某市市政污泥特征分析及处置建议

2.3污泥中的元素与热值分析

对6家市政污水厂的污泥进行取样，对污泥中的元素及热值进行检测分析，结果见表4。

注：按照Dulong公式进行计算：

高位发热量：34000×C/100+14300×（H-O/8）+10500×S/100

低位发热量：高位热值-2500×（9H/100+W/100）

由表4可知，碳、氢元素的含量越高，污泥的热值也越高，这与马蜀等人得出的结论相似，污泥中的碳、氢、氧、氮、硫决定了污泥的燃烧特性与热值[4]。污泥含水率的加权平均值为85.2%，而污泥中的水分是污水处理厂污泥热值的重要影响因素，当污泥含水率达到79.9%时，其热值将全部用于污泥水分的蒸发，能量损失达到100%[5]。若污泥最终处置采用焚烧方式，应进一步降低污泥含水率。

由图1可知，计算的污泥低位干基热值与测试值结果相近。其中，1#、4#和5#污泥热值低于加权平均值，这是由于这些市政污水厂中混入了不同比例的机加工及光电子生产废水，对污水厂污泥的热值产生了负影响。

污泥热值测试值的加权平均值为1.36×104kJ/kg，而中国大部分城市的污泥干基热值均值为11850kJ/kg，该市的污泥低温干基热值较高于中国大部分城市的污泥，而且高于右江矿区的褐煤热值实测值1.21×104kJ/kg[6]。但是，日本、美国、德国等发达国家的污泥干基热值均值在15257～19019kJ/kg[7]，该市污泥的干基热值相比欧美等发达国家低了10.9%～28.5%。

3污泥处理处置工艺路线建议

根据孔祥娟等人对污泥处理处置技术的研究[8]，关于生活污水及工业废水的混合污泥建议采用的处理处置方案有：热干化+焚烧，工业窑炉协同焚烧，石灰稳定+填埋，深度脱水+填埋。其中，填埋处置方式由于场地的使用条件，及对周围土壤和地下水环境的影响，污泥填埋处置在中国的应用将受到限制[9]。

根据表4中污泥低位干基热值的测试值，将污泥含水率降至55%时，污泥热值均值可达到6120kJ/kg，满足《城镇污水处理污泥处置单独焚烧用泥质》（GB/T24602-2009）中污泥自持燃烧低位热值5000kJ/kg以上的要求，可采用降低污泥含水率后焚烧的工艺路线，污泥焚烧工艺能实现彻底的减量化，使污泥减量化达90%，建议采用热干化+焚烧或协同焚烧的处置方式。

4结论

（1）该市6家污水厂以生活污水的处理为主，出厂污泥浸出重金属含量均低于《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》GB5085.3-2007與《城镇污水处理污泥处置单独焚烧用泥质》（GB/T24602-2009）；

（2）污泥中的水分是污水处理厂污泥热值的重要影响因素，该省市污泥含水率的加权平均值为85.2%，应进一步降低污泥含水率；

（3）污泥热值测试值的加权平均值为1.36×104kJ/kg，高于中国大部分地区的污泥热值，建议将污泥干化后采用焚烧或协同焚烧的污泥处理处置技术路线；

（4）建议增加对该市污泥重金属总量的检测，分析污泥中的重金属形态分布特征，评价污泥进行土地利用的可行性。

参考文献：

[1]王云江.市政工程概论[M].中国建筑工业出版社，2011.

[2]李艳霞，陈同斌，罗维等.中国城市污泥有机质及养分含量与土地利用[J].生态学报，2003，23（11）：2464-2474.

[3]郭广慧.我国城市污泥中养分和重金属含量及农用潜力分析[D].西南大学，2007.

[4]马蜀，高旭，郭劲松.城市污水处理厂剩余污泥的元素含量分析[J].中国给水排水，2007，23（19）：60-63.

[5]陈萌，韩大伟，吉芳英等.城市污水处理厂污泥热值及影响因素分析[J].给水排水，2008，34（04）：37-40.

[6]崔凤海.中国主要褐煤矿区高位发热量的计算[J].洁净煤技术，2003，9（04）：47-49.

[7]蔡璐，陈同斌，高定等.中国大中型城市的城市污泥热值分析[J].中国给水排水，2010，26（15）：106-108.

[8]孔祥娟，王洪臣，张辰等.城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南研究[J].建设科技，2016（07）.

[9]李滨丹，孙明宇.探析城市污泥填埋处置的发展趋势研究[J].环境科学与管理，2014，39（04）：89-91.

《山东工业技术》作者：阮燕霞，阮燕霞，何志锋，梁华杰，王冠平

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