生物反應器、生物捕食、微生物強化、代謝解偶聯(lián)及氯化法等方法實現(xiàn)。同時，由于城市擴展、農村城鎮(zhèn)化建設和退耕還林工程等原因，可以作為污泥填埋場的地方越來越少，已有的近郊分散污泥消納點急劇萎縮，將產生二次污染。（5）技術保障體系尚未建立污泥減量化、穩(wěn)定化、無害化及資源化包括污泥的處理和后端處置兩個方面，污泥處理包括濃縮、消化、脫水、堆肥和干化等；污泥的后端處置包括土地利用、建筑材料利用、填埋、焚燒等。（2）經濟實用技術不完善目前，只有高碑店、小紅門污水處理廠具有污泥厭氧消化處理設施，但兩處運營還不夠穩(wěn)定。郊區(qū)衛(wèi)星城建成污水處理廠16座，鎮(zhèn)級污水處理廠42座，污水處理率達到48%。粘附于顆粒或細胞表面的水。由于對污水處理水平認識程度的限制,我國對污泥的處理處置長期沒有引起足夠的重視。污水廠在凈化污水的同時，%5%（含水率為97%計），目前我國年產干污泥近30萬噸，折合濕污泥含量約為750萬噸（96%的含水率）。② 毛細水。中國污水中工業(yè)廢水比重大, 故污水廠初沉及二沉污泥重金屬含量較高, 某些重金屬含量嚴重超標。故如何以最佳方式處置污泥，已成為環(huán)境治理過程中需要面對的緊迫問題。（4）環(huán)境安全風險大根據(jù)2008年調查結果，%、%、%、%、%。在核定市級財政對于污泥處理處置補助費用基礎上，核定跨區(qū)域污泥處理處置經濟補償費用，建立統(tǒng)一核算平臺，加強污泥的處理處置、運輸?shù)谋O(jiān)管計量，實現(xiàn)污泥“減量化、無害化、資源化”。一個整體的污泥處理方案應包括污泥處理與污泥后端處置兩個階段：污泥處理主要是指對污泥進行穩(wěn)定化、減量化和無害化處理的過程；污泥后端處置是指對處理后的污泥進行消納和再循環(huán)利用的過程。資源化是指在處理污泥的同時,回收其中的氮磷鉀等有用物質或回收能源,達到變害為利、綜合利用、保護環(huán)境的目的?？勺?yōu)V室隔膜壓濾機濾板有三種形式：橡膠隔膜濾板、組裝式聚丙烯隔膜濾板、一體式可變?yōu)V室高壓隔膜濾板。因進料污泥含水率有差異，～２小時，污泥進料由高、低壓污泥螺桿泵進行。（4）拉板卸料當壓榨完成后，進入卸料工序：首先，壓緊板后退，至限位開關停止，拉板器前行取板，取到后拉板至卸料空間中間位置時，限位開關感應到濾板側面的感應件，傳送信號至PLC，氣缸擊打部分前移，至濾板正上方時停止，振打氣缸下移，氣缸端部的振打頭迅速擊打濾布支撐機構的頂端并快速回收上移，從而快速壓縮、放開濾布撐持機構的壓縮彈簧，使濾布在支撐機構的帶動下產生振動，輔助卸下濾餅。⑤可采用曲張振打濾布卸泥機構，其吊桿采用專用帶連接，兩吊桿之間的間距和濾布斜角度可以通過專用帶長度來調節(jié)，濾布更換拆裝方便實用，顯著提高卸餅速度和濾餅卸凈率，降低濾布清洗頻率。高壓隔膜壓濾機成功地將可變?yōu)V室隔膜壓榨技術應用于城市污泥的高效脫水，利用過濾板、隔膜板和濾布組成的可變?yōu)V室過濾單元，在油缸壓緊濾板的條件下，用進料泵壓力對物料進行固液分離，并在進料結束后，采用隔膜壓榨技術對濾餅進行壓榨，顯著提高壓濾機的脫水效率，節(jié)能減排效果明顯。含水率40 %以下半干化污泥可以為污泥的后續(xù)處理和利用提供了更為有利的條件，可以直接進行填埋、焚燒處置及各種工藝資源利用，干泥餅還可以作為制磚、水泥和建筑板材的輔料，增加經濟效益。通過對藥劑費、電耗、運輸費用的分析，得出每噸污泥深度脫水處理成本，如表21所示。圖25 成塊狀的脫水污泥圖26 成塊狀的脫水污泥圖27 成塊狀的脫水污泥圖 28 脫水濾液二、污泥熱水解技術工作原理熱水解技術（THP）是污泥經高壓蒸汽預處理，溶解污泥中的膠體物質，破碎細胞物質，水解大分子物質，使污泥性質發(fā)生相應的變化。各種熱水解脫水方法的處理時間不等,幾十秒或一個小時都可,VDS的濃度隨處理時間的延長而變大,VSS的濃度隨處理時間的延長變化不很明顯,VFA在SCOD(沉降性COD)中的比率并不隨溫度處理時間的延長而增加,在15分鐘時有機物完全分解,VFA/SCOD達最大值,以后有部分VFA揮發(fā),VFA/SCOD反而降低,最后基本穩(wěn)定,一般隨著處理時間的延長,處理效果趨優(yōu)。（2）熱水解能夠溶解污泥中一部分固體有機物，能夠一定程度上減少干污泥量。傳統(tǒng)熱處理的缺陷如處理溫度較高，一般在200℃～250℃，造成能耗較大，臭氣排放問題，高濃度的水解液處理困難，腐蝕性及運行中易堵塞等導致熱處理逐漸被淘汰，而熱水解克服了傳統(tǒng)熱處理的缺點而得到廣泛應用，熱水解與傳統(tǒng)熱處理的對表見表22。新建混合污泥污泥濃縮污泥脫水熱水解處理厭氧消化污泥脫水沼氣發(fā)電殘渣用做覆蓋土圖或其他土地利用上清液回到污水處理設施圖211污泥處理流程圖表23 熱水解+厭氧消化新建處理系統(tǒng)穩(wěn)定運行4年的數(shù)據(jù)指標1997199819992000處理量（噸DS/年）2711270927812942DS降解率（%）44414040產氣量（m179。/d，VS的降解率到達60%，每天產氣量為45000m179。污泥厭氧消化，即污泥中的有機物在無氧的條件下被厭氧菌群最終分解成甲烷和CO2的過程，是一個極其復雜的過程。在實際的市場運行中，兩相消化并沒有表現(xiàn)優(yōu)越性，系統(tǒng)需要更多的投資，以及運行維護也更復雜。應用案例（1）大連東泰夏家河污泥處理廠大連東泰夏家河污泥處理廠項目采用BOT的建設方式，通過政府公開招標確定由大連東泰產業(yè)廢棄物處理有限公司中標。污泥消化產生的沼氣首先用于四臺500KVA沼氣發(fā)電機，發(fā)電機發(fā)電經變壓后并網，能滿足廠內66%的用電，發(fā)電過程中產生的熱水為消化池供熱及廠房供熱。剩余沼氣計劃進一步作為污泥干化利用。污泥中的水分在生物能的加熱下轉化為水蒸氣,通過自由擴散和強制對流進入物料中的孔隙，被風機鼓入的干燥空氣帶出堆體，從而實現(xiàn)連續(xù)不斷的脫水干化。強制通風的污泥料倉：這種方法原則上與強制通風的污泥條堆相同，只是將污泥置于反應器或發(fā)酵倉中，從而垛可以堆的更高一些。添加鋸末等調理劑可以吸收一部分水分，進而改善透氣性，但添加量大會導致成本增加。（5） 通過優(yōu)化的設計與控制有效控制臭氣發(fā)生量，通常不需要除臭設施。通過改造地面，以較小的土方工程完成了強制通風布風系統(tǒng)。經過幾十年的不斷改進，污泥熱干化設備逐漸克服了市政污泥較工業(yè)污泥性狀不穩(wěn)定、易產生沼氣，干化過程難蒸發(fā)、易粘結、可燃易爆等技術難點。其手段多種多樣，包括