南寧市城市污水處理廠污泥處理處置對策 貝德光 許謙 羅瑩 蔣菱 （廣西綠城水務股份有限公司 ，廣西 南寧 530031）

 

南寧市城市污水處理廠污泥處理處置對策

貝德光 許謙 羅瑩 蔣菱

（廣西綠城水務股份有限公司 ，廣西 南寧 530031）

 

    摘要：本文介紹了南寧市城市污水處理廠污泥的實際處理處置情況，分析了污泥處理處置的過程中出現問題及其原因,提出相應的解決對策，以及有益的思考和建議。

關鍵詞：污水，污泥，聯單轉運、處理處置

 

1  前言

    污泥是污水處理后的產物，就目前來說，國內對于污泥治理的重視遠不及污水治理，從而也導致了污水處理行業“重水輕泥”的現象仍然存在。據統計，2017年廣西南寧、柳州、桂林、梧州四個主要城市生活污水處理量約為58000萬t，產生含水率為80%的污泥量約為33萬t，如何妥善處理處置這些污泥，是環境污染治理中各治污企業需加以重視的問題。

    廣西綠城水務股份有限公司是一家供排水一體化、具有完整水務產業鏈的國有控股水務公司，于2015年6月12日在上海證券交易所掛牌上市，除負責市區供水外還負責南寧市中心城區的4個污水處理廠的運維工作，分別是埌東污水處理廠（30萬t/d）、江南污水處理廠（48萬t/d）、五象污水處理廠（5萬t/d）及三塘污水處理廠（2萬t/d），合計污水處理能力85萬t/d，日產含水率80%的污泥500余噸。通過檢測，南寧市城市污水廠剩余污泥泥質如表一所示：

 

表1 南寧市城市污水廠剩余污泥泥質表

指標	單位	檢測方法	檢測結果
總汞	mg/kg	常壓消解后原子熒光法	1.49
總鉻	mg/kg	常壓消解后電感耦合等離子發射光譜法	45.40
總砷	mg/kg	常壓消解后電感耦合等離子發射光譜法	12.38
總鉛	mg/kg	常壓消解后電感耦合等離子發射光譜法	31.07
總鎘	mg/kg	常壓消解后電感耦合等離子發射光譜法	2.26
總鎳	mg/kg	常壓消解后電感耦合等離子發射光譜法	20.56
總銅	mg/kg	常壓消解后電感耦合等離子發射光譜法	74.62
總鋅	mg/kg	常壓消解后電感耦合等離子發射光譜法	340.56
PH		電極法	6.7
總有機質含量	%	重量法	24%-36%
總氮	g/kg	堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法	18.71
總磷	g/kg	氫氧化鈉熔融后鉬銻抗分光光度法	8.57
總鉀	g/kg	常壓消解后電感耦合等離子發射光譜法	3.5
低位熱值	kj/kg	熱量計法	4500

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    從表1可知，南寧市城市污水廠污泥有重金屬含量低、氮含量高、鉀含量低、有機質含量偏低和熱值偏低的特點，但所有指標均滿足《城鎮污水處理廠污泥處置 農用泥質》（CJ/T309-2009 限值）A級污泥標準要求。

2  南寧市城市污水廠污泥處理處置情況

    根據南寧市人民政府關于《南寧市城鎮生活污水處理廠污泥處理處置暫行管理辦法》（南府規〔2017〕27 號），明確了污泥生產單位就是污泥處理處置的責任主體，就意味著綠城水務公司既要確保污水處理的達標排放，又要承擔污泥的最終的處理處置的相關工作。

按照國家及政府相關規范要求，我司目前對污泥處理處置開展了如下具體工作：

2.1  污水處理廠內污泥的處理情況

    同大多數污水處理廠一樣，南寧市中心城區的4座污水處理廠都是采用帶式濃縮脫水一體機或者離心濃縮脫水一體機，將剩余污泥脫水至含水率80%后外運。流程圖如圖一所示：詳見：中國給水排水2019年中國城鎮污泥處理處置技術與應用高級研討會（第十屆） 論文集 

圖1 剩余污泥處理后外運示意圖

 

2.2  污泥聯單轉運情況

    南寧市人民政府【2017】27號文《南寧市城鎮生活污水處理廠污泥處理處置暫行管理辦法》對聯單轉運提出了嚴格要求，我司原來的做法為：污水處理廠將污泥卸至運輸單位的槽車中，槽車裝滿后由污泥產生單位填寫污泥轉移聯單的第一部分，之后槽車至指定地點稱重，并由運輸單位填寫污泥聯單的第二部分，運輸至接受單位后，由接收單位填寫聯單的第三部分，全部填寫完畢后，聯單第一聯由我司自留存檔，聯單第二聯由我司在二日內報送移出地環境保護行政主管部門，第三聯由運輸單位存檔，第四聯由接收單位自留存檔，第五聯由接收單位自接受危險廢物之日起二日內報送接受地環境保護行政主管部門，也就是五聯單轉運制度。2018年5月，根據南寧市環保局《關于進一步明確城鎮生活污水處理廠污泥管理要求的通知》（南環函2018 384號），將污泥劃出了危險廢棄物范疇，不再實行五聯單制度，而改成了三聯單制度，減少了報送產生單位所在地環保局和接受單位所在地環保局的聯單，污泥最終接收單位需在每年3月份提交上一年度的污泥環境管理報告給環保部門。

    在整個污泥轉運及處理處置過程中，我司目前的具體做法是：一是實行“一車一聯單制度”，在運輸過程中必須有聯單，污泥運輸企業不得接收沒有聯單的污泥，污泥處置企業也不得接收沒有聯單的污泥；二是在與運輸單位簽訂運輸合同時，明確規定了行徑路線和采用封閉式罐車運輸，杜絕“邊運邊漏”；三是在每臺污泥運輸車輛安裝GPS定位系統和4個高清攝像頭，確保運輸車輛按規定的運輸路線行駛，污泥運輸單位GPS定位監控系統平臺還接入我司指定的部門，實行聯網聯控，防止運輸途中出現隨意更改運輸路線、中途擅自傾倒、丟棄、遺灑等問題；四是在我司的污泥裝車點、廠區大門安裝高清視頻監控設備，對污泥運輸車輛的數量、外觀、運輸時間進行實時監控；五是我司定期派人抽查污泥處置企業和污泥運輸企業的接收臺賬和運輸臺賬，核查污泥運輸量和污泥處置量是否一致；六是編制了運輸過程中出現突發情況的應急預案，并由我司將每月污泥產生量和污泥處理處置量數據在住房城鄉建設部全國城鎮污水處理管理信息系統上如實填報。

2.3  現階段污泥處理處置方式

    第一種方式：建材利用-水泥窯協同焚燒制水泥。

    廣西素有“八山、一水、一分田”之稱，其中的山都是以灰巖為主的石頭山，富含大量制造水泥所需要的成分，這就催生出了大量的水泥生產企業。據統計，南寧周邊水泥生產企業的水泥熟料日生產能力達4.72萬噸（僅統計熟料產能4000噸/日以上的生產線），為水泥窯協同處置城市污泥提供了便利。廣西壯族自治區政府2014年7月出臺的《關于開展利用水泥窯協同處置垃圾廢棄物的指導意見》，提出要在全自治區推行水泥窯協同處置垃圾廢棄物技術，以2000噸/日以上新型干法水泥生產線為依托，將水泥廠周邊的城鎮、鄉村的垃圾廢棄物及生活污水處理廠的污泥，收集轉運至水泥廠，利用水泥窯生產線進行垃圾廢棄物焚燒處置。從表一可以看出，南寧市污泥各項指標均符合GB 30760-2014《水泥窯協同處置固體廢物技術規范》要求，可以通過水泥窯協同焚燒制作水泥。

    我公司目前的做法是：同水泥生產企業簽訂合同，明確雙方的權利和義務，由我司每日負責提供定量的污泥，污泥最終處置企業負責水泥窯協同焚燒制水泥。其工藝流程如圖二所示： 

詳見：中國給水排水2019年中國城鎮污泥處理處置技術與應用高級研討會（第十屆） 論文集 

 

圖2 水泥窯協同焚燒制水泥流程簡圖

 

    第二種方式：土地利用-好氧堆肥，產品用于林地、制作營養土及土地復墾。

    我國的《城鎮污水處理廠污泥處理處置及污染防治技術政策(試行)》鼓勵符合標準的污泥進行土地利用；廣西住房和城鄉建設廳也于2015年8月頒布了《廣西城鎮污水處理廠污泥產物土地利用技術規范》（DBJ/T45-003-2015），鼓勵符合標準、風險可控的污泥產物進行土地利用，尤其是用于林地、土地改良和園林綠化，并規定地方人民政府應優先采購符合國家和廣西相關土地利用標準的污泥產物和衍生產品。

    南寧市地處亞熱帶地區，耕地面積1008萬畝，林地1650萬畝，此外還有大量的因礦山開采、速生桉種植等產生的砂土地、廢棄礦區的貧瘠土地，通過好氧堆肥工藝制取的營養土可以用于改良砂土地和廢棄礦區實現貧瘠土地復墾、園林綠化、林地利用，以及不涉及食物鏈的農業利用，例如纖維作物、煙草、油料、麻類、能源甘蔗、花卉等作物。從表一中的污泥指標可以看出，南寧市污水處理廠產生的含水率80%的濕泥，其重金屬汞、鉻、鎘、砷、銅、鉛、鋅、鎳均不超標，有機質及氮、磷、鉀總含量也能滿足CJ/T 309-2009《城鎮污水處理廠污泥處置 農用泥質》要求，是可以進行土地利用的。

    我司目前的利用好氧堆肥進行土地利用的做法是：同污泥最終處置的生產企業簽訂合同，同時明確雙方的權利和義務，由我司每日負責提供定量的污泥，由污泥最終處置企業負責進行污泥的好氧堆肥制后制取林地、土地復墾用泥和營養土。其工藝流程如圖三所示：

詳見：中國給水排水2019年中國城鎮污泥處理處置技術與應用高級研討會（第十屆） 論文集 

圖3 好氧堆肥工藝流程簡圖 

    第三種方式：開展進入垃圾填埋場飛灰區進行填埋的研究。

    為多渠道找到解決污泥最終處置的辦法，我司目前正在以污泥的穩定化為原則，開展在污泥經脫水固化后，滿足進入垃圾填埋場飛灰區填埋的可能性的研究。目前，小試試驗結果表明，南寧市城市污泥、石灰、粘土，按不同比例混合脫水成型后，其抗壓強度、含水率、重金屬含量等指標能滿足飛灰區填埋要求，下一步將開展中試及工程示范研究。

3  污泥處理處置過程中的出現的問題及建議

    在南寧市城市生活污水處理廠污泥的處理處置過程中，我司也遇到了一些非常實際的問題，也提出一些解決辦法及建議供同行參考：

3.1  應進一步降低污泥含水率

    目前我司污水廠的污泥脫水至80%含水率后，外運至水泥企業及堆肥企業，存在以下問題：

   （1）由于含水率偏高，增加了運輸量及運輸成本，如江南污水處理廠最多一天外運污泥多達25車，減少污泥含水率后，可以明顯降低污泥運輸費用。

   （2）含水率80%的污泥在進入水泥廠后，可通過柱塞泵送至分解爐，雖然輸送方便，但較高的含水率也增加了水泥企業的處置成本，根據分析統計，南寧市水泥企業處理我司污泥，按一座水泥窯處理150t濕泥計，水泥熟料標準煤耗量增加約5kg/t，電耗增加約1kwh/t。

   （3）含水率80%的污泥進入堆肥企業后，還必須進行二次脫水，達到含水率60%以下后，才能進行條垛式好氧堆肥，無形中增加了處理難度和處理成本。

    現階段我公司污泥的最終處理處置方式有三種：水泥窯協同焚燒進行建材利用、好氧堆肥進行土地利用、填埋場飛灰區填埋研究。因此，在考慮降低污泥含水率的同時，也應考慮不降低污泥的有機質含量等因素。

    為此，由北京市市政工程設計研究總院有限公司設計的江南污水處理廠72萬t/d的三期擴建工程，采用了生物瀝浸+板框壓濾脫水工藝。我司在江南污水廠現場進行了中試實驗研究，中試結果表明：江南污水廠原污泥經生物瀝浸、板框壓濾深度脫水后含水率均可穩定在60%以下，泥餅呈土黃色，基本無臭味，有機質含量基本不變，經過該工藝處理以后的污泥，將可以減少運輸成本，預計也可以降低協同焚燒的標準煤耗及電耗，還將可以簡化好氧堆肥的處理處置流程。

3.2  提高污泥處理處置企業的處置能力并尋找更高效的方法

    目前，水泥企業處置污泥的能力為300t/d，堆肥企業處理處置污泥的能力為200t/d。隨著南寧市的不斷發展，中心城區產生的污水量及污泥量越來越大，預計2030年，南寧市中心城區產生的含水率80%的污泥量將達到約1300t/d，現有企業將無法有效的處理處置這么大量的污泥，因此，如何尋找其它更穩妥更有效的污泥處理處置方法及出路，是今后面臨的一個問題。

3.3  污泥處理處置企業的聯合調度

    作為污泥產生企業，我司不僅要同污泥運輸企業進行協同調度，而且需同處理處置企業進行協同調度，還需同時對運輸及處置進行聯合調度。在污泥運輸及處置的過程中，曾出現由于運輸不及時（車輛檢修或故障），或處置不及時（設備檢修、事故等）造成我司污泥無法及時外運，只能減少二沉池或序批池的排泥，由于無法及時有效的排泥造成生化池MLSS最高時達11000mg/L，而且廠內堆積了較多的污泥，對污水廠的正常生產帶來不利的影響。因此，如何協調解決好生產方、運輸方、處理處置方三方聯合生產調度問題，應引起足夠的重視。

3.4  加強污泥處理處置企業協作

    目前，南寧市生活污水處理廠產生污泥不屬于危險廢棄物，采用的是三聯單制度，在我司的污泥裝車點，出廠大門口均安裝高清攝像頭進行監控，每臺污泥運輸車均安裝GPS衛星定位及隨車高清攝像頭（每車配置4臺）記錄行車路線，我司也定期或不定期對污泥運輸車輛進行跟蹤抽查，也定期至污泥處置企業進行抽查及落實生產情況并查看相關生產記錄報表，嚴格要求運輸企業及處理處置企業按簽定的合同執行，最大限度保證了污泥安全運輸及處理處置。但是，我們應該看到，市場經濟的大環境下，企業與企業之間相互簽訂合同后，雙方是平等的合作關系，企業的生產經營具有獨立性，一個企業沒有辦法也無權力做到對另一個企業的內部生產經營進行完全干預，今后如何進一步加強運輸的監管，如何進一步監督污泥處置企業及時有效的處置污泥，如何進一步做到信息共享及公開，是必須進一步重視和研究的問題。

    南寧市已啟動南寧市循環經濟產業園建設規劃研究，項目包括：垃圾焚燒發電廠、垃圾填埋場、垃圾中轉站、餐廚垃圾資源化廠、糞便處理廠、污泥資源化處理廠、園林垃圾資源化處理廠及配套管理設施等多個部分。可以做到南寧市市區生活垃圾、污泥、餐廚垃圾的無害化、減量化、資源化；在此基礎上，如果南寧市配套制定出地方性政策允許污泥生產企業自行運輸和處理處置產生的污泥，形成生產污泥處理處置污泥一條龍的的污泥處置循環產業鏈，這樣不僅能方便污泥運輸與處理處置調度，同時也降低了監管的難度。

3.5  降低處理處置成本

    目前，南寧市的污泥處理、轉運、最終處置的所有費用，全部由我司一家承擔，2016年全年我司用于支付給污泥轉運及處理處置企業的費用約為4100萬元，2017年約為4700萬元，年均增長14.6%，而目前無論是污泥轉運企業還是污泥處理處置企業，均反映給付的價格偏低，無法滿足日常的運輸及處置費用支出。因此，相關部門應加大對污泥運輸及處理處置的資金扶持力度，提高污泥運輸企業和污泥處理處置企業對污泥處理處置和轉運工作的積極性和責任心。

4  結語

   （1）污泥產生企業在確定城市的污泥處理處置方式的時候，必須結合當地實際情況，以因地制宜為原則，政府政策為導向，相關設計規范為依據，將最終處置方式先確定下來，而后再去研究和確定污泥的處理技術，我們認為：對于污泥的處理處置，沒有哪種方式是最好的，只有最合適的。可以說，污泥的最終處置方式決定了污泥的處理技術路線，一個城市或地區在沒有確定污泥最終處置方向的基礎上去談污泥處理，是不科學也不負責任的。我司城市污水處理廠污泥的最終處理處置就是在政府及相關部門以因地制宜為原則，充分發揮南寧市的地理和產業優勢并制定了相關指導性政策文件的基礎上，才最終確定以建材利用和土地利用為主的處理處置方式，這兩種處理處置方式雖然可能不是最好最經濟的，但現階段是較符合南寧市的實際且具有可操作性的。

   （2）南寧市城市污水處理廠污泥處理處置方式的選擇及聯單轉運過程中引用的5個措施，對整個廣西城市污水處理廠污泥的處理處置有著指導意義和現實意義，文中提到的污泥處置不及時、高含水率、聯合調度等問題，是每一個污泥產生企業面臨的具有普遍性的問題，文中給出了切合實際的解決思路，為廣西其它城市的污泥處理處置提供了有益的參考。

   （3）我司污水廠污泥處置以水泥窯協同處置和好氧堆肥為主，同時正在進行污泥進入垃圾填埋場飛灰區填埋的研究，對于其它的處理處置辦法如厭氧消化、與垃圾協同焚燒、干化焚燒、低溫干化以及其它更有效的堆肥技術等處理處置技術，進行實際運用投入的研究不多。今后，我司將在各級政府及相關部門的指導下，聯合區內外專家，加強城市污泥的處理處置技術的研究，為南寧市城市污泥找到更高效更穩妥的處理處置辦法。

 

5  參考文獻

[1] 張辰，李春光.《污水處理廠改擴建設計》第二版9787112173938[M].北京：中國建筑工業出版社出版，2015.

[2] 汪靚，朱南文，張善發.污泥建材利用現狀及前景探討.給水排水，2015(31):40-44.

[3] 余杰，高定，劉洪濤等.城市污泥土地利用的國際發展趨勢與展望.中國給水排水，2012(20):28-30.

[4] 余杰，田寧寧，王凱軍.城市污水廠污泥處理與處置技術的新思路.中國給水排水，2008(24):28-30..中國給水排水，2008(20):11-14.

 

 

 

 詳見：中國給水排水2019年中國城鎮污泥處理處置技術與應用高級研討會（第十屆） 論文集