我国污泥处理处置的市场分析

北京市水务局排水处副处长王助贫

我国污泥

处理处置的市场分析目率的不断增加，污泥处理的问题日益严重。

如何有效的对城市污泥进行处理处置，目前背景下城市污泥处理处置的技术发展方向将是怎样的？目前的城市污水处理厂处理处置污泥存在哪些问题？污泥的市场前景及趋势又将怎样？为此，本期专题将以“圆桌论坛”形式，邀请业内专家及企业人士，对上述问题进行深入分析和探讨，以期使业内

前，随着污水处理厂的高速发展，污水处理

北京市政工程设计研究总院副总工程师黄鸥

清华大学环境科学与工程系教授王伟

探讨话题

　■北京市污泥处理处置基本情况　■污水厂污泥处理处置的思路　■城市污泥处理处置的技术瓶颈

　■城市污泥生物堆肥和生物干化技术的特点和发展趋势　■国际污泥处理技术与理念　■污泥处理处置产业在国内的现状　■西门子污泥处理处置技术与解决方案　■脱硫固氮洁净粉在污泥处置中的应用

中国科学院地理科学与资源研究所

研究员陈同斌

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水工业市场2009年第5期

人士对于污泥处理处置技术发展方向及市场前景有一个更深刻的认识与了解，同时也为污泥处理处置的方法及资源化利用提供一些借鉴。

　　通过本期专题，不仅可以了解当前我国污泥处理行业的现状，主要存在问题，还可以了解我国污泥处置及资源化利用相关的技术政策及技术发展方向，及目前形势下污泥发展的市场前景，为污泥产业的发展做一个参考。

嘉宾

　北京市水务局排水处副处长

　北京市政工程设计研究总院副总工程师　清华大学环境科学与工程系教授

　中国科学院地理科学与资源研究所研究员

　威立雅水务工程(北京)有限公司中国区市场部经理　通用技术咨询顾问有限责任公司董事　西门子(中国)有限公司水技术部方案经理　上海电器科学研究所（集团）有限公司业务经理

王助贫黄鸥王伟陈同斌李佳薛涛段崇东原良晓

　威立雅水务工程(北京)有限公司亚洲工程部技术总监陈晓华

水工业市场2009年第5期

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专题

北京市水务局排水处副处长王助贫：北京市污泥处理处置基本情况

北京市污泥处置基本情况2008年北京市中心城污水排放量9亿立方米，污水处理量8.4亿立方米，污水处理率达93％。已建污水厂9座，处理能力254万立方米/日；在建污水厂5座，处理能力14万立方米/日。2008年郊区污水排放量4.4亿立方米，年处理污水2.1亿立方米，污水处理率48％。其中：建成16座新城污水处理厂，设计处理能力87.1万吨/天；建成42座乡镇污水处理厂，设计处理能力16.7万吨/天；建成370座村级污水处理站，设计处理能力1.93万吨/天。

全市每年排放污水约13.4亿立方米，如全部处理将年产污泥约134万吨，2008年实际产生污泥110万吨，其中：中心城年处理污水8.4亿立方米，年产污泥90万吨（合约2500吨/日）。郊区处理污水约2亿立方米，年产生20万吨污泥（合约550吨/日）。

污泥处理处置技术特点分析污泥处理处置主要技术包括填埋、堆肥、干化和焚烧等，其特点为：

填埋——措施简单，但占地大、环境风险较大，主要适用于分散、少量的污泥处置；堆肥——充分利用污泥中的养份，变污泥为农肥，但占地较大，主要适用于土地资源较为富裕的区域；

干化——通过降低含水率，实现污泥减量化，干化泥再作为肥料、燃料等实现资源化，但成本较高；

焚烧——能彻底实现污泥的无害处置，但成本较高。

已建和在建污泥处置设施2003年《北京市城市污水处理厂污泥处理处置规划研究报告》经过专家评审。2004年总规修编时包括了污泥处置厂布局和选址内容，主要采用干化和堆肥技术：建设污泥干化厂4座，占污泥处置量54%；建设污泥堆肥厂3座，占污泥处置量46%。

目前，北京已建污泥处置设施4座，处置总能力810吨/日，其中庞各庄污泥堆肥300吨/日、清河污泥热干化400吨/日、方庄污泥石灰干化30吨/日、昌平污泥有氧堆肥80吨/日；在建的污泥处置设施有1座，即北京水泥厂污泥处置设施（利用水泥窑余热对污泥进行干化后入窑焚烧），其处置能力为500吨/日，预计今年9月建成投产。

今后，北京的污泥处置设施建设将进一步坚持资源循环利用和节约土地资源的理念：郊区污泥产量小，布局分散，可采用堆肥后土地利用方式处置解决；中心城污泥量大，在土地资源稀缺的情况下，可以采用水泥窑干化焚烧处置为主，堆肥处置为辅的多元化模式。

污泥临时处置方式

在无害化处置设施全部建成投产前，有大量污泥需采用沙荒地改良的方式进行处置。为避免处置环节对环境的影响，可采取以下措施：利用密闭车辆运输污泥，避免道路遗洒和臭味扩散；制定妥善的操作规程，防止地下水污染、臭味扩散及孳生苍蝇等环境影响；采取严格的三级监管制度，确保现场操作符合规程要求；聘请权威机构进行现场监测，保证临时场地的环境安全。

当前面临的主要问题一是污泥处置设施能力不足。在污泥处置设施全部建成投产前，尚有大量污泥需要通过荒地、砂石坑、垃圾场简易处置，存在臭味污染和对地下水、土壤的污染风险，周边居民及当地政府反映强烈。

二是处理处置过程中的关键技术尚需进一步突破。如污泥源头减量化技术尚在探讨中；污泥堆肥占地面积大，堆肥过程中散发的臭味等都没有得到有效解决；污泥石灰干化后产品的最终出路问题没有解决；污泥堆肥后农用的环境风险依然存在等。

三是产业政策保障体系没有建立。

北京市政工程设计研究总院副总工程师黄鸥：污水厂污泥处理处置的思路

从总体上看，目前全国污水厂污泥的处置处于十分窘迫的状况，大部分污水处理厂的污泥

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水工业市场2009年第5期

并没有得到真正有效的处置，从而造成污染的转移；与污水处理相比，污泥处理严重脱节，存在处理率低、工艺不完善、技术单一、装备水平落后、处置保障率低、二次污染风险大等问题；污泥的妥善处置涉及到多个行业，存在相互协调和优势互补的问题，但目前部门和行业之间相互协调沟通并不充分，相关的研究并不普遍，在某种程度上限制了污泥处置的出路。污泥的处置也是一项系统工程，应当事先做好研究和规划，但目前排水专项规划中关于污泥的处理处置内容普遍较弱，导致“头痛医头、脚痛医脚”，缺乏明确的指导方针和技术路线。

对污泥的认识不能仅停留在其有害的一面，还要充分认识其有用的一面，积极寻求可利用的途径，合理妥善解决污泥处理处置问题。污泥的处理与处置应当遵循“深入分析污泥特性、积极寻找处置途径、合理确定处理方法”的原则。处置方式决定采用的处理方法。目前的状况是：由于没能事先做好污泥的处置规划，每个时段都在应急，或者采用多种处理方法以期为污泥提供更多的出路，属于被动的方式。

按照国家标准中规定的控制指标。如《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918－2002）、《城镇污水处理厂污泥泥质》（CJ247－2007）、《城镇污水处理厂污泥处置混合填埋泥质》（CJ/T－2007）、《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用

泥质》（CJ248－2007）、《城镇污水处理厂污泥处置土地改良用泥质》（CJ/T291－2008）、《城镇污水处理厂污泥处置制砖用泥质》（CJ/T289－2008）等。结合可能采取的污泥处置方案的需要，如填埋、土地利用、干化、焚烧等，并适当参照发达国家的一些标准（美国EPA、欧盟等）。

污泥量是开展污泥处理处置工作的基础数据。污泥产量的预测需要考虑污水量规划增长情况、污水的进出水水质浓度、污水厂的升级改造等因素。设计污泥量与实际进出水水质有一定偏差，这种情况有可能长期存在。人均污染物负荷预测污泥量可信度较低，不能考虑实际水质变化情况。实际统计预测污泥量可信度好，贴切当地实际水平。

污泥的土地利用是一种常规和经济的处理途径，在强化自然营养物质的循环上具有生态意义。然而，工业废水进入污水处理厂导致污泥的土地处置变得不可行或者不能被接受。此外，我国污泥土地利用方面的管理和经验还不十分成熟，也存在季节性应用的矛盾等。但无论如何满足相关标准的污泥进行土地利用是非常经济和便利的处置途径。

如果以生物好氧发酵堆肥工艺做为处理方法，总投资指标约为20万元/吨湿泥，总成本约为90～110元/吨湿泥。

城市污泥的填埋处理也是一种便利和经济的方法。在考虑采用这一方法进行污泥处置时，除

了泥质要满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918－2002）、《城镇污水处理厂污泥泥质》（CJ247－2007）、《城镇污水处理厂污泥处置混合填埋泥质》（CJ/T－2007）以外，还要更多地考虑与环卫部门的沟通以及需要达到填埋场要求的技术参数。此外，大多数城市垃圾填埋场的处理能力不能满足污泥长期填埋处置的要求。

一般城市垃圾填埋场与各个污水厂有一定的距离，运输成本所占比重较大，一般50km范围内每吨污泥的运输成本在40元/吨左右。

污泥干化是污泥最终处置的一个中间环节，其作用一方面是为了达到最终处置的技术标准，另一方面是为了减少其运输量而减少处置费用。在选择污泥干化处理污泥时，积极寻找经济的热源是应当先期进行的工作，这样可使污泥干化的成本降低，并减少污泥干化厂的管理环节。比如北京高碑店污水厂与华能热电厂就构成了一种循环模式，污水厂的出水送到热电厂用作冷却水，热电厂的热蒸汽用作污水厂污泥干化的热源。

污泥干化的总投资指标约为35～45万元/吨湿泥，总成本约为230～280元/吨湿泥。

混合焚烧是污泥最终处置比较彻底的一种方式。可以利用每个城市的热电厂、水泥厂和垃圾焚烧厂等。除了达到污泥处置目的以外，还可以做到能源回收，如将污泥送到热电厂或垃圾焚烧

我国污泥处理处置的市场分析

水工业市场2009年第5期

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专题

厂混烧就可以充分利用污泥的热值；也可以做到物料的利用，如送到水泥厂烧制水泥等。这些处置方式将比污水处理厂自行单独焚烧更加经济。目前德国26家燃煤发电厂每年可燃烧66万吨污泥，每年节省烟煤33万吨。

污泥单独（干化）焚烧也是污泥最终处置比较彻底的一种方式，但设施相对复杂，需要独立进行管理，投资和成本较高。污泥焚烧系统与污泥的热值有直接关系，在达不到焚烧自平衡的情况下需要额外补充热源。此外，烟气的达标排放需要进一步关注，而目前我国还没有针对污泥焚烧烟气的排放标准，实际工作中需要参照《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）、《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485-2001）等。

污泥（干化）焚烧的总投资指标约为40～70万元/吨湿泥，总成本约为245～490元/吨湿泥（热值范围3879～1766Kcal/吨干基）。

石灰干化稳定是将生石灰（CaO）与脱水污泥进行混合，利用生石灰和水在环境温度下的水合反应放热，形成蒸发，从而达到降低含水率的目的。另一方面，通过石灰与水反应产生的热量以及PH值的提高，对混合器中的全部污泥进行巴氏消毒，杀灭沙门氏菌和大肠杆菌。污泥通过加钙混合处理可以实现：杀菌，从而保证在利用或处置的卫生安全性；改性、颗粒化，从而改善储存和运输条件，避

免二次飞灰、渗滤液泄漏；半干化、固化，从而显著降低含水率，便于不同的再利用或者填埋。根据具体情况，也可投加其他粉料，如铝盐、磷酸盐，粉煤灰、煤粉等。总成本根据投加比率、石灰价格不同，在90～150元/吨湿泥之间。

降耗技术是实现资源循环型污泥处理利用系统的着力点。降低含水率是实现污泥处理节能降耗的基础，提高消化效率是实现污泥能源回收的核心。细胞破碎技术可促进非自由水转化为自由水，有利于提高机械脱水效率破碎技术。有机物液化技术可促进有机物从固相向液相转化，有利于提高厌氧消化效率。高含水率是污泥处理处置的瓶颈。

清华大学环境科学与工程系教授王伟：城市污泥处理处置的技术瓶颈

北京市日均污水处理量261.4万t/d，日均污泥产生量约1960t/d，污水处理共削减33万t‐COD/a，外运处置堆肥1%，焚烧17%。2007年北京市污水处理的情况是外运处置并未实现污泥的无害化，仅转移了污染源。如果不能妥善解决污泥最终处置的问题，污水处理减排环境污染物的效果将事倍功半。

北京市污泥管理面临的难题是污泥处置设施不健全，监管难度大。缺乏完善的技术标准和法律法规体系。不同技术路线的社会、经济、技术适用性缺乏科学指导。

污泥含水率是污泥处置和利用的制约性关键问题，60%是填埋与堆肥的起点，50%是焚烧的起点。含水率从80%到60%（50%）的干化环节是污泥处理处置系统耗能的主要环节。发达国家干化焚烧技术已经相当成熟，为保持其垄断利润，排斥污泥脱水的其他节能降耗技术。开发污泥干化环节的节能

中国科学院地理科学与资源研究所研究员陈同斌：城市污泥生物堆肥和生物干化技术的特点和发展趋势

城市污泥的出路问题已成为制约中国城镇污水处理行业健康发展的“瓶颈”。污泥的随意倾到、堆放和填埋，已经造成二次污染。由于污泥含水量高，后续的处理处置难度大。如何对污泥进行快速脱水已成为一个技术难题。

生物堆肥和生物干化技术的发展

近期，污泥生物干化技术做为一种新兴的干化技术已引起业内人士的兴趣。污泥生物干化技术是利用微生物好氧发酵的原理，通过强制通风引发微生物产热从而蒸发水分的一种技术。近年来，生物干化技术较多的应用于畜禽粪便干燥处理和垃圾脱水干化处理，而应用于城市污泥的干化研究在国内还很少见。由于

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污泥生物干化技术能有效地利用微生物好氧发酵所产生的热量，干化过程中不需外加热源，因此是一种非常节能的干化技术。生物干化的目的不在于对物料进行腐熟化，而是用尽可能短的时间对污泥进行干化处理，这是与传统堆肥不同的地方，但生物干化和生物堆肥在技术上还是具有诸多类似地方。

污泥堆肥处理后土地利用可充分利用其有机质和N、P等营养元素，是适合中国国情的处置方式。好氧高温堆肥（生物干化）工序主要分为两个阶段，即主发酵阶段和后熟阶段。好氧堆肥的中温与高温两个阶段的微生物代谢过程为主发酵。堆肥（生物干化）过程中的一次发酵阶段最为重要，病原菌和种子的灭活以及由于水分蒸发和有机物的分解引起的体积减量主要在此阶段完成。

生物堆肥和生物干化技术比较目前，用于城市污泥堆肥（生物干化）处理的一次发酵阶段的堆肥（生物干化）工艺主要有三种：机械翻堆工艺、强制通风静态堆肥工艺、智能化自动控制堆肥（生物干化）工艺。

（1）机械翻堆工艺：采用专门的翻堆机械，定时对堆体进行翻堆，以满足发酵过程中对氧气的需求。这种发酵方式的优点是，物料容易均匀，操作相对简单。严格地说，这种发酵实际上是一种准好氧发酵过程，在大部分发酵时间内对体都存在氧气供

应不充分的问题，因此其微生物活性低，容易产生臭味和孳生蚊蝇，有机质降解速度慢；翻堆过程中会导致对体温度迅速下降到室温，因此不能在堆肥过程中保持堆体的持续高温，难以保证杀灭病原菌、杂草种子和病虫卵等生物无害化的效果。

（2）强制通风静态堆肥（生物干化）工艺：在一次发酵过程中通过设在堆体底部的曝气系统充氧，整个无需翻动堆体。但传统静态堆肥（生物干化）系统主要是通过简单的定时控制来进行通风曝气。这种工艺可以避免机械翻堆的能耗高和生物无害化效果差等缺点。但是由于其缺少对堆肥（生物干化）过程的温度和氧气监测和控制，因此依然存在氧气供应不充分，容易产生臭味和微生物活性低，有机质降解速度慢、发酵时间长，堆肥质量不稳定等问题；由于定时通风不能针对堆肥不同阶段的氧气消耗和需求进行自动调整堆体的适宜通风量，因此在堆肥的不同阶段中会存在通风量不足和通风量过大的弊端，容易出现堆体升温速度慢或者堆体散热过多等问题，从而导致工艺稳定性和无害化处理效果不佳等问题。

（3）智能化自动控制堆肥工艺。针对上述两种堆肥（生物干化）工艺的主要缺点，中国科学院地理科学与资源研究所和北京中科博联环保环境工程有限公司通过多年的研发，联合开发出“CTB智能化控制快速堆肥及专用肥生产成套技术”。该技术实

现了对堆肥（生物干化）过程中温度和氧气两大关键要素的实时、在线监控，从而可以大大缩短堆肥周期，提高堆肥（生物干化）成功率、堆肥产品质量和生物无害化处理效果，同时可以显著改善堆肥厂的厂区环境卫生条件，降低堆肥（生物干化）过程的能耗。如果在二次后熟发酵中配合翻堆处理，则可以进一步解决避免静态堆肥中局部位置的物料发酵不匀的问题。其所产出的堆肥质量稳定，用途更加广泛。

机械翻堆技术基本没有监控系统，生产过程多是凭经验操作，因此时常会出现堆体内因氧气不足而产生臭味并招引蚊蝇的情况，环境卫生条件较差。每次翻堆过程中，热量大量散发，导致堆体温度下降，使整个发酵过程中堆体温度动态呈锯齿状变化，堆肥的稳定化和无害化效果差，从而影响堆肥的品质，这一影响在冬季尤为明显。

CTB生物堆肥和生物干化成套技术特点

从性能比较可以看出，“CTB堆肥及专用肥生产成套技术”与机械翻堆技术相比具有以下技术优势：

1、CTB技术基于对非温度和氧气过程的自动监测和优化控制，攻克了堆肥（生物干化）过程工艺运行不稳定、恶臭物质难以控制和堆肥产品不合格等技术难关；开发出适用于污泥好氧高温发酵的专用调理剂，获得了高温好氧堆肥（生物干化）工艺的

我国污泥处理处置的市场分析

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专题

优化参数，解决了与之配套的工程和技术难题。

2、开发出污泥好氧高温发酵过程温度、氧气等重要参数的实时在线监测探头和计算机自动测控系统，优化了堆肥（生物干化）过程中的温度和氧气调控，实现了生产过程的工业化自动测控，可以保障堆肥（生物干化）过程稳定、快速，使复杂的污泥堆肥（生物干化）处理过程彻底的“傻瓜化”，操作简单，甚至能够实现无人值守和故障的自我诊断功能，同时可以确保技术的高效、稳定运行，确保产品的质量稳定并满足国家肥料行业的相关标准。

3、运行成本和能耗低。其能耗仅相当于国外同类水平的1/20~1/50，处理每吨污泥的直接成本为国外同类技术的1/2~1/3，人力成本和工作量降低60%～70%。

4、堆肥（生物干化）时间短、占地面积小、避免气温波动的影响。堆肥（生物干化）时间仅为国内外同类技术的1/5~1/3，占地面积也仅为同类技术的1/2~1/3。在冬季没有供暖的前提下，依然可以进行正常的堆肥（生物干化），确保污水处理厂每天排放的污泥都能够得到及时的处理。

5、无二次环境污染。该技术通过堆肥（生物干化）过程中的氧气监测和控制，可以确保堆体的氧气含量在8%以上，从而不会产生恶臭气体和招引蚊蝇，确保厂区及其周围无环境污染问

题；处理过程中不产生渗滤液；营养土或有机肥在使用过程中不存在二次环境污染问题。

6、技术的完整性和配套性好。不仅解决了污泥有机肥及有机-无机复合肥生产的相关技术和设备问题，使复合肥或有机肥的生产成本降低10%～25%；而且解决了污泥有机肥及有机-无机复合肥用于粮食、蔬菜、园林、花卉的配套技术问题。此外，该技术还针对污泥堆肥产品的安全性评价，开发出堆肥腐熟度快速检测技术，可以充分保证产品的稳定性和农用效果。

7、示范工程运行效果证明该成套技术成熟、稳定。目前，成套技术已在山东、河南、天津等地推广应用，技术已成熟。2008年，CTB技术先后中标郑州污泥处置利用工程（600吨/日）、合肥市污水处理厂污泥处置工程（300吨/日）和秦皇岛市绿港污泥处理工程（200吨/日）。

现阶段我国城市污泥堆肥（生物干化）处理技术选择及技术的产业化过程中面临一些问题。对于堆肥（生物干化）技术需要逐步完善，同时要制定严格的堆肥产品质量标准，避免技术和处理手段的落后制约污泥堆肥（生物干化）产业化的发展。同时，国家要承担起污泥处理处置的主体责任，在污泥处理处置费用、相关财政政策等方面，制定有关污泥堆肥（生物干化）处理的建设和运行的保障性鼓励措施。

威立雅水务工程(北京)有限公司亚洲工程部技术总监陈晓华/中国区市场部经理李佳：国际污泥处理技术与理念

随着城市经济的快速发展，人口的不断增长，在可预见的未来10到15年间，城市污水处理量将持续增加，更多的污水处理厂有待兴建和投入使用。城市污水处理能力快速发展的同时，污泥做为一个曾经未得到充分重视而又必须面对的问题，需要得到最有效和可行的处理与处置。

目前国内的污泥饼绝大部分仍然是弃置，部分进行填埋，少部分进行通过堆肥等技术处理后回用土地。污泥中含有大量的病原菌、重金属物质等有毒有害物质。没有经过有效的无害化、减量化处理的污泥的大量弃置、或以资源形式用于土地，所造成的环境二次污染问题日益突出。

威立雅水务技术根据国内外的经验向大家推荐一些适合中国国情的城市污泥处理技术：

污泥中温消化+热电联产污泥中温消化和热电联产适用于污水处理规模大于10万吨/天的污水处理厂。作为污泥处置的第一步，它是实现污泥稳定化，减量化和资源化的有效手段。污泥中温消化能直接给厂区带来经济效益，发出的电能占整座污水处理厂用电的50%以上，回收的热能能加热消化池，达到热量平衡。

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水工业市场2009年第5期

污泥热水解+污泥消化（Biothelys）

Biothelys工艺组合了热水解过程（Thelys）及中温消化过程，热水解过程指污泥在高温（140～170℃），高压下（20～60min）反应，从而提高了污泥的生物降解性。中温消化池里接受热水解后的污泥，从而实现污泥的减量。该组合工艺能增加产气量（沼气），减少污泥量及提高污泥质量。

污泥焚烧

焚烧作为更高水平的无害化、减量化的处理技术得到了迅速的发展和广泛的应用。通过近半个多世纪的发展和改进，能耗更低、能量回收利用率更高、满足更加严格的排放标准的流化床污泥焚烧系统已经成为最普遍应用和提供最有效成功运行保证的技术。

污泥做为污水处理的产物，含水率是污泥焚烧处理中的重要因素，焚烧系统需要消耗大量热量的主要来源是污泥本身的热值，其次将来自预热空气和（如需要）补充的辅助燃料。

一般国内市政污泥性质，通常脱水处理后含水率较高（大约75%），挥发性物质含量较低，（约为50%，国外同比数据普遍约在70%左右）。通过热平衡计算，污泥如果直接进行焚烧处理，会长期消耗大量的辅助燃料；而对污泥进行预干化能够充分利用污泥有机物焚烧所产生的热量，再通过烟气的余热回收作

为干化的热量来源，最大程度地优化了能源配置。因此，综合考虑设备的整体设计合理性、投资和运行成本、设备运行的灵活和可靠性，将污泥干化作为焚烧工艺的前处理工艺而相结合，是应对国内污泥焚烧处理的最佳处理方案，一次性投资和运行成本都是最合理的。由于干化技术的多样性，其中干化设备的形式和热源介质可以根据实际应用而设计决定。

一个完整的焚烧系统包括Pyrofluid流化床焚烧炉，以及后续为能量回收的热交换系统和废气处理系统（包括静电除尘器ESP、化学处理装置和袋式除尘器）。

烟气从耐热炉顶和废气管道进入空气热交换器。在那里，通过热交换器可以达到以下功能:燃烧空气（即流化空气）的预热，回收热量供预干化部分使用或发电。Pyrouid，在给定的污泥热值和挥发性物质含量下，可以根据湿污泥量和热负荷设计出焚烧炉不需要添加任何辅助燃料也不需要喷淋降温水的运行工况，最大限度地减少能耗和降低运行成本。

Pyrofluid烟气处理后的排放限值充分满足并严格于EEC4/12/2000颁布的废弃物焚烧2000/76/EC指示（部分指标优于目前GB18485）。作为焚烧系统的核心工艺，流化床焚烧炉Pyrofluid，威立雅水务技术公司有着数十年成功设计和运行的经验。威立雅水务技术旗下的子

公司OTV在法国和世界各地共设计、建造和运行了大约近百座污泥焚烧流化床用于工业和市政污泥处理，OTV公司也是在全球范围内，焚烧领域唯一拥有广泛应用和长久运行实例的公司。在全球范围内成功运行的业绩充分证明了Pyrofluid焚烧系统所保证的对污泥的热分解，对病原菌和有机微污染物的彻底分解，可用于热能和发电的能量回收，粉尘灰分的循环利用。

我国污泥处理处置的市场分析

通用技术咨询顾问有限责任公司董事薛涛：污泥处理处置产业在国内的现状

污泥处理处置产业在国内所面临的难题可以简单总结为以下三点：一是面对国内处理处置产业化相对不成熟的现状，如何依靠国外技术引进和多种投融资手段迅速提升国内污泥产业化水平？二是技术路线和处理成本的多样化，如何结合当各地污泥状况和周边条件合理选择？三是如何使得相关政策的配套和收费体系的建立跟得上各地污泥处置所面临的紧迫性要求？

通用技术咨询公司希望通过搭建一个涉及技术筛选和引进吸收、投融资、政策、运营和建设等方面的交流平台，致力于在以下三个方面为我国的污泥处理处置产业化的推进做出贡献：第一，利用其所属央企通用技术集团国际网络和长期在技术引进方面的经验，结合国外技术的引进，推进消化吸收，加快污

水工业市场2009年第5期

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专题

泥产业化的发展；

第二，采用项目融资、基金等多种融资手段，对接政策性资金，适时培育国内相关技术产业，解决各地污泥处理设施建设和提高产业化水平的资金瓶颈；第三，结合咨询公司长期为各地市政主管部门服务所形成的全国性网络，总结国内的各地经验，帮助国家部委和各地政府制定相关技术规范和配套政策，推进收费体系的完善，促进各地经验的交流，帮助各地合理选择技术路线。

就国外技术的引进方面，在污泥处理中，主要集中在减量化、安全化特征突出的，以干化为基础的全干化、干化焚烧或碳化等方面，由于这类处理方式减量化明显，对最终后期处置配套要求低且安全性保障好，对所处理的污水水质适应性强，更适合发达大城市，但建设和运营成本较高，必须利用国产化消化吸收和一定程度的研发改进，才能使这些技术的建设和运营成本降低到一个合理水平并最终能在大中城市普遍采用。

国内在污泥资源化方面，由院校、科研机构或者部分中小企业有很多尝试，虽然建设投入较前者小，但资源化处理方式对最终处置方面的相关配套条件要求较高，或者涉及其他产业的协调配合（如制水泥），对污水特性可能也有限制性要求（如堆肥工艺），适用性方面较有针对性，需要一定的成熟案例和适时的总结分析，方能得到成功推广。而

在国内相对经济发展滞后的地区，我们认为应首先更注重稳定化和安全化，充分选择低成本的处理方式，而要慎重的避免一刀切的统一要求。

所以，总体而言，污泥处理方式多种多样，建设成本和运行费用也千差万别，应该在更多的总结各地经验的基础上，因地制宜，更灵活的选择适合各地的处理处置方式。通用技术集团曾代理全国90%以上的污水厂技术引进外资项目，在全国范围内形成了各地各级市政建设管理部门的客户合作网络，咨询公司一直关注着各地政府对污泥处理越来越突出的需求，在帮助和推动相关政策的科学决策和制定方面，发挥平台作用，促进部委和各地之间的交流，帮助部委和各地政府科学决策。

同时，除了技术、建设和运营经验的交流，政策制定和收费体系保障方面的互相促进和借鉴也是这个平台需要发挥的重要作用之一。我们认为，结合在污水厂近十年来的市场化建设和咨询经验，采用BOT等项目融资方式将大大有利于污泥产业化的发展和处理设施的普及。但是，收费的不到位会增加项目融资的难度，因此，推进相关收费等政策的保障体系的建立将促进项目融资的发展。

同时，我们注意到包括国债、国外金融组织贷款、外国政府贷款等政策性资金在近几年在国内某些城市均在投向污泥处理处置项目，应该利用好这些资

金，并且可以考虑通过项目融资模式的改进，使政策性资金与社会性资本更好的结合，解决污泥处置设施建设的资金瓶颈。

西门子(中国)有限公司水技术部方案经理段崇东：西门子污泥处理处置技术与解决方案

近年来，随着我国城市化进程的加快和国家确定的各水资源保护规划工程的陆续启动，全国城镇污水处理设施的建设速度随之加快，城镇污水处理率逐年提高，污水污泥的产生量相应地不断增加，污泥的处理处置问题日益显现出来。

污泥处理处置的综合解决方案我们认为，污泥的处理必须总体考虑，应以污泥的处置方式确定污泥的处理方案，这个处理方案是一个综合的解决方案。不能分割整个处理处置过程而强调某一局部单元工艺的效果。必须认识到，污泥处理处置应该以“减量化、稳定化、无害化”为目的，“资源化”并不是最终目的。也就是说，污泥处理处置不是以经济效益和赢利为主，而是以保护生态环境、治理环境污染为目的。在实施污泥无害化处理的同时，尽可能利用污泥处理处置过程中的能量和物质，以实现经济效益和节约能源的效果，实现其资源价值。

基于以上的观点，我们提出以下的综合解决方案：

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水工业市场2009年第5期

解决方案一：“污泥半干化+填埋”的特点与优势。工艺简洁：设备数量少，流程短，无需干污泥返混；控制简化：控制点数量少，便于优化控制；安全性高：温度低，湿度高，粉尘量少；灵活性好：湿污泥含水率，干污泥含水率可灵活调整；运营成本低：热能消耗低、可使用沼气、蒸汽和废气；适合国情：处理简单，处置便利，既适用于过渡方案，又留有资源化利用的余地，是当前较为适用的污泥处理处置方法之一。

解决方案二：“污泥干化+焚烧”的特点与优势。组合工艺：将热干化和焚烧组合起来，通过干燥减少水分提高热值，然后通过焚烧回收能量，实现无害化；能量回收：根据能量平衡计算，焚烧污泥的热量用来干化污泥，不需要外加太多的燃料；资源化利用：污泥中有机质是可循环利用的生物资源，通过回收热能用于供热或发电；降低运营成本：单纯的热干化要消耗大量的能源，以焚烧热能干化污泥，大大降低污泥处理成本；适用性广：符合政策法规和当前各地的经济状况。

解决方案三：“污泥半干化+堆肥+土地利用”的特点与优势。组合工艺：将热干化和堆肥组合起来，前段达到减量化，后段实现稳定化和无害化；优势互补：热干化快速减水，使堆肥不需要大量的膨松剂和调理剂，使占地面积减小，升温有利于后续堆肥；资源化利用：污泥中

氮、磷、钾和有机质是可循环利用的生物资源，有机肥的施用增加了肥力，改良了土壤；降低运营成本：合格的堆肥产品可以作为肥料销售，以弥补部分的成本支出，改善其经济效益；适用性广：符合我国政策法规和当前各地的经济状况。

西门子的污泥处理技术

西门子目前在污泥处理处置方面有热对流式的CTD转鼓干化工艺、SBD带式干化工艺，有表面接触式的Ecoflash薄层干化工艺，有污泥IPS好氧堆肥工艺等。

1、CTD污泥干化工艺

CTD（ConvectiveThermalDryer）是一种全能的热对流直接干燥工艺。干燥机由三个同心圆筒构成，称为三通道转鼓。湿污泥被燃烧炉加热的热气流直接干燥，干污泥与工艺气体分离回收后的成品，是均匀的颗粒状，粉尘含量很小。

工艺气体与干污泥经过气/固分离系统后，进入冷凝洗涤系统，然后经工艺风机循环，很少部分的气体除臭后排放。燃烧炉可以使用天然气，也可以使用廉价的沼气或煤。

CTD工艺的特点：从20~30%的脱水污泥干燥到90%的干球颗粒产品；最终产品形成均匀的颗粒，符合EPA40CFR50“A”级产品的要求；系统完全自动化运行；起动和停车时间短；需要部分干固体回流；工艺气体循环率达到90%以上；可以设置热回收系统；适合于

大中型干化厂，蒸发能力1000~10000kg/h。

CTD工艺的优势：简单的储存、输送、使用或处置最终产品；灵活、简单、运行安全；低排放，对环境影响轻微；低能源需求；良好的操作环境。

2、Ecoflash污泥干化工艺

Ecoflash薄层干化工艺是一种表面接触式污泥干燥工艺，属于间接干化工艺。在干燥机定子的夹套中使用导热油或蒸汽作为加热介质，通过热传导蒸发污泥中的水份。系统中循环有少量的工艺气体，主要是为了带出干燥过程蒸发的水份，以保证干燥机持续的高效干燥。

Ecoflash薄层干燥机主要由定子、转子和带支撑架的机座组成。定子为圆筒形带有加热夹套，加热介质在夹套中流动换热。使用导热油时的温度一般在240~280°C之间。转子上安装有许多桨叶，这些桨叶的方向和与壁的间距可以调节，较高的转速保证了桨叶前端的切线速度在30~35m/s之间，能产生足够的离心力。基座上有定子和转子独立的支撑架，保证不同部分的热膨胀和收缩不会损坏设备，提高了设备的密封性和寿命。

Ecoflash薄层干燥工艺，其主要设备有：污泥缓冲仓、污泥泵、Ecoflash薄层干燥机、冷凝洗涤塔、工艺风机、排气风机、汽水分离器、热交换器、干污泥料仓、干污泥输送机等。供热部分包括：导热油炉、热油循环泵、油气分离器、储罐和高位

我国污泥处理处置的市场分析

水工业市场2009年第5期

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专题

槽、油路系统等。

3、IPS污泥堆肥工艺

IPS系统是完整的槽式、带有搅拌、鼓风的自动化堆肥工艺。而且还配套有生物滤池对臭气进行处理。系统设计可以接纳脱水污泥和其它类型的有机废物，混合使用膨松剂使物料转化成高质量的堆肥产品。

典型的IPS堆肥系统设施应该是完整的。其中包括混合区、堆肥槽、卸料区、陈化区和膨松剂储存区，堆肥过程是在曝气的混凝土槽子中进行的。每个工作日，脱水污泥或有机废物与膨松剂混合，然后装到每个槽子的前端，IPS曝气翻堆机可以通过槽壁上的轨道行走，翻堆机进行搅拌、曝气和混合，并且将槽内全部物料向后移动2.7到4.0米左右。

当翻堆机运行一个周期后，IPS系统在前端空出一些空间再装新物料。翻堆机自动返回到移动车上，然后转到另一个槽子上重复同样的过程。每一台翻堆设备可以在9~12小时的工作往复中完成6~8个堆肥槽的翻堆作业。污泥在堆肥槽中的停留时间在18到21天。

温度、通风和停留时间对于IPS堆肥过程是至关重要的。本设计中依据美国EPA的调整标准，每一个堆肥槽都划分几个曝气区域，并单独安装测温热电偶和鼓风设备。在槽中每一个区域用温度反馈和时间间隔两者来控制供氧量和温度。曝气鼓风机通过堆肥物料下面垫层中的曝气管

供气。

按照美国EPA503条例的规定，IPS系统好氧过程必须保持温度55℃持续至少3天，以及平均温度为45℃至少14天。美国EPA已经认证IPS堆肥系统达到了深度杀灭病原体（PFRP）的要求。

加剂。

“脱硫固氮清洁净粉”应用于燃煤锅炉节能效果十分理想。其工作原理为催化燃烧，促进燃烧提高燃烧速度及火焰温度。它在参与煤炭的燃烧过程中，从中温至高温段逐浙释放新生态氧——一种高效的内部供氧形式，促进催化燃烧，其效能大大高于外部供氧，有效地解决了燃煤的裹灰、层叠以及锅炉内部供氧不足的问题，使煤炭的热值发挥最大的效果，并提高燃烧速度和温度，因此中低热值煤即可发挥高热值煤的同等效能，同热值煤则可提高15%的热效率。

从锅炉烟气脱硫的环保角度而言，“脱硫固氮洁净粉”是一种炉内脱硫技术，区别于被动地从烟气中脱硫的技术，是一种无需设备投入的非改造式，从本质上减少了二氧化硫、氮氧化物对大气污染的优秀技术。烟气脱硫（如目前在大型电厂普遍采用的湿式石灰石/石膏法）是一种需宠大设备投入及昂贵运行成本的消极模式，它不仅不节能，而且还会增加能耗。与之相比，“脱硫固氮法洁净粉”的先进性不言而喻。其脱硫原理是运用物理原理，巧妙地利用离子交换运动，使燃煤中的硫在高温释放时，被洁净粉中相应的元素结合，生成含硫复盐，而被固着在炉渣中。“脱硫固氮法洁净粉”中配有适量的钾、钡、钙等元素，在燃煤的低温区至高温区逐渐升温于燃烧过程中，脱硫作用起着

上海电器科学研究所（集团）有限公司业务经理原良晓：脱硫固氮洁净粉在污泥处置中的应用

新型的污泥产品应具有如下特点：具有明显的节能效果；具有相当的脱硫固氮的环保效应；能够成为污水处理厂的新的经济增长点；企业（使用者）可以因此节约燃料成本。很显然，常态的污泥并不具备上述特点，因此只能通过技术手段赋于它。

上海电器科研所研制的“脱硫固氮法洁净粉”是一种脱硫、固氮且节能的环保型燃煤添加剂。经浙江、山东、上海等地多次试验，并经上海嘉定区普陀区环境监测站检测，结果表明“脱硫固氮法洁净粉”脱硫率＞65%，固氮率达60%，炉渍含碳量下降10%以上。目前“脱硫固氮洁净粉及其生产方法与应用”已获国家发明专利，专利号ZL02115986.6国际主分类号C10L10/04.脱硫固氮洁净粉的原料取材于某地的某矿石尾矿，适当掺入某些添加成份配制而成，故成本低薄，加工简单，储量充沛，安全性好，是一种兼具脱硫固氮节能等综合效果的环保型添

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水工业市场2009年第5期

承前启后的作用，因而有效地解决了温差不同情况下，效果不一的难题。实验型工业锅炉试验表明：煤炭中的总硫在充分燃遴后有90%左右转化为高熔点复盐而滞留在炉渣中，从而达到了煤炭清洁化燃烧的高质量环保标准。

“脱硫固氮洁净粉”拥有很强的活性物质，对锅炉的结焦，有着相当良好的效果，我们在试验中已观察到锅炉中原有结焦物，被催化燃烧而脱落的现象。

“脱硫固氮洁净粉”中的固硫组成。如硅、钾、钡、钙等都是极其稳定的金属物质，它们不仅起着重要的脱硫作用而且还有益于延长锅炉的使用寿命。

由于污泥的成份较为复杂，它虽然有一定的发热量（一般在(上接49页)去除水中的微污染物应用中，紫外线+过氧化氢的方法已经成为一种可行的工程新技术应用和目前常用的深度氧化处理方法具有技术和经济可比性甚至不可替代性，将会成为未来水厂深度处理中一种重要的工艺选择。

800~1000大卡）。传统的三大处置方法或需大量占用耕地成本过高且有二次污染之忧。如前所述，脱硫固氮洁净粉除了环保效能外，还具有催化燃烧，促进燃烧，提高燃烧速度和火焰温度的特点，为我们提供了一个崭新的处置污泥的技术思路。为此，我们于2006年6月利用上海普陀区曹杨污水处理厂提供的污泥与原煤作了一个对比测试。在测试中，我们用3%的脱硫固氮洁净粉85%的煤炭（热值5500大卡）和12%的污泥（通过人工晾晒后，其含水率由80%下降到20%左右），充分混合均匀，在上海化工机械一厂的燃烧锅炉进行燃用。100%同质煤炭与燃用置换15%的污泥及洁净粉的“污泥煤”的热工对比测试。测试共计二天。测试结果表明：在同等[2]Bolton，J.R.，Dussert，B.，Bukhari，Z.，Hargy，T.，Clancy，J.L.，1998.InactivationofCryptosporidiumparvumbymedium-pressureUltravioletlightinfinisheddrinkingwater.In:ProceedingsoftheAmericanWaterWorksAssociationWaterQualityTechnologyConference，November1–5，SanDiego，CA，US，1998.

[3]陈忠林，焦中至，王东田等.氯胺消毒对消毒副产物的控制研究，深圳，城镇饮用水安全保障技术研讨会，2004

[4]彭广勇，高乃云，汪学娇，等.

氯消毒过程中苯酚生成2-氯

条件下，污泥煤的正平衡效率较100%的原煤提高了7.3%。换言之，根据经验凡热效率提高一个百分点，其实际节煤效果可乘上1.5的系数，这就意味着污泥煤较原煤的节能效果达10.95%，再加上先前置换出的15%原煤，充分表明利用脱硫固氮洁净粉在处置污泥的同时，达到了节煤25%以上的效果。

从国家环保部关于《污水处理厂处理处置最佳可行技术导则》（征求意见稿中）我们得知，运用目前污水处理厂现有的技术和设备将“泥饼”，经过脱水或干化工艺，将含水率为80%左右的湿污泥制成含水率30%左右的干污泥是完全可行的，剩下的工作只是将干污泥与脱硫固氮洁净粉按比例配制即可得污泥产品。

酚影响因素的研究，中国给排水，2008，24（17）：105～108[5]刘文君.饮用水紫外线消毒研究.深圳深圳海川环境技术有限公司技术讲座，2007

[6]郄燕秋，朱晓辉，吕东明，等.饮用水紫外线消毒–实施安全消毒的要技术选择.给水排水，2008，34(6):9～13[7]CNN.PrescriptiondrugsfoundindrinkingwateracrossU.S.网址：www.cnn.com/2008/HEALTH/03/10/pharma.water1.ap[8]BoltonJ.R.UltravioletAppli-cationsHandbook.2001，BoltonPhotosciencesInc，Edmonton，Canada

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国污泥处理处置的市场分析

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