溫馨提示：中國(guó)給水排水2017年中國(guó)城鎮(zhèn)污泥處理處置技術(shù)與應(yīng)用高級(jí)研討會(huì)（第八屆）
主管單位：住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部
主辦單位： 《中國(guó)給水排水》雜志社有限公司
中國(guó)市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院有限公司
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【案例分享】北京市污泥處理處置開(kāi)創(chuàng)新思路
北京市原污泥處置總體思路（2008年—2012年）為中心區(qū)以干化、協(xié)同焚燒為主，郊區(qū)以堆肥為主，實(shí)現(xiàn)污泥無(wú)害化，資源化處置和循環(huán)利用。然而，2013年后北京市制定了水環(huán)境治理三年行動(dòng)計(jì)劃以及一些相關(guān)產(chǎn)業(yè)調(diào)整：中心城區(qū)再新增五座再生水廠，污泥量大幅增加；為治理霧霾，現(xiàn)有電廠由燃煤改為天然氣，余熱利用情況發(fā)生變化，且蒸汽價(jià)格大幅提高（原65元/噸計(jì)，后267元/噸）；北京市產(chǎn)業(yè)升級(jí)政策，對(duì)現(xiàn)有水泥行業(yè)的影響。
結(jié)合以上因素，北京市污泥處理處置開(kāi)創(chuàng)了新思路，目標(biāo)轉(zhuǎn)向熱水解+厭氧消化，提出了污泥熱水解—厭氧消化—深度脫水—土地利用的新的技術(shù)路線。優(yōu)勢(shì)如下：污泥穩(wěn)定，且熱水解消化池容小，能解決建設(shè)用地的問(wèn)題。工藝方面：調(diào)整熱干化為深度脫水，其余維持原工藝路線。
作者：黃鷗，北京市市政工程設(shè)計(jì)研究院副總工。
一、北京市污水廠污泥泥質(zhì)北京市污水處理廠污泥特性主要表現(xiàn)為：
（1）營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富。中心城區(qū)污水處理廠污泥氮、磷、鉀和有機(jī)質(zhì)含量分別為3.1%、1.9%、4200mg/kg和55%~62%；郊區(qū)污泥氮、磷、鉀和有機(jī)質(zhì)含量分別為4.4%、2.6%、740mg/kg和50%~54%。
（2）有較高的熱值。以中心城區(qū)污泥為例，干基熱值可達(dá)到11760kJ/kg，相當(dāng)于0.47kg標(biāo)準(zhǔn)煤（熱值25200kJ/kg）。
（3）重金屬含量符合標(biāo)準(zhǔn)要求。城區(qū)污水處理廠污泥重金屬指標(biāo)已滿足現(xiàn)行資源化利用標(biāo)準(zhǔn)GB/T24600-2009《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置土地改良用泥質(zhì)》、GB/T23486-2009《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置園林綠化用泥質(zhì)》和CJ/T309-2009(B級(jí))《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置農(nóng)用泥質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》要求。
郊區(qū)污水處理廠污泥重金屬指標(biāo)基本符合標(biāo)準(zhǔn)要求，僅個(gè)別污水處理廠污泥存在局部時(shí)段超標(biāo)。隨著北京產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)整，可以預(yù)計(jì)污泥的重金屬含量將持續(xù)降低并達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。
（4）污泥中含有大量病原菌。目前常規(guī)污泥處理工藝中，糞大腸菌群值超過(guò)資源化利用標(biāo)準(zhǔn)的要求。
根據(jù)對(duì)北京市污泥特性的分析，現(xiàn)況污水處理廠污泥處理后可以有廣泛的途徑，如：采用土地利用方式可實(shí)現(xiàn)有機(jī)養(yǎng)分的資源化利用；采用厭氧消化方式可實(shí)現(xiàn)污泥穩(wěn)定和沼氣利用。
二、原污泥處置總體思路（2008年—2012年）
按照建設(shè)“科技北京、綠色北京、人文北京”的發(fā)展戰(zhàn)略，綜合考慮本市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展階段和土地資源緊缺的特點(diǎn)，本市污泥處置應(yīng)堅(jiān)持“因地制宜、技術(shù)多元、循環(huán)利用”的原則，中心區(qū)以干化、協(xié)同焚燒為主，郊區(qū)以堆肥為主，實(shí)現(xiàn)污泥無(wú)害化，資源化處置和循環(huán)利用。
中心城區(qū)就近利用熱電廠和水泥廠余熱資源，通過(guò)干化和焚燒相結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)污泥的資源化循環(huán)利用和徹底處置。郊區(qū)結(jié)合土地改良的需要，主要采用堆肥方式，通過(guò)沙荒地改造和林地施肥等處置。
原規(guī)劃方案
（1）污水處理廠內(nèi)干化模式。高碑店污水處理廠擬采用華能熱電廠余熱和自產(chǎn)沼氣、小紅門污水處理廠利用自產(chǎn)沼氣、規(guī)劃鄭王墳污水處理廠采用自產(chǎn)沼氣和草橋電廠余熱干化污泥，干化后污泥通過(guò)工業(yè)燃料、建材原料、土地利用等方式處置。
（2）水泥窯焚燒模式。比照北京水泥廠污泥處置項(xiàng)目，將污水處理廠濕泥外運(yùn)到琉璃河水泥廠、利用水泥窯余熱干化，作為水泥生產(chǎn)原料焚燒，實(shí)現(xiàn)污泥的徹底處置。
（3）堆肥處置模式。結(jié)合郊區(qū)相對(duì)分散的污水處理廠建設(shè)，就近建設(shè)堆肥場(chǎng)，通過(guò)土地利用實(shí)現(xiàn)污泥的資源化循環(huán)利用，可通過(guò)擴(kuò)建龐各莊堆肥場(chǎng)解決部分中心城區(qū)污水，郊區(qū)污泥可就近建設(shè)堆肥設(shè)施。
具體項(xiàng)目：
（1）高碑店污水處理廠污泥干化工程。利用華能熱電廠的余熱蒸汽，采用帶式干燥機(jī)，將高碑店污水廠的脫水污泥從含水率80%干燥到10%～35%。規(guī)模從較早方案的800噸/日調(diào)整到1100噸/日。投資估算5.6億元，單方污泥處理經(jīng)營(yíng)成本為225.8元。
（2）大興龐各莊污泥堆肥廠改擴(kuò)建工程。在原300噸/日的基礎(chǔ)上改擴(kuò)建至600噸/日。鑒于用地緊張，并留有發(fā)展余地，采用立體堆肥工藝。投資估算3.17億元，單方污泥處理經(jīng)營(yíng)成本為215元。
（3）北京水泥廠處理處置污泥項(xiàng)目。利用水泥窯分解爐高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)導(dǎo)熱油干燥污泥，將脫水污泥從含水率80%干燥到10%～35%，然后進(jìn)入水泥窯焚燒。規(guī)模500噸/日，投資1.73億元，政府補(bǔ)貼315元/噸濕泥。
計(jì)劃項(xiàng)目：
（1）琉璃河水泥廠處理處置污泥項(xiàng)目。計(jì)劃規(guī)模600噸/日，計(jì)劃投資2.5億元。
（2）小紅門熱干化+焚燒項(xiàng)目。計(jì)劃規(guī)模600噸/日，計(jì)劃投資4.7億元。
（3）各郊區(qū)污泥堆肥項(xiàng)目。計(jì)劃規(guī)模100～200噸/日不等。
厭氧消化流程簡(jiǎn)圖
北京高碑店污水廠柱形消化池
三、2013年后污泥處置新思路
2013年后北京市制定了水環(huán)境治理三年行動(dòng)計(jì)劃并進(jìn)行了一些相關(guān)產(chǎn)業(yè)調(diào)整：
1、中心城區(qū)再新增五座再生水廠（共158萬(wàn)噸/日），污水處理量、污泥量均大幅增加。
2、為治理霧霾，現(xiàn)有電廠由燃煤改為天然氣，余熱利用情況發(fā)生變化，且蒸汽價(jià)格大幅提高（原65元/噸計(jì)，后267元/噸）。
3、北京市產(chǎn)業(yè)升級(jí)政策，對(duì)現(xiàn)有水泥行業(yè)的影響。
4、現(xiàn)況龐各莊污泥堆肥廠受當(dāng)?shù)丨h(huán)境規(guī)劃限制擴(kuò)建受影響，項(xiàng)目進(jìn)展緩慢。
5、清河污泥干化廠熱源成本提高，加大了處理成本。
6、考慮在污水廠內(nèi)建熱電聯(lián)供系統(tǒng)（解決污水廠用電、余熱用于污泥干化熱源）燃料為天然氣。
7、填埋、水泥窯受限，必須加大土地利用力度。
面臨的問(wèn)題：
(1)通過(guò)提標(biāo)改造及三年行動(dòng)方案，污泥產(chǎn)量將多出一倍，達(dá)6000多噸。
(2)為治理北京空氣污染，火力發(fā)電廠將逐步改為燃?xì)怆姀S，蒸汽價(jià)格將由原來(lái)的65元/噸上漲到267元/噸，先不論化石能源問(wèn)題，即使采用在污水廠內(nèi)建設(shè)熱電聯(lián)供設(shè)施，蒸汽價(jià)格仍然居高不下，如何經(jīng)濟(jì)有效地解決減量化問(wèn)題？
(3)本市污泥有機(jī)成分較高，如何進(jìn)行資源化利用？如何解決污泥穩(wěn)定化的問(wèn)題？
(4)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有嚴(yán)格的無(wú)害化要求，如何解決？
(5)污泥（包括污水廠的）臭氣控制受到高度重視，如何解決污泥臭味污染問(wèn)題？
(6)新增建設(shè)用地十分困難，立足廠內(nèi)處理，現(xiàn)有構(gòu)筑物需要拆改整合。
可見(jiàn)，污泥處理量進(jìn)一步增加，從每年3000多噸增至6000多噸，污泥堆肥用地難以保證；焚燒對(duì)市民來(lái)說(shuō)始終是一個(gè)敏感的話題；2013年水環(huán)境治理，從治理霧霾的角度，就是我們?cè)瓉?lái)燃煤的熱點(diǎn)，全部改成天然氣，這樣蒸汽的價(jià)格就變化很大，一下就翻倍了，所以利用熱源干化經(jīng)濟(jì)上不劃算，對(duì)產(chǎn)業(yè)也有影響。
那么結(jié)合這幾種因素，我們把污泥處理處置目標(biāo)轉(zhuǎn)向熱水解+厭氧消化，優(yōu)勢(shì)如下：污泥穩(wěn)定，另外熱水解消化池容小，能解決建設(shè)用地的問(wèn)題。拿高碑店污水項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，沒(méi)有土地條件去布置新的工藝，原來(lái)有16座厭氧消化池，現(xiàn)在把其中8座改為熱水解等建設(shè)用地，那么能夠滿足污泥處理目標(biāo)。
參數(shù)對(duì)比
表2傳統(tǒng)消化和熱水解+厭氧消化的設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)比
技術(shù)路線：
處置方面：
保持主要土地利用，提供滿足園林綠化及土地改良標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。
工藝方面：
調(diào)整熱干化為深度脫水，其余維持原工藝路線。
設(shè)施方面：
建設(shè)高安屯污泥集中處理中心
建設(shè)高碑店污泥處理設(shè)施
建設(shè)槐房污泥處理設(shè)
施建設(shè)清河第二污泥處理設(shè)
施建設(shè)小紅門廠污泥處理設(shè)施
北京高碑店污泥項(xiàng)目
北京小紅門污泥項(xiàng)目
北京清河第二污泥項(xiàng)目
北京高安屯污泥項(xiàng)目
四、問(wèn)題的思考
1、污泥處理處置相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范何時(shí)才能完善？
2、污泥處理處置相關(guān)政策甚至法律何時(shí)才能細(xì)化，具有可操作性？
3、污泥處理處置相關(guān)研究?jī)?nèi)容何時(shí)才能開(kāi)展或用于制定標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范？
4、各地污泥處置方式由誰(shuí)來(lái)組織確定和實(shí)施？
原標(biāo)題:北京市污泥處理處置開(kāi)創(chuàng)新思路
