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頂部 《中國給水排水》2025年行業(yè)盛會-水行業(yè)風向標！
 
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城鎮(zhèn)污水處理廠 污泥處理處置技術指南 （試 行） 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部 中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會

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核心提示：城鎮(zhèn)污水處理廠 污泥處理處置技術指南 （試 行） 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部 中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會
中國給水排水2024年城鎮(zhèn)污泥處理處置技術與應用高級研討會（第十五屆）邀請函 （同期召開固廢滲濾液大會、工業(yè)污泥大會、高濃度難降解工業(yè)廢水處理大會）

中國給水排水2024年城鎮(zhèn)污泥處理處置技術與應用高級研討會（第十五屆）邀請函 （同期召開固廢滲濾液大會、工業(yè)污泥大會、高濃度難降解工業(yè)廢水處理大會）
    中國污泥處理處置指南.pdf

城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置技術指南
（試 行）
中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部
中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會
二〇一一年三月
 
前 言
近年來，在國家節(jié)能減排和積極的財政政策作用下，城鎮(zhèn)污水處理得到迅速發(fā)展，城鎮(zhèn)
水環(huán)境治理取得顯著成效。但是必須看到，城鎮(zhèn)污水處理過程產生的大量污泥還未普遍得到
有效處理處置。這些污泥非常容易對地下水、土壤等造成二次污染，成為環(huán)境安全和公眾健
康的威脅，影響國家節(jié)能減排戰(zhàn)略實施的積極效果。因此，污泥處理處置作為我國城鎮(zhèn)減排
的重要內容，必須采取有效措施，切實推進技術和工程措施的落實，滿足我國節(jié)能減排戰(zhàn)略
實施的總體要求。
為指導各地城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置設施的建設，按照無害化、資源化與低碳節(jié)能
相結合的原則，因地制宜地科學選擇技術路線和建設方案，住房和城鄉(xiāng)建設部、國家發(fā)展和
改革委員會共同組織編制了《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置技術指南（試行）》。
本指南編制依據(jù)國家和行業(yè)相關法律法規(guī)、標準規(guī)范，總結了近年來我國城鎮(zhèn)污水處理
廠污泥處理處置的實踐經驗和研究成果，借鑒了國外的先進經驗，同時在編制過程中廣泛地
征求了有關方面的意見，對主要問題開展了專題論證，對具體內容進行了反復討論和修改。
本指南的主要內容包括：總則、污泥的來源與性質、污泥處理處置的技術路線與方案選
擇、污泥處理的單元技術、污泥處置方式及相關技術、應急處置與風險管理。
本指南由住房和城鄉(xiāng)建設部科技發(fā)展促進中心負責技術解釋。請各單位在使用過程中，
總結實踐經驗，提出意見和建議。
 
目 錄
第一章 總則............................................................ 1
第二章 污泥的來源與性質................................................ 2
第三章 污泥處理處置的技術路線與方案選擇............................... 4
第一節(jié) 國內外污泥處理處置的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢............................ 4
第二節(jié) 污泥處理處置的原則與基本要求.................................. 5
第三節(jié) 污泥處理處置方案選擇與評價.................................... 7
第四章 污泥處理的單元技術............................................. 13
第一節(jié) 濃縮脫水技術................................................. 13
第二節(jié) 厭氧消化技術................................................. 15
第三節(jié) 好氧發(fā)酵技術................................................. 23
第四節(jié) 污泥熱干化技術............................................... 30
第五節(jié) 石灰穩(wěn)定技術................................................. 35
第六節(jié) 其他技術..................................................... 37
第五章 污泥處置方式及相關技術......................................... 39
第一節(jié) 污泥土地利用................................................. 39
第二節(jié) 污泥焚燒與協(xié)同處置技術....................................... 44
第三節(jié) 建材利用技術................................................. 58
第四節(jié) 污泥的填埋................................................... 60
第六章 應急處置與風險管理............................................. 63
第一節(jié) 污泥的應急處置............................................... 63
第二節(jié) 污泥處理處置的風險分析與管理................................. 65
附錄................................................................... 68
 
1
第一章 總 則
1 編制目的
為落實《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置及污染防治技術政策（試行）》，指導全國城鎮(zhèn)
污水處理廠污泥處理處置設施更加合理地進行規(guī)劃建設，為污泥處理處置技術方案選擇提供
依據(jù)，不斷提高污泥處理處置的管理水平，防止對環(huán)境安全和公眾健康造成危害，依據(jù)國家
和行業(yè)相關法律法規(guī)和標準規(guī)范，編制本指南。
2 適用范圍
本指南適用于城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置技術方案選擇及全過程的管理，指導污泥處
理處置設施的規(guī)劃、設計、環(huán)評、建設、驗收、運營和管理。
3 指導思想
本指南的指導思想是針對國內污泥處理處置的實際需求，結合我國相關政策的要求和現(xiàn)
有污泥處理處置設施的運行實踐，借鑒國際上污泥處理處置的成功經驗，按照安全環(huán)保、循
環(huán)利用、因地制宜等重要原則，科學確定污泥處理處置設施的規(guī)劃、建設和管理的技術要求。
4 規(guī)劃建設的基本原則
城鎮(zhèn)污水處理廠在新建、改建和擴建時，污泥處理處置設施的建設應執(zhí)行“三同時”原
則，即與污水處理設施同時規(guī)劃、同時建設、同時投入運行。
應根據(jù)污泥特性選擇合理的污泥處置方式。污泥處理設施的工藝及建設標準必須滿足處
置方式的要求。
5 過程管理的基本原則
污泥處理處置應進行全過程管理與控制。
工業(yè)廢水排入市政污水管網前必須按規(guī)定進行廠內預處理，使有毒有害物質達到國家、
行業(yè)或者地方規(guī)定的排放標準。污泥處理處置應根據(jù)污泥最終安全處置要求，采取必要的工
藝技術措施，強化有毒有害物質的去除，并防止二次污染的產生。污泥處理處置運營單位應
建立完善的檢測、記錄、存檔和報告制度；對處理處置后的污泥及其副產物的去向、用途、
用量等進行跟蹤、記錄和報告。
2
第二章 污泥的來源與性質
1 污泥的產生
城鎮(zhèn)污水處理廠污泥是污水處理的產物，主要來源于初次沉淀池、二次沉淀池等工藝環(huán)
節(jié)。每萬m3 污水經處理后污泥產生量（按含水率80%計）一般約為5~10 t，具體產量取決于
排水體制、進水水質、污水及污泥處理工藝等因素。
2 污泥的性質
污泥性質主要包括物理性質、化學性質和衛(wèi)生學指標等方面，污泥性質是選擇污泥處理
處置工藝的重要依據(jù)。
2.1 物理性質
污泥的物理性質主要有含水率、比阻等指標。
含水率是指污泥中所含水分的質量與污泥質量之比。初沉污泥的含水率通常為97％~98％；
活性污泥的含水率通常為99.2％~99.8％；污泥經濃縮之后，含水率通常為94％~96％；經脫
水之后，可使含水率降低到80%左右。
污泥比阻為單位過濾面積上，過濾單位質量的干固體所受到的阻力，其單位為m/kg。通
常，初沉污泥20~60×1012 m/kg，活性污泥比阻為100~300×1012 m/kg，厭氧消化污泥比阻為
40~80×1012 m/kg。一般來說，比阻小于1×1011 m/kg 的污泥易于脫水，大于1×1013 m/kg 的
污泥難以脫水。機械脫水前應進行污泥的調理，以降低比阻。
2.2 化學性質
污泥化學性質復雜，影響污泥處理處置技術方案選擇的主要因素，包括揮發(fā)分、植物營
養(yǎng)成分、熱值、重金屬含量等。
揮發(fā)分是污泥最重要的化學性質，決定了污泥的熱值與可消化性。一般情況下，初沉污泥
揮發(fā)性固體的比例為50％~70％，活性污泥為60％~85％，經厭氧消化后的污泥為30％~50％。
污泥的植物營養(yǎng)成分主要取決于污水水質及其處理工藝。我國污水處理廠污泥中植物營
養(yǎng)成分總體狀況，見表2-1。
表2-1 我國城鎮(zhèn)污水處理廠污泥的植物營養(yǎng)成分（以干污泥計）（%）
污泥類型 總氮（TN） 磷（P2O5） 鉀（K）
初沉污泥 2.0~3.4 1.0~3.0 0.1~0.3
活性污泥 3.5~7.2 3.3~5.0 0.2~0.4
3
污泥的熱值與污水水質、排水體制、污水及污泥處理工藝有關。各類污泥的熱值，見表
2-2。
表2-2 各類污泥的熱值
污泥類型 熱值（以干污泥計）/（MJ/kg）
初沉污泥 15~18
初沉污泥與剩余活性污泥混合 8~12
厭氧消化污泥 5~7
污泥中的有毒有害物質主要指重金屬和持久性有機物等物質。我國2006 年140 個城鎮(zhèn)
污水處理廠污泥中重金屬含量，見表2-3。
表2-3 我國2006 年140 個城鎮(zhèn)污水處理廠污泥中重金屬含量單位：mg/kg（干污泥）
項目 Cd Cu Pb Zn Cr Ni Hg As
平均值 2.01 219 72.3 1058 93.1 48.7 2.13 20.2
最大值 999 9592 1022 30098 6365 6206 17.5 269
最小值 0.04 51 3.6 217 20 16.4 0.04 0.78
2.3 衛(wèi)生學指標
衛(wèi)生學指標主要包括細菌總數(shù)、糞大腸菌群數(shù)、寄生蟲卵含量等。
初沉污泥、活性污泥及消化污泥中細菌、糞大腸菌群及寄生蟲卵的一般數(shù)量見，表2-4。
表2-4 城鎮(zhèn)污水處理廠污泥中細菌與寄生蟲卵均值表（以干污泥計）
污泥類型
細菌總數(shù)
105 個/g
糞大腸菌群數(shù)
105 個/g
寄生蟲卵
10 個/g
初沉污泥 471.7 158.0 23.3（活卵率78.3%）
活性污泥 738.0 12.1 17.0（活卵率67.8%）
消化污泥 38.3 1.2 13.9（活卵率60%）
4
第三章 污泥處理處置的技術路線與方案選擇
第一節(jié)國內外污泥處理處置的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1 國外污泥處理處置的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
發(fā)達國家經幾十年的發(fā)展，污泥處理處置技術路線已相對成熟，相關的法律法規(guī)及標準
規(guī)范已比較完善。
歐洲污泥處置最初的主要方式是填埋和土地利用。二十世紀90年代以來，可供填埋的場
地越來越少，污泥處理處置的壓力越來越大，歐洲建設了一大批污泥干化焚燒設施。由于污
泥干化焚燒投資和運行費用較高，同時污泥中有害成分又逐步減少，使污泥土地利用重新受
到重視，成為污泥處置方案的重要選擇。近幾年總的趨勢是土地利用的比例越來越高，歐盟
及絕大部分歐洲國家越來越支持污泥的土地利用。目前，德國、英國和法國每年產生的污泥
（干重）分別為220萬t、120萬t和85萬t，作為農用方向土地利用的比例分別已達到40%、60%
和60%。
北美地區(qū)雖然土地資源充足，但衛(wèi)生填埋總體較少，污泥處理處置的技術路線一直是農
用為主，且為污泥農用做了大量安全性評價工作。目前，美國16000座污水處理廠年產710萬t
污泥（干重）中約60%經厭氧消化或好氧發(fā)酵處理成生物固體，用做農田肥料。另外，有17%
填埋，20%焚燒，3%用于礦山恢復的覆蓋。
日本由于土地限制，污泥處理處置的主要技術路線是焚燒后建材利用為主，農用與填埋
為輔。近年來，日本開始調整原有的技術路線，更加注重污泥的生物質利用，逐步減少焚燒
的比例。
綜上，歐美國家目前比較明確的將土地利用作為污泥處置的主要方式和鼓勵方向。土地
利用主要包括三個方面：一是作為農作物、牧場草地肥料的農用；二是作為林地、園林綠化
肥料的林用；三是作為沙荒地、鹽堿地、廢棄礦區(qū)改良基質的土壤改良。由于運輸距離、操
作難度等客觀因素，污泥農用量又遠高于林用和土壤改良。另外，歐美普遍采用厭氧消化和
好氧發(fā)酵技術對污泥進行穩(wěn)定化和無害化處理。其中50%以上的污泥都經過了厭氧消化處理。
美國還另外建設了700多套好氧發(fā)酵處理設施。污泥的厭氧消化或好氧發(fā)酵為污泥的土地利
用，尤其是農用提供了較好的基礎。
2 中國污泥處理處置現(xiàn)狀
5
隨著我國城鎮(zhèn)污水處理率的不斷提高，城鎮(zhèn)污水處理廠污泥產量也急劇增加。2009 年，
全國投入運行的城鎮(zhèn)污水處理廠1992 座，處理污水量280 億m3，產生含水率80%的污泥約
2005 萬t。隨著城鎮(zhèn)化水平和污水處理量的增加，污泥量將很快突破3000 萬t。據(jù)不完全統(tǒng)
計，目前全國城鎮(zhèn)污水處理廠污泥只有小部分進行衛(wèi)生填埋、土地利用、焚燒和建材利用等，
而大部分未進行規(guī)范化的處理處置。污泥含有病原體、重金屬和持久性有機物等有毒有害物
質，未經有效處理處置，極易對地下水、土壤等造成二次污染，直接威脅環(huán)境安全和公眾健
康，使污水處理設施的環(huán)境效益大大降低。
第二節(jié)污泥處理處置的原則與基本要求
1 污泥處理處置的原則
按照《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置及污染防治技術政策》（試行）的要求，參考國內外
的經驗與教訓，我國污泥處理處置應符合“安全環(huán)保、循環(huán)利用、節(jié)能降耗、因地制宜、穩(wěn)妥
可靠”的原則。
安全環(huán)保是污泥處理處置必須堅持的基本要求。污泥中含有病原體、重金屬和持久性有
機物等有毒有害物質，在進行污泥處理處置時，應對所選擇的處理處置方式，根據(jù)必須達到
的污染控制標準，進行環(huán)境安全性評價，并采取相應的污染控制措施，確保公眾健康與環(huán)境
安全。
循環(huán)利用是污泥處理處置時應努力實現(xiàn)的重要目標。污泥的循環(huán)利用體現(xiàn)在污泥處理處
置過程中充分利用污泥中所含有的有機質、各種營養(yǎng)元素和能量。污泥循環(huán)利用，一是土地
利用，將污泥中的有機質和營養(yǎng)元素補充到土地；二是通過厭氧消化或焚燒等技術回收污泥
中的能量。
節(jié)能降耗是污泥處理處置應充分考慮的重要因素。應避免采用消耗大量的優(yōu)質清潔能源、
物料和土地資源的處理處置技術，以實現(xiàn)污泥低碳處理處置。鼓勵利用污泥厭氧消化過程中
產生的沼氣熱能、垃圾和污泥焚燒余熱、發(fā)電廠余熱或其他余熱作為污泥處理處置的熱源。
因地制宜是污泥處理處置方案比選決策的基本前提。應綜合考慮污泥泥質特征及未來的
變化、當?shù)氐耐恋刭Y源及特征、可利用的水泥廠或熱電廠等工業(yè)窯爐狀況、經濟社會發(fā)展水
平等因素，確定本地區(qū)的污泥處理處置技術路線和方案。
穩(wěn)妥可靠是污泥處理處置貫穿始終的必需條件。在選擇處理處置方案時，應優(yōu)先采用先
進成熟的技術。對于研發(fā)中的新技術，應經過嚴格的評價、生產性應用以及工程示范，確認
6
可靠后方可采用；在制訂污泥處理處置規(guī)劃方案時，應根據(jù)污泥處理處置階段性特點，同時
考慮應急性、階段性和永久性三種方案，最終應保證永久性方案的實現(xiàn)；在永久方案完成前，
可把充分利用其他行業(yè)資源進行污泥處理處置作為階段性方案，并應具有應急的處理處置方
案，防止污泥隨意棄置，保證環(huán)境安全。
2 污泥處理處置設施規(guī)劃建設的基本要求
污泥處理處置設施建設應首先編制污泥處理處置規(guī)劃。污泥處理處置規(guī)劃應與本地區(qū)的
土地利用、環(huán)境衛(wèi)生、園林綠化、生態(tài)保護、水資源保護、產業(yè)發(fā)展等有關專業(yè)規(guī)劃相協(xié)調，
符合城鄉(xiāng)建設總體規(guī)劃，并納入城鎮(zhèn)排水或污水處理設施建設規(guī)劃。污泥處理處置設施應與
城鎮(zhèn)污水處理廠同時規(guī)劃、同時建設、同時投入運行。
污泥處理處置應包括處理與處置兩個階段。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。處置是指對處理后污泥進行消納的過程。污泥處理設施的方案選擇及規(guī)
劃建設應滿足處置方式的要求。在一定的范圍內，污泥的穩(wěn)定化、減量化和無害化等處理設
施宜相對集中設置，污泥處置方式可適當多樣。污泥處理處置設施的選址，應與水源地、自
然保護區(qū)、人口居住區(qū)、公共設施等保持足夠的安全距離。
應根據(jù)城鎮(zhèn)排水或污水處理設施建設規(guī)劃，結合現(xiàn)有污水處理廠的運行資料，確定并預
測污泥的泥量與泥質，作為合理確定污泥處理處置設施建設規(guī)模與技術路線的依據(jù)。必要時，
還應在污水處理廠服務范圍內開展污染源調查、分析未來城鎮(zhèn)建設以及產業(yè)結構的變化趨勢，
更加準確地掌握泥量和泥質資料。
污泥處理處置設施的規(guī)劃建設應視當?shù)氐木唧w情況和所確定的應急方案、階段性方案和
永久性方案制定具體的實施方案，并處理好三種方案的銜接，同時應加快永久性方案的實施。
污泥處理處置設施還應預先規(guī)劃備用方案，以保證污泥的穩(wěn)定處理與處置，應急處理處置方
案可視情況作為備用方案。利用其他行業(yè)資源確定的污泥處理處置方案宜作為階段性方案，
不宜作為永久性方案。
污泥處理處置應根據(jù)實際需求，建設必要的中轉和儲存設施。污泥中轉和儲存設施的建
設應符合《城市環(huán)境衛(wèi)生設施設置標準》CJJ 27 等規(guī)定。
污泥處理處置設施建設時，相應安全設施的建設也必須執(zhí)行同時規(guī)劃、同時建設、同時
投入的原則，確保污泥處理處置設施的安全運行。
污泥處理設施的工藝及建設標準應滿足相應污泥處置方式的要求。污泥處理設施尚未滿
足污泥處置要求的，應加快改造，確保污泥安全處置。
7
3 污泥處理處置過程管理的基本要求
污泥處理處置應執(zhí)行全過程管理與控制原則。應從源頭開始制定全過程的污染物控制計
劃，包括工業(yè)清潔生產、廠內污染物預處理、污泥處理處置工藝的強化等環(huán)節(jié)，加強污染物
總量控制。
工業(yè)廢水排入市政污水管網前必須按規(guī)定進行廠內預處理，使有毒有害物質達到國家、
行業(yè)或者地方規(guī)定的排放標準。
在污泥處理處置過程中，可采用重金屬析出及鈍化、持久性有機物的降解轉化及病原體
滅活等污染物控制技術，以滿足不同污泥處置方式的要求，實現(xiàn)污泥的安全處置。
污泥運輸應采用密閉車輛和密閉駁船及管道等輸送方式。加強運輸過程中的監(jiān)控和管理，
嚴禁隨意傾倒、偷排等違法行為，防止因暴露、灑落或滴漏造成對環(huán)境的二次污染。城鎮(zhèn)污
水處理廠、污泥運輸單位和各污泥接收單位應建立污泥轉運聯(lián)單制度，并定期將轉運聯(lián)單統(tǒng)
計結果上報地方相關主管部門。
污泥處理處置運營單位應建立完善的檢測、記錄、存檔和報告制度，對處理處置后的污
泥及其副產物的去向、用途、用量等進行跟蹤、記錄和報告，并將相關資料保存5 年以上。
應由具有相應資質的第三方機構，定期就污泥土地利用對土壤環(huán)境質量的影響、污泥填
埋對場地周圍綜合環(huán)境質量的影響、污泥焚燒對周圍大氣環(huán)境質量的影響等方面進行安全性
評價。
污泥處理處置運營單位應嚴格執(zhí)行國家有關安全生產法律法規(guī)和管理規(guī)定，落實安全生
產責任制；執(zhí)行國家相關職業(yè)衛(wèi)生標準和規(guī)范，保證從業(yè)人員的衛(wèi)生健康；制定相關的應急
處置預案，防止危及公共安全的事故發(fā)生。
第三節(jié)污泥處理處置方案選擇與評價
1 污泥處置方式的選擇
污泥處置包括土地利用、焚燒及建材利用、填埋等方式。應綜合考慮污泥泥質特征及未
來的變化、當?shù)氐耐恋刭Y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、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。根據(jù)處置方式確定具體技術方案時，應進行經濟性分析、環(huán)境影響分析以及碳排放分析。
1.1 污泥土地利用
8
應首先調查本地區(qū)可利用土地資源的總體狀況，按照國家相關標準要求，結合污泥泥質
以及厭氧消化、好氧發(fā)酵等處理技術，優(yōu)先研究污泥土地利用的可行性。鼓勵將城鎮(zhèn)生活污
水產生的污泥經厭氧消化或好氧發(fā)酵處理后，嚴格按國家相關標準進行土地利用。如果當?shù)?/div>
存在鹽堿地、沙化地和廢棄礦場，應優(yōu)先使用污泥對這些土地或場所進行改良，實現(xiàn)污泥處
置。用于土地改良的泥質應符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 土地改良用泥質》GB/T24600 的
規(guī)定。應對改良方案進行環(huán)境影響評價，防止對地下水以及周圍生態(tài)環(huán)境造成二次污染。
當污泥經穩(wěn)定化和無害化處理滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 園林綠化用泥質》GB/T
23486 的規(guī)定和有關標準要求時，應根據(jù)當?shù)氐耐临|和植物習性，提出包括施用范圍、施用
量、施用方法及施用期限等內容的污泥園林綠化或林地利用方案，進行污泥處置。
當污泥經穩(wěn)定化和無害化處理達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 農用泥質》CJ/T 309 等國
家和地方現(xiàn)行的有關農用標準和規(guī)定時，應根據(jù)當?shù)氐耐寥拉h(huán)境質量狀況和農作物特點及《土
壤環(huán)境質量標準》GB 15618，研究提出包括施用范圍、施用量、施用方法及施用期限等內容
的污泥農用方案，經污泥施用場地適用性環(huán)境影響評價和環(huán)境風險評估后，進行污泥農用并
嚴格進行施用管理。
污泥土地利用方案通常包括以上三種土地利用形式，每一種形式的利用量可考慮隨季節(jié)
等因素進行動態(tài)調整。
當污泥以農用、園林綠化為土地利用方式時，可采用厭氧消化或高溫好氧發(fā)酵等工藝對
污泥進行處理。有條件的污水處理廠，應首先考慮采用污泥厭氧消化對污泥進行穩(wěn)定化及無
害化處理的可行性，污泥消化產生的沼氣應收集利用。為提高能量回收率，可采用超聲波、
高溫高壓熱水解等污泥破解技術，對剩余活性污泥在厭氧消化前進行預處理。當污水處理廠
厭氧消化所需場地條件不具備，或污水處理廠規(guī)模較小時，可將脫水后污泥集中運輸至統(tǒng)一
場地，采用厭氧消化或高溫好氧發(fā)酵等工藝對脫水污泥進行穩(wěn)定化及無害化處理。高溫好氧
發(fā)酵工藝應維持較高的溫度與足夠的發(fā)酵時間，以確保污泥泥質滿足土地利用要求。。
如污泥泥質經處理后暫不能達到土地利用標準，應制定降低污泥中有毒有害物質的對策，
研究土地利用作為永久性處置方案的可行性。
1.2 污泥焚燒及建材利用
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。
當污泥采用焚燒方式時，應首先全面調查當?shù)氐睦贌�、水泥及熱電等行業(yè)的窯爐狀
況，優(yōu)先利用上述窯爐資源對污泥進行協(xié)同焚燒，降低污泥處理處置設施的建設投資。當污
泥單獨進行焚燒時，干化和焚燒應聯(lián)用，以提高污泥的熱能利用效率。污泥焚燒后的灰渣，
9
應首先考慮建材綜合利用；若沒有利用途徑時，可直接填埋；經鑒別屬于危險廢物的灰渣和
飛灰，應納入危險固體廢棄物管理。
污泥也可直接作為原料制造建筑材料，經燒結的最終產物可以用于建筑工程的材料或制
品。建材利用的主要方式有：制作水泥添加料、制陶粒、制路基材料等。污泥用于制作水泥
添加料也屬于污泥的協(xié)同焚燒過程。污泥建材利用應符合國家、行業(yè)和地方相關標準和規(guī)范
的要求，并嚴格防止在生產和使用中造成二次污染。
1.3 污泥填埋
當污泥泥質不適合土地利用，且當?shù)夭痪邆浞贌徒ú睦脳l件，可采用填埋處置。
污泥填埋前需進行穩(wěn)定化處理，處理后泥質應符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 混合填埋
用泥質》GB/T 23485 的要求。污泥以填埋為處置方式時，可采用石灰穩(wěn)定等工藝對污泥進行
處理，也可通過添加粉煤灰或陳化垃圾對污泥進行改性處理。污泥填埋處置應考慮填埋氣體
收集和利用，減少溫室氣體排放。嚴格限制并逐步禁止未經深度脫水的污泥直接填埋。
2 典型污泥處理處置方案
2.1 厭氧消化后進行土地利用
該方案可有以下具體操作方案：
厭氧消化→脫水→自然干化（或好氧發(fā)酵）→土地利用（用于改良土壤、園林綠化、限
制性農用）；
脫水→厭氧消化→脫水→自然干化（或好氧發(fā)酵）→土地利用（用于改良土壤、園林綠
化、限制性農用）；
厭氧消化（或脫水后厭氧消化）→罐車運輸→直接注入土壤（改良土壤、限制性農用）。
對于城鎮(zhèn)生活污水為主產生的污泥，該類方案能實現(xiàn)污泥中有機質及營養(yǎng)元素的高效利
用，實現(xiàn)能量的有效回收，不需要大量物料及土地資源消耗。厭氧消化后的污泥泥質能夠達
到限制性農用、園林綠化或土壤改良的標準，可優(yōu)先考慮采用。
2.2 好氧發(fā)酵后進行土地利用
該方案有以下具體操作方案：
脫水→高溫好氧發(fā)酵→土地利用（用于土壤改良、園林綠化、限制性農用）；
脫水→高溫好氧發(fā)酵→園林綠化等分散施用。
對于城鎮(zhèn)生活污水為主產生的污泥，該類方案能實現(xiàn)污泥中有機質及營養(yǎng)元素的高效利
10
用。好氧發(fā)酵后的污泥泥質能夠達到限制性農用、園林綠化或土壤改良的標準，是較好的選
擇。
2.3 工業(yè)窯爐協(xié)同焚燒
該方案有以下具體操作方案：
脫水或深度脫水→在水泥窯、熱電廠或垃圾焚燒爐協(xié)同焚燒；
脫水→石灰穩(wěn)定→在水泥窯協(xié)同焚燒利用。
利用工業(yè)窯爐協(xié)同焚燒污泥其本質仍屬于焚燒，但利用現(xiàn)有窯爐，可降低建設投資，縮
短建設周期。
當污泥中的有毒有害物質含量很高，且有可供利用的工業(yè)窯爐情況下，可優(yōu)先將工業(yè)窯
爐協(xié)同焚燒作為污泥的階段性處理處置方案。如污泥中有毒有害物質在較長時期內不可能降
低時，應規(guī)劃獨立的干化焚燒系統(tǒng)作為永久性處置方案。
2.4 機械熱干化后進行焚燒
該方案有以下具體操作方案：
脫水或深度脫水→熱干化→焚燒→灰渣建材利用；
脫水或深度脫水→熱干化→焚燒→灰渣填埋。
干化焚燒減量化和穩(wěn)定化程度較高，占地面積較小。當污泥中的有毒有害物質含量很高
且短期不可能降低時，該方案可作為污泥處理處置可行的選擇。
2.5 石灰穩(wěn)定后進行填埋
該方案有以下具體操作方案：
脫水→石灰穩(wěn)定→堆置→填埋；
脫水→石灰穩(wěn)定→填埋。
石灰穩(wěn)定可實現(xiàn)污泥的穩(wěn)定化和無害化。
用石灰穩(wěn)定后的污泥可實現(xiàn)消毒穩(wěn)定、并提高污泥的含固率，處理后的污泥進行填埋可
阻止污染物質進入環(huán)境，但需要大量的石灰物料消耗和土地資源的消耗，且不能實現(xiàn)資源的
回收利用。
當污泥中有毒有害污染物質含量較高，污水處理廠內建設用地緊張，而當?shù)赜钟锌晒┨?/div>
埋的場地時，該方案可作為階段性、應急或備用的處置方案。
2.6 脫水污泥直接填埋（過渡階段方案）
該方案有以下具體操作方案：
11
深度脫水→填埋；
脫水→添加粉煤灰或陳化垃圾對污泥進行改性處理→填埋。
該方案占用土地量大，且導致大量碳排放。當污泥中有毒有害污染物質含量較高，污水
處理廠內建設用地緊張，而當?shù)赜钟锌晒┨盥竦膱龅貢r，該方案可作為階段性、應急或備用
的過渡階段處置方案。
3 典型污泥處理處置方案的綜合評價
在確定最終的污泥處理處置方案時，應對所選方案進行環(huán)境影響、技術經濟等方面的綜
合分析。對于較大規(guī)模的污泥處理處置設施，還應對處理處置方案進行碳排放綜合評價，盡
量實現(xiàn)污泥的低碳處理處置。
本指南此章對各種污泥處理處置方案進行的經濟性分析與評價，以及后面各章中對各種
方案提出的投資費用及運行費用估算分析，均是基于對目前國內部分典型污泥處理處置工程
總結分析的結果，僅供對技術方案進行經濟分析時參考。各地在研究確定具體的污泥處理處
置工程投資和運行費用時，應結合本地實際，依據(jù)可行性研究報告進行詳細測算。
典型污泥處理處置方案的綜合分析與評價，見表3-1。
表3-1 典型污泥處理處置方案的綜合分析與評價
典型處理處置方案
厭氧消化+
土地利用
好氧發(fā)
酵+土地
利用
機械干化+
焚燒
工業(yè)窯爐協(xié)
同焚燒
石灰穩(wěn)定+
填埋
深度脫水+
填埋
最佳適用的污泥種類
生活污水污
泥
生活污
水污泥
生活污水及
工業(yè)廢水混
合污泥
生活污水及
工業(yè)廢水混
合污泥
生活污水及
工業(yè)廢水混
合污泥
生活污水及
工業(yè)廢水混
合污泥
污染因子
惡臭
病原微生物
惡臭
病原微
生物
惡臭
煙氣
惡臭
煙氣
惡臭
重金屬
惡臭
環(huán)境安全重金屬
性評價
安全性 總體安全
總體安
全
總體安全 總體安全 總體安全 總體安全
循環(huán)要素
有機質
氮磷鉀
能量
有機質
氮磷鉀
無機質 無機質 無 無
資源循環(huán)
利用評價 資源循環(huán)
利用效率
評價
高 較高 低 低 無 無
能耗物耗能耗評價 低 較低 高 高 低 低
評價 物耗評價 低 較高 高 高 高 高
建設費用 較高 較低 較高 較低 較低 低
占地 較少 較多 較少 少 多 多
技術經濟
評價
運行費用 較低 較低 高 高 較低 低
在進行碳排放綜合評價時，可參照聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）于2006
12
年出版的《國家溫室氣體調查指南（卷5，廢棄物）》（Guidelines for National Greenhouse Gas
Inventories（Vol 5， Waste））中提出的計算方法，來計算不同處理處置過程的碳排放量。未
經穩(wěn)定處理的污泥進行填埋處置是一個高水平碳排放過程。通常，每噸濕污泥可產生400~600
kg 二氧化碳當量的直接碳排放。其他典型處理處置方案的碳排放水平均低于污泥直接填埋。
在這些典型處理處置過程中，消耗化石能源產生的間接排放是主要的碳排放源，不同過程存
在較大的差別。污泥處理處置過程的碳匯來源主要有兩部分：一是對厭氧消化以及熱轉化過
程產生的能源進行利用形成的直接碳匯；二是穩(wěn)定化的污泥進行土地利用時，由于營養(yǎng)質增
加降低化肥施用量，以及持水性增強降低灌溉需求形成的間接碳匯。按照IPCC 的計算方法，
污泥厭氧消化后進行土地利用的方案碳匯可大于碳源，實現(xiàn)負排放。典型污泥處理處置方案
的碳排放分析，見表3-2。
表3-2 典型污泥處理處置方案的碳排放分析
處理處置方案 碳排放分析 總體碳評價
碳源
電耗間接碳排放；
絮凝劑消耗間接碳排放；
燃料消耗直接或間接碳排放；
甲烷直接排放；
一氧化二氮直接排放。
厭氧消化+土地利用
碳匯
沼氣替代化石燃料的碳匯；
土壤的直接碳捕獲；
替代氮肥與磷肥的碳匯。
負碳排放
碳源
電耗間接碳排放；
絮凝劑消耗間接碳排放；
燃料消耗直接或間接碳排放；
甲烷直接排放；
一氧化二氮直接排放。
好氧發(fā)酵+土地利用
碳匯
土壤的直接碳捕獲；
替代氮肥與磷肥的碳匯。
低水平碳排放
碳源
電耗間接碳排放；
絮凝劑消耗間接碳排放；
燃料消耗直接或間接碳排放；
甲烷直接排放；
一氧化二氮直接排放。
機械熱干化+焚燒
工業(yè)窯爐協(xié)同焚燒
碳匯
焚灰替代石灰等建材原料的碳匯；
焚灰替代磷肥的碳匯。
中等水平碳排放
碳源
電耗間接碳排放；
石灰穩(wěn)定+填埋 石灰消耗間接碳排放。
碳匯 無
中等水平碳排放
碳源
電耗間接碳排放；
絮凝劑消耗間接碳排放；
甲烷直接排放；
一氧化二氮直接排放。
深度脫水+直接填埋
碳匯 填埋氣替代化石燃料的碳匯。
高水平碳排放
13
第四章 污泥處理的單元技術
第一節(jié)濃縮脫水技術
1 原理與作用
污泥濃縮的作用是通過重力或機械的方式去除污泥中的一部分水分，減小體積；污泥脫
水的作用是通過機械的方式將污泥中的部分間隙水分離出來，進一步減小體積。濃縮污泥的
含水率一般可達94％~96％。脫水污泥的含水率一般可達到80％左右。
2 應用原則
污泥濃縮和脫水工藝應根據(jù)所采用的污水處理工藝、污泥特性、后續(xù)處理處置方式、環(huán)
境要求、場地面積、投資和運行費用等因素綜合確定。
3 常規(guī)濃縮與脫水
3.1 濃縮工藝的主要類型及特點
污泥濃縮的方法主要分為重力濃縮、機械濃縮和氣浮濃縮。目前經常采用重力濃縮和機
械濃縮。
重力濃縮電耗少、緩沖能力強，但其占地面積較大，易產生磷的釋放，臭味大，需要增
加除臭設施。初沉池污泥用重力濃縮，含水率一般可從97％~98％降至95％以下；剩余污泥
一般不宜單獨進行重力濃縮；初沉污泥與剩余活性污泥混合后進行重力濃縮，含水率可由
96％~98.5％降至95％以下。
機械濃縮主要有離心濃縮、帶式濃縮、轉鼓濃縮和螺壓濃縮等方式，具有占地省、避免
磷釋放等特點。與重力濃縮相比電耗較高并需要投加高分子助凝劑。機械濃縮一般可將剩余
污泥的含水率從99.2％~99.5％降至94％~96％。
3.2 脫水工藝主要類型及特點
機械脫水主要有帶式壓濾脫水、離心脫水及板框壓濾脫水等方式。
帶式脫水噪聲小、電耗少，但占地面積和沖洗水量較大，車間環(huán)境較差。帶式脫水進泥
含水率要求一般為97.5％以下，出泥含水率一般可達82％以下。
離心脫水占地面積小、不需沖洗水、車間環(huán)境好，但電耗高，藥劑量高，噪聲大。離心
14
脫水進泥含水率要求一般為95％~99.5％，出泥含水率一般可達75％~80％。
板框壓濾脫水泥餅含水率低，但占地和沖洗水量較大，車間環(huán)境較差。板框壓濾脫水進
泥含水率要求一般為97％以下，出泥含水率一般可達65％~75％。
螺旋壓榨脫水和滾壓式脫水占地面積小、沖洗水量少、噪聲低、車間環(huán)境好，但單機容
量小，上清液固體含量高，國內應用實例尚不多。螺旋壓榨脫水進泥含水率要求一般為95％
~99.5％，出泥含水率一般可達75％~80％。
4 污泥深度脫水
所謂深度脫水是指脫水后污泥含水率達到 55％~65％，特殊條件下污泥含水率還可以更
低。目前，我國城鎮(zhèn)污水處理廠大都無初沉池，且不經厭氧消化處理，故脫水后的污泥含水
率大都在78％~85％之間。高含水率給污泥后續(xù)處理、運輸及處置均帶來了很大的難度。因
此，在有條件的地區(qū)，可進行污泥的深度脫水。
深度脫水前應對污泥進行有效調理。調理作用機制主要是對污泥顆粒表面的有機物進行
改性，或對污泥的細胞和膠體結構進行破壞，降低污泥的水分結合容量；同時降低污泥的壓
縮性，使污泥能滿足高干度脫水過程的要求。
調理方法主要有化學調理、物理調理和熱工調理等三種類型�；瘜W調理所投加化學藥劑
主要包括無機金屬鹽藥劑、有機高分子藥劑、各種污泥改性劑等。物理調理是向被調理的污
泥中投加不會產生化學反應的物質，降低或者改善污泥的可壓縮性。該類物質主要有：煙道
灰、硅藻土、焚燒后的污泥灰、粉煤灰等。熱工調理包括冷凍、中溫和高溫加熱調理等方式，
常用的為高溫熱工調理。高溫熱工調理可分成熱水解和濕式氧化兩種類型，高溫熱工調理在
實現(xiàn)深度脫水的同時還能實現(xiàn)一定程度的減量化。
目前，各種調理方法與主要機械脫水方式相結合所能達到的脫水效果，見表4-1。
表4-1 各種調理方法與主要機械脫水方式相結合的脫水效果
序號
脫水機械
調理方式
帶式壓濾機或者離心脫水機泥餅含
水率（%）
板框壓濾機泥餅泥
餅含水率（%）
1 采用有機高分子藥劑 70~82 65-75
2 采用無機金屬鹽藥劑 - 65~75
3 采用無機金屬鹽藥劑和石灰 - 55~65
4 高溫熱工調理 50~65 ＜50
5 化學和物理組合調理 50~65 ＜50
15
5 濃縮脫水單元可能引起的二次污染及控制要求
污泥濃縮和脫水過程產生大量惡臭氣體，主要產生源為儲泥池、濃縮池、污泥脫水機房
以及污泥堆置棚或料倉。脫水機房惡臭氣體不易散發(fā)，是污泥濃縮脫水過程臭氣處理的重點
區(qū)域。
應根據(jù)環(huán)境影響評價的要求采取除臭措施。新建污水廠應對濃縮池、儲泥池、脫水機房、
污泥儲運間采取封閉措施，通過補風抽氣并送到除臭系統(tǒng)進行除臭處理，達標排放；針對除
臭的改建工程應根據(jù)構筑物的情況進行加蓋或封閉，并增設抽風管路及除臭系統(tǒng)。一般采用
生物除臭方法，必要時也可采用化學除臭等方法。
第二節(jié)厭氧消化技術
1 原理與作用
厭氧消化是利用兼性菌和厭氧菌進行厭氧生化反應，分解污泥中有機物質，實現(xiàn)污泥穩(wěn)
定化非常有效的一種污泥處理工藝。污泥厭氧消化的作用主要體現(xiàn)在：
（1）污泥穩(wěn)定化。對有機物進行降解，使污泥穩(wěn)定化，不會腐臭，避免在運輸及最終處
置過程中對環(huán)境造成不利影響；
（2） 污泥減量化。通過厭氧過程對有機物進行降解，減少污泥量，同時可以改善污泥
的脫水性能，減少污泥脫水的藥劑消耗，降低污泥含水率；
（3）消化過程中產生沼氣。它可以回收生物質能源，降低污水處理廠能耗及減少溫室氣
體排放。
厭氧消化處理后的污泥可滿足國家《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》GB18918 中污泥
穩(wěn)定化相關指標的要求。
2 應用原則
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，減少溫室氣體排
放。該工藝可以用于污水廠污泥的就地或集中處理。它通常處理規(guī)模越大，厭氧消化工藝綜
合效益越明顯。
3 厭氧消化工藝
3.1 厭氧消化的分類
16
1）中溫厭氧消化
中溫厭氧消化溫度維持在 35℃±2℃，固體停留時間應大于20d，有機物容積負荷一般為
2.0~4.0 kg/m3⋅d，有機物分解率可達到35％~45％，產氣率一般為0.75~1.10 N m3/kgVSS（去
除）。
2）高溫厭氧消化
高溫厭氧消化溫度控制在 55℃±2℃，適合嗜熱產甲烷菌生長。高溫厭氧消化有機物分解
速度快，可以有效殺滅各種致病菌和寄生蟲卵。一般情況下，有機物分解率可達到35%~45%，
停留時間可縮短至10~15d。缺點是能量消耗較大，運行費用較高，系統(tǒng)操作要求高。
3.2 傳統(tǒng)厭氧消化工藝流程與系統(tǒng)組成
傳統(tǒng)厭氧消化系統(tǒng)的組成及工藝流程，如圖 4-1 所示。當污水處理廠內沒有足夠場地建
設污泥厭氧消化系統(tǒng)時，可將脫水污泥集中到其他建設地點，經適當漿液化處理后再進行污
泥厭氧消化，其系統(tǒng)的組成及工藝流程圖，如圖4-2 所示。
上清液
熱量煙氣
脫水污泥
消化污泥
沼氣
熱量
煙氣
煙氣
煙氣
上清液處理系統(tǒng)沼氣火炬 尾氣凈化
余熱回收
二次污染
凈化與防
治系統(tǒng)
余熱利
用系統(tǒng)
消化污泥
脫水系統(tǒng)
沼氣收
集、凈
化、貯
存與利
用系統(tǒng)
消化系統(tǒng)
預處理
系統(tǒng)
濃縮系統(tǒng)
污泥脫水系統(tǒng) 污泥處置
沼氣凈化 沼氣利用 沼氣鍋爐
沼氣拖動設備
沼氣發(fā)電
沼氣貯存
粉碎 均質混合 預處理
初沉污泥 濃縮 濃縮 剩余污泥
污泥消化池
圖4-1 傳統(tǒng)污泥厭氧消化工藝流程圖
17
上清液
熱量煙氣
脫水污泥
消化污泥
沼氣
熱量
煙氣
煙氣
煙氣
上清液處理系統(tǒng)沼氣火炬 尾氣凈化
余熱回收
二次污染
凈化與防
治系統(tǒng)
余熱利
用系統(tǒng)
消化污泥
脫水系統(tǒng)
沼氣收
集、凈
化、貯存
與利用
系統(tǒng)
消化系統(tǒng)
預處理
系統(tǒng)
濃縮系統(tǒng)
污泥脫水系統(tǒng) 污泥處置
沼氣凈化 沼氣利用 沼氣鍋爐
沼氣拖動設備
沼氣發(fā)電
沼氣貯存
調質 稀釋水
脫水污泥
（A 污水廠）
污泥消化池
脫水污泥
（B 污水廠）
脫水污泥
（…污水廠）
剩余污泥
（污水廠）
（當依托于一
個污水廠建設
時采用）
車輛運輸 車輛運輸車輛運輸泵送
圖4-2 脫水污泥厭氧消化工藝流程圖
傳統(tǒng)污泥厭氧消化系統(tǒng)主要包括：污泥進出料系統(tǒng)、污泥加熱系統(tǒng)、消化池攪拌系統(tǒng)及
沼氣收集、凈化利用系統(tǒng)。
消化池通常有蛋形和柱形等池形，可根據(jù)攪拌系統(tǒng)、投資成本及景觀要求來選擇。池體
可采用混凝土結構或鋼結構。在全年氣溫高的南方地區(qū)，消化池可以考慮不設置保溫措施，
節(jié)省投資。沼氣攪拌系統(tǒng)可根據(jù)系統(tǒng)的要求選擇沼氣攪拌或機械攪拌。
3.3 厭氧消化新技術
在污泥消化過程中，可通過微生物細胞壁的破壁和水解，提高有機物的降解率和系統(tǒng)的
產氣量。近年來，開發(fā)應用較多的污泥細胞破壁和強化水解技術，主要是物化強化預處理技
術和生物強化預處理技術。
（1）基于高溫熱水解（THP）預處理的高含固污泥厭氧消化技術
該工藝是通過高溫高壓熱水解預處理（Thermal Hydrolysis Pre-Treatment），以高含固的脫
18
水污泥（含固率15%~20%）為對象的厭氧消化技術。工藝采用高溫（155℃~170℃）、高壓（6
bar）對污泥進行熱水解與閃蒸處理，使污泥中的胞外聚合物和大分子有機物發(fā)生水解、并破
解污泥中微生物的細胞壁，強化物料的可生化性能，改善物料的流動性，提高污泥厭氧消化
池的容積利用率、厭氧消化的有機物降解率和產氣量，同時能通過高溫高壓預處理，改善污
泥的衛(wèi)生性能及沼渣的脫水性能、進一步降低沼渣的含水率，有利于厭氧消化后沼渣的資源
化利用。
該工藝處理流程，如圖4-3 所示。此工藝已在歐洲國家得到規(guī)�；こ虘�。
脫水污泥
熱量
回收
沼氣
蒸汽供熱
余熱
上清液處理系統(tǒng)
最終處
置與污
染控制
基于高
溫熱水
解預處
理的高
含固污
泥高級
厭氧消
化處理
系統(tǒng)
污泥脫水系統(tǒng)
泥餅處置
物料預熱
泄壓
沼氣鍋爐
沼氣發(fā)電
高溫熱水解
集中調質
脫水污泥
（A 污水廠）
脫水污泥
（B 污水廠）
脫水污泥
（…污水廠）
收集系統(tǒng)車輛運輸車輛運輸車輛運輸
高含固污泥高級厭氧消化
電能
蒸汽
達標處理
污染控制
厭氧
消化處
理系統(tǒng)
圖4-3 基于高溫高壓熱水解預處理的高含固城市污泥厭氧消化流程圖
（2）其他強化厭氧消化預處理技術
其它強化厭氧消化預處理技術有：
生物強化預處理技術。它主要利用高效厭氧水解菌在較高溫度下，對污泥進行強化水解
或利用好氧或微氧嗜熱溶胞菌在較高溫下，對污泥進行強化溶胞和水解。
超聲波預處理技術。它利用超聲波“空穴”產生的水力和聲化作用破壞細胞，導致細胞
內物質釋放，提高污泥厭氧消化的有機物降解率和產氣率。
堿預處理技術。它主要是通過調節(jié)pH，強化污泥水解過程，從而提高有機物去除效率和
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產氣量。
化學氧化預處理技術。它通過氧化劑如臭氧等，直接或間接的反應方式破壞污泥中微生
物的細胞壁，使細胞質進入到溶液中，增加污泥中溶解性有機物濃度，提高污泥的厭氧消化
性能。
高壓噴射預處理技術。它是利用高壓泵產生機械力來破壞污泥內微生物細胞的結構，使
得胞內物質被釋放，從而提高污泥中有機物的含量，強化水解效果。
微波預處理技術。微波預處理是一種快速的細胞水解方法，在微波加熱過程中表面會產
生許多“熱點”，破壞污泥微生物細胞壁，使胞內物質溶出，從而達到分解污泥的目的。
4 沼氣的收集、貯存及利用
4.1 沼氣的性質
沼氣成份包括 CH4、CO2 和H2S 等氣體。甲烷的含量為60%~70%，決定了沼氣的熱值；
CO2 含量為30%~40%；H2S 含量一般為0.1~10g/Nm3，會產生腐蝕及惡臭。沼氣的熱值一般
為21000~25000 kJ/Nm3，約5000~6000 kcal/m3 及6.0~7.0 kWh/Nm3，經凈化處理后可作為優(yōu)
質的清潔能源。
4.2 沼氣收集、凈化與純化
1）沼氣的收集與儲存
沼氣是高濕度的混合氣，具有強烈的腐蝕性，收集系統(tǒng)應采用高防腐等級的材質。
沼氣管道應沿氣流方向設置一定的坡度，在低點、沼氣壓縮機、沼氣鍋爐、沼氣發(fā)電機、
廢氣燃燒器、脫硫塔等設備的沼氣管線入口、干式氣柜的進口和濕式氣柜的進出口處都需設
置冷凝水去除裝置。在消化池和貯氣柜適當位置設置水封罐。由于沼氣產量的波動以及沼氣
利用的需求，沼氣系統(tǒng)需設置沼氣貯柜來調節(jié)產氣量的波動及系統(tǒng)的壓力。沼氣貯柜有高壓
（~10bar），低壓（30~50mbar）和無壓三種類型。沼氣貯柜的體積應根據(jù)沼氣的產量波動及
需求波動來選擇。儲存時間通常為6~24h。為了保證，可根據(jù)沼氣利用單元的壓力要求，在
沼氣收集系統(tǒng)中設置壓力提升裝置。
2）沼氣凈化
沼氣在利用之前，需進行去濕、除濁和脫硫處理。
去濕和除濁處理常采用沉淀物捕集器和水沫分離器（過濾器）來去除沼氣中的水沫和沉
淀物。
20
應根據(jù)沼氣利用設備的要求選擇沼氣脫硫方法。脫硫有物化法和生物法兩類。物化法脫
硫主要有干法和濕法兩種。干式脫硫劑一般為氧化鐵。濕法吸收劑主要為NaOH 或Na2CO3
溶液。生物脫硫是在適宜的溫度、濕度和微氧條件下，通過脫硫細菌的代謝作用將H2S 轉化
為單質硫。
3）沼氣純化
厭氧消化產生的沼氣含有 60%~70%的甲烷，經過提純處理后，可制成甲烷濃度90%~95%
以上的天然氣，成為清潔的可再生能源。
沼氣純化過程一般沼氣經初步除水后，進入脫硫系統(tǒng)，脫硫除塵后的氣體在特定反應條
件下，全部或部分除去二氧化碳、氨、氮氧化物、硅氧烷等多種雜質，使氣體中甲烷濃度達
到90%~95%以上。
4.3 沼氣利用
消化產生的沼氣一般可以用于沼氣鍋爐、沼氣發(fā)電機和沼氣拖動。沼氣鍋爐利用沼氣制熱，
熱效率可達90%~95%；沼氣發(fā)電機是利用沼氣發(fā)電，同時回收發(fā)電過程中產生的余熱。通常1
Nm3 的沼氣可發(fā)電1.5~2.2 kWh，補充污水處理廠的電耗；內燃機熱回收系統(tǒng)可以回收40%~50%
的能量，用于消化池加溫。沼氣拖動是利用沼氣直接驅動鼓風機，用于曝氣池的供氧。
將沼氣進行提純后，達到相當于天然氣品質要求，可作為汽車燃料、民用燃氣和工業(yè)燃氣。
5 厭氧消化系統(tǒng)的運行控制和管理要點
5.1 運行控制要點
1）系統(tǒng)啟動
消化池啟動可分為直接啟動和添加接種污泥啟動兩種方式。通過添加接種污泥可縮短消
化系統(tǒng)的啟動時間，一般接種污泥量為消化池體積的10%。通常厭氧消化系統(tǒng)啟動需2~3 個
月時間。
消化系統(tǒng)啟動時先將消化池充滿水，并加溫到設計溫度，然后開始添加生污泥。在初始
階段生污泥添加量一般為滿負荷的五分之一，之后逐步增加到設計負荷。在啟動階段需要加
強監(jiān)測與測試，分析各參數(shù)以及參數(shù)關系的變化趨勢，及時采取相應措施。
2）進出料控制
連續(xù)穩(wěn)定的進出料操作是消化池運行的重要環(huán)節(jié)。進料濃度、體積及組成的突然變化都
會抑制消化池性能。理想的進出料操作是24h 穩(wěn)定進料。
21
3）溫度
溫度是影響污泥厭氧消化的關鍵參數(shù)。溫度的波動超過2℃就會影響消化效果和產氣率。
因此，操作過程中需要控制穩(wěn)定的運行溫度，變化范圍易控制在±1 ℃內。
4）堿度和揮發(fā)酸
消化池總堿度應維持在 2000~5000 mg/L，揮發(fā)性有機酸濃度一般小于500 mg/L。
揮發(fā)性有機酸與堿度反映了產酸菌和產甲烷菌的平衡狀態(tài)，是消化系統(tǒng)是否穩(wěn)定的重要
指標。
5）pH 值
厭氧消化過程 pH 值受到有機酸和游離氨，以及堿度等的綜合影響。消化系統(tǒng)的pH 值應
在6.0~8.0 之間運行，最佳pH 值范圍為6.8~7.2。當pH 值低于6.0 或者高于8.0 時，產甲烷
菌會受到抑制，影響消化系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
6）毒性
由于H2S、游離氨及重金屬等對厭氧消化過程有抑制作用。因此，厭氧消化系統(tǒng)的運行
要充分考慮此類毒性物質的影響。
5.2 安全管理
為了防止沼氣爆炸和 H2S 中毒，需注意以下事項：
（1）甲烷（CH4）在空氣中的濃度達到5%~14%（體積比）區(qū)間時，遇明火就會產生爆
炸。所以，在貯氣柜進口管線上、所有沼氣系統(tǒng)與外界連通部位以及沼氣壓縮機、沼氣鍋爐、
沼氣發(fā)電機等設備的進出口處、廢氣燃燒器沼氣管進口處都需要安裝消焰器。同時，在消化
池及沼氣系統(tǒng)中還應安裝過壓安全閥、負壓防止閥等，避免空氣進入沼氣系統(tǒng)；
（2）沼氣系統(tǒng)的防爆區(qū)域應設置CH4/CO2 氣體自動監(jiān)測報警裝置，并定期檢查其可靠性，
防止誤報；
（3）消化設施區(qū)域應按照受限空間對待。參照行業(yè)標準《化學品生產單位受限空間作業(yè)
安全規(guī)范》AQ 3028 執(zhí)行；
（4）定期檢查沼氣管路系統(tǒng)及設備的嚴密性，發(fā)現(xiàn)泄漏，應迅速停氣檢修；
（5）沼氣貯存設備因故需要放空時，應間斷釋放，嚴禁將貯存的沼氣一次性排入大氣；
放空時應認真選擇天氣，在可能產生雷雨或閃電的天氣嚴禁放空。另外，放空時應注意下風
向有無明火或熱源；
（6）沼氣系統(tǒng)防爆區(qū)域內一律禁止明火，嚴禁煙火，嚴禁鐵器工具撞擊或電焊操作。防
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爆區(qū)域內的操作間地面應敷設橡膠地板，入內必須穿膠鞋；
（7）防爆區(qū)域內電氣裝置設計及防爆設計應遵循《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)
范》GB 50058 相關規(guī)定；
（8）沼氣系統(tǒng)區(qū)域周圍一般應設防護欄、建立出入檢查制度；
（9）沼氣系統(tǒng)防爆區(qū)域的所有廠房、場地應符合國家規(guī)定的甲級防爆要求設計。具體遵
循《建筑設計防火規(guī)范》GB 50016，并可參照《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》GB 50160 相關
條款。
6 二次污染控制和要求
6.1 消化液的處理與磷的回收利用
污泥消化上清液（沼液）中含有高濃度的氮、磷（氨氮300~2000 mg/L，總磷70~200 mg/L）。
沼液肥效很高，有條件時，可作為液態(tài)肥進行利用。
針對污泥上清液中高氮磷、低碳源的特點，可采用基于磷酸銨鎂（鳥糞石）法的磷回收
技術和厭氧氨氧化工藝的生物脫氮技術，對污泥消化上清液進行處理，以免加重污水處理廠
水處理系統(tǒng)的氮磷負荷，影響污水處理廠的正常運行。
6.2 消化污泥中重金屬的鈍化耦合
污泥中的重金屬主要以可交換態(tài)、碳酸鹽結合態(tài)、鐵錳氧化物結合態(tài)、硫化物及有機結
合態(tài)和殘渣態(tài)五種形態(tài)存在。其中，前三種為不穩(wěn)定態(tài)，容易被植物吸收利用；后兩種為穩(wěn)
定態(tài)，不易釋放到環(huán)境中。污泥中鋅和鎳主要以不穩(wěn)定態(tài)的形式存在；銅主要以硫化物及有
機結合態(tài)存在；鉻主要以殘渣態(tài)存在；汞、鎘、砷、鉛等毒性大的金屬元素幾乎全部以殘渣
態(tài)存在。在污泥的厭氧消化過程中，硫酸鹽還原菌、酸化細菌等能促使污泥中硫酸鹽的還原
和含硫有機質的分解，而生成S2-離子。所生成的硫離子能夠與污泥中的重金屬反應生成穩(wěn)定
的硫化物，使銅、鋅、鎳、鉻等重金屬的穩(wěn)定態(tài)含量升高，從而降低對環(huán)境造成影響。另外，
溫度、酸度等環(huán)境條件的變化，CO3
2-等無機物以及有機物與重金屬的絡合；微生物的作用，
同樣可以引起可交換的離子態(tài)向其他形態(tài)的轉化，使重金屬的形態(tài)分布趨于穩(wěn)定態(tài)。從而它
們可以達到穩(wěn)定、固著重金屬的作用。
6.3 臭氣、煙氣、沼氣和噪聲處理
厭氧消化池是一個封閉的系統(tǒng)，通常不會有臭氣逸出，但是污泥在輸送和貯存過程會有
臭氣散發(fā)。對厭氧消化系統(tǒng)內會散發(fā)臭氣的點應進行密閉，并設排風裝置，引接至全廠統(tǒng)一
23
的除臭裝置中進行處理。
沼氣燃燒尾氣污染物主要為SO2 和NOx，排放濃度應遵守相關標準的要求。
當沼氣產生量高于沼氣利用量時或沼氣利用系統(tǒng)未工作時，沼氣應通過廢氣燃燒器燒掉。
沼氣發(fā)電和沼氣拖動設備會產生噪聲，產生噪聲的設備應設在室內，建筑應采用隔音降
噪處理。人員進入時，需戴護耳罩。
7 投資與成本的評價及分析
國內污泥消化系統(tǒng)運行好的項目較少，采用的關鍵設備和配套設施主要依賴進口。因此，
目前的投資與運行費用統(tǒng)計尚不具有典型性。
投資成本與系統(tǒng)的構成、污泥性質、自動化程度、設備質量等因素相關。一般情況下，
厭氧消化系統(tǒng)的工程投資約為20~40 萬元/t 污泥（含水率80%）（不包括濃縮和脫水）。若采
用更多進口設備，投資成本將會增加。
厭氧消化直接運行成本約60~120 元/t 污泥（含水率80%）（不包括濃縮和脫水），折合
噸水處理成本約0.05~0.10 元/t�？紤]沼氣回收利用后，可節(jié)省部分運行成本。
第三節(jié)好氧發(fā)酵技術
1 原理與作用
好氧發(fā)酵通常是指高溫好氧發(fā)酵，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)定的腐殖質的過程。代謝過程中產生熱量，可使堆料層溫度升高至55 ℃以上，可
有效殺滅病原菌、寄生蟲卵和雜草種籽，并使水分蒸發(fā)，實現(xiàn)污泥穩(wěn)定化、無害化、減量化。
2 應用原則
污泥好氧發(fā)酵處理工藝既可作為土地利用的前處理手段，又可作為降低污泥含水率，提
高污泥熱值的預處理手段。
污泥好氧發(fā)酵廠的選址應符合當?shù)爻擎?zhèn)建設總體規(guī)劃和環(huán)境保護規(guī)劃的規(guī)定；與周邊人
群聚居區(qū)的衛(wèi)生防護距離應符合環(huán)評要求。
污泥好氧發(fā)酵工藝使用的填充料可因地制宜，利用當?shù)氐膹U料（如秸桿、木屑、鋸末、
枯枝等）或發(fā)酵后的熟料，達到綜合利用和處理的目的。
3 好氧發(fā)酵工藝與設備
24
3.1 一般工藝流程
好氧發(fā)酵工藝過程主要由預處理、進料、一次發(fā)酵、二次發(fā)酵、發(fā)酵產物加工及存貯等
工序組成，如圖4-4 所示。污泥發(fā)酵反應系統(tǒng)是整個工藝的核心。
熟料與填
充料回流
脫水機房 儲料倉/箱
混合設
備
外加填充料
輸送設
備/機
鋪料設備 出料設備
輸送設
備/機
發(fā)酵熟
料儲倉
熟料加工 外運處置
臭氣處理系統(tǒng)
臭氣監(jiān)測
鼓風機
發(fā)酵參數(shù)監(jiān)測
熟料覆層
好氧發(fā)酵反應系統(tǒng)
圖 4-4 污泥好氧發(fā)酵工藝流程
3.2 好氧發(fā)酵的工藝類型
發(fā)酵反應系統(tǒng)是污泥好氧發(fā)酵工藝的核心。工藝流程選擇時，可根據(jù)工藝類型、物料運
行方式、供氧方式的適用條件，進行合理的選擇使用，靈活搭配構成各種不同的工藝流程。
1）工藝類型
工藝類型分一步發(fā)酵工藝和二步發(fā)酵工藝。一步發(fā)酵優(yōu)點是工藝設備及操作簡單，省去
部分進出料設備，動力消耗較少；缺點是發(fā)酵倉造價略高，水分散發(fā)、發(fā)酵均勻性稍差。二
步發(fā)酵工藝優(yōu)點是一次發(fā)酵倉數(shù)少，二次發(fā)酵加強翻堆效應，使堆料發(fā)酵更加均勻，水分散
發(fā)較好；缺點是額外增加出料和進料設備。
2）物料運行方式
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按物料在發(fā)酵過程中運行方式分為靜態(tài)發(fā)酵，動態(tài)發(fā)酵，間歇動態(tài)發(fā)酵。靜態(tài)發(fā)酵設備
簡單、動力消耗省。動態(tài)發(fā)酵物料不斷翻滾，發(fā)酵均勻，水分蒸發(fā)好，但能耗較大。間歇動
態(tài)發(fā)酵較均勻，動力消耗介于靜態(tài)發(fā)酵與動態(tài)發(fā)酵之間。
3）發(fā)酵堆體結構形式
發(fā)酵堆體結構形式主要分為條垛式和發(fā)酵池式。
條垛式堆體高度一般1~2 m，寬度一般3~5 m。條垛式設備簡單，操作方便，建設和運行
費用低，但堆體高較低，占地面積較大。由于供氧受到一定的限制，發(fā)酵周期較長，堆體表
面溫度較低，不易達到無害化要求，衛(wèi)生條件較差。當用地條件寬松、外界環(huán)境要求較低時，
可選用條垛式，此方式也適用于二次發(fā)酵。
發(fā)酵池式發(fā)酵倉為長槽形，發(fā)酵池上小下大，側壁有5°傾角，堆高一般控制在2~3 m，
設施價格便宜，制作簡單，堆料在發(fā)酵池槽中，衛(wèi)生條件好，無害化程度高，二次污染易控
制，但占地面積較大。
4）供氧方式
供氧方式有自然通風、強制通風、強制抽風、翻堆、強制通風加翻堆。
自然通風能耗低，操作簡單。供氧靠空氣由堆體表面向堆體內擴散，但供氧速度慢，供
氣量小，易造成堆體內部缺氧或無氧，發(fā)生厭氧發(fā)酵；另外堆體內部產生的熱量難以達到堆
體表面，表層溫度較低，無害化程度較低，發(fā)酵周期較長，表層易滋生蚊蠅類。需氧量較低
時（如二次發(fā)酵）可采用。
強制通風的風量可精確控制，能耗較低，空氣由堆體底部進入，由堆體表面散出，表層
升溫速度快，無害化程度高好，發(fā)酵產品腐熟度高。但發(fā)酵倉尾氣不易收集。
強制抽風的風量易控制，能耗較低，但堆體表層溫度低，無害化程度差，表層易滋生蠅
類。堆體抽出氣體易冷凝成的腐蝕性液體，對抽風機侵蝕較嚴重。
翻堆有利于供氧與物料破碎，但翻堆能耗高，次數(shù)過多增加熱量散發(fā)，堆體溫度達不到
無害化要求。次數(shù)過少，不能保證完全好氧發(fā)酵。一次發(fā)酵翻堆供氧宜與強制供氧聯(lián)合使用。
二次發(fā)酵可采用翻堆供氧。
強制通風加翻堆，通風量易控制，有利于供氧、顆粒破碎和水份的蒸發(fā)及堆體發(fā)酵均勻。
但投資、運行費用較高，能耗大。
5）發(fā)酵溫度
溫度是影響發(fā)酵過程的關鍵工藝參數(shù)。高溫可以加快好氧發(fā)酵速率，更有利于殺滅病原
體等有害生物，但溫度過高（>70℃），對嗜高溫微生物也會產生抑制作用，導致其休眠或死
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亡，影響好氧發(fā)酵的速度和效果。因此，好氧發(fā)酵過程中要避免堆體溫度過高，以確保嗜高
溫微生物菌群的最優(yōu)環(huán)境條件，從而達到加速發(fā)酵過程，增強殺滅蟲卵、病原菌、寄生蟲、
孢子以及雜草籽的功能。
頻繁的動態(tài)翻拋不利于維持高溫，會大大延長達到腐熟和無害化的時間，增加能耗和運
行成本。
通風過程可以補充氧氣，促進好氧微生物活動和產熱，但與此同時也會帶走堆體的熱量，
從而降低堆體溫度。
3.3 好氧發(fā)酵工藝設備
1）混合—破碎設備
該設備將脫水污泥與填充料均勻混合后，破碎為粒徑均勻的顆粒物料，以保證發(fā)酵過程
中良好的通風性能�；旌显O備主要為混料機，其運行功率建議選擇40~50 m3/h 為宜。
2）輸送—鋪料設備
經過混合后的物料經過輸送設備，送入鋪料機，并將物料置入相應的發(fā)酵倉。一般情況
下，輸送設備與鋪料設備相聯(lián)接，鋪料設備將物料均勻鋪入堆體上部，避免堆體壓實。鋪料
機建議選擇行走速度為4.5~5.0 m/min，可堆高度1.5~2.0 m 為宜。
輸送設備應具有防粘功能，易耗部件應易于拆卸和更換。主要輸送設備包括皮帶機和料
倉。成套化的輸送—鋪料設備適合應用于大中型污泥好氧發(fā)酵工程，宜與自動化控制系統(tǒng)相
結合，以保證工藝運行的穩(wěn)定性。
3）翻拋設備
污泥發(fā)酵過程需通過翻拋設備輔助完成供氧，調整堆體結構，均勻溫度。對于中等規(guī)模
污泥發(fā)酵廠，采用的翻拋機工作參數(shù)建議選擇250~300 m3/h，操作寬度不宜超過5 m，最大
翻拋深度為2 m，行走速度在1.5 m/min。同時還應配備移行車，其功能主要為將翻拋機運送
至作業(yè)位置，移行車的行走速率建議選擇4.5~5.0 m/min 為宜。
4）出料設備
發(fā)酵過程結束后，可通過出料設備，將熟料輸送至倉外，以便進一步處置。目前一般采
用皮帶機作為作為出料設備。皮帶機一般適用于對工藝自動化運行要求較高的大中型污泥好
氧發(fā)酵工程，小型污泥好氧發(fā)酵可采用鏟車出料或人工出料。
5）供氧設備
在污泥好氧發(fā)酵工藝中，應用最多的供氧設備有羅茨風機、高壓離心風機、中低壓風機
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等。強制供風方式中，根據(jù)風壓風量要求，宜采用羅茨風機為宜，一臺風機可為多個發(fā)酵倉
供風。
6）監(jiān)測儀器
污泥高溫好氧發(fā)酵工藝運行過程中，為保證發(fā)酵充分并避免臭氣污染，應進行在線監(jiān)測。
在線監(jiān)測的主要指標是臭氣指標（NH3、H2S）和工藝指標（溫度、氧氣濃度）。需要配備NH3、
H2S、溫度、氧氣濃度的在線監(jiān)測儀器。儀器材料應選擇以耐腐蝕、靈敏度高、操作簡便的金
屬類探頭為主。
7）自動控制操作系統(tǒng)
大中型污泥發(fā)酵工程應配備自動控制操作系統(tǒng)，以便達到精確控制發(fā)酵參數(shù)，縮短發(fā)酵
周期，促進污泥發(fā)酵腐熟。該系統(tǒng)包括操作平臺、自動實時采集及反饋控制軟件、便攜式設
備等。
3.4 新型膜覆蓋高溫好氧發(fā)酵工藝
膜覆蓋高溫好氧發(fā)酵工藝是一種將微孔功能膜作為脫水污泥好氧發(fā)酵處理覆蓋物的工藝
技術。
覆蓋功能膜的堆體在鼓風的作用下，在膜內形成一個低壓內腔，從而使堆體供氧均勻充
分，溫度分布均勻，可以確保發(fā)酵物的衛(wèi)生化水平，保證致病性微生物在發(fā)酵過程中得到有
效殺滅，大大減少敞開式堆體工藝由于局部易發(fā)生厭氧而導致的臭氣產生。
由于功能膜的微孔特性，覆蓋在發(fā)酵體上，發(fā)酵中的水蒸氣和CO2 可以自由排出，而致
病性微生物、氣溶膠等被有效隔離。功能膜同時還具有防雨功能，因此可以在室外建立發(fā)酵
堆體。
膜覆蓋高溫好氧發(fā)酵工藝的堆體可采用條垛式、發(fā)酵池式或簡倉式。堆體高度一般
1.5~2.5 m，寬度一般4~7 m。供氧一般采用堆體底部通風方式，采用中壓離心風機供風。各
堆體宜單獨設立風機，并根據(jù)堆體的工藝指標（溫度、氧氣濃度）對風機進行實時控制。由
于功能膜的覆蓋作用，風機供氧利用率提高，風機功率較小，能耗低。
膜覆蓋高溫好氧發(fā)酵工藝由預處理、進料、一次發(fā)酵、二次發(fā)酵等工序組成。膜覆蓋高
溫好氧發(fā)酵工藝發(fā)酵產品衛(wèi)生化程度高、腐熟均勻。
4 好氧發(fā)酵設計與運行控制
4.1 預處理
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脫水污泥好氧發(fā)酵前須進行適當?shù)念A處理，以調節(jié)適宜的含水率、碳氮比（C/N）等參
數(shù)，并破碎成較小的顆粒。
污泥發(fā)酵前，脫水污泥必須與填充料進行混合、破碎�；旌掀扑楹笪锪系念w料直徑應≤
20 mm，含水率為55%~60%，有機質含量≥35%，C/N 在20:1~30:1，pH 值應調整至6.0~8.0
之間。
與脫水污泥混合的填充料要求具有含水率低、C/N 比值高、具有一定的強度、顆粒分散
性好的特點�？衫眉糁�、落葉等園林廢棄物和秸桿、木屑、鋸末等有機廢棄物，或利用已
發(fā)酵的熟料作為回填料。
4.2 發(fā)酵工藝參數(shù)與操作條件
1）衛(wèi)生學要求
應達到無害化衛(wèi)生要求，符合現(xiàn)行國家相關衛(wèi)生標準。
2）工藝設計參數(shù)
供氣系統(tǒng)設計要求：供氧方式有自然通風供氧、強制通風供氧，翻堆供氧。在工程中三
種供氧方式可相互結合，形成多種供氧方式，但須保證發(fā)酵堆體中始終均勻有氧。一次發(fā)酵
堆體氧氣濃度應在5%以上。
發(fā)酵倉設計要求：采用風機強制供氧時，堆體高度不宜超過3.0 m，當污泥物料含水率較
高時，堆體高度不宜超過2 m。一次發(fā)酵推薦采用發(fā)酵池式發(fā)酵。
工藝參數(shù)監(jiān)控：溫度、氧氣、水分、C/N、臭氣是影響好氧發(fā)酵過程的關鍵工藝參數(shù)。
大中型發(fā)酵工程應對關鍵工藝參數(shù)進行在線監(jiān)測和調控，以提高發(fā)酵效率和工藝穩(wěn)定性，達
到更好的臭氣控制和節(jié)能減排效果。對原始污泥和發(fā)酵產品的理化性質和衛(wèi)生學指標也應根
據(jù)需要進行必要的檢測。
進出料設計要求：進料應均勻鋪料，防止出現(xiàn)堆體物料擠壓；采用布氣板系統(tǒng)，可有效
避免物料壓實，造成的通氣不暢。
3）一次發(fā)酵操作條件
發(fā)酵堆體中的溫度、氧氣濃度、耗氧速率監(jiān)測間隔應以分鐘計。條件允許時，建議采用
自動采集與實時監(jiān)測系統(tǒng)獲取參數(shù)信息，保證發(fā)酵通風風量的及時調整。一次發(fā)酵堆體氧濃
度不低于5%，溫度應保持在55 ℃以上，持續(xù)時間不少于6d，總發(fā)酵時間不少于7d。一次
發(fā)酵結束時，發(fā)酵污泥須滿足表4-2 中的相關指標。
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表4-2 發(fā)酵結束時發(fā)酵污泥相關指標
指標 要求
表觀 深棕褐色、無臭、呈松散狀、不招引蒼蠅
衛(wèi)生指標 蛔蟲卵死亡率大于95%
糞大腸菌值大于0.01
耗氧速率 0.2（O2%）/min ~0.3 （O2%）/min
含水率 45%以下
種子發(fā)芽試驗 無抑制效應，種子發(fā)芽指數(shù)大于60%
4.3 二次發(fā)酵工藝參數(shù)與操作條件
二次發(fā)酵堆體溫度建議不高于 45℃，二次發(fā)酵周期一般在30~50d。二次發(fā)酵推薦采用條
垛式發(fā)酵。二次發(fā)酵結束時，發(fā)酵污泥須滿足表4-3 中的相關指標。
表4-3 二次發(fā)酵結束時發(fā)酵污泥相關指標
表觀 灰褐色、無臭、呈松散狀、不招引蒼蠅
耗氧速率 0.1（O2%）/min 以下
含水率 45%以下
種子發(fā)芽試驗 無抑制效應，種子發(fā)芽指數(shù)大于80%
5 二次污染控制要求
1）作業(yè)環(huán)境要求
作業(yè)區(qū)的監(jiān)測項目應包括噪聲、粉塵、惡臭氣體（H2S、NH3 等）、細菌總數(shù)（空氣）；廠
內外環(huán)境的監(jiān)測項目應包括大氣中單項指標（CO2、CO、NOx、飄塵、總懸浮顆粒物）、地面
水水質、噪聲、蠅類密度和臭級。污泥不宜在廠內外場地上裸卸，場地上散落污泥必須每日
清掃；發(fā)酵車間構筑物應具有防雨、隔音、防腐功能；應配置換氣裝置和排水設施；廠內應
采取滅蠅措施；在發(fā)酵過程中應保證全過程好氧，減少臭氣產生；發(fā)酵廠宜全封閉運行，發(fā)
酵車間內需保持微負壓，并設計良好的通風條件。惡臭污染物控制建議采用生物除臭法。惡
臭氣體（H2S、NH3 等）的允許濃度，應符合現(xiàn)行國家標準《工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準》GBZ1、
《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值》GBZ2 和《惡臭污染物排放標準》GB 14554 的規(guī)定。
2）脫水污泥和發(fā)酵產物的儲存和輸送要求
應避免脫水污泥的長時間儲存，脫水污泥儲存時間不宜超過 12h；脫水污泥的輸送應有
良好的銜接，避免污泥散落，盡可能減少臭氣污染的發(fā)生；應設置污泥發(fā)酵產物倉庫，倉庫
容量應按能存儲30d 以上污泥發(fā)酵產品來設置。
6 高溫好氧發(fā)酵工藝的成本評價與分析
根據(jù)機械化和自動化水平、工程規(guī)模的不同，投資成本可按 25~45 萬元/ t 污泥（含水率
30
真80%含水率）·d 進行估算（不含征地費）。
考慮人工、能耗、調理劑、藥劑、設備折舊、維修等因素，運行成本大致為120~160 元/ t
污泥（含水率80%）。
根據(jù)處理規(guī)模的不同，發(fā)酵裝置的型式、機械化程度的不同，處理工藝所需的土地面積
也不同，一般占地面積可按150~200 m2/ t 污泥（80%含水率）進行估算。
第四節(jié)污泥熱干化技術
1 原理與作用
為滿足污泥后續(xù)處置要求，需要進一步降低常規(guī)機械脫水污泥的含水率。污泥的熱干化
是指通過污泥與熱媒之間的傳熱作用，脫除污泥中水分的工藝過程。
2 應用原則
應根據(jù)處置的需要和實際條件選擇干化的類型和工藝技術。熱干化工藝應與余熱利用相
結合，不宜單獨設置熱干化工藝。可充分利用污泥厭氧消化處理過程中產生的沼氣熱能、垃
圾和污泥焚燒余熱、熱電廠余熱或其他余熱干化污泥。
3 污泥干化工藝與設備
3.1 一般工藝流程
污泥熱干化系統(tǒng)主要包括儲運系統(tǒng)、干化系統(tǒng)、尾氣凈化與處理、電氣自控儀表系統(tǒng)及
其輔助系統(tǒng)等。污泥熱干化系統(tǒng)的一般工藝流程，如圖4-5 所示。
儲運系統(tǒng)主要包括料倉、污泥泵、污泥輸送機等；干化系統(tǒng)以各種類型的干化工藝設備
為核心；尾氣凈化與處理包括干化后尾氣的冷凝和處理系統(tǒng)；電氣自控儀表系統(tǒng)包括滿足系
統(tǒng)測量控制要求的電氣和控制設備；輔助系統(tǒng)包括壓縮空氣系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、通風采暖、
消防系統(tǒng)等。
31
圖4-5 污泥熱干化工藝流程
3.2 工藝與設備
1）工藝設備類型
根據(jù)熱量傳遞方式的不同，污泥干化設備分為直接加熱和間接加熱兩種方式�？紤]到系
統(tǒng)的安全性和防止二次污染，推薦采用間接加熱的方式。
2）干化工藝設備
目前應用較多的污泥干化工藝設備包括流化床干化、帶式干化、槳葉式干化、臥式轉盤
式干化、立式圓盤式干化和噴霧干化等六種工藝設備。干化工藝和設備應綜合考慮技術成熟
性和投資運行成本，并結合不同污泥處理處置項目的要求進行選擇。
1 流化床干化
流化床干化系統(tǒng)中污泥顆粒溫度一般為40℃~85℃，系統(tǒng)氧含量<3%，熱媒溫度180℃
~220℃。推薦采用間接加熱方式，熱媒常采用導熱油，可利用天然氣、燃油、蒸汽等各種熱
源。流化床干化工藝既可對污泥進行全干化處理，也可半干化，最終產品的污泥顆粒分布較
均勻，直徑1~5 mm。
流化床干化工藝設備單機蒸發(fā)水量1000~20000 kg/h，單機污泥處理能力30~600 t/d（含
水率以80%計）�？捎糜诟鞣N規(guī)模的污水處理廠，尤其適用于大型和特大型污水處理廠。干化
效果好，處理量大；國內有成功工程經驗可以借鑒。但投資和維修成本較高；當污泥含沙量
高時應注意采用防磨措施。
2 帶式干化
干
化
系
統(tǒng)
干污泥倉
干污泥
冷卻水
引風機
污泥干化機 冷凝換熱器
濕污泥倉
濕污泥
不可凝氣體
儲
運
系
統(tǒng)
污泥泵 滑架
熱源
儲
運
系
統(tǒng)
尾氣
凈化
32
帶式干化的工作溫度從環(huán)境溫度到65℃，系統(tǒng)氧含量<10%；直接加料，無需干泥返混。
帶式干化工藝設備既可適應于污泥全干化，也適用于污泥半干化。出泥含水率可以自由設置，
使用靈活。在部分干化時，出泥顆粒的含水率一般可在15%~40%之間，出泥顆粒中灰塵含量
很少；當全干化時，含水率小于15%，粉碎后顆粒粒徑范圍在3~5 mm。帶式干化工藝設備
可采用直接或間接加熱方式，可利用各種熱源，如天然氣、燃油、蒸汽、熱水、導熱油、來
自于氣體發(fā)動機的冷卻水及排放氣體等。
帶式干化有低溫和中溫兩種方式。低溫干化裝置單機蒸發(fā)水量一般小于1000 kg/h，單機
污泥處理能力一般小于30 t/d（含水率以80%計），只適用于小型污水處理廠；中溫干化裝置
單機蒸發(fā)水量可達5000 kg/h，全干化時，單機污泥處理能力最高可達約150 t/d（含水率以80%
計），可用于大中型污水處理廠。由于主體設備為低速運行，磨損部件少，設備維護成本很低；
運行過程中不產生高溫和高濃度粉塵，安全性好；使用比較靈活，可利用多種熱源。但單位
蒸發(fā)量下設備體積比較大；采用循環(huán)風量大，熱能消耗較大。
3 槳葉式干化
槳葉式干化通過采用中空槳葉和帶中空夾層的外殼，具有較高的熱傳遞面積和物料體積
比。污泥顆粒溫度<80℃，系統(tǒng)氧含量<10%，熱媒溫度150℃~220℃。一般采用間接加熱，
熱媒首選蒸汽，也可采用導熱油（通過燃燒沼氣、天然氣或煤等加熱）。干污泥不需返混，出
口污泥的含水率可以通過軸的轉動速度進行調節(jié)，既可全干化，也可半干化。全干化污泥的
顆粒粒徑小于10 mm，半干化污泥為疏松團狀。
槳葉式干化工藝設備單機蒸發(fā)水量最高可達8000 kg/h，單機污泥處理能力達約240 t/d（含
水率以80%計），適用于各種規(guī)模的污水處理廠。結構簡單、緊湊；運行過程中不產生高溫和
高濃度粉塵，安全性高；國內有成功的工程經驗可以借鑒。但污泥易黏結在槳葉上影響傳熱，
導致熱效率下降，需對漿葉進行針對性設計。
4 臥式轉盤式干化
臥式轉盤式干化既可全干化，也可半干化。全干化工藝顆粒溫度105 ℃，半干化工藝顆
粒溫度100℃；系統(tǒng)氧含量<10%；熱媒溫度200℃~300℃。采用間接加熱，熱媒首選飽和蒸
汽，其次為導熱油（通過燃燒沼氣、天然氣或煤等加熱），也可以采用高壓熱水。污泥需返混，
返混污泥含水率一般需低于30％。全干化污泥為粒徑分布不均勻的顆粒，半干化污泥為疏松
團狀。
臥式轉盤式干化工藝設備單機蒸發(fā)水量為1000~7500 kg/h，單機污泥處理能力為30~225
t/d（含水率以80%計），適用于各種規(guī)模的污水處理廠。結構緊湊，傳熱面積大，設備占地面
33
積較省。但可能存在污泥附著現(xiàn)象，干化后成疏松團狀，需造粒后方可作肥料銷售；在國內
暫沒有工程應用。
5 立式圓盤式干化
立式圓盤式干化又被稱為珍珠造粒工藝，僅適用于污泥全干化處理，顆粒溫度100℃~40℃，
系統(tǒng)氧含量<5%，熱媒溫度250℃~300℃。采用間接加熱，熱媒一般只采用導熱油（通過燃
燒沼氣、天然氣或煤等加熱）。返混的干污泥顆粒與機械脫水污泥混合，并將干顆粒涂覆上一
層薄的濕污泥，使含水率降至30%~40%。干化污泥顆粒粒徑分布均勻，平均直徑在1~5 mm
之間，無須特殊的粒度分配設備。
立式圓盤式干化工藝設備的單機蒸發(fā)水量一般為3000~10000 kg/h，單機污泥處理能力從
90~300 t/d（含水率以80%計），適用于大中型污水處理廠。結構緊湊，傳熱面積大，設備占
地面積較�。晃勰喔苫w粒均勻，可適應的消納途徑較多。僅適用于全干化，對導熱油的要
求較高；在國內暫沒有應用。
⑥噴霧干化
噴霧干化系統(tǒng)是利用霧化器將原料液分散為霧滴，并用熱氣體（空氣、氮氣、過熱蒸汽
或煙氣）干燥霧滴。原料液可以是溶液、乳濁液、懸浮液或膏糊液。干燥產品根據(jù)需要可制
成粉狀、顆粒狀、空心球或團粒狀。
噴霧干化采用并流式直接加熱，既可用于污泥半干化，也可用于全干化，且無須污泥返
混。脫水污泥經霧化器霧化后，霧化液滴粒徑在30~150μm 之間。熱媒首選污泥焚燒高溫煙
氣，其次為熱空氣（通過燃燒沼氣、天然氣或煤等產生），也可采用高壓過熱蒸汽。采用污泥
焚燒高溫煙氣時，進塔溫度為400℃~500℃，排氣溫度為70℃~90℃，污泥顆粒溫度小于70℃，
干化污泥顆粒粒徑分布均勻，平均粒徑在20~120 μm 之間。
噴霧干化工藝設備的單機蒸發(fā)能力一般為5~12000 kg/h，單機處理能力最高可達360 t/d
（含水率以80%計），適用于各種規(guī)模的污水處理廠。干燥時間短（以s 計），傳熱效率高，
干燥強度大采用污泥焚燒高溫煙氣時，干燥強度可達12~15 kg/（m3⋅h），干化污泥顆粒溫度
低，結構簡單，操作靈活，安全性高，易實現(xiàn)機械化和自動化，占地面積小。但干燥系統(tǒng)排
出的尾氣中粉塵含量高，有惡臭，需經兩級除塵和脫臭處理。國內已有工程實例可借鑒。
3.3 尾氣凈化與處理
污泥干化后的尾氣包括水蒸汽和不可凝氣體（臭氣），需首先進行分離。水蒸汽通過冷凝
裝置冷凝后處理，不可凝氣體（臭氣）外排。干化尾氣冷凝裝置可采用噴淋塔或冷凝器。
34
4 設計與工藝控制
4.1 設計和運行控制要點
1）污泥熱干化程度的選擇應遵循下列原則：利用干化工藝自身的技術特點；整個干化通
過污泥與熱媒之間的傳熱作用和后續(xù)處置系統(tǒng)投資和運行成本應最低；考慮污泥形態(tài)（松散
度和粒度）對污泥輸送、給料系統(tǒng)和后續(xù)處置設備的適應性。
2）按照干化熱源的成本，從低到高依次如下：①煙氣；②燃煤；③蒸汽；④燃油；⑤沼
氣；⑥天然氣。一般來說間接加熱方式可以使用所有的能源，其利用的差別僅在溫度、壓力
和效率。直接加熱方式，則因能源種類不同，受到一定限制。其中燃煤爐、焚燒爐的煙氣量
大，又存在腐蝕性污染物，較難使用。
3）與干化設備爆炸有關的三個主要因素是氧氣、粉塵和顆粒的溫度。不同的工藝會有些
差異，但總的來說必須控制的安全要素是：流化床式和立式圓盤式的氧氣含量小于5%，帶式、
槳葉式和臥式轉盤式的氧氣含量小于10%；粉塵濃度小于60 g/m3；顆粒溫度小于110 ℃。
4）濕污泥倉中甲烷濃度控制在1％以下；干泥倉中干泥顆粒的溫度控制在50 ℃以下。
5）為避免濕污泥敞開式輸送對環(huán)境造成影響，應采用污泥泵和管道將濕污泥密封輸送入
干化機。干化機出料口須設置事故儲存?zhèn)}或緊急排放口，供污泥干化機停運或非正常運行時，
暫存或外排。
6）沙石混入污泥對干化設備的安全性存在著負面影響。對于含沙量較大的污泥，可通過
增加耐磨裕量、降低轉動部件轉速等措施降低換熱面的磨損。特別是采用導熱油作為熱媒介
質時，須十分注意。
4.2 二次污染控制要求
污泥干化后蒸發(fā)出的水蒸汽和不可凝氣體（臭氣）需進行分離。水蒸汽通過冷凝裝置冷
凝后處理。焚燒廠的廢水經過處理后應優(yōu)先回用。當廢水需直接排入水體時，其水質應符合
《污水綜合排放標準》GB 8978 的規(guī)定。
為防止污泥干化過程中臭氣外泄，干化裝置必須全封閉，污泥干化機內部和污泥干化間
需保持微負壓。干化后污泥應密封儲存，以防止由于污泥溫度過高而導致臭氣揮發(fā)。干化廠
惡臭污染物控制與防治應符合《惡臭污染物排放標準》GB 14554 的規(guī)定。
干化廠的噪聲應符合《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準》GB 3096 和《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準》
GB 12348 的規(guī)定，對建筑物內直接噪聲源控制應符合《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設計規(guī)范》GBJ 87
35
的規(guī)定。 干化廠噪聲控制應優(yōu)先采取噪聲源控制措施。廠區(qū)內各類地點的噪聲控制宜采取以
隔音為主，輔以消聲、隔振、吸音的綜合治理措施。
5 投資和運行成本的評價及分析
投資成本是由系統(tǒng)復雜程度、設備國產化率等因素決定的。一般情況下，若有可利用的
余熱能源，熱干化采用國產設備時，單位投資成本在10~20 萬元/t 污泥（含水率80%）；若干
化設備采用進口設備，單位投資成本在30~40 萬元/t 污泥（含水率80%）。
污泥熱干化的運行成本是由眾多因素所決定的，例如干化熱源的價格、最終干化污泥的
含水率、是否需單獨建設尾氣凈化系統(tǒng)等，難以轉化到具體金額。各干化設備的具體能耗，
如表4-4 所示。
表4-4 各種干化設備的具體能耗
干化設備 熱量消耗 電耗
流化床 720 kcal/kg 蒸發(fā)水量 100~200 kWh/t 蒸發(fā)水量
帶式 760 kcal/kg 蒸發(fā)水量 50~55 kWh/t 蒸發(fā)水量
槳葉式 688 kcal/kg 蒸發(fā)水量 50~80 kWh/t 蒸發(fā)水量
臥式轉盤式 688 kcal/kg 蒸發(fā)水量 50~60 kWh/t 蒸發(fā)水量
立式圓盤式 690 kcal/kg 蒸發(fā)水量 50~60 kWh/t 蒸發(fā)水量
噴霧式 850 kcal/kg 蒸發(fā)水量 80~100 kWh/t 蒸發(fā)水量
第五節(jié)石灰穩(wěn)定技術
1 原理與作用
通過向脫水污泥中投加一定比例的生石灰并均勻摻混，生石灰與脫水污泥中的水分發(fā)生
反應，生成氫氧化鈣和碳酸鈣并釋放熱量。石灰穩(wěn)定可產生以下作用：
1）滅菌和抑制腐化。溫度的提高和pH 的升高可以起到滅菌和抑制污泥腐化的作用，尤
其在pH≥12 的情況下效果更為明顯，從而可以保證在利用或處置過程中的衛(wèi)生安全性；
2）脫水。根據(jù)石灰投加比例（占濕污泥的比例）的不同（5％~30％），可使含水率80％
的污泥在設備出口的含水率達到74.0％~48.2％。通過后續(xù)反應和一定時間的堆置，含水率可
進一步降低；
3）鈍化重金屬離子。投加一定量的氧化鈣使污泥成堿性，可以結合污泥中的部分金屬離
子，鈍化重金屬；
4）改性、顆粒化。可改善儲存和運輸條件，避免二次飛灰、滲濾液泄漏。
36
2 應用原則
污泥的石灰穩(wěn)定技術可以做為建材利用、水泥廠協(xié)同焚燒、土地利用、衛(wèi)生填埋等污泥
處置方式的處理措施。
采用石灰穩(wěn)定技術應考慮當?shù)厥襾碓吹姆�(wěn)定性、經濟性和質量方面的可靠性。
3 石灰穩(wěn)定工藝與系統(tǒng)組成
3.1 工藝流程
圖 4-6 石灰穩(wěn)定工藝系統(tǒng)流程圖
3.2 系統(tǒng)組成
1）輸送系統(tǒng)（包括濕泥及成品污泥輸送）
一般可選擇螺旋輸送機或帶式輸送機，應采用全封閉結構，以防止污泥散發(fā)的臭氣排放
到大氣中，影響操作環(huán)境，危害操作人員的健康。
2）石灰倉儲與計量給料系統(tǒng)
石灰料倉用來暫時儲存罐車運送來的石灰粉料。設有破拱裝置、倉頂布袋除塵器、料位
器等。
計量給料系統(tǒng)應確保在混合反應器開啟后，石灰能持續(xù)、定量輸送至混合反應器內。主
要由進料斗、進料料位監(jiān)測和出料裝置、計量投加裝置等組成。
3）干化混合反應系統(tǒng)
作為石灰干化穩(wěn)定工藝的核心設備，其運行表現(xiàn)直接影響整個項目效果。目前一般選擇
傳統(tǒng)臥式混合攪拌反應器，主要由混合圓筒、工作軸、攪拌元件、在線監(jiān)測裝置等組成。
4）廢氣收集及處理系統(tǒng)
污泥石灰穩(wěn)定工藝中，廢氣主要特點是高溫、高濕、高粉塵濃度、低有毒氣體濃度。它
成品
石灰罐車 石灰倉儲系統(tǒng)
石灰計量投加裝置
濕污泥輸送系統(tǒng)混合反應系統(tǒng) 成品污泥輸送系統(tǒng)
廢氣收集系統(tǒng)
廢氣高空排放
廢氣廢氣
37
的主要成分為水蒸氣、石灰粉塵、氨氣，溫度約為30℃~50℃。針對該類廢氣，一般選擇濕
式噴淋塔或增加凈化單元可滿足處理需求。
4 設計與運行控制
1）石灰摻混比例
根據(jù)污泥含水率、石灰活性及最終處置方式差異，石灰摻混比例可在30％以內調整。不
同加鈣量的脫水效果，見表4-5。
表4-5 加鈣處理后污泥溫度、pH 值及含固量變化（原始污泥含固率22.7%）
在相應時間后的含固率（%）
編號
石灰與污泥的
重量比（%）
溫度（℃）
（處理后30 分鐘測量） 50 小時 一周
pH 值
1 2 28 30.8 33.1 12.5
2 4.6 30 35.9 38.0 12.6
3 6.9 43 39.2 41.4 12.6
4 9 45 48.1 未測 12.6
5 11 58 51.7 未測 12.6
6 14.4 59 54.8 未測 12.6
2）混合物料的后續(xù)反應
石灰—污泥在快速混合后反應仍將不同程度地持續(xù)數(shù)小時至數(shù)天，設計中應優(yōu)化工藝條
件有利于污泥的后續(xù)反應及水蒸汽的蒸發(fā)，可以通過設計混合物料堆置設施（一般為5~10d
混合物料的堆置空間）為其進一步的反應提供有利條件，但要考慮粉塵及有毒有害氣體的控
制。
5 投資及運行成本的評價與分析
相對污泥熱干化、焚燒等處置方式，污泥石灰穩(wěn)定工藝基建投資較低，根據(jù)規(guī)模及混合
設備選型不同，固定資產投資約為2~4 萬元/t 污泥（含水率80%）。
目前國內工程實例較少，工藝直接運行費用主要由石灰、電、人工、設備維護等費用組
成。根據(jù)石灰摻混比例不同，單噸運行成本約為50~150 元，其中，石灰消耗可占到總運行費
用的70％~90％。
第六節(jié)其他技術
1 污泥熱解處理技術
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污泥熱解技術是指污泥中有機質在缺氧條件下加熱到一定溫度裂解，轉化為燃油、燃氣、
污泥碳和水的技術。根據(jù)污泥熱解溫度和產物的不同，污泥熱解處理技術可以分為污泥氣化
技術、污泥油化技術和污泥炭化技術三大類。
污泥熱解技術具有污泥中能量有效回收利用、溫室氣體排放減少、重金屬得以固化、避
免二噁英的產生、占地少、運行成本低等特點。
2 污泥水熱處理技術
水熱處理技術是將污泥加熱，在一定溫度和壓力下使污泥中的粘性有機物水解，破壞污
泥的膠體結構，改善脫水性能和厭氧消化性能的技術，也稱熱調質。
水熱處理技術按照處理過程是否通入氧化劑，把水熱處理分成熱處理（也稱為熱水解）
和濕式氧化兩種。熱處理沒有氧化劑通入，而濕式氧化需要向反應器內通入氧化劑。水熱處
理按照反應溫度和壓力的不同，又分為低壓、中壓、高壓氧化以及超臨界氧化。按照添加催
化劑與否，分為催化氧化和非催化氧化。
水熱處理技術可與多種污泥處理、處置技術直接對接、聯(lián)合使用。經過水熱處理后的污
泥脫水性能大幅度提高，經機械脫水可獲得低含水率的泥餅，為污泥的處理和處置提供了基
礎；水熱處理后污泥可進行高效率的厭氧消化，將污泥中的有機質充分轉化為沼氣；同時，
針對水熱處理上清液可引入水處理的高效厭氧工藝中，整體提高污泥處理系統(tǒng)效率；污泥中
病原微生物在高溫高壓環(huán)境下被徹底殺滅。
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第五章 污泥處置方式及相關技術
第一節(jié)污泥土地利用
1 原理與作用
經無害化和穩(wěn)定化處理后的污泥及污泥產品，以有機肥、基質、腐殖土、營養(yǎng)土等形式
可用于農業(yè)、林業(yè)、園林綠化和土壤改良等方面，使污泥中的有機質及氮磷等營養(yǎng)資源得以
充分利用，同時污泥也可得以有效處置。
2 應用原則
污泥必須經過厭氧消化、好氧發(fā)酵等穩(wěn)定化及無害化處理后，才能進行土地利用。
未經穩(wěn)定化處理的污泥進行農用時，可造成燒苗現(xiàn)象。污泥經穩(wěn)定化及無害化處理后，
有機污染物得到部分降解，重金屬活性得到鈍化，通過無害化過程產生的熱量將污泥中大腸
桿菌、病原菌和蟲卵等滅殺，雜草種子滅活，降低了污泥在進行土地利用時的衛(wèi)生和環(huán)境風
險，并提高了植保安全性。
3 泥質要求
1）養(yǎng)分與有機質
以有機肥料形式用于農業(yè)用途（包括農田、果園和牧草地等）的污泥，其氮磷鉀
（N+P2O5+K2O）含量應不低于20 g/kg，有機質含量不低于200 g/kg。以基質形式用于農業(yè)用
途（包括草坪基質、容器育苗基質、苗木基質等）的污泥，其氮磷鉀總量不低于40 g/kg，有
機質含量不低于240 g/kg。用于園林綠化和林地用途的污泥，其氮磷鉀總量不低于30 g/kg，
有機質含量不低于200 g/kg。用于土壤改良和植被恢復途徑的污泥，其養(yǎng)分與有機質含量，
原則上不做要求。
2）重金屬
用于農業(yè)用途的污泥重金屬限值須符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 農用泥質》CJ/T309
標準的要求，可分為A 級和B 級污泥。A 級污泥要求較為嚴格，可用于蔬菜和糧食作物等食
物鏈作物和纖維作物、飼料作物、油料作物等非食物鏈作物；B 級污泥對重金屬限量適度放
寬，但只能用于纖維作物、飼料作物、油料作物等非食物鏈作物。用于園林綠化和林地的污
40
泥重金屬限值須符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 園林綠化用泥質》GB/T 23486 標準的要求。
用于沙荒地、鹽堿地和礦山廢棄地土壤改良的污泥重金屬含量應符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥
處置 土地改良用泥質》CJ/T 291 標準的要求。
3）物理性質
用于農業(yè)用途的污泥，粒徑不應高于 10 mm，無粒徑大于5 mm 的雜物。用于育苗基質
的污泥其容重應低于0.8 g/cm3，總孔隙度和持水孔隙度分別不低于60%和40%，電導率小于
3 ms/cm，pH 應在6.0~8.0 之間。
4）腐熟度
以種子發(fā)芽指數(shù)作為污泥腐熟度的量化指標。用于農業(yè)用途的污泥種子發(fā)芽指數(shù)不低于
60%。園林綠化和林地用途的污泥種子發(fā)芽指數(shù)不低于50%。用于基質途徑的污泥其種子發(fā)
芽指數(shù)不低于75%。
5）衛(wèi)生指標
進行土地利用處置的污泥蛔蟲卵死亡率應不低于 95%，糞大腸菌群值不低于0.01。
4 土地利用的方式與方法
4.1 依據(jù)土地周圍環(huán)境條件并結合處理方法選擇具體的操作方式
濕污泥直接進行土地利用時，有耕作層施用、深層施用等操作方式。當用于污泥處置的
土地遠離人群，周圍環(huán)境不敏感時，可在耕作層直接施用。如周圍環(huán)境敏感，污泥在土地上
攤鋪后，應及時深翻至耕作層以下，避免惡臭污染。國外有的城市還將未經脫水的泥漿直接
注入耕作層。好氧發(fā)酵的污泥施用條件較好，一般可在耕作層直接施用。
4.2 依據(jù)應用對象對養(yǎng)分的需求特性合理確定污泥施用量
污泥中的氮磷鉀無機養(yǎng)分主要以有機態(tài)類型存在，因此污泥的養(yǎng)分釋放特性以長效和緩
釋為主。同時，污泥有機態(tài)養(yǎng)分中又以易礦化態(tài)類型為主，在施用后速效養(yǎng)分釋放較其他有
機物料更為迅速，因此又兼具速效性。在進行土地利用時，建議考慮應用對象的養(yǎng)分需求特
性，對于生長周期較長，特別是需要貯藏養(yǎng)分（如果樹、林地等）的應用對象，適當提高污
泥用量與添加比例。而對于生長周期較短的作物，適當降低污泥用量。涉及移栽環(huán)節(jié)的作物，
在移栽后應適當增加污泥用量，保證緩苗的養(yǎng)分需求。以基質形式開展土地利用，適當提高
污泥添加比例，甚至可全量使用污泥，以保證滿足育苗期的充足養(yǎng)分需求。
41
4.3 不同應用對象的一般施用量
1）農用為主的有機肥料
以有機肥料形式進行污泥農業(yè)應用，其應用對象包括林木、果樹、花卉，在一定的限制
條件下，也可用于麥谷類糧食作物等，一般作為基肥（底肥）進行應用，也可作為追肥施用。
施用量應根據(jù)作物養(yǎng)分需求、土壤養(yǎng)分供應特性和土壤環(huán)境容量綜合確定，一般作物年
度施用量范圍控制在4~8 kg/m2。對于由污泥制成的有機無機復合（混）肥，由于化肥成分的
添加，可適當降低施用量。蔬菜和糧食作物在收獲前30~40d 不應再施用污泥有機肥料。
2）育苗基質
育苗基質的應用范圍包括：蔬菜育苗、林木育苗、花卉育苗等適宜工廠化操作的容器育
苗。
對于以育苗基質為途徑的土地利用方式，可將污泥視為營養(yǎng)土使用，建議適量提高污泥
添加比例，一般占育苗基質體積的50%~70%，特別是林木育苗基質，可全部采用腐熟污泥作
為基質原料。
3）園林與公路綠化
園林綠化應用對象包括城市綠化帶、公園綠化、行道綠化、公路護坡、隔離帶及轉盤綠
化等。
一般園林綠化年度施用量應控制在4~8 kg/m2，對于公路綠化和樹木類可適當提高至8~10
kg/m2。施用方式以溝施和穴施為主。
4）林地
包括自然形成的森林和人工速生林等。
一般年度施用量控制在6~8 kg/m2。施用方式以穴施為主。
5）草坪
適用于人工建植的帶土生產和無土生產的草坪。
年度施用量一般應控制在5~10 kg/m2，最高不宜超過12 kg/m2。施用方式以撒施為主。
6）生態(tài)修復與植被恢復
適合在礦山廢棄地、退化土地和植被無法生長的沙荒地施用。
年度施用量一般應結合恢復工程條件而確定，一般不高于3 kg/m2，可在施用后的污泥覆
蓋層上種植恢復性植物。施用方式以覆蓋和機械摻混為主。
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5 土地利用的環(huán)境風險與管理
對于污泥土地利用，應進行全過程的風險管理與控制。全過程風險控制流程，見圖 5-1。
脫水污泥
無害化、穩(wěn)定化預處理
污泥土地利用類型與途徑
另行處置
草坪
育苗
基質
林地
園林與公
路綠化
生態(tài)修復與
植被恢復
監(jiān)測與管理 環(huán)境安全性
定期監(jiān)測 登記備案 圍擋與覆蓋 污染物控制
污泥土地利用及環(huán)境風險控制
水體敏感性
有機
肥料
圖 5-1 污泥土地利用環(huán)境風險控制流程圖
5.1 重金屬與有機污染物風險
污水處理過程中約有 50%的污染物聚集在污泥中，特別是重金屬一直以來成為公眾對污
泥擔憂的問題所在。實際上，隨著污水處理工藝的提高和時間推移，我國污泥重金屬含量正
呈現(xiàn)逐年降低趨勢，污泥土地利用的重金屬風險也在逐漸降低。區(qū)域內污泥土地利用，應結
合土壤重金屬背景信息開展，規(guī)劃和分級適宜污泥土地利用的區(qū)域。同時，通過厭氧消化、
好氧發(fā)酵或添加鈍化劑等措施，可以有效降低污泥土地利用的重金屬風險。多環(huán)芳烴（PAHs）、
多氯聯(lián)苯（PCBs）、有機氯農藥（OCPs）等有機污染物通過厭氧消化或好氧發(fā)酵可部分降解，
減少土地利用時向土壤和作物的轉移。因此，采取有針對性的預處理措施，可一定程度上降
低重金屬和有機污染物的土地利用風險。最重要的是要進一步強化源頭控制和管理，嚴格限
43
制有毒有害的工業(yè)廢水排入市政下水道。
5.2 病原體
污泥中含有大量細菌、病毒、蛔蟲卵，其中一部分為人畜共患病源，因此在污泥土地利
用之前，需進行無害化處理。但大部分病蟲害的致死溫度均在50℃~60℃，與污泥高溫好氧
及厭氧發(fā)酵的溫度要求相符合，因此只要經過高溫好氧及厭氧發(fā)酵等高溫（55℃，5~7d）處
理，污泥中病菌、蟲卵均得以滅殺（活），實現(xiàn)土地利用病蟲害風險最低化。
5.3 雜草
污泥中含有的雜草種籽較多，主要源于生活污水夾雜的果蔬種籽，其外殼堅硬，在污水
處理過程中并未失活，因此沉淀在污泥中仍具有潛在發(fā)芽能力。在進行污泥土地利用，特別
是在草坪和育苗基質上應用時，應考慮由此可能造成的生物風險。污泥中的雜草有可能成為
入侵草種，影響土地利用效果。
5.4 鹽害
污泥中鹽離子成分復雜且含量較高，特別是氯化鈉（NaCl）含量達到普通土壤的20~40
倍，已超過普通作物的鹽分忍耐范圍。因此，在污泥土地利用時，應考慮采取輔助措施，如
淋洗脫鹽、加大噴灌水量等，降低鹽分含量，減少其應用對作物的負面影響。
5.5 對水體的影響
在重要水源地類型的湖庫周圍 1km 范圍內，不宜進行污泥土地利用。在洪水頻繁爆發(fā)區(qū)
域，不建議污泥進行土地利用。在飲用水源地周邊和地下水位較高地區(qū)，污泥土地利用的施
用量應遵循減半原則。在水、冰或雪覆蓋地區(qū)進行污泥土地利用之前，應該確保徑流得到有
效控制。禁止在敏感性水體附近區(qū)域內，超量和過量施用污泥。
5.6 圍擋與覆蓋
污泥土地利用的場地平面與水平面角度不大于 15°，在坡度大于15°的坡地上進行污泥土
地利用時，應在下坡處建立有效圍擋措施，防治污泥溢流和雨水沖刷造成污染。用于生態(tài)修
復和植被恢復的污泥，在施用后應進行土壤覆蓋，避免污泥過度積累影響恢復效果。在園林
綠化和林地等途徑進行土地利用時，應將施用后的污泥翻入土內，混合覆蓋。
5.7 定期監(jiān)測
污泥進行土地利用，應委托有資質的環(huán)境評價機構對污泥土地利用進行土壤、水體和大
44
氣方面的長期定點監(jiān)測，其監(jiān)測數(shù)據(jù)記錄保存時間不低于6 年。監(jiān)測指標應包括：重金屬（主
要為汞、砷、鎘、鉛、鎳、鉻、銅和鋅）、化學需氧量（COD）、硝態(tài)氮、苯并（α）芘、礦物
油和多環(huán)芳烴類（PAHs），還應包括蒼蠅密度和大腸桿菌群總數(shù)等。監(jiān)測頻率應依據(jù)污泥施
用量確定，原則上不低于每季度一次。
5.8 記錄備案
污泥在進行土地利用時，污泥產出單位應記錄污泥產品去向，同時污泥使用單位應定期
向污泥監(jiān)管單位匯報，建立和完善污泥土地利用登記制度和跟蹤體系，保證污泥去向和使用
有據(jù)可查。對污泥土地利用環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，應及時上報當?shù)丨h(huán)保主管部門進行備案。
6 土地利用成本分析與經濟效益評價
污泥土地利用涉及的成本與經濟效益因不同用途而異，具體可參見表5-1。表中并未考慮
污泥無害化和穩(wěn)定化處理成本，若增加此項處理成本，則其投入將相應增加150~250 元/t 污
泥（含水率80%）；此表也未考慮污泥土地利用后的作物收獲與產品產出收入，同時也不包括
因未來物價水平波動可能造成的收支調整�？傮w而言，在條件許可的情況下，相比于污泥其
他處置方式，土地利用是比較經濟可行的途徑之一。特別是污泥作為有機肥料、園林與公路
綠化和林地等途徑進行土地利用時，其經濟效益較為明顯。它可結合區(qū)域背景，作為污泥土
地利用的推薦途徑。如果將應用面積和規(guī)�？紤]在內，草坪和生態(tài)與植被恢復，則是合適的
污泥土地利用途徑，其污泥消納量較大，應用前景廣泛。
表 5-1 污泥土地利用的成本分析與經濟效益評價 單位：t 污泥（含水率45%~50%）
用 途 有機肥料 育苗基質 生態(tài)修復與植
被修復 草坪 園林與公路
綠化 林地
成 本
包裝，20 元
加工，120 元
運費，80 元
包裝，20 元
運費，80 元 運費，160 元運費，80 元
包裝，20 元
運費，80 元 運費，160 元
節(jié) 支
替代有機肥
1 噸，600 元
替代常規(guī)基質
1 噸，300 元
替代修復材料
2 噸，200 元
替代土壤或
基質1 噸，
300 元
替代有機肥
1 噸，500 元
替代有機肥
1 噸，500 元
凈效益 380 元 200 元 40元 220 元 400 元 340 元
第二節(jié)污泥焚燒與協(xié)同處置技術
污泥焚燒包括單獨焚燒，以及與工業(yè)窯爐的協(xié)同焚燒。
45
1 單獨焚燒
1.1 原理與作用
污泥焚燒是利用污泥中的熱量和外加輔助燃料，通過燃燒實現(xiàn)污泥徹底無害化處置的過
程。單獨焚燒是指單獨建設焚燒設施對污泥進行的焚燒。與工業(yè)窯爐的協(xié)同焚燒是指利用已
有的工業(yè)窯爐焚燒污泥。
1.2 應用原則
污泥單獨焚燒應與熱干化設施聯(lián)建，充分利用污泥的熱值和焚燒熱量。單獨焚燒設施應
與人群聚居區(qū)保持足夠的安全距離，符合城鄉(xiāng)建設總體規(guī)劃。
1.3 工藝與設備
1）一般工藝流程
污泥焚燒系統(tǒng)通常包括儲運系統(tǒng)、干化系統(tǒng)、焚燒系統(tǒng)、余熱利用系統(tǒng)、煙氣凈化系統(tǒng)、
電氣自控儀表系統(tǒng)及其輔助系統(tǒng)等。污泥焚燒的一般工藝流程，如圖5-2 所示。
圖5-2 污泥焚燒工藝流程
煙氣
凈化
系統(tǒng)
焚
燒
系
統(tǒng)
干
化
系
統(tǒng)
脫硫塔除塵器引風機煙囪
污泥焚燒爐 干污泥倉
鼓風機
輔助燃料
干污泥
煙氣
冷卻水
引風機
冷凝換熱器
預除塵器
污泥干化機
濕污泥倉
濕污泥
不可凝氣體
儲
運
系
統(tǒng)
污泥泵 滑架
余熱
利用
系統(tǒng)
余熱利用系統(tǒng)
熱源
煙氣
46
污泥干化系統(tǒng)和焚燒系統(tǒng)是整個系統(tǒng)的核心；儲運系統(tǒng)主要包括料倉、污泥泵、污泥輸
送機等；煙氣凈化系統(tǒng)主要包括脫硫塔、自動噴霧系統(tǒng)、活性炭倉、除塵器、堿液系統(tǒng)等；
電氣自控儀表系統(tǒng)包括能滿足系統(tǒng)測量控制要求的電氣和控制設備；輔助系統(tǒng)包括壓縮空氣
系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、通風采暖、消防系統(tǒng)等。對于較小規(guī)模的污泥處理處置設施，可采用污
泥干化焚燒一體化設備。
2）主要工藝設備類型與參數(shù)
污泥焚燒爐主要包括流化床焚燒爐、回轉窯式焚燒爐和立式多膛焚燒爐。立式多膛焚燒
爐的焚燒能力低、污染物排放較難控制；回轉窯式焚燒爐的爐溫控制困難、對污泥發(fā)熱量要
求較高；流化床焚燒爐結構簡單、操作方便、運行可靠、燃燒徹底、有機物破壞去除率高，
目前已經成為主要的污泥焚燒設備。
流化床焚燒爐的基本工作原理是，利用爐底布風板吹出的熱風，將污泥懸浮起呈沸騰（流
化）狀進行燃燒。一般采用惰性床料進行蓄熱、流化，再將污泥加入到流化床中與高溫的床
料接觸、傳熱進行燃燒。流化床污泥焚燒爐通常采用絕熱的爐膛，下部設有分配氣體的布風
板，爐膛內壁襯耐火材料，并裝有一定量的床料。氣體從布風板下部通入，并以一定速度通
過布風板，使床內床料沸騰呈流化狀態(tài)。污泥從爐側或爐頂加入，在流化床層內進行干燥、
粉碎、氣化等過程后，迅速燃燒。煙氣中夾帶的床料和飛灰，一般用除塵器捕集。床料可返
回流化床內。
流化床焚燒爐的典型技術指標，應符合下列要求：（1）污泥處理量應滿足設計要求，波
動范圍宜為65%~125%；（2）流化床焚燒爐密相區(qū)溫度宜為850℃~950℃；（3）排煙溫度大
于180 ℃。
帶式污泥干燥焚燒一體機是將帶式污泥干化與焚燒鑲嵌同一裝置內，適用于較小規(guī)模的
污泥處理處置。帶式污泥干燥裝置由上、中、下三層排列的輸送帶組成。脫水污泥由螺旋輸
送機送至泥條機，由泥條機旋轉壓制成泥條均勻地鋪設在上輸送帶，污泥在上輸送帶的尾端
被投至中輸送帶上，再由中輸送帶的尾端投到下輸送帶上，然后繼續(xù)向前輸送至出料口。在
上輸送帶上方安裝抽風裝置，抽吸焚燒爐的熱能和廂體外的干燥空氣，使熱能和空氣從裝置
的下部進入，穿流整個輸送帶，帶走污泥內的水分。用干化后的污泥進焚燒爐燃燒。污泥燃
燒的熱能輸入干燥廂體用于干燥濕污泥所需的熱能。
1.4 干化焚燒系統(tǒng)的能量平衡和余熱利用
47
1）污泥的熱值
實驗室測試污泥熱值結果多為空氣干燥基低位熱值Qad, ne（t kJ/kg），對于含水率為Ma（r %）
的濕污泥，其熱值按照式（5-1）進行換算：
, ,
( 23 ) 100 23
100
ar
ar net ad net ad ar
ad
Q Q M M M
M
−
= + −
−
式中：Qar, net——含水率為Mar%的濕污泥低位熱值，kJ/kg；
Qad, net——空氣干燥基低位熱值，kJ/kg；
Mad——空氣干燥基的含水率，%。
若實驗室測試結果為絕干污泥低位熱值，則Mad=0。
2）干化后污泥量
經過干化后的污泥量通過式（5-2）計算：
1
2 1
2
100
100
A A M
M
−
= ⋅
−
式中：A1——干化前濕污泥量，kg/h；
M1——干化前濕污泥含水率，%；
A2——干化后干污泥量，kg/h；
M2——干化后干污泥含水率，%。
3）熱干化的耗熱量
對于一個熱干化系統(tǒng)，其耗熱量按式（5-3）進行估算：
2 1 2
1 1 2 2
( )
( /100 /100)
/100
v T
gh
gh
C T T r
q AM AM
η
⋅ − +
= − ⋅
式中：qgh——熱干化系統(tǒng)耗熱量，kJ/h；
Cv——水的平均比熱，取4.187，kJ/（kg􀁸℃）；
T1——污泥的初始溫度，通常取為20，℃；
T2——水汽化的溫度，常壓下取100，℃；
T2 r ——T2時水的汽化潛熱，常壓下為2261，kJ/kg；
gh η
——干化機的熱效率，%。
4）輔助熱量的計算
（5-1）
（5-2）
（5-3）
48
污泥焚燒后產生的熱量可以通過式（5-4）計算：
qgl = A2 ⋅Q2,ar,net ⋅ηgl /100 （5-4）
式中：qgl——焚燒爐產生的熱量，kJ/h；
A2——入爐污泥量，即為干化后污泥量，kg/h；
2,ar,net Q ——入爐污泥低位熱值，即為干化后污泥低位熱值，kJ/kg；
gl η
——焚燒爐的熱效率，%。
如果焚燒爐產生熱量qgl > 干化系統(tǒng)耗熱量qgh，則不需要輔助燃料；如果焚燒爐產生熱量
qgl < 干化系統(tǒng)耗熱量qgh，則需要的輔助熱量為qgh－ qgl （kJ/h），根據(jù)輔助燃料的熱值可進一
步計算輔助燃料的消耗量。
根據(jù)以上計算方法，若脫水污泥含水率80%，干化到含水率40%入爐焚燒，污泥干化機
和污泥焚燒爐的熱效率均為85%，則只有污泥干基低位熱值達到約13510 kJ/kg（即3227
kcal/kg）才不需要輔助燃料。
5）余熱利用
考慮到整個污泥干化焚燒系統(tǒng)的經濟性和尾氣處理的要求，焚燒爐產生的高溫煙氣應通
過余熱鍋爐進行利用，可以加熱水蒸汽、導熱油和空氣等干化熱源和燃燒輔助熱風。
1.5 設計與工藝控制
1）焚燒爐所采用耐火材料的技術性能應滿足焚燒爐燃燒氣氛的要求，質量應滿足相應的
技術標準，能夠承受焚燒爐工作狀態(tài)的交變熱應力；
2）焚燒爐的設計應保證其使用壽命不低于10萬運行小時；焚燒爐應有適當?shù)娜哂嗵幚砟?/div>
力，進料量應可調節(jié)；
3）焚燒爐應設置防爆門或其它防爆設施；
4）必須配備自動控制和監(jiān)測系統(tǒng)，在線顯示運行工況和尾氣排放參數(shù)；
5）確保焚燒爐出口煙氣中氧氣含量達到6%~10%（干氣）；
6）焚燒爐密相區(qū)溫度宜為850℃~950℃；
7）由于污泥焚燒煙氣中含濕量較大，為有效防止積灰和腐蝕，焚燒爐排煙溫度宜大于180
℃。
1.6 二次污染控制要求
49
為有效控制二次污染，污泥焚燒泥質須滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 單獨焚燒用泥質》
CJ/T 290的規(guī)定。焚燒產生的煙氣、爐渣、飛灰及噪聲均應進行監(jiān)測與控制。
1）煙氣
污泥焚燒后的煙氣成分與污泥成分密切相關。常規(guī)污染物主要有NOx、SO2和煙塵等。污
泥中的氯含量較生活垃圾更低，污泥焚燒所產生的二噁英通常低于生活垃圾。污泥焚燒后重
金屬大多數(shù)都富集在飛灰中。
對SO2的控制，有多種方法可供選擇，主要有爐內脫硫，以及濕法、干法和半干法等尾部
脫硫方法。污泥焚燒的脫硫方法可采用“爐內脫硫+半干法脫硫”。根據(jù)國外使用經驗，也可以
采取濕法脫硫。
用于煙塵控制的除塵設備主要有旋風除塵器、靜電除塵器和布袋除塵器。污泥焚燒尾氣
除塵推薦使用布袋除塵器。
控制污泥焚燒重金屬排放的主要方法有：通過余熱利用系統(tǒng)使煙氣降溫，煙氣中的重金
屬自然凝聚成核或冷凝成粒狀物質，隨后，采用除塵設備捕集；將尾氣通過濕式洗滌塔，除
去其中水溶性的重金屬化合物；通過布袋除塵器可吸附部分重金屬顆粒，另一部分重金屬可
噴射活性炭等粉末，吸附重金屬形成較大顆粒后，被除塵設備捕集。
控制污泥焚燒煙氣中二噁英排放的主要方法有：在燃料中添加化學藥劑阻止二噁英的生
成；在燃燒過程中提高“3T”（湍流Turbulence、溫度Temperature、時間Time）作用效果，通
過旋轉二次風等布置方式使污泥與空氣充分攪拌混合，維持足夠的燃燒溫度和3 s以上的停留
時間，減少二噁英前驅物的生成；在尾氣處理過程中噴射活性炭粉末等吸附二噁英類物質而
被除塵設備捕集；布袋除塵器對二噁英也有一定的吸附作用。
流化床污泥焚燒爐通常不需采用額外的脫硝技術即可滿足相關標準要求的限值。如需進
一步控制NOx的排放，推薦采用選擇性非催化還原法（SNCR），能達到30%~70%的脫除效率。
應嚴格控制焚燒工藝過程，并對煙氣必須采取綜合處理措施，其煙氣排放濃度須滿足《生
活垃圾焚燒污染控制標準》GB 18485的規(guī)定。
2）爐渣與飛灰
爐渣與飛灰應分別收集、貯存、運輸，并妥善處置。符合要求的爐渣可進行綜合利用。
飛灰應按《危險廢物鑒別標準》GB 5085.1-3的規(guī)定進行鑒定后，妥善處置；屬于危險廢物的，
應按危險廢物處置；不屬于危險廢物的，可按一般固體廢物處理。
50
3）噪聲
焚燒廠的噪聲應符合《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準》GB 3096和《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準》
GB 12348的規(guī)定，對建筑物內直接噪聲源控制應符合《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設計規(guī)范》GB J87
的規(guī)定。焚燒廠噪聲控制應優(yōu)先采取噪聲源控制措施。廠區(qū)內各類地點的噪聲控制宜采取以
隔音為主，輔以消聲、隔振、吸音的綜合治理措施。
4）臭氣
焚燒廠惡臭污染物控制與防治應符合《惡臭污染物排放標準》GB 14554的規(guī)定。焚燒生
產線運行期間，應采取有效控制和治理惡臭物質的措施。焚燒生產線停止運行期間，應采取
相應措施防止惡臭擴散到周圍環(huán)境中。
1.7 投資及運行成本的評價與分析
投資成本是由系統(tǒng)復雜程度、設備國產化率等因素決定的。一般情況下，若干化和焚燒
系統(tǒng)均采用國產設備，干化焚燒項目的投資成本在30~50萬元/ t污泥（含水率80%）；若干化
設備采用進口設備，焚燒等其他設備均采用國產設備，干化焚燒項目的投資成本在50~70萬元
/t污泥（含水率80%）。若采用更多的進口設備，投資成本將增加。
國內污泥干化焚燒實際運行的項目較少，采用的設備和配套的煙氣處理設施標準差異較
大，因此，目前的運行費用統(tǒng)計尚不具有典型性。一般而言，若采用進口的流化床干化機和
國產的流化床焚燒系統(tǒng)，運行成本約為170~250元/ t污泥（含水率以80%計，不包括固定資產
折舊），其中燃煤和用電的消耗約占55%~65%，導熱油、自來水、石灰石、消石灰、石英砂、
活性炭、氮氣等損耗費用共計約5%。若采用國產的空心漿葉式干化機和國產的流化床焚燒系
統(tǒng)，運行成本約為120~200元/ t污泥（含水率以80%計，不包括固定資產折舊），其中燃煤和
用電的消耗約占65%~70%。
2 污泥的水泥窯協(xié)同處置
2.1 原理與作用
污泥的水泥窯協(xié)同處置是利用水泥窯高溫處置污泥的一種方式。水泥窯中的高溫能將污
泥焚燒，并通過一系列物理化學反應使焚燒產物固化在水泥熟料的晶格中，成為水泥熟料的
一部分，從而達到污泥安全處置的目的。
利用水泥窯對污泥進行協(xié)同處置，具有以下作用：
51
有機物徹底分解，污泥得以徹底的減容、減量和穩(wěn)定化；燃燒后的殘渣成為水泥熟料的
一部分，無殘渣飛灰產生，不需要對焚燒灰另行處置；回轉窯內堿性環(huán)境在一定程度內可抑
制酸性氣體和重金屬排放；水泥生產過程余熱可用于干化濕污泥；回轉窯熱容量大、工作狀
態(tài)穩(wěn)定，污泥處理量大。
2.2 應用原則
利用水泥窯協(xié)同處置污泥必須建立在社會污泥處置成本最優(yōu)化原則之上，如果在生態(tài)和
經濟上有更好的回收利用方法時，則不要將污泥使用在水泥窯中。同時，污泥的協(xié)同處置應
保證水泥工業(yè)利用的經濟性。
水泥窯協(xié)同處置污泥應確保污染物的排放，不高于采用傳統(tǒng)燃料的污染物排放與污泥單
獨處置污染物排放總和。協(xié)同處置污泥水泥窯產品必須達到品質指標要求，并應通過浸析試
驗，證明產品對環(huán)境不會造成任何負面影響。
利用水泥窯協(xié)同處置污泥作為跨行業(yè)的協(xié)同處置方式，應保證從產生到處置完成良好的
記錄追溯，在全處置過程確保污染物的達標排放和相關人員健康和安全，確保所有要求符合
現(xiàn)有的國家法律、法規(guī)和制度。能夠有效地對廢物協(xié)同處置過程中的投料量和工藝參數(shù)進行
控制，并確保與地方、國家和國際的廢物管理方案協(xié)調一致。
2.3 水泥窯協(xié)同處置的主要方式
城鎮(zhèn)污水處理廠污泥可在不同的喂料點進入水泥生產過程。常見的喂料點是：窯尾煙室、
上升煙道、分解爐、分解爐的三次風風管進口。污泥焚燒殘渣可通過正常的原料喂料系統(tǒng)進
入，含有低溫揮發(fā)成分（例如烴類）的污泥必須喂入窯系統(tǒng)的高溫區(qū)。
通常，濕污泥經過泵送直接入窯尾煙室；利用水泥窯協(xié)同處置干化或半干化后的污泥時，
在窯尾分解爐加入；外運來的污泥焚燒灰渣，可通過水泥原料配料系統(tǒng)處置。
利用水泥窯廢熱干化污泥，與通常的污泥熱干化系統(tǒng)相同。
2.4 利用水泥窯直接焚燒處置濕污泥
含水率在60%~85%的市政污泥可以利用水泥窯直接進行焚燒處置
利用水泥窯直接焚燒污泥可在水泥窯窯尾端煙室或上升煙道設置噴槍。水泥窯應進行如
下改造：（1）窯尾煙室耐火材料改用抗剝落澆注材料；（2）水泥窯窯尾上升煙道增設壓縮
空氣炮，以便清理結皮；（3）水泥窯窯尾分解爐縮口應做相應調整；（4）對窯尾工藝收塵
52
器進行改造；（5）窯內通風面積擴大5%~10%。
2.5 利用水泥窯焚燒處置干化或半干化的污泥
干化或半干化后的污泥發(fā)熱量低、著火點低、燃燒過程形成的飛灰多、燃燒時間短，不
適合作為原料配料大規(guī)模利用，應當盡可能在分解爐、窯尾煙室等高溫部位投入，以保證焚
毀效果。
來自干污泥儲存?zhèn)}的污泥經皮帶秤計量后，經雙道鎖風閥門進入分解爐，分解爐內部增
設污泥撒料盒，在撒料盒下方設置壓縮空氣進行吹堵和干污泥的拋灑分散。如干污泥倉布置
離窯尾較遠，也可采用氣動輸送，利用羅茨風機作為動力，經管道輸送進入分解爐，干污泥
燃燒采用單通道噴管即可。
2.6 污泥焚燒灰渣替代水泥生產原料利用
在污泥焚燒灰渣作為替代原料利用之前，應仔細評估硫、氯、堿等物質可能引起系統(tǒng)運
行穩(wěn)定性有害元素總輸入量對系統(tǒng)的影響。這些成分的具體驗收標準，應根據(jù)協(xié)同處置污泥
性質和窯爐具體條件，現(xiàn)場單獨進行確定。
2.7 二次污染控制要求
利用水泥窯直接焚燒濕污泥主要的環(huán)境問題為煙氣的排放。污染物的排放控制應符合《生
活垃圾焚燒污染控制標準》GB 18485的規(guī)定。
3 污泥的熱電廠協(xié)同處置
3.1 原理與作用
采用熱電廠協(xié)同處置，既可以利用熱電廠余熱作為干化熱源，又可以利用熱電廠已有的
焚燒和尾氣處理設備，節(jié)省投資和運行成本。
3.2 應用原則
在具備條件的地區(qū)，鼓勵污泥在熱力發(fā)電廠鍋爐中與煤混合焚燒；熱電廠協(xié)同處置應不
對原有電廠的正常生產產生影響；混燒污泥宜在35 t/h以上的熱電廠（含熱電廠和火電廠）燃
煤鍋爐上進行。在現(xiàn)有熱電廠協(xié)同處置污泥時，入爐污泥的摻入量不宜超過燃煤量的8%；對
于考慮污泥摻燒的新建鍋爐，污泥摻燒量可不受上述限制。
3.3 熱電廠協(xié)同處置的主要方式
53
熱電廠協(xié)同處置的主要方式有：濕污泥（含水率80%）直接加入鍋爐摻燒，和干化或半
干化（含水率40%以下）后的污泥進入循環(huán)流化床鍋爐或煤粉爐焚燒。
選用電廠余熱作為干化熱源，與通常熱干化系統(tǒng)相同。
3.4 濕污泥直接摻燒
1）工藝流程
濕污泥直接摻燒的主要工藝流程，見圖5-3。
圖 5-3 濕污泥直接摻燒工藝流程
2）設計與運行控制
濕污泥給入爐膛的位置宜采用爐頂給料；若采用爐膛中部給料，給料器需設置水冷裝置。
濕污泥直接摻燒須對原鍋爐的尾部受熱面進行適當改造，以防止煙氣中灰分、酸性氣體和濕
含量升高導致的受熱面積灰、磨損和腐蝕。
摻燒后焚燒爐膛溫度不得低于850℃。由于煙氣中濕含量增加，為防止尾部積灰和腐蝕，
排煙溫度應適當提高。
3.5 污泥干化后混燒
1）工藝流程
污泥干化后入爐混燒的主要工藝流程，見圖5-4。
脫硫塔 除塵器 引風機煙囪
蒸汽
發(fā)電系統(tǒng)
煙氣
污泥泵 滑架 濕污泥倉
給料器
煤
鍋爐
54
圖5-4 污泥干化后混燒工藝流程
2）設計與運行控制
污泥干化后可進入電廠原有的輸煤系統(tǒng)。為防止污泥混入后造成原有給煤系統(tǒng)堵塞，污
泥需干化至半干化（含水率40%以下），干化后污泥形態(tài)應疏松。為防止污泥干化污染原有
電廠的煙氣，推薦采用間接式污泥干化設備。
摻燒后焚燒溫度不得低于850 ℃。
3.6 二次污染控制要求
為有效控制二次污染，污泥焚燒泥質須滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 單獨焚燒用泥質》
CJ/T 290的規(guī)定。焚燒產生的煙氣、爐渣、飛灰及噪聲均應進行監(jiān)測與控制。
1）臭氣
污泥儲存?zhèn)}應密閉，并采用微負壓設計，將臭氣送入爐膛高溫分解。為防止污泥干化過
程中臭氣外泄，干化裝置必須全封閉，污泥干化機內部和污泥干化間需保持微負壓。干化后
污泥應密封儲存，以防止由于污泥溫度過高而導致臭氣揮發(fā)。干化后分離出的不可凝氣體（臭
氣）須送入爐膛高溫分解。
焚燒廠惡臭污染物控制與防治應符合《惡臭污染物排放標準》GB 14554的規(guī)定。
2）煙氣
鍋爐
脫硫塔 除塵器 引風機煙囪
蒸汽
發(fā)電系統(tǒng)
煙氣
污泥泵 滑架 濕污泥倉
干污泥倉
鼓風機 給煤系統(tǒng)
干污泥
冷卻水
引風機
冷凝換熱器
污泥干化機
不可凝氣體
55
對于排放的煙氣，應核算大氣污染物排放限值。
熱力發(fā)電廠燃煤鍋爐摻燒污泥時，各種大氣污染物排放限值可通過污泥和煤的煙氣份額
進行換算，對煙氣中排放的二噁英應進行總量控制。
3）灰渣
爐渣與飛灰應分別收集、貯存、運輸，并妥善處置；符合要求的爐渣可進行綜合利用。
飛灰應按《危險廢物鑒別標準》GB 5085 進行鑒定后，妥善處置。屬于危險廢物的，應按危
險廢物處置；不屬于危險廢物的，可按一般固體廢物處理。
4）廢水
污泥干化后蒸發(fā)出的水蒸汽和不可凝氣體（臭氣）需進行分離。水蒸汽通過冷凝裝置冷
凝后處理。焚燒廠的廢水經過處理后應優(yōu)先回用。當廢水需直接排入水體時，其水質應符合
《污水綜合排放標準》GB 8978 的規(guī)定。
5）噪聲
焚燒廠的噪聲應符合《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準》GB 3096 和《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準》
GB 12348 的規(guī)定，對建筑物內直接噪聲源控制應符合《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設計規(guī)范》GBJ 87
的規(guī)定。焚燒廠噪聲控制應優(yōu)先采取噪聲源控制措施。廠區(qū)內各類地點的噪聲控制宜采取以
隔音為主，輔以消聲、隔振、吸音的綜合治理措施。
3.7 投資與運行成本的評價與分析
干化后污泥在熱電廠協(xié)同處置，投資成本是由干化設備的選型、設備國產化率等因素決
定的。一般情況下，若濕污泥儲存?zhèn)}、污泥泵和干化系統(tǒng)均采用國產設備，投資成本在10~15
萬元/ t 污泥（含水率80%）左右；若干化設備采用進口設備，投資成本在30~40 萬元/ t 污泥
（含水率80%）左右。
若采用國產的空心漿葉式干化機，運行成本約為100~180 元/ t 污泥（含水率80%，不包
括固定資產折舊），其中電耗約55~60 kWh/污泥（含水率80%）。
4 污泥與生活垃圾混燒
4.1 原理與作用
污泥干化后具有一定熱值，將污泥干化后與生活垃圾混燒，既可以利用垃圾焚燒廠的余
熱作為干化熱源，又可以利用垃圾焚燒廠已有的焚燒和尾氣處理設備，節(jié)省投資和運行成本。
56
4.2 應用原則
污泥和生活垃圾混合焚燒，應采用干化技術將污泥含水率降至，與生活垃圾相似的水平，
不宜將脫水污泥與生活垃圾直接摻混焚燒。
優(yōu)先考慮采用生活垃圾焚燒余熱干化污泥，不宜選用一次優(yōu)質能源作為干化熱源。
4.3 干化后污泥與垃圾混燒
1）工藝流程
混燒污泥的生活垃圾焚燒廠，除建設滿足國家規(guī)定的生活垃圾焚燒系統(tǒng)外，污泥焚燒的
主要工藝流程，見圖5-5。
2）設計與運行控制
采用污泥與生活垃圾混合焚燒，應為污泥的輸送和給料配備專門的設備，不宜與生活垃
圾共用。污泥干化推薦采用間接式污泥干化設備。采用污泥和生活垃圾混合焚燒，應選擇流
化床焚燒爐進行處理。焚燒爐的設計應考慮污泥焚燒飛灰量大，對尾部受熱面和煙氣凈化系
統(tǒng)的影響。
混燒的焚燒溫度不得低于850℃。
圖 5-5 污泥和垃圾混合焚燒工藝流程
垃圾焚燒鍋爐
脫硫塔 除塵器引風機煙囪
蒸汽
發(fā)電系統(tǒng)
煙氣
污泥泵 滑架 濕污泥倉
干污泥倉
垃圾預處理
鼓風機
干污泥
冷卻水
引風機
冷凝換熱器
污泥干化機
不可凝氣體
57
4.4 二次污染控制要求
污泥與生活垃圾混合焚燒產生的廢氣、廢水、廢渣和噪聲均應進行監(jiān)測與控制。
1）臭氣
污泥儲存?zhèn)}應密閉，并采用微負壓設計，將臭氣送入爐膛高溫分解。為防止污泥干化過
程中臭氣外泄，干化裝置必須全封閉。污泥干化機內部和污泥干化間需保持微負壓。干化后
污泥應密封儲存，以防止由于污泥溫度過高而導致臭氣揮發(fā)。干化后分離出的不可凝氣體（臭
氣）須送入爐膛高溫分解。焚燒廠惡臭污染物控制與防治應符合《惡臭污染物排放標準》GB
14554 的規(guī)定。
2）焚燒煙氣
最終排入大氣的煙氣中污染物排放限值，應取污泥單獨焚燒污染物排放限值和生活垃圾
單獨焚燒污染物排放限值中的低者。目前參照《生活垃圾焚燒污染控制標準》GB 18485 的規(guī)
定。
3）灰渣
爐渣與飛灰應分別收集、貯存、運輸，并妥善處置；符合要求的爐渣可進行綜合利用。
飛灰參照《生活垃圾焚燒污染控制標準》GB 18485 的規(guī)定進行處理。
4）廢水
污泥干化產生的水蒸汽和不可凝氣體（臭氣）需進行分離。水蒸汽通過冷凝裝置冷凝后
進行廢水處理。焚燒廠的廢水經過處理后應優(yōu)先回用，高濃度的廢液也可采取噴入焚燒爐膛
進行焚燒處理。經處理后的廢水需直接排入水體時，其水質應符合《污水綜合排放標準》GB
8978 的規(guī)定。
5）噪聲
焚燒廠的噪聲應符合《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準》GB 3096 和《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準》
GB 12348 的規(guī)定。對建筑物內直接噪聲源控制應符合《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設計規(guī)范》GBJ 87
的規(guī)定。焚燒廠噪聲控制應優(yōu)先采取噪聲源控制措施。廠區(qū)內各類地點的噪聲控制宜采取以
隔音為主，輔以消聲、隔振、吸音的綜合治理措施。
4.5 成本分析
投資成本是由新增設備的選型、設備國產化率等因素決定的。一般情況下，若污泥儲存
倉、污泥干化機、污泥輸送和給料設備等均采用國產設備，投資成本在10~15 萬元/ t 污泥（含
58
水率80%）左右；若干化設備采用進口設備，投資成本在30~40 萬元/ t 污泥（含水率80%）
左右。
若采用干化污泥與生活垃圾混合焚燒，采用國產的空心漿葉式干化機時，視干化后污泥
含固率不同，其運行成本約為100~180 元/ t 污泥（含水率80%計，不包括固定資產折舊），
其中電耗約55~60kWh/ t 污泥（含水率80%）。
第三節(jié)建材利用技術
污泥的建材利用主要是指以污泥作為原料制造建筑材料，最終產物是可以用于工程的材
料或制品。建材利用的主要方式有：污泥用于水泥熟料的燒制（即水泥窯協(xié)同處理處置）、污
泥制陶粒等。污泥用于水泥熟料的燒制詳見本章第二節(jié)《污泥焚燒與協(xié)同處置技術》的內容，
本節(jié)主要介紹制陶粒技術。
1 污泥制陶粒
1.1 原理與作用
污泥是一種粘土質資源，用來配料生產陶粒（用作輕骨料配制輕骨料混凝土），可在高溫
焙燒過程中使污泥得以徹底穩(wěn)定，并固化重金屬，充分利用污泥中的土質資源。
1.2 應用原則
污泥陶粒不宜用于人居及公共建筑。
污泥陶粒在燒制過程中固化了污泥中的重金屬，應當限制其中的重金屬含量和浸出毒性。
重金屬浸出限制值可參照表5-2 的要求執(zhí)行。其他有害物質含量應符合表5-3 的規(guī)定。污泥
陶粒的技術要求應符合國家標準《輕集料及其試驗方法 第1 部分：輕集料》GB/T17431.1 的
有關規(guī)定。
表5-2 污泥建材利用重金屬浸出限制建議值
浸出液最高允許濃度，ug/L 檢驗項目
嚴格環(huán)境條件（地下水防護等） 特殊環(huán)境（公園、工業(yè)區(qū)等） 一般環(huán)境
Hg 0.2 0.5 10
Cd 2.0 10 50
As 10 10 100
Cr 15 30 350
Pb 20 40 100
59
（續(xù)表）
浸出液最高允許濃度，ug/L
檢驗項目
嚴格環(huán)境條件（地下水防護等） 特殊環(huán)境（公園、工業(yè)區(qū)等） 一般環(huán)境
Cu 50 100 300
Zn 50 100 300
Ni 4 50 200
表5-3 有害物質規(guī)定
項 目 名 稱 指標規(guī)定 備 注
含泥量，％ ≤3 結構用輕集料≤2
泥塊含量，％ ≤1 結構用輕集料≤0.5
煮沸質量損失，％ ≤5 －
燒失量，％ ≤5 －
硫化物和硫酸鹽含量（按SO3 計），％ ≤1.0 －
有機物含量 不深于標準色
如深于標準色，按GB/T 17431.2
中19.6.3 的規(guī)定執(zhí)行
氯化物（以氯離子含量計）含量，% ≤0.02 －
放射性 符合GB6566 的規(guī)定 －
1.3 工藝流程與運行控制
1）配料
污泥中二氧化硅等成分含量少，有機質含量較高，不宜直接燒制陶粒。因此，要燒制出
合格的陶粒制品，應根據(jù)不同類型污泥的化學成份與特性，通過與粘土、粉煤灰、頁巖等其
它原料混合配料，使陶粒原料化學組成滿足表5-4 的要求。
表5-4 陶粒原料的化學成分要求
化學成分 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO+MgO K2O+Na2O
含量，％ 48~79 8~25 3~12 1~12 0.5~7
此外，原料的化學組成還應滿足下式的要求：
2 2 3
2 3 2 2
SiO Al O
Fe O CaO MgO FeO Na O K O
+
+ + + + +
＝3.5~10
有關陶粒用污泥技術標準和規(guī)范可暫參考現(xiàn)行標準，如《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 制磚
用泥質》CJ/T 289等。
2）工藝流程
污泥制陶粒的典型生產工藝流程如下：
60
原料計量→混碾攪拌→造粒→過篩→進窯→烘干→預熱→焙燒→冷卻→分級→入庫→檢
驗→出廠
3）運行控制
在一般情況下，宜控制污泥含水率不大于80%，并調整配料用水量；含水率80%的污泥
摻量不宜超過30%。
在污泥制陶粒的生產過程中，應控制好預熱和焙燒這兩個關鍵工序。預熱可避免直接焙
燒導致陶粒炸裂，并可利用污泥中有機質的燃燒熱值；陶粒焙燒工序直接影響陶粒產品的性
能，燒制溫度在1100℃~1200℃之間為宜。
1.4 二次污染控制要求
污泥燒制陶粒過程中，污泥中一些重金屬容易造成污染。生產過程中應進行技術控制，
并制定控制性標準；污泥中可能存在其它污染物，如放射性污染物、有機污染物等，應建立
安全生產制度并制訂控制性標準。污泥焚燒的煙氣排放控制要求，應滿足《生活垃圾焚燒污
染控制標準》GB 18485的要求。
1.5 成本評價及分析
利用污泥制陶�？梢悦饧佑袡C質材料，減少粘土的用量，且污泥成本低廉；當工業(yè)廢料
（包括污泥）摻量超過30％時，產品可以享受國家一定的稅收優(yōu)惠政策。目前市場普通陶粒
售價為250~300元/m3，污泥陶粒售價可降低5%~10%。因此，利用污泥制陶粒可以降低生產成
本，具有較好的經濟效益。
第四節(jié)污泥的填埋
污泥填埋有單獨填埋、與垃圾合并填埋兩種方式。國外有污泥單獨填埋場的案例。目前
國內主要是與垃圾混合填埋。另外，污泥經處理后還可作為垃圾填埋場覆蓋土。
1 應用原則
污泥與生活垃圾混合填埋，污泥必須進行穩(wěn)定化、衛(wèi)生化處理，并滿足垃圾填埋場填埋
土力學要求；且污泥與生活垃圾的重量比，即混合比例應≤8%。
污泥用于垃圾填埋場覆蓋土時，必須對污泥進行改性處理�？刹捎檬摇⑺嗷牧�、
工業(yè)固體廢棄物等對污泥進行改性。同時也可通過在污泥中摻入一定比例的泥土或礦化垃圾，
61
混合均勻并堆置4d 以上，以提高污泥的承載能力并消除其膨潤持水性。
2 污泥與生活垃圾混合填埋
2.1 混合填埋的泥質標準
污泥與生活垃圾混合填埋時，必須降低污泥的含水率，同時進行改性處理。改性處理可
通過摻入礦化垃圾、黏土等調理劑，以提高其承載力，消除其膨潤持水性。避免雨季時，污
泥含水率急劇增加，無法進行填埋作業(yè)�；旌咸盥裎勰嗄噘|標準應滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污
泥處置 混合填埋用泥質》GB/T 23485 和《生活垃圾填埋場污染控制標準》GB 16889 要求。
2.2 混合填埋方法及技術要求
污泥與生活垃圾混合填埋應實行充分混合、單元作業(yè)、定點傾卸、均勻攤鋪、反復壓實
和及時覆蓋。填埋體的壓實密度應大于1.0 kg/m3。每層污泥壓實后，應采用黏土或人工襯層
材料進行日覆蓋。黏土覆蓋層厚度應為20~30 cm。
混合填埋場在達到設計使用壽命后應進行封場。封場工作應在填埋體上覆蓋黏土或其他
人工合成材料。黏土的滲透系數(shù)應小于1.0×l0-7 cm/s，厚度為20~30 cm，其上再覆蓋20~30 cm
的自然土作為保護層，并均勻壓實。填埋場封場后還應覆蓋植被，同時在保護層上鋪設一層
營養(yǎng)土層，其厚度根據(jù)種植植物的根系深淺而確定，一般不應小于20 cm，總覆土應在80 cm
以上。
填埋場封場應充分考慮堆體的穩(wěn)定性與可操作性、地表水徑流、排水防滲、覆蓋層滲透
性和填埋氣體對覆蓋層的頂托力等因素，使最終覆蓋層安全長效，填埋場封場坡度宜為5%。
污泥與生活垃圾混合填埋場必須為衛(wèi)生填埋場，具體建設標準及要求詳見《生活垃圾衛(wèi)
生填埋技術規(guī)范》CJJ 17。
3 污泥作為生活垃圾填埋場覆蓋土
3.1 用作覆蓋土的污泥泥質標準
污泥用作覆蓋土的污泥泥質標準應滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 混合填埋用泥質》
GB/T 23485 和《生活垃圾填埋場污染控制標準》GB 16889 要求。
62
表5-5 作為垃圾填埋場覆蓋土的污泥基本指標
序號 控制項目 限值
1 含水率 ＜45％
2 臭度 ＜2級（六級臭度）
3 施用后蒼蠅密度 ＜5只/（籠·日）
4 橫向剪切強度 ＞25 kN/m2
污泥用作垃圾填埋場終場覆蓋土時，其泥質基本指標除滿足表5-5 要求外，還需滿足《城
鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》GB 18918 中衛(wèi)生學指標要求，同時不得檢測出傳染性病原菌。
3.2 用作覆蓋土的方法及技術要求
1） 日覆蓋應實行單元作業(yè)，其面積應與垃圾填埋場當日填埋面積相當。
2） 改性污泥應進行定點傾卸、攤鋪、壓實。覆蓋層的厚度在經過壓實后的應不小于20
cm，壓實密度應大于1000 kg/m3。
3） 在污泥中摻入泥土或礦化垃圾時應保證混合充分，堆置時間不小于4 d，以保證混合
材料的承載能力大于50 kPa。
4） 污泥入場用作覆蓋材料前必須對其進行監(jiān)測。含有毒工業(yè)制品及其殘物的污泥、含
生物危險品和醫(yī)療垃圾的污泥、含有毒藥品的制藥廠污泥及其他嚴重污染環(huán)境的污泥不能進
入填埋場作為覆蓋土，未經監(jiān)測的污泥嚴禁入場。
5）其他技術要求及處理措施詳見《生活垃圾衛(wèi)生填埋技術規(guī)范》CJJ 17。
4 投資與運行成本的分析與評價
對于新建垃圾填埋場，總投資為16~26 元/m3 庫容，按填埋期20 年考慮，折合18 萬元/ t
污泥（垃圾）。運行成本為70~80 元/ t 污泥（垃圾）；如按運輸距離在50 km 以內核算，總成
本為100~125 元/ t 污泥（垃圾）。
63
第六章 應急處置與風險管理
第一節(jié)污泥的應急處置
目前，污泥處理處置設施的規(guī)劃建設普遍滯后于污水處理設施。在污泥處理處置設施建
成投入使用前，應采取適當?shù)膽碧幹么胧瑖澜麑⑽勰嚯S意棄置。
1 常用處理處置措施及采用原則
常用的污泥應急處置措施為簡易存置。簡易存置措施可分為兩種：（1）在汛期降雨頻繁，
且場地開放、無圍擋的條件下，將污泥直接堆置成有序的條垛，采取石灰和塑料薄膜雙重覆
蓋的措施，最大限度的降低臭味散失和蒼蠅孳生。（2）在旱季降雨較少，且場地封閉、有圍
墻的條件下，將污泥先自然攤曬5~7 d，降低含水率后再堆成條垛存置。攤曬過程中嚴密覆蓋
石灰，堆成條垛后嚴密覆蓋沙土，以減小臭味散失。
簡易存置后的污泥，經檢測后如符合相關的泥質標準，如《城鎮(zhèn)污水處理廠處置 混合填
埋用泥質》GB/T 23485 標準、《城鎮(zhèn)污水處理廠處置 土地改良用泥質》CJ/T 290 標準等，
則可采用混合填埋、土地改良等方式進行最終處置，避免長期堆放。經檢測后如無法滿足相
關的泥質標準，則應在污泥處理處置設施建成投產后，再將存置污泥回運，進行規(guī)范處置。
污泥應急處置措施僅限于污泥處理處置設施建成以前使用，一旦設施建成，必須立刻停
止使用。
污泥應急處置的場地應選擇在遠離人群集聚區(qū)、農業(yè)種植區(qū)和環(huán)境敏感區(qū)域。當場地面
積緊張、降雨頻繁時，宜采用第（1）種操作方式；當場地面積寬敞，降雨較少時，宜采用第
（2）種操作方式。
2 簡易存置方式（一）的操作及管理控制要點
2.1 操作模式
1）在臨時場地中規(guī)劃好用于卸泥的區(qū)域，利用挖掘機依次挖出多條平行淺溝，溝深約
0.5m、寬約3~５m；
2）將挖出來的土方均勻堆置在淺溝兩側，壓實后形成等高的擋墻；
3）引導運泥車將污泥依次卸入指定的淺溝內，形成條垛；
4）在條垛表面均勻覆蓋生石灰，厚度約1~2 cm，覆蓋必須徹底，不許有污泥外露；
64
5）使用塑料薄膜將整個條垛嚴密覆蓋，并將四邊壓緊，防止臭味外泄和蒼蠅接觸；
6）定期在薄膜表面噴灑滅蠅藥劑，進一步控制蒼蠅孳生。
2.2 管理控制要點
1）淺溝之間至少留出0.5m 的間隔，以便后續(xù)操作。
2）壓實后的擋墻務必確保強度，防止堆置的污泥擠塌外溢。
3）在進行撒灰覆膜操作時應注意鋪撒全面、覆蓋嚴密，勿留死角。
4）每日進行場地巡查，發(fā)現(xiàn)薄膜損壞及時修補，避免污泥外露。
5）每日監(jiān)測場地蒼蠅密度，發(fā)現(xiàn)顯著增加時立刻停止進泥，并在全場范圍內進行集中、
連續(xù)的噴藥，直至蒼蠅密度恢復正常后再開始進泥。
6）在揭膜將污泥取出時，需選擇風量較大，氣壓較高的天氣進行。揭膜人應站在上風口
往下風口順序揭膜，防止有毒氣體瞬間釋放致使操作人員中毒。
7）堆置后的污泥裝車外運時，須嚴格控制操作面積，做到隨揭膜隨裝車，裝車完畢立刻
重新嚴密覆蓋，避免污泥外露。
3 簡易存置方式（二）的操作及管理控制要點
3.1 操作模式
1）在場地中事先規(guī)劃好用于卸泥的區(qū)域，一般為長方形；
2）引導污泥運輸車將污泥均勻、有序的卸入指定的區(qū)域內，利用機械設備將污泥均勻攤
開至5~10 cm 厚，；
3）在污泥表面均勻覆蓋生石灰，厚度約1~2 mm，覆蓋必須徹底，不許有污泥外露；
4）自然晾曬5~7 d，污泥含水率降至60%左右后，利用機械設備集中收攏，在指定位置
堆成條垛；
5）條垛表面嚴密覆蓋沙土，厚度約3~5 cm；
6）定期對操作場地噴灑滅蠅藥劑。
3.2 管理控制要點
1）污泥卸入場地后需立刻攤開，避免長期堆放產生臭味。
2）晾曬至含水率滿足要求后，需立即堆成條垛，提高場地利用率。
3）將污泥收攏堆垛的過程中，要嚴格控制操作面積，減少臭味釋放。
4）每日監(jiān)測場地蒼蠅密度，發(fā)現(xiàn)顯著增加時立刻停止進泥，并在全場范圍內進行集中、
65
連續(xù)的噴藥，直至蒼蠅密度恢復正常后再開始進泥。
5）存置后的污泥裝車外運時，須嚴格控制作業(yè)面積，逐個條垛依次操作。
第二節(jié)污泥處理處置的風險分析與管理
1 安全風險分析與管理
1.1 安全風險因素分析
污泥處理處置過程中，除機械傷害、觸電事故等常見安全風險外，還存在一些特殊的安
全風險，包括：
1）污泥中含有較豐富的有機質，在匯集、管道輸送過程中，由于有機質的腐敗，其中部
分硫轉化成硫化氫，在某些場合如通風不良，硫化氫積聚，造成空氣中硫化氫濃度過高，危
害作業(yè)（巡檢）人員的健康。
2）濕污泥在儲存過程中發(fā)生厭氧消化，生成甲烷等易燃氣體，如不及時排除，在濕污泥
儲存?zhèn)}中積累，有燃燒爆炸的危險。
3）干污泥在長期儲存過程中，被空氣中的氧緩慢氧化導致溫度升高，溫度升高反過來又
促使氧化加快，當溫度升到自燃溫度（約180 ℃）之后就會引起干污泥自燃。
1.2 安全風險管理措施
1）通風和防暑
為防范生產場合有害氣體和高溫，需采取以下通風和防暑降溫措施：在生產廠房采取自
然通風或機械通風等通風換氣措施，中央控制室和值班室等設置空調系統(tǒng)。污泥焚燒爐爐壁
和管道系統(tǒng)必須具有良好的耐溫隔熱功能，外表溫度低于60 ℃。
2）防爆
脫水污泥儲存設施和干污泥料倉均有一定量的尾氣排出，當兩條線的排出尾氣匯入排出
總管后，應避免尾氣直接排放，污染環(huán)境。在工藝設計中，在可能有燃爆性氣體的室內設自
然通風及機械通風設施，使燃爆性氣體的濃度低于其爆炸下限。
污泥消化池頂部、沼氣凈化房、沼氣柜等構筑物內的電氣和儀表、照明燈具應選用隔曝
型。電纜采用鎧裝電纜支架明敷或橋架敷設，絕緣線穿鋼管敷設。
3）防火
在正常生產情況下，污泥處理處置設施一般不易發(fā)生火災，只有在操作失誤、違反規(guī)程、
66
管理不當及其他非常生產情況或意外事故狀態(tài)下，才可能由各種因素導致火災發(fā)生。因此，
為了防止火災的發(fā)生，或減少火災發(fā)生造成的損失，根據(jù)“預防為主，消防結合”的方針，在
設計上應根據(jù)《建筑設計防火規(guī)范》GB 50016 采取防范措施。
2 環(huán)境風險分析與管理
2.1 環(huán)境風險因素分析
污泥處理處置工程可使污泥予以妥善處置，但對工程周圍環(huán)境也會產生一定的影響。
1）重金屬和有機污染物
工業(yè)廢水含量高的城鎮(zhèn)污水處理廠污泥可能含有較多的重金屬離子或有毒有害化學物
質，如可吸附性有機鹵素（AOX）、陰離子合成洗滌劑（LAS）、多環(huán)芳烴（PAHs）、多氯
聯(lián)苯（PCBs）、多溴聯(lián)苯醚（PBDEs）等。
2）病原微生物和寄生蟲卵
未經處理的污泥中含有較多的病原微生物和寄生蟲卵。在污泥的應用中，它們可通過各
種途徑傳播，污染土壤、空氣、水源，并通過皮膚接觸、呼吸和食物鏈危及人畜健康，也能
在一定程度上加速植物病害的傳播。
3）臭氣
污泥處理處置很多環(huán)節(jié)都會有較強的臭氣產生。污水處理廠內產生臭氣的主要設施有污
泥調蓄池、污泥濃縮脫水機房、污泥液調節(jié)池、污泥干化等設施。污泥填埋、污泥土地利用
等廠外處置環(huán)節(jié)也會有臭氣產生。在污泥運輸和儲存過程中，也不可避免會有臭味散發(fā)到大
氣中，勢必會影響周圍地區(qū)。
2.2 環(huán)境風險管理措施
1）污泥重金屬和有機污染物的控制
應加強污泥中重金屬等有毒有害物質的源頭控制和源頭減量。監(jiān)督工業(yè)廢水按規(guī)定在企
業(yè)內進行預處理，去除重金屬和其他有毒有害物質，達到《污水排入城市下水道水質標準》
CJ 3082標準的要求。污泥土地利用尤其應密切注意污泥中的重金屬含量，要根據(jù)農用土壤背
景值，嚴格確定污泥的施用量和施用期限。
2）病原微生物和寄生蟲卵的控制
首先，應加強污泥的穩(wěn)定化處理，使得污泥中的大腸菌群數(shù)等指標滿足《城鎮(zhèn)污水廠污
染物排放標準》GB 18918等標準的要求，其次，為了保護公眾的健康以及減少疾病傳播的潛
67
在危險，需建立一系列的操作規(guī)范和制度，如在污泥與公眾可能接觸的場合需設置警示標志
等。
3）臭味對環(huán)境的影響及緩解措施
一般來說污泥散發(fā)的臭味在下風向100 m內，對人的感覺影響明顯。在300 m以外，則臭
味已嗅聞不到。因此，必須滿足300 m的隔距，才能有居住區(qū)。另外，為改善廠區(qū)工人的操作
條件，污泥接受倉在車輛卸泥完成后應及時封閉，防止臭氣逸出。
68
附錄
編制依據(jù)
1、 《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置及污染防治技術政策（試行）》
2、 《城市環(huán)境衛(wèi)生設施設置標準》CJJ 27
3、 《室外排水設計規(guī)范》GB 50014
4、 《城鎮(zhèn)污水處理廠運行、維護及其安全技術規(guī)程》
5、 《化學品生產單位受限空間作業(yè)安全規(guī)范》AQ 3028
6、 《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》GB 50058
7、 《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》GB 50160
8、 《糞便無害化衛(wèi)生標準》GB 7959
9、 《工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準》GBZ1
10、《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值》GBZ2
11、《惡臭污染物排放標準》GB 14554
12、《污水綜合排放標準》GB 8978
13、《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準》GB 3096
14、《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準》GB 12348
15、《生活垃圾填埋場污染控制標準》GB 16889
16、《生活垃圾衛(wèi)生填埋技術規(guī)范》CJJ 17
17、《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》GB 18918
18、《城市生活垃圾衛(wèi)生填埋處理工程項目建設標準》（建標[2001]101 號）
19、《生活垃圾焚燒污染控制標準》GB 18485
20、《危險廢物鑒別標準》GB 5085
21、《水泥工業(yè)大氣污染物排放標準》GB 4915
22、《危險廢物焚燒污染控制標準》GB 18484
23、《廢物焚燒 2000/76/EC 指令》
24、《輕集料及其試驗方法 第一部分：輕集料》GB/T 17431.1
25、《燒結普通磚》GB 5101
26、《燒結多孔磚》GB 13544
27、《燒結空心磚》GB 13545
69
28、《固化類路面基層和底基層技術規(guī)程》CJJ/T 80
29、《土壤固化劑》CJ/T 3073
30、《危險廢物填埋污染控制標準》GB 18598
31、 美國《污泥利用處置標準》
32、 歐盟《污泥農用指導規(guī)程》
33、 英國《污泥農業(yè)土地利用指南》
34、《地下水質量標準》GB 5750
35、《地下水環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范》HJ/T 164
36、《土壤環(huán)境質量標準》GB 15618
37、《土壤環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范》HJ/T 166
38、《安全色》GB 2893
39、《安全標志》GB 2894
40、《火電廠大氣污染物排放標準》GB 13223
41、《污水排入城市下水道水質標準》CJ 3082
42、《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥泥質》GB24188
43、《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 園林綠化用泥質》GB/T 23486
44、《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 混合填埋用泥質》GB/T 23485
45、《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 單獨焚燒用泥質》GB24602
46、《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 土地改良用泥質》GB24600
47、《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 制磚用泥質》CJ/T289
48、《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 農用泥質》CJ/T309
49、《建筑設計防火規(guī)范》GB 50016
50、《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 分類》GB/T23484
70
主編單位： 住房和城鄉(xiāng)建設部科技發(fā)展促進中心
中國人民大學
參編單位： 上海市市政工程設計研究總院
中國科學院地理科學與資源研究所
浙江大學
北京市市政工程設計研究總院
北京市排水集團有限責任公司
同濟大學
重慶大學
清華大學
城市污染控制國家工程研究中心
中國建筑科學研究院建筑材料研究所
中國農業(yè)科學院農業(yè)資源與農業(yè)區(qū)劃研究所
天津水泥工業(yè)設計研究院有限公司
北京中持綠色能源環(huán)境技術有限公司
主要起草人： 楊 榕 王洪臣 陳同斌 張 辰 孔祥娟
唐建國 黃 鷗 嚴建華 張建新 何 強
杭世珺 戴曉虎 王 偉 許國仁 譚學軍
王 飛 劉洪濤 崔希龍 高廷耀 董 濱
周 健 王國華 孫 曉 池 涌 高 定
黃群星 楊茂東 戴前進 劉偉巖 桂 萌
李國建 周增炎 丁 威 郭向勇 韋慶東
柴宏祥 薛重華 任海靜 李 博 張 成
紀憲坤 李海龍 沈序輝 胡芝娟 翟麗梅
劉宏斌 鄒國元 左 強 李彩斌 王立寧
吳 飛 喬 瑋 高興保 孫軼斐 洪建靈
 
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