【正文】 185－193.[9] 李捷, 熊必永, 發(fā)展[J].給水排水, 2003, 29(9): 23－ J, XIONG B Y, ZHANG of urban wastewater sludge and sustainable of Agriculture[J].Water amp。這些污泥未及時(shí)處理或者隨意堆放、拋棄都會對周圍的環(huán)境造成嚴(yán)重的二次污染。在國外，污泥的處理處置方法也包括污泥衛(wèi)生填埋、焚燒、土地利用和填海等。盡管污泥的土地利用有循環(huán)經(jīng)濟(jì)、能耗低、養(yǎng)分回收利用等優(yōu)點(diǎn)，但是污泥中重金屬（如：銅、鋅、鉻等）、病原菌等有害物質(zhì)的存在，使其在土地使用時(shí)還有一定的危險(xiǎn)性。對于解決城市水污染問題來說，污水處理和污泥處理處置是兩個(gè)緊密關(guān)聯(lián)又同等重要的系統(tǒng)。近年來，為了改善污水處理現(xiàn)狀，在全國范圍內(nèi)有許多大規(guī)模的污水處理廠投入使用，許多新的污水處理項(xiàng)目也在規(guī)劃和建設(shè)中，這使得城市的污水處理能力有了進(jìn)一步的提高，隨之污泥的產(chǎn)生量也在不斷的增大。 Research, 2003, 24(3): 91－93.[2] 粱鵬, 黃霞，錢易, [J].環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備, 2003, 4(1): 44－ P, HUANG X, QIAN Y, et progress on sludge reductiontechnologies[J].TechniquesandEquipmentofEnvironmental Pollution Control, 2003, 4(1): 44－52.[3] 張?jiān)鰪?qiáng), [J].環(huán)境保護(hù)，1997,(7): 12－ Z Q, XUE C and utilization of municipal sludge[J].Environmental Protection, 1997(7): 12－15.[4] 何品晶, 顧國維, 李篤中, [M].北京: 科學(xué)出版社, 2003: P J, GU G W, LI D Z, et sludge disposal and utilization[M].Beijing: China Science Press, 2003: 211.[5] 張寧生, 周強(qiáng)泰, [J].能源研究與利用, 2003,(1): 35－ N S, ZHOU Q T, RUI X technology for sludge disposal[J].Energy Study amp。管理方面，政府在污泥產(chǎn)業(yè)發(fā)展中起著較為重要的作用，主要體現(xiàn)為服務(wù)與監(jiān)督，包括承諾、保障和協(xié)調(diào)三個(gè)方面。同時(shí)，污泥處理處置的融資應(yīng)強(qiáng)調(diào)商業(yè)化與國際化，引進(jìn)BOT投資方式，廣泛吸納社會資金，鼓勵(lì)企業(yè)尤其是國內(nèi)銀行、上市公司和其他民間資本投資污泥產(chǎn)業(yè)，以改善相應(yīng)的投資結(jié)構(gòu)和引進(jìn)先進(jìn)的污泥處理處置技術(shù)，提高污泥處處理置效率。鼓勵(lì)科技工作者研究開發(fā)和引進(jìn)高效實(shí)用的污泥減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化處理技術(shù)與設(shè)備。 技術(shù)政策污泥處理處置應(yīng)促進(jìn)社會、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，按照地區(qū)差別實(shí)行分類指導(dǎo)，根據(jù)本地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和自然環(huán)境條件及地理位置等因素，合理選擇處理處置方式。污泥的土地利用存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，重金屬是限制污泥土地利用的主要因素之一[9–11]。為防治焚燒產(chǎn)生二噁英等有害氣體，要求焚燒溫度高于850 ℃。好氧消化適合于中小型污水處理廠，近年來，高溫好氧消化開始作為污泥中溫厭氧消化的預(yù)處理。污泥處理處置現(xiàn)狀及問題分析 城市污水污泥處理技術(shù) 污泥減量化污泥減量技術(shù)指在污水處理過程中，保證污水處理效果的前提下，采用適當(dāng)?shù)拇胧┦刮勰嗔拷档偷母鞣N技術(shù)，包括物理法、化學(xué)法、生化法。帶式壓濾機(jī)運(yùn)行鏈接原理：在過濾介質(zhì)一面加壓作為推動力而脫水，適用于各種污泥。無機(jī)調(diào)理劑。RvV轉(zhuǎn)換為ωrV后，為了維持其原來的量綱不變，r的單位應(yīng)該為m/kg，, 將這個(gè)單位變換為m/(103 gs2)，就轉(zhuǎn)換為單位s2/g。Adt128amdmd128a10式中A污泥脫水的過水面積；V脫水體積；P脫水壓力；α—毛細(xì)管彎曲程度的校正系數(shù)；n—單位脫水面積上的毛細(xì)管數(shù)；d—毛細(xì)管徑；δ污泥濾餅厚度；μ介質(zhì)粘度系數(shù)。網(wǎng)狀network, 親水強(qiáng)，難脫水。總耗熱量：Qmax=Q1max+Q2max+Q3max(kJ/h)Q1max提高生污泥溫度所需要最大耗熱量。尺寸要求：池徑一般為6—35m，；集氣罩高13m, 直徑25m池底、池蓋傾角為15—200。（2）S2的抑制作用：它與重金屬形成沉淀，減弱重金屬離子的危害。（2）避免污泥結(jié)塊，加速消化氣釋放。（二）、厭氧消化的影響因素溫度影響根據(jù)甲烷菌對溫度影響適應(yīng)性，中溫甲烷菌，中溫消化，適應(yīng)溫度區(qū)：30—36℃。（一）厭氧消化機(jī)理見前。QRCs(fp01)R=，f=,20℃。常用的氣浮濃縮污泥的流程是部分回流水加壓溶氣氣浮。當(dāng)?shù)琢髋拍嗨俣鹊扔贙點(diǎn)的沉降速度（濃縮速度），這兩個(gè)設(shè)計(jì)結(jié)果一樣。圖 污泥沉降曲線③ 污泥界面高度H隨時(shí)間t的函數(shù)微分隨時(shí)間延長是逐漸降低的，在K點(diǎn)的切線就是污泥界面高度H隨時(shí)間t的函數(shù)在K點(diǎn)的微分，即K點(diǎn)的沉降速度，按這個(gè)沉降速度需要多長時(shí)間能夠達(dá)到與Hu水平線相交點(diǎn)tu。因空隙水占多，故濃縮是污泥減量的主要方法。這些都需要了解污泥的性質(zhì)和指標(biāo)。早在20世紀(jì)40年代，日本和歐美就已經(jīng)用直接加熱鼓式干化器來干化污泥。（2）干化后焚燒污泥因含水率高，不能簡單作為燃料應(yīng)用。污泥含水率在45％～80％間。（2）焚燒處理污泥處理速度快，不需要長期儲存。污泥衛(wèi)生填埋始于20世紀(jì)60年代，污泥填埋是歐洲特別是希臘、德國、法國在前幾年應(yīng)用最廣的處置工藝。生物性污泥來自二沉池、濃縮池或消化池，或來自許多的生物反應(yīng)池。（2）污泥填埋操作簡單，但其成本約500－760 ￥/t DS，高于堆肥處理。￥/(kW?h) ￥/(kW?h)，各種處理方式的綜合成本分別降低40－230 ￥/t DS。焚燒減量最為顯著，含水80%的污泥焚燒后減容率超過90%。為避免污泥中有機(jī)物分解造成的地下水污染，1992年德國發(fā)布了《城市廢棄物控制和處置技術(shù)綱要》，要求從2005年起，任何被填埋處理的物質(zhì)其有機(jī)物含量不超過5% [15]，這意味著污泥即便是經(jīng)過干燥也不滿足填埋的要求。由表2可知，污泥處理處置以堆肥方式成本最低，約300－350￥/t DS；填埋方式約500－760￥/t DS。采用熱干燥技術(shù)烘干至含水15%， t/t DS；調(diào)理劑在烘干前篩分后自然晾干，需篩分能耗； t/t DS，篩分能力1 t/h，功率3 kW。隨著城市發(fā)展及填埋場地質(zhì)條件要求，運(yùn)輸距離也將越來越遠(yuǎn)，參照表1，污泥填埋的運(yùn)輸距離將在40 km以上，因此在估算今后的填埋成本時(shí)，分別取50、100 km作為近期及遠(yuǎn)期填埋場運(yùn)輸距離。北京市污泥有機(jī)物含量在45% 以下，%。另外，近年運(yùn)輸價(jià)格有上漲趨勢。 估算細(xì)則（1）單位成本填埋：生活垃圾衛(wèi)生填埋的成本約6070 元￥/t，污泥填埋時(shí)按照壓實(shí)生活垃圾∶土∶∶1∶1，污泥填埋成本為48－56￥/t，取52￥/t。污泥處理處置率低，其中非常重要的一個(gè)原因就是投資和運(yùn)行成本方面的限制。同時(shí)，分析了政府補(bǔ)貼對污泥處理處置效益的影響。3結(jié)論（1）污泥堆肥成本隨電價(jià)變化約300~350 ￥/t DS，堆肥銷售可以補(bǔ)償部分處理成本，使污泥堆肥達(dá)到微利水平。各種處理方式優(yōu)缺點(diǎn)概括于表3（下頁）。近年相關(guān)研究也證明：科學(xué)合理地進(jìn)行城市污泥農(nóng)用不會造成土壤和農(nóng)產(chǎn)品的重金屬污染問題[19]。一些國家為了把上述問題降低到最小程度，制定了待處理污泥物理特性的最低標(biāo)準(zhǔn)，使污泥填埋的處理成本大大增加。未經(jīng)穩(wěn)定化處理污泥存在施用安全危險(xiǎn)，考慮到干化的穩(wěn)定效果較差，安全性有限，不再估算。CTB調(diào)理劑價(jià)格為300 ￥/t，損耗率一般為5% [14]。填埋成本＝能耗成本+運(yùn)輸成本+填埋場成本+設(shè)備折價(jià)成本能耗成本＝[1/(1－η0)－1/(1－ηe)]150αPele運(yùn)輸成本＝L /(1ηe)填埋場成本＝βPf /(1ηe)設(shè)備折價(jià)＝[1/(1－η0)－1/(1－ηe)]180α 104/8000其中，η0、ηe分別為處理處置始、末的含水率；Pele為電價(jià)，￥/(kW?h)；L為運(yùn)輸距離，km；α為土建及人工配套費(fèi)指數(shù)，；β為體積系數(shù)，含水率≥68%~，含水率＜68%時(shí)取1；Pf為填埋場填埋價(jià)格，40~60￥/t，取52￥/t。有機(jī)質(zhì)含量高、含水率低利于維持自燃，降低污泥含水率對降低污泥焚燒設(shè)備及處理費(fèi)用至關(guān)重要。按不同補(bǔ)貼方案，、￥/(kW?h)。各方案中的成本估算涉及或包括焚燒、運(yùn)輸、填埋等3個(gè)流程；設(shè)備折價(jià)成本取15 a使用年限，年折舊7%，社會利率10%，即年折價(jià)17%，設(shè)備年工作時(shí)數(shù)以8000 h計(jì)。北京市最大的污水處理廠——高碑店污水處理廠污泥外運(yùn)運(yùn)輸費(fèi)用占到全廠運(yùn)行費(fèi)用的1/3[3]。第一篇：城市污泥不同處理處置方式的成本和效益分析城市污泥不同處理處置方式的成本和效益分析——以北京市為例張義安，高定，陳同斌*，鄭國砥，李艷霞中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所環(huán)境修復(fù)中心，北京 100101摘要：以北京市為例，估算不同電價(jià)及運(yùn)輸距離下填埋、焚燒及堆肥等方式的城市污泥處理處置成本，在此基礎(chǔ)上討論各種處理處置方案的前景，展望北京市污泥處理處置出路。到2008年，北京市將新增9座中水處理廠，深度處理能力將由目前的1104 m3/104 m3/d，屆時(shí)每年產(chǎn)生含水率 80% 城市污泥超過80104 m3。北京市污泥機(jī)械脫水效果通常在80%左右。電價(jià)：北京市工業(yè)電價(jià)高峰期、平段區(qū)、￥/(kW?h)。含水率是污泥焚燒處理中的一個(gè)關(guān)鍵因素。表1北京市填埋場概況[11]及離污水處理廠的最近距離Table 1Description of landfill sites and wastewater treatment plants填埋場 填埋場位置 處理規(guī)模/(t?d1)預(yù)計(jì)關(guān)閉時(shí)間 最近的污水處理廠 最近直線距離/km 1)北神樹 通縣次渠鄉(xiāng) 980 2006 高碑店 20安定 大興區(qū)安定鄉(xiāng) 700 2006 小紅門 36六里屯 海淀區(qū)永豐屯鄉(xiāng) 1500 2017 清河 15高安屯 朝陽區(qū)樓梓莊鄉(xiāng) 1000 2018 高碑店 15阿蘇衛(wèi) 昌平區(qū)小湯山鄉(xiāng) 2000 2012 清河、北小河 40焦家坡 門頭溝區(qū)永定鎮(zhèn) 600 2011 盧溝橋 151)最近距離數(shù)據(jù)為作者實(shí)測綜上所述，污泥的處理處置方式計(jì)有：堆肥，分別干燥至含水80%、30% 時(shí)填埋，干燥至含水60%、10%時(shí)焚燒。利用CTB堆肥自動控制系統(tǒng)[12,13]進(jìn)行強(qiáng)制通風(fēng)靜態(tài)垛堆肥在河南省漯河市城市污泥堆肥廠的應(yīng)用結(jié)果表明，當(dāng)污泥含水率不高于80%時(shí)，鼓風(fēng)能耗在40~60(kW?h)/t DS之間，取60(kW?h)/t DS。干燥程度越高，焚燒廠占地面積也越小，因此焚燒前以干化至10%為宜?，F(xiàn)有的大部分填埋場設(shè)計(jì)建造標(biāo)準(zhǔn)低、缺乏污染控制措施，存在穩(wěn)定性差等問題，導(dǎo)致散發(fā)氣體和臭味，污染地下水，不能保證填埋垃圾的安全，只是延緩污染但沒有最終消除污染。陳同斌等[17]對中國城市污泥的重金屬含量及其變化趨勢的研究結(jié)果表明，我國城市污泥中平均含量普遍較低，金屬含量基本未超過農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)[18]，且呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢。但是，從市場銷售的角度來看，污泥堆肥產(chǎn)品的銷售渠道有待改善。總之，污泥處理處置應(yīng)該有適宜的政府補(bǔ)貼。污泥填埋在一定時(shí)期內(nèi)還將是主要處理處置方式，但所占比例將逐漸下降；堆肥是經(jīng)濟(jì)上較為可行的處理處置方式，適合大力推廣；隨著經(jīng)濟(jì)實(shí)力與技術(shù)水平提高，焚燒法可以適用于個(gè)別特殊地點(diǎn)。城市污泥的大量產(chǎn)生，已引起日益嚴(yán)峻的二次污染，并成為城市污水處理行業(yè)瓶頸。因此，設(shè)備折價(jià)＝設(shè)備價(jià)格指數(shù)。運(yùn)費(fèi)：－￥/(t?km)之間，污泥為特殊固體廢物，需特殊箱式貨車運(yùn)送，價(jià)格處于高端。可形成自燃[9]。污泥填埋運(yùn)輸距離：北京市現(xiàn)有填埋場容量不足以滿足生活垃圾處置需求，即使規(guī)劃中的填埋場建成之后，富余填埋能力也很有限，污泥填埋需另外覓地新建填埋場。經(jīng)過10－14 d堆肥，污泥干物質(zhì)減量30%，含水45%。討論與分析 處理成本和經(jīng)濟(jì)效益表2 處理處置1 t城市污泥(干質(zhì)量)所需的成本及其效益 填 埋干化 運(yùn)輸 填埋 綜合成本/￥目標(biāo) 能耗/￥ 設(shè)備折價(jià)/￥ 距離/km 運(yùn)費(fèi)/￥ 填土比例 費(fèi)用/￥ 80% 0 0 50 163 50% 390 5531)，5532)30% 2091)，4182)178 50 46 0 74 5071)，7162)80% 0 0 100 325 50% 390 7151)，7152)30% 2091)，4182)178 100 93 0 74 5541)，7632)焚燒 干化 焚 燒 燒余物 綜合成本/￥目標(biāo) 能耗/￥ 設(shè)備折價(jià)/￥ 運(yùn)行/￥ 設(shè)備折價(jià)/￥ NaOH/￥ 運(yùn)費(fèi)/￥ 填埋/￥ 60% 1461)，2932)124 60 365 128 13 20 8561)，10022)10% 2281)，4552)193 27 162 128 13 20 7711)，9982)堆 肥能耗/￥ 設(shè)備折價(jià)/￥ 調(diào)理劑損耗/￥ 總成本/￥ 銷售/￥ 總效益/￥ 391)，782)200 75 3141)，3532)410 961)，572)1) ￥/(kW?h)；2) ￥/(kW?h)各種處理方式處理成本估算過程及結(jié)果如表2所示。例如德國要求填埋污泥干基含量不低于35%。我國城市污泥的土地利用重金屬環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)并不像人們想象的那樣嚴(yán)重。表3 各種處理處置技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)對比Table 3 Comparison of landfill, posting and incineration for sewage sludge 處理處置方式 收支平衡￥/t 技術(shù)難度 場地要求 能否資源化 無害化程度填埋 507－763 簡單 大 不能 延緩污染, 沒有最終消除污染風(fēng)險(xiǎn) 堆肥 57－96 較簡單 較小 能 重金屬低于農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)時(shí)可以達(dá)到無害化要求 焚燒 771－1000 技術(shù)設(shè)備要求高 小 不能 尾氣可能帶來二次污染