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1、污泥处理处置技术发展与标准构建,上海市政工程设计研究总院,2019/1/8,报告提纲,国内标准体系和技术发展,处理处置技术发展之路,国外标准体系和技术发展,焚烧标准和技术发展研究,2,3,4,1,处理处置技术发展之路,Identity,技术催生 了标准,标准引导 了技术,处理处置技术发展之路,Identity,1991年起美国禁止污泥投弃海洋 1998年起欧盟禁止将污泥排海,处理处置技术发展之路,Identity,七十年代我国部分污泥未经处理直接进行农用 1984年我国发布了农用污泥中污染物控制标准,处理处置技术发展之路,Identity,2005年起欧盟挥发分含量大于5%的污泥被禁止填埋 2
2、007年我国发布了污泥混合填埋标准，提出了含水率60,处理处置技术发展之路,2004年我国第一台干化焚烧炉建成于上海 2007年我国发布了污泥单独焚烧泥质标准 2009年我国发布了污泥流化床干化焚烧技术规程,国外污泥标准和技术发展,2,美国EPA的Part503法规进行长达11年的研究，花费了1500万美元，涵盖了土地利用、地表处置、焚烧等多个方面，是美国污泥处理处置的一个指导性文件.,美 国,Part503法规对污染物浓度限制是基于风险评估制定的，评估通过监测25种潜在的污染物及14种不同的接触途径,将污泥定义为生物固体，可以容忍一些对健康及环境有负面效应的额外风险，以追求有机物资源回收的利
3、益,土地利用成为主要方式 约78%是B 类污泥用于农地 约22%是A 类污泥用于非农场合 对空气污染的担忧，焚烧应用较 为谨慎 填埋呈下降趋势,美 国,美国2007年的统计,美 国,EPA法规中对污泥含水率没有特殊的限制 经过稳定化处理的脱水污泥甚至浓缩污泥（一般为B类污泥） 都可以直接进行土地利用 这一规定，使得土地利用得以成为主要方式,美 国,美国Part503中A类和B类污泥的划分是依据污泥的卫生防疫指标（稳定化程度）划分，而我国最新发布的农用泥质（CJ/T309-2009）是依据污染物浓度限值来划分,美 国,达到A类污泥的工艺技术,美 国,达到B类污泥的工艺技术,欧 盟,欧盟标准不允许
4、任何对环境或人体健康的可能威胁 欧盟标准在重金属浓度方面有更严格的要求,欧洲各个国家一般又都制定了适合本国国情的污泥处置标准，而且往往比统一标准还要严格,欧 盟,欧盟2006年的统计,欧盟与美国的对比,日 本,日本从上世纪90年代初开始构筑循环经济的相关政策和法规体系 1991年制订第一部再生资源利用促进法，以后经过多次不断修订完善，形成了资源有效利用促进法 2000年颁布实施建立循环型社会基本法，该年被定为日本“循环型社会元年” 2003年日本政府根据建立循环型社会基本法制定了循环型社会形成推进基本计划,由于循环经济法的实施，单纯的焚烧有减少的趋势，但具有资源化特征的焚烧（制水泥等）正在增加
5、,日 本,日 本,在关于工业废水控制的法律中规定，污泥焚烧灰渣属于工业产出，在用于建材利用上的要求非常严格,日 本,100生活污水产生的污泥才能达到化肥标准,国内污泥标准体系和技术发展,3,城镇污水处理厂污泥处置泥质标准,国内污泥标准体系和技术发展,国内的标准是否一定比国外标准要宽松？,国内污泥标准体系和技术发展,含水率、稳定化要求 和种子发芽指数,主要影响指标,不可用的技术,未经稳定化的直接脱水污泥 石灰稳定污泥,稳定化指标,理化指标,稳定化要求 种子发芽指数大于60%,含水率40% pH8.5,好氧堆肥 厌氧消化+热干化,城镇污水处理厂污泥处置 园林绿化用泥质（GB/T 23486-200
6、9）,可用前处理技术,城镇污水处理厂污泥处置 混合填埋泥质（GB/T 23485-2009）,含水率、横向剪切强度,主要影响指标,不可用的技术,未经改性的直接脱水污泥,含水率,横向剪切强度,混合填埋小于60% 用作覆盖土小于45%,用作覆盖土横向剪切强度大于25kN/m2,石灰稳定和污泥固化技术 好氧堆肥 热干化和焚烧 高效预处理和脱水,可用前处理技术,城镇污水处理厂污泥处置 土地改良泥质（CJ/T2902008）,含水率、pH值,主要影响指标,不可用的技术？,未经稳定化的直接脱水污泥 石灰稳定污泥,含水率,pH,小于65%,510,好氧堆肥 厌氧消化+热干化 高效脱水,可用前处理技术,城镇污
7、水处理厂污泥处置 农用泥质（CJ/T309-2009）,含水率、粒径,主要影响指标,不可用的技术,未经稳定化的直接脱水污泥 石灰稳定污泥,含水率,粒径,小于60%,10mm,好氧堆肥（需造粒） 厌氧消化+热干化 （某些半干化工艺粒径可能不符合要求） 高效脱水,可用前处理技术,城镇污水处理厂污泥处置 制砖泥质（CJ/T2912008）,含水率、烧失量和pH值,主要影响指标,不可用的技术,好氧堆肥（烧失量） 石灰稳定污泥,含水率和烧失量,pH,含水率小于40% 烧失量小于50%,510,热干化 焚烧灰渣,可用前处理技术,城镇污水处理厂污泥处置 水泥熟料添加料用泥质（已报批）,含水率、pH值,主要影
8、响指标,不可用的技术？,含水率和烧失量,pH,含水率小于80%,513,可用前处理技术,污泥浓缩脱水后即可直接处置，但对污泥用量有限制,污泥焚烧标准和技术发展研究,4,污泥焚烧,污泥焚烧方法,单独焚烧,与垃圾混合焚烧,污泥燃料利用,与生活垃圾一同焚烧,在专门污泥焚烧炉焚烧,在工业焚烧炉或火力发电厂焚烧炉中作燃料利用,国内污泥焚烧技术和标准现状,利用焚烧炉将污泥完全矿化为少量灰烬的处理处置方式,污泥单独干化焚烧一般流程,国内污泥焚烧技术和标准现状,石洞口流化床炉,萧 山 喷 雾 干 化 回 转 炉,国内污泥焚烧技术和标准现状,国内污泥焚烧技术和标准现状,常州热电厂,常州热电厂,城镇污水处理厂污泥
9、处置 单独焚烧泥质 CJ/T2892008 城镇污水污泥流化床干化焚烧技术规程 CECS 250：2008 生活垃圾焚烧污染控制标准 GB184852001 生活垃圾焚烧处理工程技术规范 CJJ 902002/J 1842002 大气污染物综合排放标准 GB162971996,国内污泥焚烧技术和标准现状,水分从环境温度（假设20）升温至沸点（约100） 每升水需要吸收80kcal的热量 再从液相转变为气相，每升水吸收539kcal 蒸发每升水合计最少需要约619kcal的热能,污泥焚烧泥质（热值）,德国循环经济废物法以热值11000kJ/kg来划分废物处置和废物利用,怎样充分利用污泥中的热值,
10、污泥焚烧泥质（热值）,日干化598吨干污泥，最终产品含水率为10%，则脱水污泥含水率为65%时需要蒸发水量47640kg/h 脱水污泥含水率为78%时需要蒸发水量93700kg/h 即干化需要的热量增加一倍,高效机械脱水的重要性,干化污泥通常热值一般在1116MJ/kg，与褐煤相当，属于废物利用,污泥干化与焚烧工艺联用,镉、铬、砷和镍：根据风险浓度、烟囱扩散系数和焚烧炉效率计算而来,铅：根据铅的烟气标准、烟囱扩散系数和焚烧炉效率计算而来,美国Part503对重金属的浓度限制往往不是一个固定值，而是根据烟气标准、烟囱扩散系数和焚烧炉效率等计算而来,铍和 汞 参照40CFR Part61，即任何焚
11、烧炉24小时内排放入大气的铍必须小于10克，任何焚烧炉24小时内排放入大气的汞必须小于3200克,污泥焚烧泥质（重金属）,城镇污水处理厂污泥处置 单独焚烧泥质 CJ/T2892008中的限值则是一个固定值，不考虑气候及相关排放条件,污泥焚烧泥质（重金属）,少量超标污泥的焚烧，尽管不存在二次污染，但也不符合标准,上表是表明采用不同的标准，投资和运行成本将相差很大,污泥焚烧烟气（综合）,一氧化碳是评价焚烧系统燃烧效率的重要指标，同样表征污泥焚烧是否彻底的指标还有总碳氢化合物等。我国现有标准是发达国家3倍，给低效率焚烧炉留下生存空间,燃烧效率的表征指标,污泥焚烧烟气（一氧化碳）,对酸性气体的控制，主
12、要有炉内脱硫以及湿法、干法和半干法等尾部脱硫方法。污泥焚烧的脱硫方法推荐“炉内脱硫+半干法脱硫” 我国的标准值偏宽松，这可能导致对酸性气体处理的设备投资和运行费用投入不足,湿法：二氧化硫50mg/m3,氯化氢10mg/m3 半干法：二氧化硫50mg/m3,氯化氢50mg/m3 干法（石灰）：二氧化硫200mg/m3,氯化氢60mg/m3,污泥焚烧烟气（酸性气体）,重金属和二噁英类主要是通过增强除尘效果和优化运行参数来控制。投加活性炭同时对重金属和二噁英类控制有较好效果。投加成本将达到整个烟气净化系统运行成本的一半。排放标准偏松，将导致运营方的积极性不足,污泥焚烧烟气（重金属和二噁英类）,旋风除
13、尘器：200300mg/m3；多级可达100150mg/m3 静电除尘器：1030mg/m3；需和湿法洗涤联用 布袋除尘器：50mg/m3以下,除尘设备主要有旋风除尘器、静电除尘器和布袋除尘器。用于污泥焚烧尾气除尘推荐使用布袋除尘器。TSP的排放标准偏松，可能将导致设计负荷偏大,污泥焚烧烟气（烟尘）,污泥单独焚烧和电厂混烧的烟气标准比较,污泥焚烧烟气（发电厂混烧）,炉渣与飞灰应按危险废物鉴别标准GB 5085.1-3的规定进行鉴定后妥善处置 属于危险废物的，应按危险废物处置，不属于危险废物的，可按一般固体废物处理 通常炉渣均为一般固体废物,我国灰渣处置相关标准,污泥焚烧灰渣,污泥焚烧后的灰渣通常不是危险废物，由于我国缺乏后续的污泥灰渣利用的相关标准，灰渣的消纳无法可依，现有的工程实践大多采取填埋处置,污泥焚烧灰渣,经过3年的努力，我国已经建立基本完整的标准体系 十一五期间污泥处理处置工程实践将推动和检验标准 标准的制定、完善始终引导着技术的方向和促进环境保护,
