《城镇污水处理厂污泥处理处置污染防治最佳可行技术指南(试行)》

3.6.2 水热预处理+机械脱水

水热预处理+机械脱水指利用过热饱和高温水蒸汽对污泥进行预处理后进行机械脱水，水蒸汽使污泥中生物体的细胞壁破碎，释放结合水，并降低污泥粘滞性。脱水后污泥含水率降至 50%左右。

4 污泥厌氧消化技术

4.1 工艺原理

污泥厌氧消化是指在厌氧条件下，通过微生物作用将污泥中的有机物转化为沼气，从而使污泥中有机物矿化稳定的过程。厌氧消化可降低污泥中有机物的含量，减少污泥体积，提高污泥的脱水性能。

4.2 工艺流程及产污环节

污泥经过浓缩池浓缩后，利用泵提升进入热交换器，然后进入厌氧消化池，在微生物作用下污泥中有机物得到降解。厌氧消化过程产生的沼气经脱水、脱硫后可作为燃料利用。消化稳定后的污泥经脱水

形成泥饼外运处置。污泥厌氧消化工艺流程及产污环节见图 2。

图 2 污泥厌氧消化工艺流程及产污环节

污泥厌氧消化产生的主要污染物包括消化液、沼气利用时排放的尾气以及设备噪声。

4.3 污泥厌氧消化工艺类型

4.3.1 高温厌氧消化

经过浓缩、均质后的污泥(含水率 94%～97%)进入高温(53±2oC)厌氧消化池进行厌氧消化，有机物降解率可达 40%~50%，对寄生虫(卵)的杀灭率可达 99%，消化时间为 10～15d。高温厌氧消化池投配率以 7%～10%为宜。

该工艺的特点是微生物生长活跃，有机物分解速度快，产气率高，停留时间短，但需要维持消化池的高温运行，能量消耗较大，系统稳定性较差。

4.3.2 中温厌氧消化

经过浓缩、均质后的污泥(含水率 94%～97%)进入中温(35℃±2℃)厌氧消化池进行厌氧消化。中温厌氧消化分为一级中温厌氧消化(停留时间约 20 d)和二级中温厌氧消化(停留时间约 10 d) 。中温厌氧消化池投配率以 5%～8%为宜。

该工艺的特点是消化速率较慢，产气率低，但维持中温厌氧的能耗较少，沼气产能能够维持在较高水平。

4.4 消耗及污染物排放

4.4.1 厌氧消化能源消耗

污泥厌氧消化的能耗主要用于维持厌氧反应温度及维持污泥泵、污水泵(进出料系统) 、搅拌设备和沼气压缩机等设备运转。能耗水平取决于厌氧消化搅拌方式，搅拌强度通常为 3~5W/m 3 。

污泥厌氧消化的电耗占城镇污水处理厂全厂用电的 15%～25%;污泥加热的热耗占全厂热耗的 80%以上。如污泥消化产生的沼气全部用于发电，可解决整个城镇污水处理厂内 20%～30%的用电量。

4.4.2 厌氧消化污染物排放

4.4.2.1 沼气利用排放的尾气

沼气中甲烷含量为 60%~65%，二氧化碳(CO 2 )含量为 30%~35%，硫化氢(H 2 S)含量为 0%~0.3%。

沼气燃烧或发电会产生尾气，尾气中主要污染物为氮氧化物(NOx) 、二氧化硫(SO 2 )和一氧化碳(CO) 。

4.4.2.2 消化液

消化液中化学需氧量(COD Cr )浓度为 300～1500 mg/L;悬浮物(SS)浓度为 200～1000 mg/L;氨氮(NH 3 -N)浓度为 100～2000 mg/L;总磷(TP)浓度为 10～200 mg/L。

4.4.2.3 噪声

污泥厌氧消化过程中噪声的主要来源为发电机。在未加隔声罩的情况下，国产发电机距机体 1 m 处噪声约 110dB(A) 。

4.5 污泥厌氧消化前处理新技术

污泥厌氧消化前经过前处理，能够减少污泥消化的停留时间，提高产气量。污泥水热干化技术和超声波处理技术是污泥厌氧消化前处理技术中研究较成熟的两种技术。

污泥水热干化技术是指在一定温度和压力下使加热后污泥中的微生物细胞破碎，释放胞内大分子有机物，同时水解大分子有机物，进而破坏污泥胶体结构，从而改善污泥的脱水性能和厌氧消化性能。

超声波处理技术是指利用极短时间内超声空化作用形成的局部高温、高压条件，伴随强烈的冲击波和微射流，轰击微生物细胞，使污泥中微生物细胞壁破裂，进而减少消化的停留时间，提高产气量。

5 污泥好氧发酵技术

5.1 工艺原理

污泥好氧发酵是指在有氧条件下，污泥中的有机物在好氧发酵微生物的作用下降解，同时好氧反应释放的热量形成高温(>55℃)杀死病原微生物，从而实现污泥减量化、稳定化和无害化的过程。

5.2 工艺流程及产污环节

污泥好氧发酵通常包括前处理、好氧发酵、后处理和贮存等过程。前处理包括破碎、混合、含水率和碳氮比的调整;好氧发酵阶段通常采用一次发酵方式;后处理主要包括破碎和筛分，有时需要干燥和造粒。污泥好氧发酵工艺流程及产污环节见图 3。

污泥好氧发酵过程中产生的主要污染物是恶臭气体、粉尘及滤液。