城镇污水处理厂污泥堆肥处理技术标准.docx
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城镇污水处理厂污泥堆肥处理技术标准
城市污水处理厂污泥好氧发酵工程
设计标准
发展股份有限公司设计研究院
前言
目前，由污泥的处理处置不当而产生的二次污染问题日益引起了国家环保部门的重视，相关的政策、法规在逐步建立、完善中，按照最新颁布的《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策（试行）》的要求：
“城镇污水处理厂新建、改建和扩建时，污泥处理处置设施应与污水处理设施同时规划、同时建设、同时投入运行。
污泥处理必须满足污泥处置的要求，达不到规定要求的项目不能通过验收；目前污泥处理设施尚未满足处置要求的，应加快整改、建设，确保污泥安全处置”。
根据这一政策要求，建立、完善集团内部污泥处理处置的技术标准对提升集团在这一领域的技术水平，拓宽产业发展有重要的意义。
在技术方面，目前国家环境保护相关管理部门发布并试行了用于污泥处理处置的“最佳可行技术（BAT）导则”（以下简称导则），这一导则的应用和完善，是今后我国污泥处理处置在技术方面的指导性、规范性的依据，同时导则也为环境保护相关管理部门在污泥处理处置项目中的环境影响评价、工程设计、施工、验收、运营管理等提供了依据。
导则对污泥处理处置技术进行了最终的筛选，确定污泥厌氧消化和污泥好氧发酵（以前称之为好氧堆肥）为最佳可行的污泥处理技术，同时将污泥土地利用和干化焚烧作为最佳可行的污泥处置技术。
采用何种污泥处理处置技术，应根据具体工程项目的污水处理工艺、处理规模、投资及工程环境等具体情况，综合比选分析后最终确定。
本工程设计技术标准编制单位：
发展股份有限公司设计研究院
编制依据：
《中华人民共和国环境保护法》（1989年12月26日）
《中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法》（2004年修订版）
《中华人民共和国水污染防治法》（2008年6月1日修订版）
《中华人民共和国水污染防治法实施细则》（2000年3月20日）
《中华人民共和国大气污染防治法》（2000年4月29日）
《中华人民共和国大气污染防治法实施细则》（1991年5月24日）
《城市市容和环境卫生管理条例》（1992年6月28日）
《城市生活垃圾管理办法》（1993年8月10日）
《农用污泥中污染物控制标准》（GB4284-84）
《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GBIS18918-2002）
《污水综合排放标准》（GB8978-1996）
《城市污水处理厂污水污泥排放标准》（CJ3025-93）
《城市污水处理及污染防治技术政策》（城建[2000]124号）
《大气污染物综合排放标准》（GB16297－1996）
《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB16889-1997）
《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》（GBl8599-2001）
《土壤环境质量标准》（GB15618－1995）
《恶臭污染物排放标准》（GB14554-1993）
《城市生活垃圾发酵处理厂技术评价指标》（CJ/T3059-1996）
《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策（试行）》
《城镇污水处理厂污泥处理技术规程》CJJ131-2009（征求意见稿）
《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）
《农用污泥中污染物控制标准》（GB4284-84）
《城市污水处理厂污泥处理处置最佳可行技术导则（征求意见稿）》
1总则
1.1本标准是为污泥好氧发酵处理技术+污泥土地利用处置技术在工程设计中的应用而制定的。
1.2本标准适宜工程项目选址在污水处理厂内新建、改建污泥处理处置设施；设计范围包括脱水污泥从脱水机房出来后污泥的输送、原料的制备、发酵产品生产的全过程。
1.3本标准适用于以城镇污水处理厂产生的初沉污泥和剩余污泥及其混合污泥的处理。
不包括城镇污水的初步处理中产生的沙砾（如沙子，沙砾，煤渣和其它高比重的物质）或筛屑（如碎布等相对较大的材料）的利用或处理的要求。
1.4本标准不适用于工业废水处理或工业废水与城镇生活污水混合处理后的污泥的处理处置。
1.5本标准处理后的污泥适宜土地利用（园林绿化、苗圃、土壤改良、覆盖土）；限制性污泥农用，污泥农用时应达到《农用污泥中污染物控制标准》的要求。
1.6污泥处理处置工程设计以“稳定化、减量化、无害化”为目的，尽可能利用污泥处理过程中的能量和物质，以实现经济效益和节约能源的效果，实现其“资源化”。
2术语
2.1污泥处理
污水处理厂在污水处理单元操作过程中产生的污泥通过减容、减量、稳定以及无害化的过程称为污泥处理。
污泥处理工艺单元主要包括污泥浓缩、脱水、消化、发酵、干化等工艺过程。
2.2污泥处置
以自然或人工方式使经处理后的污泥或污泥产品能够达到长期稳定并对生态环境无不良影响的最终消纳方式。
污泥处置主要包括土地利用、污泥农用、填埋和焚烧以及综合利用（建材利用）等。
2.3污泥减容
通过降低污泥的含水率来减小污泥的体积，而污泥中生物固体量几乎没有改变的过程。
减容化主要包括浓缩、脱水和干化等工艺。
2.4污泥减量
一般包括污泥减容和污泥减量。
污泥减量是指采用适当的工艺过程和处理方法，使污泥中的有机物含量和污泥产量减少的过程。
2.5污泥稳定
污泥稳定主要是针对污泥中有机质而言，可以通过物理、化学或生化反应，使污泥中的有机物发生分解或降解为矿化程度较高的无机化合物的过程。
稳定方法包括碱（石灰）稳定、消化、发酵、化学稳定和热稳定等过程。
2.6污泥无害化
通过化学氧化、高温分解等杀灭污泥中病原菌和蠕虫卵等的过程。
2.7消化
在有氧或无氧的条件下，利用微生物的作用，使污泥中的有机物转化为较稳定物质的过程。
2.8厌氧消化
一般是在密闭的消化槽内（即在无氧条件下），在30℃下贮停30d左右，主要是通过兼性厌氧细菌和厌氧细菌的作用使有机物分解，最终生成以甲烷为主的沼气。
相对于污泥好氧稳定过程，污泥厌氧消化可以达到很好的污泥稳定效果，能最大限度地降解污泥中的有机物。
2.9好氧消化
好氧消化主要有两个有阶段组成：
一是生物能降解的物质直接氧化；二是微生物的内源呼吸阶段。
好氧消化是指在一个敞开或密闭的容器或污水池中（一般都在曝气池中）进行，曝气时间长达10-20d左右，依靠有机物的好氧代谢和微生物的内源代谢稳定污泥中的有机组成。
氧化率根据负荷不同可以达40%-70%。
通过处理，产生二氧化碳、水和氮以及硫酸盐、磷算盐等。
2.10发酵
是指在一个控制污泥堆大小和空隙度的环境中，用微生物来分解有机质，从而使温度升高（一般在55℃～60℃之间）来消灭多数病原体的过程。
在该过程中同时控制湿度和氧气含量以降低产生气味的可能性。
常用的三种发酵方法是：
条垛式发酵、通气静态槽式发酵、容器发酵。
2.11土地利用
经处理后的污泥或污泥产品应用于园林、绿地、土壤修复及改良等。
为区别污泥农用，特别规定污泥土地利用中不包括污泥农用。
2.12污泥生物干化
污泥经机械脱水后，在生物活动产生的较高温度条件下，对有机物的生物降解和稳定过程，最终生成性质稳定、可利用于土壤的熟化污泥。
2.13污泥热干化
污泥经机械脱水后，在外部加热的条件下，通过传热和传质过程，使污泥中水分蒸发，即随着相变化使水从泥中分离出去的过程。
2.14污泥石灰干化
污泥经机械脱水后，往泥饼中投加干燥的生石灰（CaO）或熟石灰Ca（OH）2，进一步降低泥饼含水率，同时使其pH和温度升高，以抑制病菌和微生物的生长。
2.15污泥焚烧
利用焚烧炉高温氧化污泥中的有机物，使污泥完全矿化为少量灰烬的过程。
2.10条剁干化
指污泥和调理剂混合的混合料堆成长堆，通过空气的自然对流实现通风或鼓风机强制通风，并通过定期翻堆或强制通风来控制条剁温度。
2.11仓内干化
指生物干化过程在反应器内进行。
3污泥处理处置技术
在《城市污水处理厂污泥处理处置最佳可行技术导则（征求意见稿）》中，确定的污泥处理最佳可行技术为污泥消化技术和污泥发酵技术；污泥处置的最佳技术为污泥土地利用技术和污泥焚烧技术。
3.1污泥消化技术
污泥消化是污泥稳定化工艺的一种，污泥消化是借助微生物的代谢作用，使污泥中有机物质分解成稳定的物质，去除臭味，杀死寄生虫卵，减少污泥体积。
可分为厌氧消化和好氧消化。
厌氧消化是目前国际上最为常用的污泥生物处理方法，同时也是大型污水处理厂最为经济的污泥处理方法。
好氧消化应用范围较窄，耗能较大。
污泥厌氧消化主要排放的污染物为臭气、上清液、消化污泥、燃烧废气或发电排放烟气等。
厌氧消化后产生的废水一般返回初沉池与污水一同进行处理，不外排，但是消化液氮、磷，特别是氨氮浓度较高时，会增加进水负荷；污泥厌氧消化排放的污染物必须关注的是气体污染物，如恶臭、沼气中的H2S等。
3.2污泥发酵技术
发酵也是污泥稳定化工艺的一种，包括好氧发酵和厌氧发酵，但通常指好氧发酵。
好氧发酵是利用污泥中的好氧微生物进行好氧发酵的过程，使有机物转化为类腐殖质。
发酵的环境条件是适当的含水率、氧气、温度和碳氮比。
污泥好氧发酵的通气供氧方法常采用强制通风或定期翻堆来完成。
发酵过程主要的污染物是由于供氧不均匀或强制通风带出的不充分发酵伴生物产生的恶臭气体、氨、硫化氢、甲基硫醇、胺类等。
如果是露天发酵场（厂），会有渗滤液产生。
渗滤液污染物主要有CODcr、BOD5、SS、总氮、总磷、病原菌等，污染物和垃圾渗滤液污染物相似。
污泥好氧发酵成套设备中有噪声产生，噪声值范围：
70~85dB（A）。
污泥发酵过程中会有粉尘产生。
污泥经发酵后产生含水率较低的出料，可能会在造粒机、气流干燥机出现少量的粉尘。
3.3污泥土地利用技术
将经处理后的污泥或污泥产品用于土地作为肥料或土壤改良材料，污泥土地利用可以有效利用污泥中丰富的有机物和N、P、K等营养元素以及植物生长必需的各种微量元素Ca、Mg、Zn、Cu、Fe等，施用于土地能够改良土壤结构、增加土壤肥力、促进植物的生长。
主要有用于园林、绿地、林业、土壤修复及改良等。
污泥土地利用不包括农用。
污泥土地利用排放的污染物在一定程度上取决于施用污泥的成分和施用方式，同时与污泥土地利用施用的频率、污泥施用量以及污泥施用场地的土壤背景值有关。
污泥土地利用对大气和水体的环境影响主要是病原菌污染、恶臭污染、盐分以及氮、磷等养分对水体的污染、多氯联苯、二噁英、放射性元素等难降解的有毒有害物和重金属（铜、铝、锌、铬、汞等）对土壤和水体的污染。
3.4污泥焚烧技术
污泥焚烧是指在一定温度、气相充分有氧的条件下，依靠污泥自身的热值或辅助燃料，使其中的有机物质发生燃烧反应，反应的结果使有机质转化为CO2、H2O、N2等相应的气相物质。
焚烧的目的主要是最大化的降低污泥体积和危害，并尽可能回收污泥中贮藏的能量，反应过程中释放的热量则维持反应的温度条件，使处理过程能持续地进行。
目前，污泥焚烧主要包括单独焚烧和混合焚烧。
污泥焚烧有大量的烟气产生，同时有废水、固体残留物和噪声产生。
污泥热干化技术常作为污泥焚烧处理的预处理使用，目前污泥热干化+污泥焚烧技术是可行的技术，单独的污泥热干化技术不宜采用。
4污泥处理处置工艺技术比选
4.1污泥处理处置工艺技术比选原则
1）、污泥处理和处置技术的选择应该本着因地制宜的原则，技术的选取和管理要充分考虑到区域特点。
同时污泥如何处理和处置须统筹考虑，处理技术的选择应充分考虑后续的污泥处置。
2）、从污泥的产生到污泥的最终处置须遵循“减量化、稳定化、无害化”原则。
须在坚持“安全、环保”的原则下，实现污泥的处理处置，回收和利用污泥的能源和物质，实现污泥处理处置全过程管理。
3）、污泥处理和处置技术的选择和管理应全面体现节能减排和循环经济的思想。
污泥消化技术的选择须充分考虑污水处理厂的污水处理工艺，采用厌氧消化；污泥干化技术应和焚烧以及利用余热相结合，不鼓励对污泥进行
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