北京市污泥处理处置开创新思路

北京市原污泥处置总体思路（2008年—2012年）为中心区以干化、协同焚烧为主，郊区以堆肥为主，实现污泥无害化，资源化处置和循环利用。然而，2013年后北京市制定了水环境治理三年行动计划以及一些相关产业调整：中心城区再新增五座再生水厂，污泥量大幅增加；为治理雾霾，现有电厂由燃煤改为天然气，余热利用情况发生变化，且蒸汽价格大幅提高（原65元/吨计，后267元/吨）；北京市产业升级政策，对现有水泥行业的影响。

结合以上因素，北京市污泥处理处置开创了新思路，目标转向热水解+厌氧消化，提出了污泥热水解—厌氧消化—深度脱水—土地利用的新的技术路线。优势如下：污泥稳定，且热水解消化池容小，能解决建设用地的问题。工艺方面：调整热干化为深度脱水，其余维持原工艺路线。

作者：黄鸥，北京市市政工程设计研究院副总工。

一、北京市污水厂污泥泥质北京市污水处理厂污泥特性主要表现为：

（1）营养物质丰富。中心城区污水处理厂污泥氮、磷、钾和有机质含量分别为3.1%、1.9%、4200mg/kg和55%~62%；郊区污泥氮、磷、钾和有机质含量分别为4.4%、2.6%、740mg/kg和50%~54%。

（2）有较高的热值。以中心城区污泥为例，干基热值可达到11760kJ/kg，相当于0.47kg标准煤（热值25200kJ/kg）。

（3）重金属含量符合标准要求。城区污水处理厂污泥重金属指标已满足现行资源化利用标准GB/T24600-2009《城镇污水处理厂污泥处置土地改良用泥质》、GB/T23486-2009《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》和CJ/T309-2009(B级)《城镇污水处理厂污泥处置农用泥质标准》要求。

郊区污水处理厂污泥重金属指标基本符合标准要求，仅个别污水处理厂污泥存在局部时段超标。随着北京产业结构进一步优化调整，可以预计污泥的重金属含量将持续降低并达到标准要求。

（4）污泥中含有大量病原菌。目前常规污泥处理工艺中，粪大肠菌群值超过资源化利用标准的要求。

根据对北京市污泥特性的分析，现况污水处理厂污泥处理后可以有广泛的途径，如：采用土地利用方式可实现有机养分的资源化利用；采用厌氧消化方式可实现污泥稳定和沼气利用。

二、原污泥处置总体思路（2008年—2012年）

按照建设“科技北京、绿色北京、人文北京”的发展战略，综合考虑本市经济社会发展阶段和土地资源紧缺的特点，本市污泥处置应坚持“因地制宜、技术多元、循环利用”的原则，中心区以干化、协同焚烧为主，郊区以堆肥为主，实现污泥无害化，资源化处置和循环利用。

中心城区就近利用热电厂和水泥厂余热资源，通过干化和焚烧相结合的方式，实现污泥的资源化循环利用和彻底处置。郊区结合土地改良的需要，主要采用堆肥方式，通过沙荒地改造和林地施肥等处置。

原规划方案

（1）污水处理厂内干化模式。高碑店污水处理厂拟采用华能热电厂余热和自产沼气、小红门污水处理厂利用自产沼气、规划郑王坟污水处理厂采用自产沼气和草桥电厂余热干化污泥，干化后污泥通过工业燃料、建材原料、土地利用等方式处置。

（2）水泥窑焚烧模式。比照北京水泥厂污泥处置项目，将污水处理厂湿泥外运到琉璃河水泥厂、利用水泥窑余热干化，作为水泥生产原料焚烧，实现污泥的彻底处置。

（3）堆肥处置模式。结合郊区相对分散的污水处理厂建设，就近建设堆肥场，通过土地利用实现污泥的资源化循环利用，可通过扩建庞各庄堆肥场解决部分中心城区污水，郊区污泥可就近建设堆肥设施。

具体项目：

（1）高碑店污水处理厂污泥干化工程。利用华能热电厂的余热蒸汽，采用带式干燥机，将高碑店污水厂的脱水污泥从含水率80%干燥到10%～35%。规模从较早方案的800吨/日调整到1100吨/日。投资估算5.6亿元，单方污泥处理经营成本为225.8元。

（2）大兴庞各庄污泥堆肥厂改扩建工程。在原300吨/日的基础上改扩建至600吨/日。鉴于用地紧张，并留有发展余地，采用立体堆肥工艺。投资估算3.17亿元，单方污泥处理经营成本为215元。

（3）北京水泥厂处理处置污泥项目。利用水泥窑分解炉高温烟气通过导热油干燥污泥，将脱水污泥从含水率80%干燥到10%～35%，然后进入水泥窑焚烧。规模500吨/日，投资1.73亿元，政府补贴315元/吨湿泥。

计划项目：

（1）琉璃河水泥厂处理处置污泥项目。计划规模600吨/日，计划投资2.5亿元。

（2）小红门热干化+焚烧项目。计划规模600吨/日，计划投资4.7亿元。

（3）各郊区污泥堆肥项目。计划规模100～200吨/日不等。

厌氧消化流程简图

北京高碑店污水厂柱形消化池

三、2013年后污泥处置新思路

2013年后北京市制定了水环境治理三年行动计划并进行了一些相关产业调整：

1、中心城区再新增五座再生水厂（共158万吨/日），污水处理量、污泥量均大幅增加。

2、为治理雾霾，现有电厂由燃煤改为天然气，余热利用情况发生变化，且蒸汽价格大幅提高（原65元/吨计，后267元/吨）。

3、北京市产业升级政策，对现有水泥行业的影响。

4、现况庞各庄污泥堆肥厂受当地环境规划限制扩建受影响，项目进展缓慢。

5、清河污泥干化厂热源成本提高，加大了处理成本。

6、考虑在污水厂内建热电联供系统（解决污水厂用电、余热用于污泥干化热源）燃料为天然气。

7、填埋、水泥窑受限，必须加大土地利用力度。

面临的问题：

(1)通过提标改造及三年行动方案，污泥产量将多出一倍，达6000多吨。

(2)为治理北京空气污染，火力发电厂将逐步改为燃气电厂，蒸汽价格将由原来的65元/吨上涨到267元/吨，先不论化石能源问题，即使采用在污水厂内建设热电联供设施，蒸汽价格仍然居高不下，如何经济有效地解决减量化问题？

(3)本市污泥有机成分较高，如何进行资源化利用？如何解决污泥稳定化的问题？

(4)相关标准有严格的无害化要求，如何解决？

(5)污泥（包括污水厂的）臭气控制受到高度重视，如何解决污泥臭味污染问题？

(6)新增建设用地十分困难，立足厂内处理，现有构筑物需要拆改整合。

可见，污泥处理量进一步增加，从每年3000多吨增至6000多吨，污泥堆肥用地难以保证；焚烧对市民来说始终是一个敏感的话题；2013年水环境治理，从治理雾霾的角度，就是我们原来燃煤的热点，全部改成天然气，这样蒸汽的价格就变化很大，一下就翻倍了，所以利用热源干化经济上不划算，对产业也有影响。

那么结合这几种因素，我们把污泥处理处置目标转向热水解+厌氧消化，优势如下：污泥稳定，另外热水解消化池容小，能解决建设用地的问题。拿高碑店污水项目来说，没有土地条件去布置新的工艺，原来有16座厌氧消化池，现在把其中8座改为热水解等建设用地，那么能够满足污泥处理目标。

参数对比

技术路线：

处置方面：

保持主要土地利用，提供满足园林绿化及土地改良标准的产品。

工艺方面：

调整热干化为深度脱水，其余维持原工艺路线。

设施方面：

建设高安屯污泥集中处理中心

建设高碑店污泥处理设施

建设槐房污泥处理设

施建设清河第二污泥处理设

施建设小红门厂污泥处理设施

北京高碑店污泥项目

北京小红门污泥项目

北京清河第二污泥项目

北京高安屯污泥项目

四、问题的思考

1、污泥处理处置相关标准、规范何时才能完善？

2、污泥处理处置相关政策甚至法律何时才能细化，具有可操作性？

3、污泥处理处置相关研究内容何时才能开展或用于制定标准及规范？

4、各地污泥处置方式由谁来组织确定和实施？

编辑：李丹