南宁市城市污水处理厂污泥处理处置对策 贝德光 许谦 罗莹 蒋菱 （广西绿城水务股份有限公司 ，广西 南宁 530031）

 

南宁市城市污水处理厂污泥处理处置对策

贝德光 许谦 罗莹 蒋菱

（广西绿城水务股份有限公司 ，广西 南宁 530031）

 

    摘要：本文介绍了南宁市城市污水处理厂污泥的实际处理处置情况，分析了污泥处理处置的过程中出现问题及其原因,提出相应的解决对策，以及有益的思考和建议。

关键词：污水，污泥，联单转运、处理处置

 

1  前言

    污泥是污水处理后的产物，就目前来说，国内对于污泥治理的重视远不及污水治理，从而也导致了污水处理行业“重水轻泥”的现象仍然存在。据统计，2017年广西南宁、柳州、桂林、梧州四个主要城市生活污水处理量约为58000万t，产生含水率为80%的污泥量约为33万t，如何妥善处理处置这些污泥，是环境污染治理中各治污企业需加以重视的问题。

    广西绿城水务股份有限公司是一家供排水一体化、具有完整水务产业链的国有控股水务公司，于2015年6月12日在上海证券交易所挂牌上市，除负责市区供水外还负责南宁市中心城区的4个污水处理厂的运维工作，分别是埌东污水处理厂（30万t/d）、江南污水处理厂（48万t/d）、五象污水处理厂（5万t/d）及三塘污水处理厂（2万t/d），合计污水处理能力85万t/d，日产含水率80%的污泥500余吨。通过检测，南宁市城市污水厂剩余污泥泥质如表一所示：

 

表1 南宁市城市污水厂剩余污泥泥质表

指标	单位	检测方法	检测结果
总汞	mg/kg	常压消解后原子荧光法	1.49
总铬	mg/kg	常压消解后电感耦合等离子发射光谱法	45.40
总砷	mg/kg	常压消解后电感耦合等离子发射光谱法	12.38
总铅	mg/kg	常压消解后电感耦合等离子发射光谱法	31.07
总镉	mg/kg	常压消解后电感耦合等离子发射光谱法	2.26
总镍	mg/kg	常压消解后电感耦合等离子发射光谱法	20.56
总铜	mg/kg	常压消解后电感耦合等离子发射光谱法	74.62
总锌	mg/kg	常压消解后电感耦合等离子发射光谱法	340.56
PH		电极法	6.7
总有机质含量	%	重量法	24%-36%
总氮	g/kg	碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法	18.71
总磷	g/kg	氢氧化钠熔融后钼锑抗分光光度法	8.57
总钾	g/kg	常压消解后电感耦合等离子发射光谱法	3.5
低位热值	kj/kg	热量计法	4500

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    从表1可知，南宁市城市污水厂污泥有重金属含量低、氮含量高、钾含量低、有机质含量偏低和热值偏低的特点，但所有指标均满足《城镇污水处理厂污泥处置 农用泥质》（CJ/T309-2009 限值）A级污泥标准要求。

2  南宁市城市污水厂污泥处理处置情况

    根据南宁市人民政府关于《南宁市城镇生活污水处理厂污泥处理处置暂行管理办法》（南府规〔2017〕27 号），明确了污泥生产单位就是污泥处理处置的责任主体，就意味着绿城水务公司既要确保污水处理的达标排放，又要承担污泥的最终的处理处置的相关工作。

按照国家及政府相关规范要求，我司目前对污泥处理处置开展了如下具体工作：

2.1  污水处理厂内污泥的处理情况

    同大多数污水处理厂一样，南宁市中心城区的4座污水处理厂都是采用带式浓缩脱水一体机或者离心浓缩脱水一体机，将剩余污泥脱水至含水率80%后外运。流程图如图一所示：详见：中国给水排水2019年中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会（第十届） 论文集 

图1 剩余污泥处理后外运示意图

 

2.2  污泥联单转运情况

    南宁市人民政府【2017】27号文《南宁市城镇生活污水处理厂污泥处理处置暂行管理办法》对联单转运提出了严格要求，我司原来的做法为：污水处理厂将污泥卸至运输单位的槽车中，槽车装满后由污泥产生单位填写污泥转移联单的第一部分，之后槽车至指定地点称重，并由运输单位填写污泥联单的第二部分，运输至接受单位后，由接收单位填写联单的第三部分，全部填写完毕后，联单第一联由我司自留存档，联单第二联由我司在二日内报送移出地环境保护行政主管部门，第三联由运输单位存档，第四联由接收单位自留存档，第五联由接收单位自接受危险废物之日起二日内报送接受地环境保护行政主管部门，也就是五联单转运制度。2018年5月，根据南宁市环保局《关于进一步明确城镇生活污水处理厂污泥管理要求的通知》（南环函2018 384号），将污泥划出了危险废弃物范畴，不再实行五联单制度，而改成了三联单制度，减少了报送产生单位所在地环保局和接受单位所在地环保局的联单，污泥最终接收单位需在每年3月份提交上一年度的污泥环境管理报告给环保部门。

    在整个污泥转运及处理处置过程中，我司目前的具体做法是：一是实行“一车一联单制度”，在运输过程中必须有联单，污泥运输企业不得接收没有联单的污泥，污泥处置企业也不得接收没有联单的污泥；二是在与运输单位签订运输合同时，明确规定了行径路线和采用封闭式罐车运输，杜绝“边运边漏”；三是在每台污泥运输车辆安装GPS定位系统和4个高清摄像头，确保运输车辆按规定的运输路线行驶，污泥运输单位GPS定位监控系统平台还接入我司指定的部门，实行联网联控，防止运输途中出现随意更改运输路线、中途擅自倾倒、丢弃、遗洒等问题；四是在我司的污泥装车点、厂区大门安装高清视频监控设备，对污泥运输车辆的数量、外观、运输时间进行实时监控；五是我司定期派人抽查污泥处置企业和污泥运输企业的接收台账和运输台账，核查污泥运输量和污泥处置量是否一致；六是编制了运输过程中出现突发情况的应急预案，并由我司将每月污泥产生量和污泥处理处置量数据在住房城乡建设部全国城镇污水处理管理信息系统上如实填报。

2.3  现阶段污泥处理处置方式

    第一种方式：建材利用-水泥窑协同焚烧制水泥。

    广西素有“八山、一水、一分田”之称，其中的山都是以灰岩为主的石头山，富含大量制造水泥所需要的成分，这就催生出了大量的水泥生产企业。据统计，南宁周边水泥生产企业的水泥熟料日生产能力达4.72万吨（仅统计熟料产能4000吨/日以上的生产线），为水泥窑协同处置城市污泥提供了便利。广西壮族自治区政府2014年7月出台的《关于开展利用水泥窑协同处置垃圾废弃物的指导意见》，提出要在全自治区推行水泥窑协同处置垃圾废弃物技术，以2000吨/日以上新型干法水泥生产线为依托，将水泥厂周边的城镇、乡村的垃圾废弃物及生活污水处理厂的污泥，收集转运至水泥厂，利用水泥窑生产线进行垃圾废弃物焚烧处置。从表一可以看出，南宁市污泥各项指标均符合GB 30760-2014《水泥窑协同处置固体废物技术规范》要求，可以通过水泥窑协同焚烧制作水泥。

    我公司目前的做法是：同水泥生产企业签订合同，明确双方的权利和义务，由我司每日负责提供定量的污泥，污泥最终处置企业负责水泥窑协同焚烧制水泥。其工艺流程如图二所示： 

详见：中国给水排水2019年中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会（第十届） 论文集 

 

图2 水泥窑协同焚烧制水泥流程简图

 

    第二种方式：土地利用-好氧堆肥，产品用于林地、制作营养土及土地复垦。

    我国的《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策(试行)》鼓励符合标准的污泥进行土地利用；广西住房和城乡建设厅也于2015年8月颁布了《广西城镇污水处理厂污泥产物土地利用技术规范》（DBJ/T45-003-2015），鼓励符合标准、风险可控的污泥产物进行土地利用，尤其是用于林地、土地改良和园林绿化，并规定地方人民政府应优先采购符合国家和广西相关土地利用标准的污泥产物和衍生产品。

    南宁市地处亚热带地区，耕地面积1008万亩，林地1650万亩，此外还有大量的因矿山开采、速生桉种植等产生的砂土地、废弃矿区的贫瘠土地，通过好氧堆肥工艺制取的营养土可以用于改良砂土地和废弃矿区实现贫瘠土地复垦、园林绿化、林地利用，以及不涉及食物链的农业利用，例如纤维作物、烟草、油料、麻类、能源甘蔗、花卉等作物。从表一中的污泥指标可以看出，南宁市污水处理厂产生的含水率80%的湿泥，其重金属汞、铬、镉、砷、铜、铅、锌、镍均不超标，有机质及氮、磷、钾总含量也能满足CJ/T 309-2009《城镇污水处理厂污泥处置 农用泥质》要求，是可以进行土地利用的。

    我司目前的利用好氧堆肥进行土地利用的做法是：同污泥最终处置的生产企业签订合同，同时明确双方的权利和义务，由我司每日负责提供定量的污泥，由污泥最终处置企业负责进行污泥的好氧堆肥制后制取林地、土地复垦用泥和营养土。其工艺流程如图三所示：

详见：中国给水排水2019年中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会（第十届） 论文集 

图3 好氧堆肥工艺流程简图 

    第三种方式：开展进入垃圾填埋场飞灰区进行填埋的研究。

    为多渠道找到解决污泥最终处置的办法，我司目前正在以污泥的稳定化为原则，开展在污泥经脱水固化后，满足进入垃圾填埋场飞灰区填埋的可能性的研究。目前，小试试验结果表明，南宁市城市污泥、石灰、粘土，按不同比例混合脱水成型后，其抗压强度、含水率、重金属含量等指标能满足飞灰区填埋要求，下一步将开展中试及工程示范研究。

3  污泥处理处置过程中的出现的问题及建议

    在南宁市城市生活污水处理厂污泥的处理处置过程中，我司也遇到了一些非常实际的问题，也提出一些解决办法及建议供同行参考：

3.1  应进一步降低污泥含水率

    目前我司污水厂的污泥脱水至80%含水率后，外运至水泥企业及堆肥企业，存在以下问题：

   （1）由于含水率偏高，增加了运输量及运输成本，如江南污水处理厂最多一天外运污泥多达25车，减少污泥含水率后，可以明显降低污泥运输费用。

   （2）含水率80%的污泥在进入水泥厂后，可通过柱塞泵送至分解炉，虽然输送方便，但较高的含水率也增加了水泥企业的处置成本，根据分析统计，南宁市水泥企业处理我司污泥，按一座水泥窑处理150t湿泥计，水泥熟料标准煤耗量增加约5kg/t，电耗增加约1kwh/t。

   （3）含水率80%的污泥进入堆肥企业后，还必须进行二次脱水，达到含水率60%以下后，才能进行条垛式好氧堆肥，无形中增加了处理难度和处理成本。

    现阶段我公司污泥的最终处理处置方式有三种：水泥窑协同焚烧进行建材利用、好氧堆肥进行土地利用、填埋场飞灰区填埋研究。因此，在考虑降低污泥含水率的同时，也应考虑不降低污泥的有机质含量等因素。

    为此，由北京市市政工程设计研究总院有限公司设计的江南污水处理厂72万t/d的三期扩建工程，采用了生物沥浸+板框压滤脱水工艺。我司在江南污水厂现场进行了中试实验研究，中试结果表明：江南污水厂原污泥经生物沥浸、板框压滤深度脱水后含水率均可稳定在60%以下，泥饼呈土黄色，基本无臭味，有机质含量基本不变，经过该工艺处理以后的污泥，将可以减少运输成本，预计也可以降低协同焚烧的标准煤耗及电耗，还将可以简化好氧堆肥的处理处置流程。

3.2  提高污泥处理处置企业的处置能力并寻找更高效的方法

    目前，水泥企业处置污泥的能力为300t/d，堆肥企业处理处置污泥的能力为200t/d。随着南宁市的不断发展，中心城区产生的污水量及污泥量越来越大，预计2030年，南宁市中心城区产生的含水率80%的污泥量将达到约1300t/d，现有企业将无法有效的处理处置这么大量的污泥，因此，如何寻找其它更稳妥更有效的污泥处理处置方法及出路，是今后面临的一个问题。

3.3  污泥处理处置企业的联合调度

    作为污泥产生企业，我司不仅要同污泥运输企业进行协同调度，而且需同处理处置企业进行协同调度，还需同时对运输及处置进行联合调度。在污泥运输及处置的过程中，曾出现由于运输不及时（车辆检修或故障），或处置不及时（设备检修、事故等）造成我司污泥无法及时外运，只能减少二沉池或序批池的排泥，由于无法及时有效的排泥造成生化池MLSS最高时达11000mg/L，而且厂内堆积了较多的污泥，对污水厂的正常生产带来不利的影响。因此，如何协调解决好生产方、运输方、处理处置方三方联合生产调度问题，应引起足够的重视。

3.4  加强污泥处理处置企业协作

    目前，南宁市生活污水处理厂产生污泥不属于危险废弃物，采用的是三联单制度，在我司的污泥装车点，出厂大门口均安装高清摄像头进行监控，每台污泥运输车均安装GPS卫星定位及随车高清摄像头（每车配置4台）记录行车路线，我司也定期或不定期对污泥运输车辆进行跟踪抽查，也定期至污泥处置企业进行抽查及落实生产情况并查看相关生产记录报表，严格要求运输企业及处理处置企业按签定的合同执行，最大限度保证了污泥安全运输及处理处置。但是，我们应该看到，市场经济的大环境下，企业与企业之间相互签订合同后，双方是平等的合作关系，企业的生产经营具有独立性，一个企业没有办法也无权力做到对另一个企业的内部生产经营进行完全干预，今后如何进一步加强运输的监管，如何进一步监督污泥处置企业及时有效的处置污泥，如何进一步做到信息共享及公开，是必须进一步重视和研究的问题。

    南宁市已启动南宁市循环经济产业园建设规划研究，项目包括：垃圾焚烧发电厂、垃圾填埋场、垃圾中转站、餐厨垃圾资源化厂、粪便处理厂、污泥资源化处理厂、园林垃圾资源化处理厂及配套管理设施等多个部分。可以做到南宁市市区生活垃圾、污泥、餐厨垃圾的无害化、减量化、资源化；在此基础上，如果南宁市配套制定出地方性政策允许污泥生产企业自行运输和处理处置产生的污泥，形成生产污泥处理处置污泥一条龙的的污泥处置循环产业链，这样不仅能方便污泥运输与处理处置调度，同时也降低了监管的难度。

3.5  降低处理处置成本

    目前，南宁市的污泥处理、转运、最终处置的所有费用，全部由我司一家承担，2016年全年我司用于支付给污泥转运及处理处置企业的费用约为4100万元，2017年约为4700万元，年均增长14.6%，而目前无论是污泥转运企业还是污泥处理处置企业，均反映给付的价格偏低，无法满足日常的运输及处置费用支出。因此，相关部门应加大对污泥运输及处理处置的资金扶持力度，提高污泥运输企业和污泥处理处置企业对污泥处理处置和转运工作的积极性和责任心。

4  结语

   （1）污泥产生企业在确定城市的污泥处理处置方式的时候，必须结合当地实际情况，以因地制宜为原则，政府政策为导向，相关设计规范为依据，将最终处置方式先确定下来，而后再去研究和确定污泥的处理技术，我们认为：对于污泥的处理处置，没有哪种方式是最好的，只有最合适的。可以说，污泥的最终处置方式决定了污泥的处理技术路线，一个城市或地区在没有确定污泥最终处置方向的基础上去谈污泥处理，是不科学也不负责任的。我司城市污水处理厂污泥的最终处理处置就是在政府及相关部门以因地制宜为原则，充分发挥南宁市的地理和产业优势并制定了相关指导性政策文件的基础上，才最终确定以建材利用和土地利用为主的处理处置方式，这两种处理处置方式虽然可能不是最好最经济的，但现阶段是较符合南宁市的实际且具有可操作性的。

   （2）南宁市城市污水处理厂污泥处理处置方式的选择及联单转运过程中引用的5个措施，对整个广西城市污水处理厂污泥的处理处置有着指导意义和现实意义，文中提到的污泥处置不及时、高含水率、联合调度等问题，是每一个污泥产生企业面临的具有普遍性的问题，文中给出了切合实际的解决思路，为广西其它城市的污泥处理处置提供了有益的参考。

   （3）我司污水厂污泥处置以水泥窑协同处置和好氧堆肥为主，同时正在进行污泥进入垃圾填埋场飞灰区填埋的研究，对于其它的处理处置办法如厌氧消化、与垃圾协同焚烧、干化焚烧、低温干化以及其它更有效的堆肥技术等处理处置技术，进行实际运用投入的研究不多。今后，我司将在各级政府及相关部门的指导下，联合区内外专家，加强城市污泥的处理处置技术的研究，为南宁市城市污泥找到更高效更稳妥的处理处置办法。

 

5  参考文献

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[3] 余杰，高定，刘洪涛等.城市污泥土地利用的国际发展趋势与展望.中国给水排水，2012(20):28-30.

[4] 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路.中国给水排水，2008(24):28-30..中国给水排水，2008(20):11-14.

 

 

 

 详见：中国给水排水2019年中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会（第十届） 论文集