㈠ 污泥的性質指標都有哪些
污泥的性質指標：
1．污泥含水率
污泥中所含水分的重量與污泥總重量之比的百分數稱為污泥含水率。初次沉澱池污泥含水率介於95％～97％，剩餘活性污泥達99％以上。
2．揮發性固體和灰分
揮發性固體(或稱灼燒減重)近似地等於有機物含量，用VSS表示，常用單位mg／L，有時也用重量百分數表示。VSS也反映污泥的穩定化程度；灰分(或稱灼燒殘渣)表示無機物含量。
3．濕污泥相對密度與干污泥相對密度
濕污泥質量等於污泥所含水分與干固體質量之和。濕污泥相對密度等於濕污泥質量與同體積的水質量之比值。
㈡ 污泥的定義與四種分類方法概述
污泥的定義及其種類
目前常用的給水和廢水處理方法有物理法、化學法、物理化學法和生物法。|污泥乾燥機|無論哪種方法都或多或少會首開沉澱物、顆粒物和漂浮物等，所產生的物質統稱為污泥。污泥是一種由有機殘片、細菌體、無機顆粒和膠體等組成的非均質體。它很難通過沉降進行徹底的固液分離。|污泥烘乾機| 由於污泥的來源及水處理方法不同，產生的污泥性質也有所不同。污泥的性質主要取決於被處理廢水的成分、性質及處理工藝。雖然污泥體積比處理廢水體積小得多，但污泥處理設施的投資卻佔到總投資的30%～40%，甚至超過50%.因此從污染物無害化處理的角度來看，污泥處理|污泥烘乾機|佔有十分重要的地位。
污泥的種類很多，分類也比較復雜，目前一般可按以下方法分類。
1、按來源分
大致可分為給水污泥、生活污水污泥和工業廢水污泥三類。
生活污水還可按處理方法進一步分類。工業廢水污泥可以按其來源分類：
食品加工、印染工業廢水等污泥：揮發性物質、蛋白質、病原體、植物和動物廢物、動物脂肪、|污泥烘乾機|金屬氫氧化鋁、其他碳氫化合物；
金屬加工、無機化工、染料等廢水污泥：金屬氫氧化物、揮發性物質、動物脂肪和少量其他有機物
鋼鐵加工工業廢水污泥：氧化鐵（大部分）、礦物油油脂;|污泥乾燥機|
鋼鐵工業等廢水污泥：疏水性物質（大部分）、親水性金屬氫氧化物、揮發性物質
造紙工業廢水污泥：纖維、親水性金屬氫氧化物、生物處理構築物中的揮發性物質。
2、按污泥成分及性質分
以有機物為主要成分的污泥可稱為有機污泥，|污泥烘乾機|其主要特性是有機物含量高，容易腐化發臭，顆粒較細，密度較小，含水率高且不易脫水，呈膠狀結構的親水性物質，便於用管道輸送。
生活污水處理產生的混合污泥和工業廢水產生的生物處理污泥是典型的有機污泥，|污泥乾燥機|其特性是有機物含量高（60%～80%），顆粒細（0.02～0.2mm），密度小（1002～1006kg/m3),呈膠體結構，是一種親水性污泥，容易管道送，但脫水性能差。
以無機物為主要成分的污泥常稱為無機污泥或沉渣，沉渣的特性是顆粒較粗，密度較大，含水率較低且易於脫水，|污泥烘乾機|但流動性較差，不易用管道輸送。給水處理沉砂池以及某些工業廢水物理、化學處理過程中的沉澱物均屬沉渣，無機污泥一般是疏水性污泥。
3、按污泥從污水中分離的過程分
1>初沉污泥。指污水一級處理過程中產生的沉澱物，|污泥乾燥機|其性質隨污水的成分，特別是混入的工業廢水性質而發生變化。
2>活性污泥。指活性污泥處理工藝二次沉澱池產生的沉澱物，扣除迴流到曝氣池的那部分後，|污泥烘乾機|剩餘的部分稱為剩餘活性污泥。
3>腐殖污泥。指生物膜法（如生物濾池、生物轉盤、部分生物接觸氧化池等）污水處理工藝中二次沉澱池產生的沉澱物。
4>化學污泥。指化學強化一級處理（或三級處理）後產生的污泥。
4、依據污泥的不同產生階段分，這也是較為常用的分類方法之一。
1>生污泥。指從沉澱池（包括初沉池和二沉池）排出來的沉澱物或懸浮物的總稱。
2>消化污泥。指生污泥經厭氣分解|煤泥乾燥機|後的得到的污泥。
3>濃縮污泥。指生污泥經濃縮處理後得到的污泥。
4>脫水干化污泥。指經脫水干化處理後得到的污泥。
5>乾燥污泥。指經乾燥處理後得到的污泥。
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㈢ 污泥資源化在城市污水處理廠的利用
污泥資源化在城市污水處理廠的利用具體內容是什麼，下面中達咨詢為大家解答。
1.城市污水處理廠污泥的特性
1.1污泥量大
隨著中國社會經濟和城市化的發展，城市污水的產生及其數量在不斷增長。中國的城市污水處理廠的數量從1977年的35座增加到2004年的667座，城市污水處理能力達到3000×104m3/d。按2004年中國的污水處理能力統計，每天約產生7000t的污泥餅，佔中國總固體廢棄物的3.2%，而且年增長率大於10%。中國城市污水量在未來二十年還會有較大增長，根據預測，2010年污水排放量將達到440×l08m3/d，到2020年污水排放量達到536×108m3/d。隨著中國污水處理事業的發展，污泥的處理處置問題在城市污水處理中佔有的位置已日益突出。
1.2污泥性質安全穩定
一般城市污泥中都含有一定量的重金屬，其含量的高低往往就決定它是否可以農用。中國污水處理廠污泥中含有多種重金屬，其含量的性質較為穩定，主要以Zn和Cu為主，其他重金屬含量較低。一般的城市污水處理廠污泥有害成分比較低，因此，城鎮污水處理廠的污泥採用好氧堆肥之後土地利用是適宜的，也是安全的。污泥的pH值為6～7，一般不會明顯影響後續處置及利用。隨著人們環保意識的增強，污泥中重金屬含量呈下降趨勢。
1.3肥效較高
城市污水處理廠產生的污泥中含有大量的N、P、K及有機質，而且N、P以有機態為主，還含有植物所必須的多種微量元素。中國污泥的有機質平均含量為37.18%，N、P、K平均含量分別為3.03%、1.52%、0.69%，均超過國家堆肥需要的養分標准。在中國，不同地區污水處理廠污泥的養分含量相差較大，同一地區城市污泥中鉀的含量變化並不大。從長遠來看，中國污水處理廠的污泥中N、P的含量將隨著脫氮脫磷等二級污水處理工藝的增加而增加，這將有利於污泥土地利用和堆肥處理。
2.城市污水處理廠污泥的處理技術
2.1污泥消化
污泥消化利用微生物的代謝作用分解污泥中的有機物，使污泥穩定並降低污泥總量。一般分為好氧消化和厭氧消化。厭氧消化較常用，其優點為：顯著減少污泥體積，消除惡臭，污泥易脫水，性質穩定，更適宜作肥料。
2.2污泥熱處理
熱處理是污泥加熱、熱解、氣化處理的總稱，也是污泥穩定化和改善性能的有效方法。加熱法可殺死污泥中的微生物和寄生蟲卵，破壞有機物，使污泥易於脫水，但能耗較高，會產生惡臭。熱解法是將脫水乾燥後的污泥在隔絕空氣條件下進行高溫干餾、裂解從而得到可燃氣體、焦油、苯酚等產品並使污泥大大減容。
2.3等離子體處理
該法是最近研究成功的，它利用電弧等離子體技術產生高溫突躍處理脫水污泥，使污泥中的有機物發生物理化學變化，從中快速製得可燃氣體，其主要成分是CO，產物氣體可直接點火燃燒。試驗結果表明，污泥含水量在43%左右時，CO產率較高。
3.城市污水處理廠污泥的資源化開發
我國城市生活污水處理行業，一直面臨著污泥的出路問題，但污泥的根本出路是資源化，因此需要加強對污泥利用的開發研究，化害為利，使污泥的產生、處置與環境保護之間達到一個良好的平衡。目前，污泥資源化利用主要有以下幾種方法：
3.1污泥農林利用
綜上所述，城市污泥含有大量的有機質和N，P，K以及Mn，Zn，Cu，S，Fe等植物生長元素，是一種良好的肥料和土壤改良劑.田間實驗表明污泥用於農田後能改良土壤的物理化學性質，增加土壤營養成分，提高土壤可耕作性將污泥施用於花卉、草坪等，既可遠離食物鏈，又可就近消化污泥，還能減少化學肥料的用量，但污泥也含有大量有害物質，污泥中的重金屬是決定污泥能否農林利用的主要因素。
3.2環保材料
從污泥中提取出微生物絮凝劑，不僅可用於油水分離，還可用於去除污水中的懸浮物、有機物等。礦化污泥可制備用於回收水表面溢油的吸附劑，且效果相當顯著，活性污泥能作為粘結劑將無煙粉煤加工成型煤.在加工過程中，污泥可改善高溫下型煤內部孔結構，降低灰渣中的殘碳，污泥熱值也得到充分利用。未馴化污泥可製成降解五氯酚的顆粒污泥，而經氯苯馴化的污泥對氯苯、鄰二氯苯、間二氯苯等共存的體系具有良好的降解作用。
3.3建材利用
有些工業廢水和生活污水混排處理後的污泥含有機廢物、重金屬和一些有害微生物，可用於製造磚塊、生態水泥、陶粒、填料等.比如有的城市污水廠與水泥製品廠或制砧廠合作，把污泥作為建材產品的摻合料一起焚燒，最終生產出質量完全符合標準的建材產品，同時還降低了生產成本.這種處置過程，充分利用了污泥中的無機物（粘土），補充了當前水泥生產與制砧生產緊缺的泥源；同時充分利用了污泥中有機物（具有熱值）作為輔助燃料，減低了建材產品生產的煤耗量；由於焚燒溫度高達1200℃、污泥中病原體被徹底毀滅；燃燒過程中產生的有害廢氣（如二堊英）被徹底分解，又無殘留灰渣，徹底避免了對環境的污染；同時為建材生產廠提供了再生資源，降低建材產品的單位成本；根據市場經濟運作，污水廠還從中得到了應有的實惠.但是污泥建材利用應考慮重金屬浸出率及放射性污染物、有機污染物的影響。
3.4污泥的高溫堆肥
目前世界各國採用的方法有靜態和動態堆肥兩種，如自然堆肥法、圓柱形分格封閉堆肥法、滾筒堆肥法、豎式多層反應堆肥法以及條形靜態通風等堆肥工藝，這些方法都在不斷發展.美國20世紀80年代初開發了比較完善的貝爾茨維爾好氧堆肥法，主要採用堆底穿孔管道通入空氣的方法，能夠防止臭氣擴散，比較安全衛生。污泥連續發酵工藝主要是利用快速發酵回轉倉完成中溫、高溫發酵工藝，是目前國際上較為先進、也較為普遍使用的處理方法.它具有高效、防臭和成品質量高的特點，已在美國、日本、歐洲廣為採用。
3.5其他綜合利用
有的城市污水廠污泥則與制熱單位合作，利用污泥替代部分燃煤制熱，取得了較好的效果.污泥通過焚燒達到了無害化處置，制熱單位由於獲得了污泥這一再生資源，緩解了當前燃煤供應緊張的局面，並降低了制熱生產成本。
結論
污泥的最佳處置途徑是資源化利用，它不僅可以處置污泥，而且還可以充分利用資源，節約資源，為污水處理廠的污泥處置與處理找到一條化害為利、變廢為寶的合理出路，實現經濟利益與社會效益同步增長。污泥堆肥土地利用、建材利用、厭氧發酵工業化制氣技術等都能夠充分利用污泥中有機物含量高的特點，不僅可以解決污泥出路問題，也產生大量的有用物質，節省了大量的土地面積，是適合我國國情的有前途的污泥處置方法。鑒於污泥土地利用所涉及的研究與利用等方面的種種問題，要想達到安全有效的目標，需要政府有計劃地組織環境保護部門同農業部門開展污泥土地利用方面的科學研究，以經濟、安全、合理、有效、有益的原則利用污泥，以發揮其巨大的經濟效益、社會效益和生態效益。
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㈣ 污水處理中什麼是物化污泥，什麼又是生化污泥
物化污泥一般指工業生產所產生的廢料、垃圾等經排放進入污水處理沉澱後的混合回物質。這一類物質一般具答有物理或化學危害，如重金屬、化學毒物、放射性有毒物質（放射性廢料）等，如處理不當可能對生態環境造成嚴重且難以逆轉的破壞。
生化污泥則常見於城市排污、醫療單位污物處理以及生物化學科研機構產生的人畜糞便、醫療廢物和生物化學廢料等，其含有的細菌、病毒、有害微生物（寄生蟲如阿米巴、血吸蟲等）等有害物質在合適的環境下繁殖有可能導致瘟疫，對環境造成極大影響。
㈤ 污水處理廠的活性污泥膨脹有哪些特徵
污水處理廠活來性污泥污自泥膨脹是指污泥體積膨脹，
含水率上升，不易沉澱。按污泥絮體平均直徑的大小將污泥分成大（<500μm）、
中（150-500μm）、小（>150μm） 三個等級，絮體尺寸不同的污泥，
其界面沉澱速度有很大差異。污泥的沉降性能主要靠污泥容積指數（SVI）來描述，
良好的活性污泥的 SVI 值小於 100ml/g。
污泥膨脹問題是活性污泥自產生以來一直伴隨並常常發生的一個比較常見而且棘手的問題，
其主要特徵是：
污泥結構鬆散，質量變輕，沉澱壓縮性能差；
SV30 值增大，有時達到90%，SVI 達到 300 以上；
大量污泥流失，出水渾濁；
二次沉澱難以固液分離，迴流污泥濃度低，有時還伴隨大量的泡沫的產生，無法維持生化處理的正常工作。
污泥膨脹是生化處理系統較為嚴重的異常現象之一，它直接影響出水水質，並危害整個生化系統的運作。活性污泥發生膨脹後，由於膨脹污泥含水率高，不易沉澱，造成污泥流失增多。
污泥膨脹常從以下幾個方面判定：
絲狀菌引起的污泥膨脹中，絲狀菌總長度大於1x10^4m/g 等；
污泥鬆散，污泥體積指數較大，一般認為 SVI 值超過 200 則標志已產生污泥膨脹；
沉降性能差，區域沉降速度小。
㈥ 怎樣判斷污水處理中活性污泥的性能
從外觀看：絮凝狀況,沉澱時間,氣味,污泥顏色。
從數據看：污泥指數,沉降比,污泥齡,溶解氧 。
污泥調理方法：
1. 化學調節法
(1)混凝劑：
污泥化學調理常用的混凝劑及其高分子聚合電解質；有機高分子聚合電解質和微生物混凝劑等3類。
1) 無機混凝劑：鋁鹽、鐵鹽；投加量為污泥干固體重量的（7～20）%。
2) 高分子混凝：PAM（聚丙烯醯胺），投加量為污泥乾重的1%以下。
助凝劑：本身不起混凝作用，調節污泥的PH值，改變污泥顆粒結構，破壞膠體的穩定性，提高混凝效果，如硅藻土、石灰等。
3) 微生物混凝劑：20世紀70年代開始研製，主要3種：直接用微生物細胞為混凝劑；從微生物細胞提取出的混凝劑；微生物細胞的代謝產物作為混凝劑。由於微生物混凝劑具有無毒，無二次污染，可生物降解，混凝絮體密實，對環境和人類無害等優點而受到重視與推廣應用。
a.直接用微生物細胞為混凝劑：細菌、黴菌和酵母菌等。
b.從微生物細胞提取的混凝劑：真菌、藻類含有葡萄糖、甘露聚糖、N－2醯葡萄糖等在鹼性條件下水解生成的帶陽電荷的脫乙醯幾丁質（殼聚糖），含有活性氨基和羥基等具有混凝作用的基團。
c.微生物細胞的代謝產物作為混凝劑：微生物細胞代謝產物主要成分為多糖具有混凝作用，如普魯蘭。
（2）助凝劑
一般不起混凝作用。助凝劑的作用實調節污泥的PH值；供給污泥以多孔狀格網的骨架；改變污泥顆粒結構破壞膠體的穩定性；提高混凝劑的混凝效果；增強絮體強度。主要有：硅藻土，珠光體，酸性白土，鋸屑，污泥焚燒灰，電廠粉塵，石灰及貝殼粉等。
助凝劑的使用方法有兩種：一種方法是直接加入污泥中，投加量一般為10～100mg/L；另一種方法是配製成1%～6%濃度的糊狀物，預先粉刷在轉鼓真空過濾機的過濾介質上成為預覆助凝層。
2. 熱處理法
污泥熱處理兼有污泥穩定、消毒和除臭等功能。適用於初沉污泥，消化污泥，活性污泥，腐殖污泥及它們的混合污泥。可分為高溫加壓熱處理法與低溫加壓熱處理法兩種。
（1）高溫加壓熱處理法
控制條件：溫度為170～200℃，壓力為1.0～1.5MPa，反應時間為1～2h。
（2）低溫加壓熱處理法
控制條件：溫度低於150℃（可在60～80℃時運行），壓力為1.0～1.5MPa，反應時間1～2h。
3. 冷凍法
即膠體顆粒開始冷凍，隨著冷凍層的發展，顆粒被向上壓縮濃集，水分被擠向冷凍界面。由於冷凍層的迅速形成，有部分顆粒妨礙水分的流動，因而在新的冷凍界面重新開始冷凍，使濃集後的顆粒夾在冷凍層之間。濃集污泥顆粒中的水分被擠出。冷凍－融解使污泥顆粒的結構被徹底破壞，脫水性能大大提高，顆粒沉降與過濾速度可提高幾十倍。可直接進行脫水。
冷凍－融解過程使不可逆的，即使再用機械脫水或水泵攪拌也不會重新成為膠體。
4. 淘洗法
此法適用於消化污泥的調理。淘洗法使以污水處理廠的出水或自來水、河水把消化污泥中的鹼度洗掉以便節省混凝劑用量，但需要增設淘洗池及攪拌設備。一減一増大體可抵消，加上目前高效混凝劑的不斷開發，淘洗法已逐漸被淘汰。
㈦ 污泥的分類和特性
污泥的分類和特性
在城市污水和工業廢水處理過程中，不可避免地產生一定量的污泥，可以用泵輸送，但是很難通過沉降進行固液分離。污泥一般含洞賣有有機物、病菌等，若不加處理隨意堆放，將對周圍環境造成污染。
1.污泥的分類
⑴按污水的來源特徵，可分為生活污水污泥和工業廢水污泥。
⑵按污水的成分和特徵，可分為有機污泥、無機污泥、親水性污泥和疏水性污泥。
⑶按污泥處理的不同階段，可分為生污泥、濃縮污泥、消化污泥、脫水污泥和干化污泥。
⑷按污泥的來源，可分為柵渣、沉砂池沉渣、浮渣、初次沉澱污泥、剩餘活性污泥、腐殖污泥和化學污泥。
初次沉澱污泥：來自初次沉澱池，其性質隨廢水的成分而不同。有機物含量為55%～70%之間。
腐殖污泥：來自生物膜法後的二次沉澱池的污泥。
剩餘活性污泥：來自活性污泥法後的二次沉澱池的污泥。
消化污泥：指生污泥(包括初次沉澱污泥、腐殖污泥和剩餘活性污泥)經厭氧消化處理後產生的污泥。
化學污泥：用混凝和化學沉澱等化學方法處理廢水所產生的污泥。特點是易於脫水。
2.污泥的特性
⑴含水率與含固率
含水率是污泥中水含量的百分數，含固率是污泥中固體或干泥含量的百分數。在含水率高、污泥呈流態時，污泥的體積與含固量基本上呈反比關系式中：V1、V2分別是含水率為Pw1(含固率為Ps1)、Pw2(含固率為Ps2)時的濕污泥的體積。
例：污泥的原始含水率為99.5%，求將含水率降低為98.5%和95%時污泥體積降低的'百分比。
解：設V1為含水率為99.5%時的污泥體積，、分別V2、V3分別含水率為98.5%和95%時的體積，將各值代入上式，得
從上例可以看出，當污泥的含水率自99.5%降低至98.5%時，污泥的體積減縮成原污泥的三分之一左右，再降低至95%
(含固率為5%)時，污泥的體積減縮成原污泥的十分之一左右。
⑵揮發性固體
揮發性固體，是指污泥中在600℃時的燃燒爐中能被燃燒，並以氣體逸出的那部分固體，能反映污泥的穩定化程度。
⑶污泥中的有毒有害物質
城市污水處理廠的污泥中含有相當數量的氮、磷和鉀，有一定肥效，可用於改善土壤。但其中也含有病菌、病毒和寄生蟲卵等，在施用前應採取必要的處理措施。污泥中的重金屬是主要的有害物質，重金屬含量超過規定的污泥不能用作農肥。
⑷污泥的脫水性能
用過濾法分離污泥的水份時，常用指數比抗阻值或毛細吸水時間來評價污泥脫水性能。
⑸污泥比重
是指污泥的重量與同體積水重量的比值。污泥的比重主要取決於含水率和固體的比重。生活污泥及類似的工業污泥的比重一般大於1。
3.污泥的產量
廢水處理中產生的污泥量掘鬧因廢水水質和處理工藝而異。
4.污泥的處理
污泥含水率高，常含有高濃度有機物，不穩定，易在微生物作用下發臭，並常常含有有害物質，必須進行相應處理。污泥處理與處置的原則有四方面：一是穩定化，通過穩定判顫罩化處理消除惡臭，二是無害化，通過無害化處理，殺滅生物固體中的蟲卵及致病微生物，三是減量化，通過減量化處理，使之易於運輸處置，四是利用，實現污泥的資源化。
;㈧ 怎樣判斷污水處理中活性污泥的性能
一般運行條件下可以通過SV30和SVI這兩個指標來衡量污泥沉降性SV30是指曝氣池混合液靜止30min後污泥所佔體積，體積少，沉降性好，城市污水廠SV30常在15－30％之間。污泥沉降性能與絮粒直徑大小有關，直徑大沉降性好，反之亦然。污泥沉降性還與污泥中絲狀菌數量有關，數量多沉降性差，數量少沉降性好。SVI是SV和MLSS的比值，一般介於70~100為宜，SVI值過低，說明泥粒細小，無機質含量高，缺乏活性；過高，說明污泥的沉降性能不好，有產生污泥膨脹的可能。一般說來，微生物群體處在內源代謝階段，其SVI值較低。在MLSS一定的條件下，SVI值越高，應採用的污泥迴流比也越大。
㈨ 污泥的哪些特性，導致污泥處理及其後續處置與資源化利用較困難
城市污泥不同處理處置方式的成本和效益分析
——以北京市為例
張義安，高 定，陳同斌*，鄭國砥，李艷霞
中國科學院地理科學與資源研究所環境修復中心，北京 100101
摘要：以北京市為例，估算不同電價及運輸距離下填埋、焚燒及堆肥等方式的城市污泥處理處置成本，在此基礎上討論各種處理處置方案的前景，展望北京市污泥處理處置出路。污泥填埋在一定時期內還將是主要處理處置方式，但所佔比例將逐漸下降；堆肥是經濟上較為可行的處理處置方式，適合大力推廣；隨著經濟實力與技術水平提高，焚燒法可以適用於個別特殊地點。同時，分析了政府補貼對污泥處理處置效益的影響。
關鍵詞：城市污泥；處理處置成本；填埋；焚燒；堆肥
中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：1672-2175（2006）02-0234-05
城市污泥是污水處理的副產物，以含水率97%計算，體積占處理污水的0.3%~0.5%[1]，深度處理產泥量還將增加50%~100%。目前我國每年排放的干污泥大約1.3×106 t，並以大約10%的速率在增加。
北京市全區域規劃污水排放量為330×104 m3/d，其中2003年市區污水排放量約為230×104 m3/d[2]。規劃建設14座污水處理廠，2015年污水處理能力預計將超過320×104 m3/d，處理率將超過90%。到2008年，北京市將新增9座中水處理廠，深度處理能力將由目前的1×104 m3/d提高到47.6×104 m3/d，屆時每年產生含水率 80% 城市污泥超過80×104 m3。北京市最大的污水處理廠——高碑店污水處理廠污泥外運運輸費用佔到全廠運行費用的1/3[3]。
城市污泥的大量產生，已引起日益嚴峻的二次污染，並成為城市污水處理行業瓶頸。污泥處理處置率低，其中非常重要的一個原因就是投資和運行成本方面的限制。但到目前為止，還未見關於不同污泥處理處置方案的經濟分析，導致不同單位和設計人員在方案的選擇上存在較大的盲目性。本文以北京為例，對幾種典型的城市污泥處理處置方式進行經濟分析，以便為城市污泥處理處置技術的選擇提供參考依據。
1 城市污泥處理處置成本估算
1.1 估算方法
以1 t干污泥（DS）為計算基準，綜合成本＝運行成本+設備折價成本。運行成本以目前較為成熟的處理處置方式進行估算。
北京市污泥機械脫水效果通常在80%左右。各方案中的成本估算涉及或包括焚燒、運輸、填埋等3個流程；設備折價成本取15 a使用年限，年折舊7%，社會利率10%，即年折價17%，設備年工作時數以8000 h計。因此，設備折價＝設備價格×指數×0.17/8000。
1.2 估算細則
（1）單位成本
填埋：生活垃圾衛生填埋的成本約60~70 ￥/t，污泥填埋時按照壓實生活垃圾∶土∶污泥容重比為0.8∶1∶1，污泥填埋成本為48~56 ￥/t，取52￥/t。
干化：乾燥能耗與脫水量成正比。燃氣加熱效率85%、鍋爐熱效率70%、過程熱損失5%時，水的蒸發能耗為150 (kW?h)/t，每小時去除1 t水的設備投資為180×104￥[4]。
焚燒：目前多採用流化床技術，每h焚燒1 t干化污泥的設備成本為528×104￥，污泥按干質量減量60%。焚燒的運行費用24￥/t，煙氣處理消耗NaOH量約為37 kg/t，折價約128￥/t [5]。
電價：北京市工業電價高峰期、平段區、低谷期分別為0.278、0.488、0.725￥/(kW?h)。按不同補貼方案，將電價設定為0.30、0.60￥/(kW?h)。
運費：北京市運輸價格在0.45~0.65￥/(t?km)之間，污泥為特殊固體廢物，需特殊箱式貨車運送，價格處於高端。另外，近年運輸價格有上漲趨勢。因此，運費取0.65 ￥/(t?km)。
此外，干化及焚燒均按設備成本添加30%物耗人工管理費及土建配套費。
（2）污泥含水率
污泥的有機質和水分含量較高，填埋存在一系列問題，當前主要關心的是土力學性能，當含水率高於68% 時需按m(土)∶m(污泥)＝0.4~0.6的比例混入土 [6-8]。含水率降低時污泥性狀存在突變，因此填埋脫水目標設定為80%、30%。
含水率是污泥焚燒處理中的一個關鍵因素。有機質含量高、含水率低利於維持自燃，降低污泥含水率對降低污泥焚燒設備及處理費用至關重要。一般將污泥含水率降至與揮發物含量之比小於3.5時，可形成自燃[9]。北京市污泥有機物含量在45% 以下，因此使污泥維持自燃焚燒的水分含量應小於61.2%。朱南文總結了幾種國外污泥熱乾燥技術，可以將污泥乾燥至10%含水率[10]。污泥焚燒綜合成本隨乾燥程度動態變化，干化程度越高，干化能耗升高，焚燒設備及運行費用隨之下降。簡化起見，本文以污泥保持熱量平衡燃燒為估算前提，不再進行高水分下加入重油的成本估算。因此污泥焚燒的干化目標定為：60%和10%。
表1 北京市填埋場概況[11]及離污水處理廠的最近距離
Table 1 Description of landfill sites and wastewater treatment plants
填埋場 填埋場位置 處理規模/(t?d-1) 預計關閉時間 最近的污水處理廠 最近直線距離/km 1)
北神樹 通縣次渠鄉 980 2006 高碑店 20
安定 大興區安定鄉 700 2006 小紅門 36
六里屯 海淀區永豐屯鄉 1500 2017 清河 15
高安屯 朝陽區樓梓庄鄉 1000 2018 高碑店 15
阿蘇衛 昌平區小湯山鄉 2000 2012 清河、北小河 40
焦家坡 門頭溝區永定鎮 600 2011 盧溝橋 15
1) 最近距離數據為作者實測
綜上所述，污泥的處理處置方式計有：堆肥，分別乾燥至含水80%、30% 時填埋，乾燥至含水
60%、10%時焚燒。
1.3 填埋成本
填埋成本＝能耗成本+運輸成本+填埋場成本+設備折價成本
能耗成本＝[1/(1－η0)－1/(1－ηe)]×150×α×Pele
運輸成本＝0.65×L /(1-ηe)
填埋場成本＝βPf /(1-ηe)
設備折價＝[1/(1－η0)－1/(1－ηe)]×180×α× 0.17×104/8000
其中，η0、ηe分別為處理處置始、末的含水率；Pele為電價，￥/(kW?h)；L為運輸距離，km；α為土建及人工配套費指數，1.3；β為體積系數，含水率≥68%時在1.4~1.6之間，取1.5，含水率＜68%時取1；Pf為填埋場填埋價格，40~60￥/t，取52￥/t。
污泥填埋運輸距離：北京市現有填埋場容量不足以滿足生活垃圾處置需求，即使規劃中的填埋場建成之後，富餘填埋能力也很有限，污泥填埋需另外覓地新建填埋場。隨著城市發展及填埋場地質條件要求，運輸距離也將越來越遠，參照表1，污泥
填埋的運輸距離將在40 km以上，因此在估算今後的填埋成本時，分別取50、100 km作為近期及遠期填埋場運輸距離。
1.4 堆肥成本及收益
城市污泥經過堆肥無害化處理之後進行土地利用，是國際上普遍採用的處理處置方式。強制通風靜態垛堆肥處理是泥堆肥主流技術，其處理成本與污泥初始含水率、處理規模、堆肥廠與污水處理廠之間距離以及設備原產地等因素相關。堆肥廠宜建在污水處理廠周圍，運輸成本計為0，堆肥成本主要由鼓風、烘乾、篩分能耗，調理劑及設備折價成本組成。目前，堆肥產品的市場銷售價格為350~500￥/t，扣除15％含水率後取500￥/t DS。
利用CTB堆肥自動控制系統[12,13]進行強制通風靜態垛堆肥在河南省漯河市城市污泥堆肥廠的應用結果表明，當污泥含水率不高於80%時，鼓風能耗在40~60 (kW?h)/t DS之間，取60 (kW?h)/t DS。CTB調理劑價格為300 ￥/t，損耗率一般為5% [14]。經過10~14 d堆肥，污泥干物質減量30%，含水45%。採用熱乾燥技術烘乾至含水15%，脫水負荷0.45 t/t DS；調理劑在烘乾前篩分後自然晾乾，需篩分能耗；篩分負荷共9.3 t/t DS，篩分能力1 t/h，功率3 kW。全程能耗95 (kW?h)/t DS，考慮到未知能耗，取100 (kW?h)/t DS。
設備折價：處理干污泥能力為 0.3×104 t/a的污泥堆肥廠設備投資約700萬￥，設備折價182 ￥/t DS（含佔地成本），取200￥/t DS。
1.5 焚燒成本
考慮到焚燒廢氣排放等問題，外運30 km以上焚燒為佳，取30 km；焚燒按干物質減量60%，燒余物需運至填埋場填埋，運輸距離取50 km。參考表3可知，乾燥至10%焚燒成本較乾燥至60%低。乾燥程度越高，焚燒廠佔地面積也越小，因此焚燒前以干化至10%為宜。
1.6 干化農用成本
未經穩定化處理污泥存在施用安全危險，考慮到干化的穩定效果較差，安全性有限，不再估算。
2 討論與分析
2.1 處理成本和經濟效益
表2 處理處置1 t城市污泥(干質量)所需的成本及其效益
Table 2 Comparison of the estimated cost and benefit of sewage sludge treated and/or disposed by different ways
填 埋
干化 運輸 填埋 綜合成本/￥
目標 能耗/￥ 設備折價/￥ 距離/km 運費/￥ 填土比例 費用/￥
80% 0 0 50 163 50% 390 5531)，5532)
30% 2091)，4182) 178 50 46 0 74 5071)，7162)
80% 0 0 100 325 50% 390 7151)，7152)
30% 2091)，4182) 178 100 93 0 74 5541)，7632)
焚燒
干化 焚 燒 燒余物 綜合成本/￥
目標 能耗/￥ 設備折價/￥ 運行/￥ 設備折價/￥ NaOH/￥ 運費/￥ 填埋/￥
60% 1461)，2932) 124 60 365 128 13 20 8561)，10022)
10% 2281)，4552) 193 27 162 128 13 20 7711)，9982)
堆 肥
能耗/￥ 設備折價/￥ 調理劑損耗/￥ 總成本/￥ 銷售/￥ 總效益/￥
391)，782) 200 75 3141)，3532) 410 961)，572)
1) 電價取0.30 ￥/(kW?h)；2) 電價取0.60 ￥/(kW?h)
各種處理方式處理成本估算過程及結果如表2所示。由表2可知，污泥處理處置以堆肥方式成本
最低，約300~350￥/t DS；填埋方式約500~760￥/t DS。焚燒方式成本最高，約800~1000￥/t DS。堆肥成本低於填埋方式，顯著低於焚燒方式，隨運輸距離增加填埋成本顯著高於堆肥成本。此外，污泥焚燒處理一次性投資大，運行維護費用最高。
各種處理方式中，污泥填埋沒有資源回收，效益為零；考慮到污泥熱值水平，回收焚燒熱能可能性較低，對凈效益影響不大；污泥干化可以起到脫水的效果，但穩定化的效果有限，加之干化過程中容易產生爆炸和肥效緩慢等問題，不宜提倡；在產品銷售良好情況下，按電價不同，堆肥處理可以盈利50~100￥/t DS。
2.2 各種處理處置技術的優缺點
現有的大部分填埋場設計建造標准低、缺乏污染控制措施，存在穩定性差等問題，導致散發氣體和臭味，污染地下水，不能保證填埋垃圾的安全，只是延緩污染但沒有最終消除污染。一些國家為了把上述問題降低到最小程度，制定了待處理污泥物理特性的最低標准，使污泥填埋的處理成本大大增加。例如德國要求填埋污泥干基含量不低於35%。為避免污泥中有機物分解造成的地下水污染，1992年德國發布了《城市廢棄物控制和處置技術綱要》，要求從2005年起，任何被填埋處理的物質其有機物含量不超過5% [15]，這意味著污泥即便是經過乾燥也不滿足填埋的要求。污泥填埋面臨填埋場地、公眾及法規等多重壓力，填埋成本將逐步升高，近年來國外污泥填埋處理方式比例越來越小[6]。
是否推廣堆肥處理城市污泥，首先應切實評估施用污泥堆肥的潛在環境風險。杜兵等[16]研究表明，同國外相比北京市某典型污水處理廠酚類、酞酸酯類、多環芳烴類均處於污染程度較低的水平。堆肥處理的持續高溫可以確保殺滅病菌，保證污泥的農用安全。陳同斌等[17]對中國城市污泥的重金屬含量及其變化趨勢的研究結果表明，我國城市污泥中平均含量普遍較低，金屬含量基本未超過農用標准[18]，且呈現逐漸下降的趨勢。近年相關研究也證明：科學合理地進行城市污泥農用不會造成土壤和農產品的重金屬污染問題[19]。我國城市污泥的土地利用重金屬環境風險並不像人們想像的那樣嚴重。
焚燒減量最為顯著，含水80%的污泥焚燒後減容率超過90%。然而，污泥含有多種有機物，焚燒時會產生大量有害物質，如二惡英、二氧化硫、鹽酸等，受國內焚燒技術的限制，二惡英污染問題尚未很好解決，重金屬煙霧與燃燒灰燼也可能造成二次污染。此外，焚燒浪費了污泥中的營養物質。對比三種處理處置方式，污泥焚燒佔地面積最小，但綜合成本最高，設備維護要求高，環保風險較大，這些不利之處都限制了污泥焚燒技術的廣泛應用。
綜上所述，堆肥處理實現污泥的資源化利用，科學合理施用下可以保證衛生安全及重金屬安全，同時較為經濟可行，是污泥處理處置技術的主要發展方向。但是，從市場銷售的角度來看，污泥堆肥產品的銷售渠道有待改善。各種處理方式優缺點概括於表3（下頁）。
2.3 電價影響及政府補貼
電價影響到污泥處理處置成本。電價從0.60￥/(kW?h)降低到0.30 ￥/(kW?h)，各種處理方式的綜合成本分別降低40~230 ￥/t DS。如電價取至用電低谷期電價或者更低，成本可以進一步降低。
表3 各種處理處置技術優缺點對比
Table 3 Comparison of landfill, composting and incineration for sewage sludge
處理處置方式 收支平衡/(￥?t-1) 1) 技術難度 場地要求 能否資源化 無害化程度
填埋 -507~ -763 簡單 大 不能 延緩污染, 沒有最終消除污染風險
堆肥 57~96 較簡單 較小 能 重金屬低於農用標准時可以達到無害化要求
焚燒 -771~ -1000 技術設備要求高 小 不能 尾氣可能帶來二次污染
1) 運輸距離100 km、電價0.60 ￥/(kw?h)時, 以80%含水率填埋成本略低於30%含水率填埋, 但其佔地為後者5.25倍, 綜合考慮採取30%填埋
污泥含水80%及60%下填埋佔地分別為30%下填埋的5.25倍、1.75倍。政府通過補貼如降低電價等調控手段，將污水處理投入合理分配到其中的污泥處理單元，可以降低污泥處理單元的焚燒成本、填埋佔地，降低堆肥成本。政府補貼可以發揮經濟杠桿作用，調控污泥處理行業投入產出狀況，有利於污泥處理處置行業的健康發展。總之，污泥處理處置應該有適宜的政府補貼。
3 結論
（1）污泥堆肥成本隨電價變化約300~350 ￥/t DS，堆肥銷售可以補償部分處理成本，使污泥堆肥達到微利水平。合理施用堆肥可以提供養分和有機質，是污泥處理處置技術的重要方向。
（2）污泥填埋操作簡單，但其成本約500~760 ￥/t DS，高於堆肥處理。考慮到土地資源日益稀缺及二次污染問題，且從發達國家的經驗來看污泥填埋將逐步受到限制，因此其應用比例應逐漸減少。
（3）污泥焚燒減量效果最明顯，但其初始投資及運行費用最高，綜合成本約771~1000 ￥/t DS。其設備維護復雜，如果對尾氣處理不當會造成二次污染。
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