专题与综述
Ｓｕｍｍａｒｙ
ＳｐｅｃｉａｌＴｏｐｉｃ＆
城市污泥处理与资源化利用
易浩勇，郭宏伟，虞维平
（东南大学动力工程系，江苏南京
２１００９６）
摘要：城市污水污泥产量巨大且成分复杂，如何对它进行合理利用已越来越受人们关注。
文章系统地综述了我国城市污泥处置与利用的现状和趋势，并介绍了一些资源化的途径。还对我国城市污泥资源化利用带来的经济效益进行了评估。
关键词：城市污泥；处理；资源化利用；经济效益
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙｏｆｍｕｎｉｃｉｐａｌｓｅｗａｇｅｓｌｕｄｇｅｉｓｖｅｒｙｈｕｇｅａｎｄｉｔｓｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓａｒｅｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ．Ｍｕｃｈａｔｔｅｎｔｉｏｎｈａｓｂｅｅｎｐａｉｄｏｎｈｏｗｔｏｄｅａｌｗｉｔｈｔｈｅｍｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｐａｐｅｒｒｅｖｉｅｗｅｄｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔｓｔａｔｕｓａｎｄｔｈｅｔｅｎｄｅｎｃｙｏｆｔｈｅｄｉｓｐｏｓａｌａｎｄｒｅｕｓｅｏｆｍｕｎｉｃｉｐａｌｓｅｗａｇｅｓｌｕｄｇｅ，ｓｏｍｅｒｅ－ｓｏｕｒｃｅｆｕｌｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｓｏｆｓｌｕｄｇｅａｒｅａｌｓｏｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｔｈｅｐａｐｅｒｇａｖｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎａｂｏｕｔｔｈｅｅｃｏｎｏｍｉｃｅｆｆｅｃｔｗｈｉｃｈｂｒｏｕｇｈｔｆｒｏｍｄｉｓｐｏｓａｌａｎｄｒｅｕｓｅｏｆｍｕｎｉｃｉｐａｌｓｅｗａｇｅｓｌｕｄｇｅ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｕｎｉｃｉｐａｌｓｅｗａｇｅｓｌｕｄｇｅ；ｄｉｓｐｏｓａｌ；ｒｅｓｏｕｒｃｅｆｕｌｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ；ｅｃｏｎｏｍｉｃｅｆｆｅｃｔ
中图分类号：Ｘ７
文献标识码：Ａ
文章编号：１００１－５５２３（２００５）０６－００
泥处理及最终处置的费用；（２）稳定化：通过处理使污泥稳定化，最终处置后不再产生污泥的进一步降解，从而避免产生二次污染；（３）无害化：达到污泥的无害化与卫生化，如去除重金属或灭菌等；（４）资源综合利用、保化：在处理污泥的同时达到变害为利、
护环境的目的。城市污泥的处置途径很多，因国家情况的不同而有很大差异。堆肥处理、水体消纳、卫生填埋、焚烧处理和生物处理是国内外常用的方法。
!!!!!!随着我国社会经济的发展和城市人口的增加，
环境污染日益严重。而人们对生存环境的保护和改善意识不断加强必然促使越来越多的废水需要处理。废水处理过程中产生的大量污泥，其含水率和有机物含量高，有机物部分充满着各种各样的细菌、病毒和寄生物，容易腐烂发臭；污泥中还浓缩了锌、铜、铅和镉等重金属化合物，有毒的有机化合物等，如不妥善处理，会形成严重的二次污染。要处理这些污泥，需要大量基建投资和高昂的运行费用。传统的污泥处理费用约占污水处理厂总运行费用的２０％～５０％，投资占污水处理厂总投资的３０％～
１．１土地填埋
污泥的卫生填埋目前已发展成为一项比较成熟
的污泥处置技术。其优点是投资少、容量大、见效快。基本方式是城市污泥经过简单的灭菌处理，直接倾倒于低地或谷地制造人工平原。它对前期的污泥处理技术要求较低，一般进行消化减容或让其自然干化即可。因此它需要大面积的场地和大量的运输费用，且地基需作防渗处理以免污染地下水，故近年来污泥填埋处置所占比例越来越小，因为填埋并不能最终避免环境污染，而只是延缓了产生时间［２］。
４０％［１］。我国目前的环保基础建设全由政府投资，建
成后运行费用还要政府补贴，每年的投入预算都不小，因此必须对此予以足够的重视。进行资源化利用，使污泥中的有用成分变废为宝，这是符合可持续发展的战略方针，有利于建立循环型经济，近年来获得广泛的关注。
２
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１
我国城市污泥的处理现状
污泥处理与处置的目的主要有以下四个方面。
１．２焚烧污泥
焚烧可达最大限度减量的目的。焚烧可破坏全
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（１）减量化：减少污泥最终处置前的体积。以降低污
作者简介：易浩勇（１９８２－），男，硕士生，研究方向是环境工程。
部有机质，杀死一切病原体。如果城市卫生要求高
・４９・收稿日期：２００５－１０－１７
易浩勇，城市污泥处理与资源化利用
Ｓｐｅｃｉａｌ专题与综述
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或污泥有毒物质含量高使污泥无法再利用，但污泥一方面污泥中的营养成分和微量元素可促进树木生Ｓｕｍｍａｒｙ
自身的燃烧热值较大时，可采用焚烧方法进行处理。长；另一方面由于污泥林地施用不进入食物链，不会但污泥焚烧后的灰分，目前还没有合理的处理方法。对人类健康造成危害。一般林场、森林等地区均非人焚烧过程中产生的烟气还会造成二次污染。此外，污口密集地区，面积较大，相对环境容量也较大，可承泥焚烧处理消耗大量能源，不经济且成本昂贵［３］。
纳大量的污泥，施用也较为安全。为避免施用污泥后１．３厌氧消化
可能对地下水产生的污染，可以采用分多次少量投厌氧消化利用厌氧微生物的分解作用，使污泥
加的策略。西安张天红等人曾对陕西省长安县一林中的有机物分解并趋于稳定。厌氧消化一般是在密场进行污水污泥施用实验，其结果表明：施用一段时闭的消化槽内，在３０℃下贮停３０天左右，主要是通间后，林木的高度和直径都随污泥施用量的增加而过兼性厌氧细菌和厌氧细菌的作用使有机物分解，增加［７］。
最终生成以甲烷为主的沼气［４］。厌氧消化处理能达２．２污泥消化制沼气
到污泥减量的目的，且可以回收一部分能源，也为后沼气是有机物在厌氧条件下经厌氧细菌的分解
续处理减轻负担。但消化后污泥含水率较高，仍需进作用产生的以甲烷为主的可燃性气体，是一种比较一步脱水。
清洁的燃料，１ｍ３沼气燃烧发热量相当于１ｋｇ煤或１．４排海
是０．７ｋｇ汽油。污泥进行厌氧消化即可制得沼气。
历史上，某些沿海地区采用污泥投海的方式处
２．３污泥热干化处理
置污泥。利用水体消纳污泥一般不需要进行严格的污泥热干化就是用热能将污泥烘干，干化后的
无毒无害化处理，也无需脱水便可直接排入水体，而污泥呈粉末或颗粒状，体积仅为原来的１／５～１／４。热且容量很大。对于靠近海岸的大型污水处理厂，这是干化高温杀菌很彻底，并且可以改善污泥性能，产品一种方便的污泥处置方法。但近年来受到强烈反对，可作为肥料进行土地利用，也可作替代能源，还可以主要是因为其污染海洋，危害海洋生态系统，引发全结合其他处理方法一起进行更经济的污泥处理。但球环境问题。美国早在１９８８年就已禁止污泥投海，是需要大量燃料，运行费用较高。
并于１９９１年全面施行［５］。
（１）污泥干化焚烧
１．５生物堆肥
传统的脱水泥饼直接焚烧处理，因泥饼发热值堆肥，就是利用污泥中的好氧微生物进行好氧
太低，需加入辅助燃料以维持过程的自持进行，导致发酵的过程，将污泥按一定比例与各种秸秆、稻草、处理成本明显增加。与之相比，如采用预干燥－焚烧锯末、树叶等植物残体，或者与草灰、粉煤灰、生活垃处理技术，在能量消耗及处理成本方面均有明显的圾等混合，借助于混合微生物群落，在潮湿环境中对优越性。
多种有机物进行氧化分解，使有机物转化为类腐殖（２）污泥干燥造粒
质。污泥中含有大量的有机质、氮、磷、钾等植物需要污泥造粒工艺之污泥在干燥后，又进行破碎造的养分，其含量高于常用的牛羊猪粪等农家肥，可以粒处理。通过干燥造粒工艺，并向污泥中添加必要的与菜籽饼、棉籽饼等优质有机肥相媲美。高温堆肥可氮、磷、钾等营养成分，将污泥加工成复合有机物。大以杀灭堆料中的病原菌、虫卵和草籽，使堆肥产品更大提高了污泥的肥效和经济价值，是污泥处置的有适合作为土壤改良剂和植物营养源，因此堆肥化处效途径和发展方向。
理污泥是一项以土地利用为方向的对剩余污泥进行充分的资源化处理措施。并且具有经济实用、不需外３
经济效益评估
加能源、不产生二次污染等特点［６］。
３．１
沼气
２
城市污泥资源化利用其他途径
沼气的利用途径很多，在实际工程中主要用于
沼气发电和用沼气发动机带动鼓风机，它还可用作２．１
林地施用
热水锅炉、内燃机及焚烧炉的燃烧。在污水处理厂的污泥除可用于农田外，还被使用在森林土壤中。
运行费用中，电费开支始终占了很大部分，而按我国
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易浩勇，城市污泥处理与资源化利用
分别为２５０、３００美元／ｔ
干污泥
目前的技术水平，利用沼气解决污水厂３０％的能源需求是可以做到的，国内已有不少成功的先例。因此，利用污泥制沼气，不仅可以解决污泥出路问题，而且对节能和降低污水厂运行费用都有很大意义。
根据深圳罗芳污水处理厂的污泥成分测定，污泥中有机质含量为３３％～５２％，按有机物分解率产气率０．８ｍ３／ｋｇ（有机物）计算，产气量为４２００３０％、
。虽然由于国情不同直
接引用这些数据并不能说明问题，但从费用结构分析，预干燥－焚烧增加了一套干燥设备，约占总投资的１５％，但却因此省去了直接焚烧所耗的约占总投资
３５％的辅助燃料费用，故处理成本至少降低２０％左右。３．３
干化造粒制有机复合肥
国内利用干燥造粒技术处置污泥、生产有机复合肥的污水厂有大连、北京密云、太原、深圳等地的污水厂；深圳沃绿肥料公司利用浜河污水处理厂脱水污泥堆肥发酵，制取复合肥、菌肥。唐山市西郊污水厂静态高温堆肥已进行了５～６年，在生产设备方面近几年有很大提高，并申报专利产品。山西的一家生物有限公司综合利用污泥生产三维复合肥项目，综合运用了世界上先进的生物高氮源发酵技术，自主开发了污泥太阳能生物好氧发酵系统，有效克服了污泥软化和霉变难题，运用独创的污泥软化、重金属钝化、热喷造粒等工艺，生产出了高效有机、无机、微生物三维复合肥黑桃Ｋ。专家组审定，这种复合肥氮磷钾总养分大于１０％，有机质大于５５％，重金属安全的新含量低于农业部规定的标准，是一种高效、型生态肥料。
根据可行性报告分析，该项目总投资２８５１．４６万元，其中固定资产投资为２３４９．３６万元，流动资金投资４４０．００万元。该项目达产后，正常年收入
～６６００ｍ３／ｄ。以此为基础，投资年利率按１０％计算，
再加上正常的各项支出，不计折旧，沼气的成本价约
１元／ｍ３。把含水率为８０％的泥饼２５６ｔ／ｄ（相当于５３．０ｔ／ｄ干污泥）烘干至含水率８％～１０％的颗粒污
泥，每天需要天然气２０８００ｍ３／ｄ。按天然气售价
２．５０元／ｍ３计算，扣除厌氧产沼气的成本１元／ｍ３，产
气量为４２００～６６００ｍ３／ｄ时，可收益６３００～９９００元／ｄ。对于大型的污水处理厂，用干化法降低污泥中的水分，沼气作为干化的热源是适宜的［８］。
沼气发电方面有一些实例。山东昌东酒厂１９８６年安装两台１２０ｋＷ沼气发电机组，每天消耗酒精沼气４８００ｍ３发电８６４０ｋＷｈ，全年节约燃料费２９万元，一年就可以收回投资。
对日处理能力在１０万ｍ３以上的大型二级污水处理设施产生的污泥，宜采用厌氧消化制沼气［９］。从理论上，厌氧消化法实现了污泥资源化和减量化，但在实际运行中，由于中小型污水处理厂污泥量小，产生的沼气极不稳定，根本无法正常利用沼气，且运行成本高。以山东某污水处理厂（１６万ｔ／ｄ）为例；年最大节电费用８２．７万元、年设备用电费用６３．０５万元、年燃煤锅炉费用６５．００万元、年设备大修费用年运行人员费用（２０人计）４０．００万元，经１８．７５万元、济效益合计为负值。
１４０８．８０万元，总成本估算为１０５０．６３万元，年利润３５１．１７万元。
以上计算未包括采用山西沃土方案而节省污水处理厂污泥的处理设置建设与运营成本，其中与消化污泥工艺建设相比，工程费用节省１０００万元，运营费用节省４５０万元／ａ，污泥填埋处置费用８０万／ａ；共降低成本１５３０万元［１２］。
３．２干化焚烧
表１
污泥干燥过程的能量产耗分析
３．４污泥焚烧回收热量
污泥中含有大量的有机物和部分纤维木质素，
（以１ｋｇ脱水泥饼为计算基准）
含水率（％）干燥前干燥后
过程能耗
（ＭＪ）
过程产能（ＭＪ）
剩余能量能量
产耗比（ＭＪ）
脱水后具有一定的热值。低位热值１６７４７ｋＪ／ｋｇ～
１８００３ｋＪ／ｋｇ与煤接近，可以作燃料使用。
污泥燃烧产生热能可发电。Ｈｙｄｅｒ环保公司提出了一种将污泥进行热干燥，最好是经机械脱水过的污泥，然后再在沸腾炉中燃烧产生高压蒸气，高压气再推动蒸气机发电的综合系统［６］。但这种方法缺点是成本太高：投资成本７５００～１２０００元／ｔ
干污泥
７５１０２．３２２．８６０．５２１．２３
表１比较了热干燥处理过程的能量产耗情况。
２
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确定计算参数为：燃气加热效率８５％，锅炉热效率在二者的处理成本方面，国７０％，过程热损失５％［１０］。
外有关资料对此进行了比较。Ｋ．Ｏｋａｚａｗａ和Ｍ．Ｈｉ－
年
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，运
ｒａｏｋａ［１１］指出，预干燥－焚烧和直接焚烧的处理成本
转与维护费６００～由于经济能力１２５０００元／ｔ干污泥［１３］。
・５１・
易浩勇，城市污泥处理与资源化利用的限制，目前很难采用这一处置方式。
污泥燃料不仅可用于发电，还可用于水泥生产，既可节省煤炭，燃烧灰又可作水泥原料。试验表明，水泥原料中燃料灰５％左右完全不影响水泥质量。
前面已经提到过沼气可以做干化污泥的热源，这里也可以利用污泥自身的热量，再结合预干燥－焚烧工艺就能最大限度地节约能源，非常经济有效。污泥干燥机直接配备焚烧炉，干化污泥所需的蒸汽可以很便宜地从焚烧炉为其处理后得到。另外，干燥后的污泥可以不经过仓储和运输直接进入焚烧。干化产生的有臭味的尾气可以送入焚化炉加温除臭。
纸浆和造纸行业消耗大量蒸汽，生产１ｔ纸浆平均消耗３～５ｔ蒸汽，而生产１ｔ纸消耗２～３ｔ蒸汽。以木材为原料的纸浆造纸厂其消耗总能量的２５％来自于黑液和废料。污泥燃料非常适合纸浆造纸厂应用，有利于降低造纸厂的能耗。
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［Ｊ］．四川环境，２００３，２２（２）：３５－３８．境与城市生态，２０００，１３（２）：２４－２６．
专题与综述
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［２］姚刚．德国的污泥利用和处置（Ⅱ）（续）［Ｊ］．城市环［３］王诗元，崔玉波，王翠兰，等．污泥处理技术展望［Ｊ］．吉林建筑工程学院学报，２０００，（１）：２５－２８．［４］张清敏，陈卫平，胡国臣，等．污泥有效利用研究进展［Ｊ］．农业环境保护，２０００，１９（１）：５８－６１．［５］朱小山，孟范平，赵希锦．城市污泥的处理技术及资源化展望［Ｊ］．四川环境，２００２，２１（４）：８－１２．［６］尹军，谭学军．污水污泥处理处置与资源化应用［Ｍ］．北京：化学工业出版社，２００５．
［７］张天红，薛澄泽．西安市污水污泥林地施用效果的研究［Ｊ］．西北农业大学学报，１９９４，２２（４）：６７．［８］冯明谦，罗万申，蒋岭，等．深圳特区的污泥处置规划［Ｊ］．中国给水排水．２００３，１９（６）：２６－２８．［９］杨丽君．污水处理中污泥的处置与利用［Ｊ］．绵阳经济技术高等专科学校学报，２００１，１８（３）：２６－２９．［１０］何品晶，顾维国，邵立明，李国建．污水厂污泥低
温热解处理技术研究［Ｊ］．中国环境科学，１９９６，
４
结语
污泥是一种很有利用价值的潜在资源，世界上许多国家都在大力发展污泥处理处置和利用的各种技术。近年还发展了污泥低温热解制油、污泥用作建筑材料等污泥资源化利用技术。一种有效的污泥处置方法，应当兼顾到环境生态效益、社会效益和经济效益。不同地区应当因地制宜采用不同的处理方法，尽量走资源化的道路，减少对环境的影响，避免形成二次污染。参考文献：
［１］张新华，朱维斌，张龙江．污泥的处置技术探讨
１６（４）：２５４－２５７．
［１１］Ｏｋａｚａｗａ，Ｈｅｎｍｉ．Ｍ，Ｓｏｔａ．Ｋ．Ｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇｉｎｓｅｗ－
ａｇｅｓｌｕｄｇｅｉｎｃｉｎｅｒａｔｉｏｎｗｉｔｈｉｎｄｉｒｅｃｔｈｅａｔｄｒｙｉｎｇ
［Ａ］．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆ１９８６ＮａｔｉｏｎａｌＷａｓｔｅＰｒｏｃｅｓ－
ｓｉｎｇＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，Ｄｅｎｖｅｒ，ＡＳＭＥ，１９８６，１７７－１９４．
［１２］徐强，张春敏，赵丽君．污泥处理处置技术与装
置［Ｍ］．北京：化学工业出版社，２００３，２３７－２４５．［１３］陈才丽，彭超．长沙市城市污水处理厂污泥资源化
可行性初探［Ｊ］．企业技术开发，２００４，２４（４）：３０－３２．
"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""
（上接第４８页）δ≤１５℃。１０＝０．３３℃
试验过程中无异常现象。计算表明，定子铁芯损耗和局部温升值在允许范围内，定子铁损试验合格。
参考文献：
［１］ＳＤ２３０—８７，发电厂检修规程［Ｓ］．中华人民共和国能源部，１９８７．
［２］ＧＢ８５６４－８８，水轮发电机组安装技术规范［Ｓ］．中华人民共和国水利部，１９８８．
［３］ＤＬ／Ｔ５０３８－９４，灯泡贯流式水轮发电机组安装工艺导则［Ｓ］．中华人民共和国国家经济贸易委员会发布，１９９４．
［４］ＳＤ２８７—８８，水轮发电机定子现场装配工艺导则［Ｓ］．中华人民共和国能源部批准，１９８８．
２
００５
４
结语
按上述方法进行定子铁芯叠片粘连损伤处理及铁损试验，随后又进行了定子的交流耐压和直流泄漏试验，试验全部合格。１＃、２＃机组大修于２００３年５月结束，投运到现在未发现类似问题再发生，有效地降低了发电机的能量损耗，并达到预期效果。
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易浩勇，郭宏伟，虞维平
（东南大学动力工程系，江苏南京
２１００９６）
摘要：城市污水污泥产量巨大且成分复杂，如何对它进行合理利用已越来越受人们关注。
文章系统地综述了我国城市污泥处置与利用的现状和趋势，并介绍了一些资源化的途径。还对我国城市污泥资源化利用带来的经济效益进行了评估。
关键词：城市污泥；处理；资源化利用；经济效益
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙｏｆｍｕｎｉｃｉｐａｌｓｅｗａｇｅｓｌｕｄｇｅｉｓｖｅｒｙｈｕｇｅａｎｄｉｔｓｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓａｒｅｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ．Ｍｕｃｈａｔｔｅｎｔｉｏｎｈａｓｂｅｅｎｐａｉｄｏｎｈｏｗｔｏｄｅａｌｗｉｔｈｔｈｅｍｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｐａｐｅｒｒｅｖｉｅｗｅｄｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔｓｔａｔｕｓａｎｄｔｈｅｔｅｎｄｅｎｃｙｏｆｔｈｅｄｉｓｐｏｓａｌａｎｄｒｅｕｓｅｏｆｍｕｎｉｃｉｐａｌｓｅｗａｇｅｓｌｕｄｇｅ，ｓｏｍｅｒｅ－ｓｏｕｒｃｅｆｕｌｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｓｏｆｓｌｕｄｇｅａｒｅａｌｓｏｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｔｈｅｐａｐｅｒｇａｖｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎａｂｏｕｔｔｈｅｅｃｏｎｏｍｉｃｅｆｆｅｃｔｗｈｉｃｈｂｒｏｕｇｈｔｆｒｏｍｄｉｓｐｏｓａｌａｎｄｒｅｕｓｅｏｆｍｕｎｉｃｉｐａｌｓｅｗａｇｅｓｌｕｄｇｅ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｕｎｉｃｉｐａｌｓｅｗａｇｅｓｌｕｄｇｅ；ｄｉｓｐｏｓａｌ；ｒｅｓｏｕｒｃｅｆｕｌｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ；ｅｃｏｎｏｍｉｃｅｆｆｅｃｔ
中图分类号：Ｘ７
文献标识码：Ａ
文章编号：１００１－５５２３（２００５）０６－００
泥处理及最终处置的费用；（２）稳定化：通过处理使污泥稳定化，最终处置后不再产生污泥的进一步降解，从而避免产生二次污染；（３）无害化：达到污泥的无害化与卫生化，如去除重金属或灭菌等；（４）资源综合利用、保化：在处理污泥的同时达到变害为利、
护环境的目的。城市污泥的处置途径很多，因国家情况的不同而有很大差异。堆肥处理、水体消纳、卫生填埋、焚烧处理和生物处理是国内外常用的方法。
!!!!!!随着我国社会经济的发展和城市人口的增加，
环境污染日益严重。而人们对生存环境的保护和改善意识不断加强必然促使越来越多的废水需要处理。废水处理过程中产生的大量污泥，其含水率和有机物含量高，有机物部分充满着各种各样的细菌、病毒和寄生物，容易腐烂发臭；污泥中还浓缩了锌、铜、铅和镉等重金属化合物，有毒的有机化合物等，如不妥善处理，会形成严重的二次污染。要处理这些污泥，需要大量基建投资和高昂的运行费用。传统的污泥处理费用约占污水处理厂总运行费用的２０％～５０％，投资占污水处理厂总投资的３０％～
１．１土地填埋
污泥的卫生填埋目前已发展成为一项比较成熟
的污泥处置技术。其优点是投资少、容量大、见效快。基本方式是城市污泥经过简单的灭菌处理，直接倾倒于低地或谷地制造人工平原。它对前期的污泥处理技术要求较低，一般进行消化减容或让其自然干化即可。因此它需要大面积的场地和大量的运输费用，且地基需作防渗处理以免污染地下水，故近年来污泥填埋处置所占比例越来越小，因为填埋并不能最终避免环境污染，而只是延缓了产生时间［２］。
４０％［１］。我国目前的环保基础建设全由政府投资，建
成后运行费用还要政府补贴，每年的投入预算都不小，因此必须对此予以足够的重视。进行资源化利用，使污泥中的有用成分变废为宝，这是符合可持续发展的战略方针，有利于建立循环型经济，近年来获得广泛的关注。
２
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我国城市污泥的处理现状
污泥处理与处置的目的主要有以下四个方面。
１．２焚烧污泥
焚烧可达最大限度减量的目的。焚烧可破坏全
年第期
６
（１）减量化：减少污泥最终处置前的体积。以降低污
作者简介：易浩勇（１９８２－），男，硕士生，研究方向是环境工程。
部有机质，杀死一切病原体。如果城市卫生要求高
・４９・收稿日期：２００５－１０－１７
易浩勇，城市污泥处理与资源化利用
Ｓｐｅｃｉａｌ专题与综述
Ｔｏｐｉｃ＆
或污泥有毒物质含量高使污泥无法再利用，但污泥一方面污泥中的营养成分和微量元素可促进树木生Ｓｕｍｍａｒｙ
自身的燃烧热值较大时，可采用焚烧方法进行处理。长；另一方面由于污泥林地施用不进入食物链，不会但污泥焚烧后的灰分，目前还没有合理的处理方法。对人类健康造成危害。一般林场、森林等地区均非人焚烧过程中产生的烟气还会造成二次污染。此外，污口密集地区，面积较大，相对环境容量也较大，可承泥焚烧处理消耗大量能源，不经济且成本昂贵［３］。
纳大量的污泥，施用也较为安全。为避免施用污泥后１．３厌氧消化
可能对地下水产生的污染，可以采用分多次少量投厌氧消化利用厌氧微生物的分解作用，使污泥
加的策略。西安张天红等人曾对陕西省长安县一林中的有机物分解并趋于稳定。厌氧消化一般是在密场进行污水污泥施用实验，其结果表明：施用一段时闭的消化槽内，在３０℃下贮停３０天左右，主要是通间后，林木的高度和直径都随污泥施用量的增加而过兼性厌氧细菌和厌氧细菌的作用使有机物分解，增加［７］。
最终生成以甲烷为主的沼气［４］。厌氧消化处理能达２．２污泥消化制沼气
到污泥减量的目的，且可以回收一部分能源，也为后沼气是有机物在厌氧条件下经厌氧细菌的分解
续处理减轻负担。但消化后污泥含水率较高，仍需进作用产生的以甲烷为主的可燃性气体，是一种比较一步脱水。
清洁的燃料，１ｍ３沼气燃烧发热量相当于１ｋｇ煤或１．４排海
是０．７ｋｇ汽油。污泥进行厌氧消化即可制得沼气。
历史上，某些沿海地区采用污泥投海的方式处
２．３污泥热干化处理
置污泥。利用水体消纳污泥一般不需要进行严格的污泥热干化就是用热能将污泥烘干，干化后的
无毒无害化处理，也无需脱水便可直接排入水体，而污泥呈粉末或颗粒状，体积仅为原来的１／５～１／４。热且容量很大。对于靠近海岸的大型污水处理厂，这是干化高温杀菌很彻底，并且可以改善污泥性能，产品一种方便的污泥处置方法。但近年来受到强烈反对，可作为肥料进行土地利用，也可作替代能源，还可以主要是因为其污染海洋，危害海洋生态系统，引发全结合其他处理方法一起进行更经济的污泥处理。但球环境问题。美国早在１９８８年就已禁止污泥投海，是需要大量燃料，运行费用较高。
并于１９９１年全面施行［５］。
（１）污泥干化焚烧
１．５生物堆肥
传统的脱水泥饼直接焚烧处理，因泥饼发热值堆肥，就是利用污泥中的好氧微生物进行好氧
太低，需加入辅助燃料以维持过程的自持进行，导致发酵的过程，将污泥按一定比例与各种秸秆、稻草、处理成本明显增加。与之相比，如采用预干燥－焚烧锯末、树叶等植物残体，或者与草灰、粉煤灰、生活垃处理技术，在能量消耗及处理成本方面均有明显的圾等混合，借助于混合微生物群落，在潮湿环境中对优越性。
多种有机物进行氧化分解，使有机物转化为类腐殖（２）污泥干燥造粒
质。污泥中含有大量的有机质、氮、磷、钾等植物需要污泥造粒工艺之污泥在干燥后，又进行破碎造的养分，其含量高于常用的牛羊猪粪等农家肥，可以粒处理。通过干燥造粒工艺，并向污泥中添加必要的与菜籽饼、棉籽饼等优质有机肥相媲美。高温堆肥可氮、磷、钾等营养成分，将污泥加工成复合有机物。大以杀灭堆料中的病原菌、虫卵和草籽，使堆肥产品更大提高了污泥的肥效和经济价值，是污泥处置的有适合作为土壤改良剂和植物营养源，因此堆肥化处效途径和发展方向。
理污泥是一项以土地利用为方向的对剩余污泥进行充分的资源化处理措施。并且具有经济实用、不需外３
经济效益评估
加能源、不产生二次污染等特点［６］。
３．１
沼气
２
城市污泥资源化利用其他途径
沼气的利用途径很多，在实际工程中主要用于
沼气发电和用沼气发动机带动鼓风机，它还可用作２．１
林地施用
热水锅炉、内燃机及焚烧炉的燃烧。在污水处理厂的污泥除可用于农田外，还被使用在森林土壤中。
运行费用中，电费开支始终占了很大部分，而按我国
２
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年
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６
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・
专题与综述
Ｓｕｍｍａｒｙ
ＳｐｅｃｉａｌＴｏｐｉｃ＆
易浩勇，城市污泥处理与资源化利用
分别为２５０、３００美元／ｔ
干污泥
目前的技术水平，利用沼气解决污水厂３０％的能源需求是可以做到的，国内已有不少成功的先例。因此，利用污泥制沼气，不仅可以解决污泥出路问题，而且对节能和降低污水厂运行费用都有很大意义。
根据深圳罗芳污水处理厂的污泥成分测定，污泥中有机质含量为３３％～５２％，按有机物分解率产气率０．８ｍ３／ｋｇ（有机物）计算，产气量为４２００３０％、
。虽然由于国情不同直
接引用这些数据并不能说明问题，但从费用结构分析，预干燥－焚烧增加了一套干燥设备，约占总投资的１５％，但却因此省去了直接焚烧所耗的约占总投资
３５％的辅助燃料费用，故处理成本至少降低２０％左右。３．３
干化造粒制有机复合肥
国内利用干燥造粒技术处置污泥、生产有机复合肥的污水厂有大连、北京密云、太原、深圳等地的污水厂；深圳沃绿肥料公司利用浜河污水处理厂脱水污泥堆肥发酵，制取复合肥、菌肥。唐山市西郊污水厂静态高温堆肥已进行了５～６年，在生产设备方面近几年有很大提高，并申报专利产品。山西的一家生物有限公司综合利用污泥生产三维复合肥项目，综合运用了世界上先进的生物高氮源发酵技术，自主开发了污泥太阳能生物好氧发酵系统，有效克服了污泥软化和霉变难题，运用独创的污泥软化、重金属钝化、热喷造粒等工艺，生产出了高效有机、无机、微生物三维复合肥黑桃Ｋ。专家组审定，这种复合肥氮磷钾总养分大于１０％，有机质大于５５％，重金属安全的新含量低于农业部规定的标准，是一种高效、型生态肥料。
根据可行性报告分析，该项目总投资２８５１．４６万元，其中固定资产投资为２３４９．３６万元，流动资金投资４４０．００万元。该项目达产后，正常年收入
～６６００ｍ３／ｄ。以此为基础，投资年利率按１０％计算，
再加上正常的各项支出，不计折旧，沼气的成本价约
１元／ｍ３。把含水率为８０％的泥饼２５６ｔ／ｄ（相当于５３．０ｔ／ｄ干污泥）烘干至含水率８％～１０％的颗粒污
泥，每天需要天然气２０８００ｍ３／ｄ。按天然气售价
２．５０元／ｍ３计算，扣除厌氧产沼气的成本１元／ｍ３，产
气量为４２００～６６００ｍ３／ｄ时，可收益６３００～９９００元／ｄ。对于大型的污水处理厂，用干化法降低污泥中的水分，沼气作为干化的热源是适宜的［８］。
沼气发电方面有一些实例。山东昌东酒厂１９８６年安装两台１２０ｋＷ沼气发电机组，每天消耗酒精沼气４８００ｍ３发电８６４０ｋＷｈ，全年节约燃料费２９万元，一年就可以收回投资。
对日处理能力在１０万ｍ３以上的大型二级污水处理设施产生的污泥，宜采用厌氧消化制沼气［９］。从理论上，厌氧消化法实现了污泥资源化和减量化，但在实际运行中，由于中小型污水处理厂污泥量小，产生的沼气极不稳定，根本无法正常利用沼气，且运行成本高。以山东某污水处理厂（１６万ｔ／ｄ）为例；年最大节电费用８２．７万元、年设备用电费用６３．０５万元、年燃煤锅炉费用６５．００万元、年设备大修费用年运行人员费用（２０人计）４０．００万元，经１８．７５万元、济效益合计为负值。
１４０８．８０万元，总成本估算为１０５０．６３万元，年利润３５１．１７万元。
以上计算未包括采用山西沃土方案而节省污水处理厂污泥的处理设置建设与运营成本，其中与消化污泥工艺建设相比，工程费用节省１０００万元，运营费用节省４５０万元／ａ，污泥填埋处置费用８０万／ａ；共降低成本１５３０万元［１２］。
３．２干化焚烧
表１
污泥干燥过程的能量产耗分析
３．４污泥焚烧回收热量
污泥中含有大量的有机物和部分纤维木质素，
（以１ｋｇ脱水泥饼为计算基准）
含水率（％）干燥前干燥后
过程能耗
（ＭＪ）
过程产能（ＭＪ）
剩余能量能量
产耗比（ＭＪ）
脱水后具有一定的热值。低位热值１６７４７ｋＪ／ｋｇ～
１８００３ｋＪ／ｋｇ与煤接近，可以作燃料使用。
污泥燃烧产生热能可发电。Ｈｙｄｅｒ环保公司提出了一种将污泥进行热干燥，最好是经机械脱水过的污泥，然后再在沸腾炉中燃烧产生高压蒸气，高压气再推动蒸气机发电的综合系统［６］。但这种方法缺点是成本太高：投资成本７５００～１２０００元／ｔ
干污泥
７５１０２．３２２．８６０．５２１．２３
表１比较了热干燥处理过程的能量产耗情况。
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确定计算参数为：燃气加热效率８５％，锅炉热效率在二者的处理成本方面，国７０％，过程热损失５％［１０］。
外有关资料对此进行了比较。Ｋ．Ｏｋａｚａｗａ和Ｍ．Ｈｉ－
年
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，运
ｒａｏｋａ［１１］指出，预干燥－焚烧和直接焚烧的处理成本
转与维护费６００～由于经济能力１２５０００元／ｔ干污泥［１３］。
・５１・
易浩勇，城市污泥处理与资源化利用的限制，目前很难采用这一处置方式。
污泥燃料不仅可用于发电，还可用于水泥生产，既可节省煤炭，燃烧灰又可作水泥原料。试验表明，水泥原料中燃料灰５％左右完全不影响水泥质量。
前面已经提到过沼气可以做干化污泥的热源，这里也可以利用污泥自身的热量，再结合预干燥－焚烧工艺就能最大限度地节约能源，非常经济有效。污泥干燥机直接配备焚烧炉，干化污泥所需的蒸汽可以很便宜地从焚烧炉为其处理后得到。另外，干燥后的污泥可以不经过仓储和运输直接进入焚烧。干化产生的有臭味的尾气可以送入焚化炉加温除臭。
纸浆和造纸行业消耗大量蒸汽，生产１ｔ纸浆平均消耗３～５ｔ蒸汽，而生产１ｔ纸消耗２～３ｔ蒸汽。以木材为原料的纸浆造纸厂其消耗总能量的２５％来自于黑液和废料。污泥燃料非常适合纸浆造纸厂应用，有利于降低造纸厂的能耗。
ＳｐｅｃｉａｌＴｏｐｉｃ＆
［Ｊ］．四川环境，２００３，２２（２）：３５－３８．境与城市生态，２０００，１３（２）：２４－２６．
专题与综述
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温热解处理技术研究［Ｊ］．中国环境科学，１９９６，
４
结语
污泥是一种很有利用价值的潜在资源，世界上许多国家都在大力发展污泥处理处置和利用的各种技术。近年还发展了污泥低温热解制油、污泥用作建筑材料等污泥资源化利用技术。一种有效的污泥处置方法，应当兼顾到环境生态效益、社会效益和经济效益。不同地区应当因地制宜采用不同的处理方法，尽量走资源化的道路，减少对环境的影响，避免形成二次污染。参考文献：
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"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""
（上接第４８页）δ≤１５℃。１０＝０．３３℃
试验过程中无异常现象。计算表明，定子铁芯损耗和局部温升值在允许范围内，定子铁损试验合格。
参考文献：
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［２］ＧＢ８５６４－８８，水轮发电机组安装技术规范［Ｓ］．中华人民共和国水利部，１９８８．
［３］ＤＬ／Ｔ５０３８－９４，灯泡贯流式水轮发电机组安装工艺导则［Ｓ］．中华人民共和国国家经济贸易委员会发布，１９９４．
［４］ＳＤ２８７—８８，水轮发电机定子现场装配工艺导则［Ｓ］．中华人民共和国能源部批准，１９８８．
２
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４
结语
按上述方法进行定子铁芯叠片粘连损伤处理及铁损试验，随后又进行了定子的交流耐压和直流泄漏试验，试验全部合格。１＃、２＃机组大修于２００３年５月结束，投运到现在未发现类似问题再发生，有效地降低了发电机的能量损耗，并达到预期效果。
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