桂 轶，陈祖平，喻聆雯，等.基于净 水 技 术Vol. 32, No. 2, 2013 净水技术2013 ，32 （2）：95- 物联网的用户内部水量平衡实时监测系统April 25th, 2013 镇江新区第二污水处理厂的污泥处置方案 王 申，赵宝康，许立群，张有仓 （镇江市水业总公司，江苏镇江 ） 摘 要 污泥处置的目的是减量化、资源化、无害化，填埋、农用、干化和焚烧是目前污泥处置的几种主要方法，近几年来，污泥 焚烧成为处理污泥的主流。该文通过对镇江新区第二污水处理厂的污泥进行鉴定分析，对污泥焚烧方式和污泥焚烧的基本条件 进行分析，得出该厂污泥不属于危险固废，混合焚烧是该厂污泥合理的处置途径。 关键词 污水处理厂 污泥处置 污泥焚烧 热值分析 方案 中图分类号：TU992文献标识码：B文章编号：1009-0177 （2013）02-0095-04 of of No.2 Plant in New Wang Shen, Zhao , Xü Liqun, Zhang ( Water , , China) The of is , , harm and . At , such as bury, , and are for . In years, bury the major tech－ for . to the and , the of No.2 Plant does not be－ long to solid waste, and mixed is way for the plant. plant (WWTP) value 污泥是污水处理后的附属品，由有机残片、无 抽至污泥贮泥池，经浓缩脱水后，含水率80 %左右3 机颗粒、胶体等极其复杂的非均质体组成。

污泥中的污泥产生量为186 m ／ 月，污泥送至垃圾处理厂 含有大量的有害物质，包括重金属、细菌、病原体 进行填埋处理。[1,2] 等，如处理不当，可能会对环境造成较大的影响 。污泥填埋虽然形式上解决了地表面环境中的乱 我国的污泥处理近几年才刚刚起步，大部分地方污 堆放及恶臭等问题，但随时间推移填坑中含有的各 水处理过程中产生的污泥没有得到充分有效的控 种有毒有害物经雨水的浸蚀和渗漏作用污染地下[3,4] 制，多数污水处理厂只是将污泥送往垃圾场填埋或环境，造成安全隐患 。同时，污泥填埋占用大量的 直接暴露在旷野中，不仅造成二次污染，而且危及 土地资源，对于人口众多、资源紧缺的地区来说填埋 当代及后代人的身体健康。并不是理想的选择。本项目主要是通过对污泥有关的参数进行检测，根据检测结果分析新区第二污水 1 项目背景处理厂的污泥是否属于危险固废，以选择合理的污镇江新区第二污水处理厂位于镇江市大港化泥处置方式。 工园区北山路西侧，服务对象以镇江新区国际化工22 污泥鉴定分析 园区内的化工企业为主，服务面积为10.8 km ，污水 处理厂进水中90 ％ 以上为工业废水，污水处理厂处危险固废鉴别主要采用以下标准：危险废物鉴 理后的出水，就近排入北山河并最终流入长江。

污别标准－腐蚀性鉴别（GB 5085.1—2007）；危险废物 水处理厂于2008 年底开工建设，2010 年4 月建成 鉴别标准－浸出毒性鉴别（GB 5085.3—2007）；危险 并投入试运行，该厂生化处理产生的剩余污泥由泵 废物鉴别标准－通则（GB 5085.7—2007）。根据《国家危险废物名录》所列属于危险废物的 [收稿日期] 2012-09-07污泥主要有33 种。新区第二污水处理厂采用的工 [作者简介] 王申（1982-），男，硕士，工程师，从事污水厂运行管理和艺为生化处理工艺，产生的污泥主要是生化污泥，科研工作。电话E－mail：该污泥不属于危险废物物化处理过程中产生的废- 95 -王 申，赵宝康，许立群，等.镇江新区第二污水处理厂的污泥处置方案Vol. 32, No. 2, 2013 水处理污泥，不属于离子交换装置再生过程产生的表1 腐蚀性监测项目、浸 出毒性鉴别监测结果 污泥，不属于使用砷或有机砷化合物生产兽药过程Tab.1 of and 中产生的废水处理污泥。

因此，该厂污泥不属于《国 家危险废物名录》规定中的危险固废。监测项目数值危险废物鉴别标准 2.1 污泥检测项目根据污泥的相关指标和鉴定的目的，确定新区腐蚀性（pH）7.02pH ≧12.5 或pH ≦2.0-1 第二污水处理厂污泥检测项目如下。铜／ （mg ·L ）0.-10.（1）腐蚀性监测项目锌／ （mg ·L ）-10.0081按照GB／ T 15555.12— 1995 制备的浸出液pH 。镉／ （mg ·L ）-10.01(L)5（2）浸出毒性鉴别铅／ （mg ·L ）-10.003(L)15总铬／ （mg ·L ）监测项目为铜、锌、镉、铅、总铬、六价铬、有机-10.004(L)5六价铬／ （mg ·L ） 汞、汞、镍、砷、无机氟化物、总氰化物。-10.15(L)10甲基汞／ （mg ·L ）（3）全元素分析-10.15(L)20乙基汞／ （mg ·L ）监测项目为全水分、水分、灰分、挥发分、固定-10.000 070.1汞／ （mg ·L ） 碳、硫含量、氢含量、高位发热量。-1镍／ （mg ·L ） 0.003(L)5 2.2 分析方法-10.016 65砷／ （mg ·L ）（1）腐蚀性监测项目-10.575 3100氟化物／ （mg ·L ）腐蚀性（pH）：玻璃电极法。

-10.004(L)5总氰化物／ （mg ·L ）（2）浸出毒性鉴别注：未检出均用检出限L 表示铜、锌、镉、铅：GB／ T 15555.12— 1995 （原子吸收 分光光度法）；总铬：GB／ T 15555.6— 1995 （直接吸入表2 全元素分析的监测结果 火焰原子吸收分光光度法）；六价铬：GB ／TTab.2 of 15555.4— 1995 （二苯碳酰二肼分光光度法）；甲基 汞、乙基汞：GB／ T 17132— 1997 （气相色谱法）；汞：监测项目数值监测项目数值 《水和废水监测分析方法》（第四版）（固体废物浸出 液原子荧光法）；镍：GB／ T 15555.9— 1995 （直接吸入全水分／ %80.3固定碳／ %3.4水分／ .5硫含量／ %0.54 火焰原子吸收分光光度法）；砷：GB／ T 15555.3—灰分／ %56.9氢含量／ %3.6 1995 （二乙基二流戴安基甲酸银分光光度法）；氟化28.2-1 6.53挥发分／ %高位发热量／ （MJ ·kg ） 物GB／ T 15555.11— 1995 （离子选择电极法）；总氰 化物：GB／ T 7486— 1987。

（3）全元素分析299 制备的固体废物浸出液中任何一种危害成分含全水分、水分：GB／ T 211—2007 （煤中全水分的 量超过标准中所列浓度限制，则判定该固体废物是 测定方法）；灰分、挥发分：GB／ T 212—2008 （煤的工 具有浸出毒性特征的危险废物。根据污泥浸出毒性 业分析方法）；固定炭、氢含量：GB／ T 476—2008 （煤 检测结果，新区第二污水处理厂污泥没有检测毒 中碳和氢的测定方法）；硫含量：GB／ T 214—2007性，不属于危险废物。同时，根据危险废物鉴别标 （煤中全硫的测定方法）；高位发热量：GB／ T 213—准，上述污泥没有易燃性、反应性和应急毒性。虽然 2008(煤的发热量测定方法）。污泥可能会含有毒性物质，但是毒性物质的含量不 2.3 检测结果与分析会超过0.1 % 。综上所述，该厂污泥不属于危险固新区第二污水处理厂污泥的腐蚀性监测项目、废，可以按照一般固体废物进行处置。 浸出毒性鉴别和全元素分析的监测结果分别如表13 污泥处置方式选择 和表2 所示。由表1 和表2 可知，该厂污泥样品制备的浸出妥善处置污泥是指将污泥经过处理和再利用 液pH 为7.02 ，新区第二污水处理厂的污泥没有腐 后，在自然环境中能够达到长期稳定并对生态环境 蚀性，从pH 指标来看，不属于危险固废。

按照HJ／ T无不良环境影响的最终消纳方式。 - 96 -净 水 技 术Vol. 32, No. 2, 25th, 2013[9] 3.1 当前污泥处置方法处理后的焚烧灰可以作为建筑材料 ，如将焚烧灰目前国内外污泥处理的主要方法有直接填埋、作为沥青填料、路床和路基材料、砖瓦材料、水泥原[5-7]料、熔融填料等。焚烧在日本是污泥处置的主要方 堆肥农用、干化和焚烧 。（1）污泥直接填埋法，在欧美发达国家中也占有很大的比例，而在中[10]污泥直接填埋技术简单，实施方便，一般在有国才刚刚起步，应用较少 。污泥焚烧方式代表了当 垃圾填埋场的地方，都可以进行污泥的直接填埋。前国际上污泥处理的主流方向，也是国内目前发展 随着城市化进程的加大，垃圾和污泥量不断增多， 的主要方向，新区第二污水处理厂拟选用焚烧方式 同时由于污泥本身难分解，造成污染严重，尤其是 对污泥进行处理。 地下水资源污染严重，且污泥直接填埋往往会占用 3.2 污泥焚烧方式 大量土地，造成周边环境的污染，所以这种处置方 3.2.1污泥直接焚烧 式最终将被淘汰。

污泥直接焚烧的前提条件是污泥中的含水率较（2）污泥堆肥农用低，热值较高，污泥添加少量的辅助燃料后可直接入根据污泥本身成分的分析，污泥富含大量微量 炉进行焚烧。直接焚烧是一种节能型处理方式，包 元素，对于土地有一定的肥沃作用，但是污泥本身 括预处理、焚烧和后处理三个阶段。预处理主要包 也含有有害元素，有关专家也在寻找添加剂来消除括脱水、粉碎、预热等，将污泥脱水可降低含水率， 有害元素，能否将污泥中的有害物质完全消除还有使污泥能够达到可燃，将污泥粉碎可使投入炉内污 待研究和探讨，所以污泥堆肥农用的处理方式没有 泥均匀，保障燃烧充分，污泥预热可进一步降低污 广泛推广开来，这种处置方式渐被边缘化。泥含水率，进而降低污泥焚烧时所消耗能源；污泥（3）污泥干化焚烧是整个工艺的核心，目前污泥焚烧系统大多采污泥干化是在污泥机械脱水后，进一步进行干用循环流化床焚烧技术，废物从塔侧或塔顶加入， 燥，经过干化后的污泥进行利用或者焚烧，干化的 在流化床内进行干燥、粉碎、气化等过程后，迅速燃 目的是使污泥进一步脱水，从机械脱水后含水量大 烧；后处理主要是处理焚烧时产生的烟气和固体残 概为80 %的状态，进一步脱水到10 %~50 %。

这一 渣，目前烟气处理主要采用高性能静电除尘器与湿 方面进行了有效的减容，另一方面干化后的污泥便 式洗涤设备和脱硝设备相组合的处理方法，固体残 于运输、利用。但是，此种方法处理成本和技术要求 渣可作为烧砖或水泥的原料，或采用土地填埋方法 高，干化后污泥依然存在出路问题。予以处置。（4）污泥焚烧3.2.2 污泥混合焚烧污泥焚烧是利用污泥的有机成分较高，具有一由于污泥中含有丰富的有机物，本身有一定的 定热值的特点来处置污泥。焚烧可以使生物污泥的热值，因此将污泥与煤混合进行燃烧用于发电是污 体积最小化，因而最终需要处置的物质很少，这对[11]泥焚烧研究的一个热点。刘亮等 采用热重法对污 日益紧张的土地资源来说是很重要的；焚烧处理速泥和煤混烧特性进行了分析。结果表明混合试样和 度快，减少了污泥存储时间；焚烧可以使污泥中的煤相比，其着火温度有所上升，综合燃烧性能有所下 水分、有机物等都被气化分解，有机物全部碳化，只降，在混燃过程中煤和污泥基本上保持了各自的特 剩下很少量的污泥成为焚烧灰，消除有害物质，不 性，在掺混比例较小时（污泥质量分数为20 %）对煤 存在重金属离子问题；焚烧灰可以用于制作建筑材的活性几乎没有什么影响。

目前对煤和污泥混合燃 料，焚烧释放污泥所含的化学能量，可以有效回收， 烧特性的研究，验证了发电厂掺污泥用于发电的可 用于污泥自身的干化或者供热发电。能性，通过克服污泥运输、储备、干化以及燃烧废气从以上可知污泥焚烧处理既节约污泥填埋占 污染等方面的难题，污泥混合焚烧将成为污泥处置 用的土地资源，也避免因填埋产生的二次污染，污的一个很好的途径。 泥焚烧真正实现污泥减量化、无害化和资源化处通过对污泥两种焚烧方式的分析可知，污泥混 理，是一种比较安全有效的污泥处置方式。合焚烧可以充分利用污泥中的有机物燃烧所产生当前我国正面临巨大的能源与环境压力，利用的热能进行发电，污泥混合焚烧与污泥直接焚烧相 各种可再生资源来替代煤炭石油和天然气等化工比，可以节省30 %左右的处置费用，因此建议该厂[8] 燃料是今后解决能源紧缺的一种有效途径 。焚烧污泥进行混合焚烧。- 97 -王 申，赵宝康，许立群，等.镇江新区第二污水处理厂的污泥处置方案Vol. 32, No. 2, 2013在燃烧过程中降低O 浓度的生成抑制法；将生成的 3.3 污泥焚烧的基本条件分析2[12]NO 用还原剂还原减少排出量的排烟脱氮法 。

3.3.1 热值分析x通常垃圾焚烧发电项目，热值达到8 500 kJ／ kg4 总结 左右即可顺利燃烧发电。镇江新区第二污水处理厂 的污泥热值为6 530 kJ／ kg ，在燃烧过程中还要吸收根据污泥检测结果，新区第二污水处理厂污泥 一定量的炉膛热量，原煤的热值为20 934 kJ／ kg 。从不属于危险固废，可以按照一般固体废物进行处 热值角度考虑，污水处理厂的污泥掺混质量分数为 置。污泥焚烧能够实现污泥减量化、无害化和资源 20 % 时，热电厂的泥煤混合物实现焚烧是有保证 化处理，是一种比较安全有效的污泥处置方式。通 的。其主要工艺过程和垃圾焚烧发电相似，而且燃 过对污泥热值和含水率的分析，镇江新区第二污水 料成分更为稳定，运行管理得当能够确保稳定运处理厂污泥和煤的掺烧比例为 10 %~15 %，完全满 行。足热值条件。泥煤混合后，先干化，使污泥含水量降 3.3.2 污泥含水率分析至45 %左右，再进行焚烧，是比较经济合理的选择。由污泥自身的热平衡计算可知当污泥含水率参考文献 75 %时，自身可以实现热平衡。根据污泥焚烧发电 项目在发达国家实际运行经验可知，污泥脱水干燥［1］ 杨小元,周宇翔.污水处理厂的污泥处置技术探讨[J]. 污染防治技术, 2009,22(6):14-16. 后在含水率低于70 % 的情况下可以顺利燃烧，但是［2］ 陈光辉,张克峰,王洪波,等.水蚯蚓在污水处理与污泥减量中的 燃烧效率及产生的热量较低，致使燃烧不充分。

污应用[J]. 净水技术, 2012,31(4):34-37. 泥脱水干燥后含水率低于50 % ，完全能够满足焚烧［3］ 鲁建新,赵铭,刘媛媛,等.城市污水处理厂污泥焚烧处理的探讨 条件。考虑到费用效益比和实际操作运行，选用污[J]. 环境科学导刊, 2010,29(2):60-62. 泥含水率40 %~50 % ，泥煤比15 %进行实际生产［4］ 顾士贞.改性污泥填埋的稳定化[J]. 净水技术, 2012,31(1):59- 是较为合理的。63.［5］ 杨婷婷,沈伟.污水厂污泥流化床焚烧炉处置工艺初探[J]. 净水新区第二污水处理厂污泥含水率在80.3 %左技术, 2010,29(4):75-78. 右，污泥混入未磨干的煤里，煤泥混合物一起干化， ［6］ 阮辰旼.污水处理厂污泥“三化”处理处置的关键问题[J]. 净水 使其含水量降至45 %左右，再进行焚烧。长期对发技术, 2011,30(5):76-79,159. 电厂焚烧污泥研究证明，污泥占耗煤总量的10 %~［7］ 刘海星,沈伟.城市污泥好氧堆肥肥料对绿化土壤特性和香樟树 15 %以内，对于尾气净化以及发电厂的正常运转没生长的影响[J]. 净水技术, 2011,30(3):61-66.［8］ 傅剑敏,徐江锋,许海芳,等.污水处理厂污泥处理研究进展[J]. 能 有不利影响。

源与环境, 2009,4:80-81.虽然焚烧法与其他方法相比具有突出的优点， ［9］ 舒伟,彭丽园,程晓波,等.污泥焚烧灰制砖可行性及其效益分析 但随着焚烧工艺的使用，其存在的问题也日渐突[J]. 净水技术, 2011,30(2):84-87. 出，而且也是必须解决的问题。污泥焚烧应该控制［10］慕峰.江苏某化纤厂污泥焚烧理化试验研究[J]. 环境科学与管 对大气污染，焚烧所产生的废气中主要含有二噁英理, 2010,35(2):101-104.［11］刘亮,李录平,周孑民,等.污泥和煤混烧特性的热重分析法研究 和NO 。二噁英的控制可采取以下措施：改善燃烧条x[J]. 环境科学学报, 2006,26(5):835-839. 件，有效控制炉温；在烟气净化系统中，设置活性炭［12］余杰, 田宁宁,王凯军.城市污水厂污泥处理与处置技术的新思 喷入装置；在袋式除尘器中，采用聚四氟乙烯覆膜路[J]. 中国给水排水, 2008,24(6):11-14. 优质滤袋，将二噁英截留去除。降低NOx的方法有： - 98 -