濟(jì)南市市政污泥處理處置現(xiàn)狀及對策研究

田 淼，靳博路

（1.濟(jì)南市排水服務(wù)中心；2.山東順河路橋工程有限公司，濟(jì)南 250000）

近年來，污水處理廠污泥處理處置備受關(guān)注，中央生態(tài)環(huán)保督察多次曝光污泥隨意堆放、違規(guī)處置等問題。作為污水處理的副產(chǎn)物，污泥含有大量有機(jī)物、細(xì)菌，未經(jīng)有效處置極易造成二次污染。2020—2022年，濟(jì)南市污泥產(chǎn)生量為900～1 000 t/d（含水率65%），污泥處置企業(yè)有十余家，處置方式有制磚、焚燒、蚯蚓養(yǎng)殖等，且多進(jìn)行異地處置。濟(jì)南市污泥產(chǎn)生量大，處置方式多樣，處置單位眾多且管理不便，異地處置價格較高，不利于政府管理，易造成環(huán)保隱患。

1 濟(jì)南市市政污泥產(chǎn)生及處理處置現(xiàn)狀

1.1 污泥產(chǎn)生情況

截至2022年末，濟(jì)南市共有50 座建成并投入運(yùn)行的城市污水處理廠，處理規(guī)模共計218.03 萬m3/d，2022年日均產(chǎn)生干污泥309 t（以含水率0%計），各廠產(chǎn)泥系數(shù)在1.52～3.37 t DS/萬m3，全市平均為2.01 t DS/萬m3。對中心城區(qū)5 座大型污水處理廠污泥進(jìn)行取樣分析，結(jié)合現(xiàn)行污泥資源化利用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，濟(jì)南市污水處理廠污泥不存在重金屬超標(biāo)情況，且污泥泥質(zhì)較好，濕基低位熱值為1 791～2 455kJ/kg，濕基高位熱值為3 644～4 180 kJ/kg，干基高位熱值為10 420～11 300 kJ/kg，熱值較高。

1.2 污泥處理處置情況

2017年之前，濟(jì)南市污水處理廠污泥主要進(jìn)行堆肥處理。2019年以來，污泥處置方式主要有建材利用（燒結(jié)磚）、焚燒發(fā)電、蚯蚓養(yǎng)殖、生物制肥等。污泥含水率較高會導(dǎo)致污泥體積大、堆放場地大，且容易對周邊環(huán)境造成影響，2017年，中央環(huán)保督察對污泥減量化提出明確要求。目前，濟(jì)南市50 座污水處理廠（站）中，28 座的污泥含水率已低于65%。

2 常見的污泥處置工藝

目前，我國污泥處理處置以填埋、建材利用和焚燒為主[1]。上海市污泥處理處置以污水處理系統(tǒng)的區(qū)域為基礎(chǔ)，采取處理分散化、處置集約化、技術(shù)多元化的方針[2]。2023年6月25日，上海市印發(fā)《上海市污泥無害化處理和資源化利用實施方案》（滬水務(wù)〔2023〕420 號），明確污泥處理方式采用獨(dú)立焚燒、協(xié)同焚燒后建材利用或統(tǒng)籌利用，兼顧高效生物處理后土地利用，以衛(wèi)生填埋作為應(yīng)急保障，并將持續(xù)推進(jìn)污泥干化焚燒處理，積極推進(jìn)污泥土地利用試點(diǎn)。北京市污泥處理處置方式較為多樣，主要處置方式有污泥堆肥、污泥熱干化、焚燒、建材利用等，在其專項規(guī)劃中，土地利用將是北京市污泥處置的主要方式[3]。天津市污泥資源化處置示范項目（設(shè)計處理規(guī)模300 t/d）采用堿性熱水解干化+資源化處理工藝，干化后污泥采用土地利用，濾液進(jìn)一步資源化利用，為天津市乃至全國的污泥資源化和減量化提供較好示范和指導(dǎo)[4]。廣州市污泥處置規(guī)劃近期以污泥綜合利用為主，污泥焚燒為輔，污泥填埋作為補(bǔ)充；遠(yuǎn)期以污泥焚燒為主，污泥綜合利用為輔，污泥填埋作為補(bǔ)充[5]。

能夠應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)的污泥處置工藝必須實現(xiàn)穩(wěn)定化，確保污泥處置工藝穩(wěn)定運(yùn)行，污泥處置產(chǎn)物能有穩(wěn)定的出路。因此，可先因地制宜地確定合適的產(chǎn)品出路，然后根據(jù)產(chǎn)品出路選擇當(dāng)前主流的且有應(yīng)用實例的工藝。目前，可大規(guī)模應(yīng)用的污泥處置方式主要有土地利用（主要為好氧堆肥）、制磚、焚燒和填埋[6]，其主要優(yōu)缺點(diǎn)如表1所示。其中，污泥焚燒工藝有兩種，即污泥單獨(dú)焚燒和污泥協(xié)同生活垃圾焚燒。

表1 污泥處置技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)

3 污泥處置的優(yōu)化對策

根據(jù)污泥處理處置現(xiàn)狀，濟(jì)南市要進(jìn)一步優(yōu)化污泥處置路徑，加快建設(shè)污泥集中處置項目，實現(xiàn)市政污泥本地?zé)o害化、資源化處置。

3.1 處置工藝選擇

按照《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市生活垃圾焚燒處理工作的意見》（魯建城字〔2017〕8 號）要求，濟(jì)南市已無法新建垃圾填埋場，現(xiàn)有垃圾填埋場無法滿足后期大量的污泥填埋需求。污泥好氧堆肥容易對周邊環(huán)境造成影響，不滿足當(dāng)前環(huán)保要求，因此污泥填埋和好氧堆肥處置方式已不適用于濟(jì)南市的污泥處置。污泥制磚能固定重金屬，殺死污泥中有害細(xì)菌。但實際應(yīng)用中，污泥摻燒比一般不宜超過10%，否則會降低磚體致密性，影響建材質(zhì)量。同時，污泥磚對環(huán)境的抗蝕能力遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)磚，且伴有較刺鼻氣味，使得污泥磚的銷路較窄。目前，濟(jì)南市市場上暫無固定的建材銷路，限制污泥制磚的大規(guī)模生產(chǎn)。因此，污泥制磚可以作為濟(jì)南市污泥處置的補(bǔ)充方式，但不宜大規(guī)模推廣。

污泥焚燒可以實現(xiàn)污泥減量化和資源化利用，且污泥焚燒處置工藝在濟(jì)南市已有應(yīng)用，即濟(jì)南市長清馬山生活垃圾暨污水處理廠污泥焚燒發(fā)電項目，項目目前日處理污泥約90 t/d（含水率65%），摻燒比例約為8.07%。然而，由于污泥低位熱值較低，為保證焚燒更加徹底、發(fā)電量能夠滿足要求，污泥與生活垃圾摻燒比例有嚴(yán)格要求，一般含水率65%的污泥摻燒比控制在10%以下。當(dāng)污泥摻燒比過高時，易出現(xiàn)爐膛結(jié)焦和鍋爐積灰現(xiàn)象，影響設(shè)備正常運(yùn)行。因此，該項目僅可處置少部分污泥，無法完全破解濟(jì)南市污泥處置困境。由泥質(zhì)檢測數(shù)據(jù)可知，濟(jì)南市污泥熱值可達(dá)到焚燒要求，污泥單獨(dú)焚燒可適應(yīng)濟(jì)南市污泥產(chǎn)生量較大的現(xiàn)狀，實現(xiàn)污泥的集中處理處置。

3.2 可行性分析

濟(jì)南市污泥的加權(quán)平均含水率約為66.87%，該污泥熱值不能滿足自持燃燒條件，需要助燃。可將部分含水率80%的污泥進(jìn)行干化，降低混合污泥的含水率，以滿足自持焚燒條件，混合比例可以隨著進(jìn)廠污泥量和含水率調(diào)整，確保自持焚燒穩(wěn)定?，F(xiàn)狀生活垃圾污泥焚燒發(fā)電項目位于濟(jì)南市長清區(qū)馬山環(huán)境科技產(chǎn)業(yè)園，該項目西側(cè)有預(yù)留用地，可用于污泥集中焚燒處置項目建設(shè)。園區(qū)內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施完備，具備便捷的交通、給排水、電力等條件和良好的工程地質(zhì)條件。附近居民拆遷已完成，同時園區(qū)內(nèi)已建成垃圾填埋場和焚燒廠，可形成項目之間的設(shè)施協(xié)同，滿足項目遠(yuǎn)期發(fā)展需求。綜上所述，濟(jì)南市應(yīng)采用多元化污泥處置路線，加快實施污泥集中處置項目，以污泥單獨(dú)焚燒為主要處置方式，同時以污泥協(xié)同焚燒和污泥制磚作為補(bǔ)充，建立全市協(xié)調(diào)處置網(wǎng)絡(luò)。

4 結(jié)語

濟(jì)南市市政污泥目前主要采用建材利用和污泥焚燒的方式進(jìn)行處置，存在污泥產(chǎn)生量大、處置方式多樣、處置單位眾多、異地處置運(yùn)輸距離較遠(yuǎn)等問題。針對濟(jì)南市市政污泥處理處置存在的問題，結(jié)合污泥泥質(zhì)分析，污泥單獨(dú)焚燒為最適用于濟(jì)南市市政污泥的處理處置方式。濟(jì)南市應(yīng)加快實施污泥集中焚燒處置項目，實現(xiàn)污泥本地集中處置，同時以污泥協(xié)同焚燒和污泥制磚作為補(bǔ)充，建立多元化污泥協(xié)調(diào)處置網(wǎng)絡(luò)，確保污泥實現(xiàn)無害化、減量化與資源化處置。