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污水处理厂脱水污泥填埋处置的研究进展

文档作者：吴长淋邹庐泉姚诚纯王庭金豫佳文档来源： 1上海市固体废物处置中心 2 SGS通标标准技术服务有限公司		点击数：	更新时间： 2024年03月04日
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、。水处理厂脱水污泥填埋处置自勺研究迸展
吴长淋t邹庐泉t姚诚纯·王庭，金豫佳z
(1上海市固体废物处置中心上海200336
2 SGS通标标准技术服务有限公司上海200233)
摘要时污水处理厂脱水污泥性质、污泥处理处置相关政策标准进行综述．同时．总结了脱水污泥填埋处王的研究进展．
糍出污泥顸处理后迭到一定要求后进入填埋场填埋或者作为填埋场覆土是一种可行且经济的污泥处王方式．为脱水污泥填
埋处1I作提供参考。
关键词脱水污泥填埋政蕈标准研究进展
中图分类号：X505 文献标识码：A 文章编号：1672—9064(2们1)㈣100．．03
O概述
污泥是水处理过程中形成的以有机物为主要成分的泥
状物质，容易腐化发臭．颗粒较细，密度较小．含水率高且不
易脱水．呈胶状结构的亲水性物质。随着经济和社会的发展．
我国工业废水和生活污水排放量逐年增加．图l显示工业废
水排放量从212亿t增长至“l亿t．生活污水排放量从247
亿t增长至330亿l。工业废水与生活污水排放量和处理量
增加意味着污水处理产生的污泥量也逐年增加。据统计．全
国城镇累计建成污水处理厂2389座．总处理能力达到l_15
亿mW。产生脱水污泥约2100万t(含水率80％计)。随着在
建污水处理厂陆续投入运行．全国年污泥总产生量将很快突
破30∞万t。
为避免污泥对环境的二次污染．各国政府对污泥的最终
处置问题十分重视。目前，污泥处置的主要方法有：①污泥农
用，包括牧场和可耕地；②污泥土地利用，包括森林、花园和
其他场地；③污泥填埋，包括单独填埋和混合填埋；④海洋处
置(欧盟已于1998年立法禁止该种处置措施)；⑤污泥资源
化利用，包括污泥制砖．污泥制生化纤维板、污泥制陶粒等：
⑥污泥焚烧。
圈l曼国工业廑水与生活污水排放情况
污泥填埋是一种
工艺简单、投资较少、
操作经济、容量大且具
有可行性的污泥处置
方式．可最大限度的避
免污泥对公众健康和
环境安全造成影响。表
l列举了各国污泥填
埋处置量占污泥处置总量的比例。污泥填埋分为混合填埋和
单独填埋两种方式．在欧洲脱水污泥与城市垃圾混合填埋比
较多．在美国脱水污泥多数采用单独填埋⋯。
在我国．脱水污泥填埋处置也是许多大中型污水处理厂
采用的主要方式之一。由于脱水污泥含水率仍高达80％左
右．抗压强度、抗剪强度低．脱水污泥直接填埋一般难以操
作。另外．我国关于脱水污泥填埋处置的标准规范方面的发
展比较滞后．关于脱水污泥进入填埋场前预处理的研究也处
于研究的前期．
本文就脱水污泥性质．污泥处理处置相关政策标准进行
综述。同时．总结了脱水污泥填埋处置的研究进展，指出污泥
预处理后达到一定要求后进人填埋场填埋或者作为填埋场
覆土是一种可行且经济的污泥处置方式。
l脱水污泥性质
脱水亍亏泥性质因污水来源及性质、污水处理工艺、污泥
脱水工艺等不同有所不同．文献中各脱水污泥的性质如表2。
从表中可以看出，脱水污泥含水率高．pH为6．24—8．02
之间．有机质古量较高，且均含有一定量的重金属，这些性质
使污泥直接填埋处置有较大难度。
2污泥填埋处置政策及标准
发达国家一般具有比较完整的污泥处置标准体系。美国
国家环保局1993年公布EPA DarI一503．较全面地制定了污
泥土地利用、地表处置、焚烧等方面的相关标准。欧盟污泥标
准化工作主要是列入CEN，rc 308计划．分3个工作组完成，
目前完成的文件包括：污泥农用标准(Direc“ve 86，278，
EEC)、欧盟填埋指导标准(Eur口pe扑‰删D洫c廿ve)和废
弃物焚烧标准(Direc“ve on Illci鹏mtion of w衄te)。
衰l 各田污泥填堰处置■占污泥处I总■的比例【2t’
基垒硪日：上海优秀学科带头人计划课是(10xDl4224∞)
作者■介：是长琳(1985。)．男．同眷大学环境工程硕士。研克方向曲固体虞轴、危险麈精处理处王与青潭化
20"Noi4
万方数据
表2脱水污泥性质表【4·5】
注：除含水率和pH外，其他指标以污泥干基计；“一”表示无该项。
20cr7年前．我国关于污水污泥相关的标准仅有3项，分
别为农用污泥中污染物控制标准(GB 4284一1984)、城镇污水
处理厂污染物排放标准(GB 18918—2002)和城市污水处理厂
污水污泥排放标准(CJ 3025一1993)。为规范污泥的管理，提
高污泥的处置水平．2007年至今．国家相继出台了一系列污
泥的相关标准。主要包括《城镇污水处理厂污泥处置分类》
(GB|，I'23484—2009)、《城镇污水处理厂污泥处置混合填埋
用泥质》(GB厂r 23485—2009)、《城镇污水处理厂污泥处置园
林绿化用泥质》(GB厂I’23486—2009)、《城镇污水处理厂污泥
泥质》(GB 24188—2009)、《城镇污水处理厂污泥处置土地改良用泥质》(GB厂r姗一2009)、《城镇污水处理厂污泥处置
单独焚烧用泥质》(GB厂r 24602—2009)、《城镇污水处理厂污
泥处置制砖用泥质》(GB仃’2503l一2010)等。
在污泥填埋处置方面。德国有关废物填埋的标准规定。
污泥填埋时．必须满足以下要求：十字板抗剪强度≥25kPa；
无侧限抗压强度≥50kPa。而我国的《生活垃圾填埋场污染控
制标准》(GB 16889—2008)中6．6节要求生活污水处理厂污
泥经处理后含水率小于60％．即可进入生活垃圾填埋场填埋
处置；《城镇污水处理厂污泥处置混合填埋用泥质》中规定
了污泥填埋的2种情况：①污泥用于混合填埋．此情况要求
污泥混合比例不高于8％．混合填埋用的污泥含水率不高于
60％，pH控制在5．10之间；②污泥用作填埋场覆土，此情况
要求污泥含水率低于45％．臭气浓度小于2级。横向剪切强
度大于25kN／mz，使用后苍蝇密度小于5只／(笼·日)，同时规
定了污泥中污染物浓度限值，如表3所示。另外。该标准对于
用于填埋场覆土的污泥还规定了2项卫生学指标．即粪大肠
菌群菌值大于0．01．蠕虫卵死亡率大于95％。
值得说明的是。《城镇污水处理厂污泥泥质》中所要求污
水处理厂污泥的泥质与表3的限值一致．说明若污水处理厂
产生的污泥符合GB 24188—2009泥质标准．且在污泥处理过
程中不增加污泥中污染物浓度．则污泥用作填埋场覆土时污
染物浓度一定不超过表3的标准限值。
3脱水污泥的填埋处置
3．1脱水污泥单独填埋
脱水污泥单独填埋的操作困难．应用较少．这主要由污
泥本身性质决定．大多数废水污泥既不是牛顿流体．也不是
塑性流体一般认为是半塑性流体．污泥的流变性质、触变性
质对于污泥填埋设备的选择、填埋体的压实程度、填埋体的
稳定都是非常重要的。污泥单独填埋应用较多的主要在美
国，单独填埋技术有3种方法：填沟法．平面填埋法或筑堤
法。这些方法大多依靠外界如填沟和堤坝的强度．辅以粘土
覆盖保证填埋体的强度。国内也有污泥单独填埋的技术发展。
上海市政工程设计研究院发展了一种脱水污泥填埋装置(6]．
其特征在于污泥填埋区设置有多个土工织物袋．每个土工织
物袋设有多个进料口．污泥填埋区外围设有污泥输送管．污
泥输送管与污泥料仓连接．污泥输送管设有多个出料口。如
需对土工织物袋填料．则出料口与土工织物袋的进料口之间
通过管道连接。该方法解决了填埋作业时污泥的摊铺问题，
实现了雨污分流的工程目的．防止了传统污泥填埋臭气扩散
造成的环境污染问题，增加了污泥堆体的整体稳定性。
3．2脱水污泥与生活垃圾混合填埋
与生活垃圾混合填埋是污泥传统的填埋方式．但污泥混
合填埋比例过高或填埋污泥自身含水率过高对填埋场具有
较大影响。由于脱水污泥颗粒细小．极易堵塞渗滤液收集和
排水管道，在填埋区积存大量渗滤液，清理疏通的费用昂贵；
脱水污泥具有流变性．使得场内垃圾填埋体容易变形、滑坡，
成为人为“沼泽地”．给场区带来了极大的安全隐患：脱水污
泥的高含水率和高粘度．大大增强了填埋渗滤液产生量．并
导致进入填埋垃圾运输车辆、推土机、挖掘机等打滑、陷车，
造成填埋操作困难：同时，由于吸水特性。造成填埋垃圾难以
压实。直接影响填埋场的使用年限。故GB，I．23485—2009要
求污泥混合比例不高于8％．且污泥含水率不高于60％，这
要求大部分污水厂脱水污泥进一步预处理降低含水率。才可
进入生活垃圾填埋场混合填埋。
许多学者针对脱水污泥预处理降低污泥含水率方面做
了广泛研究．高康f7]采用污泥固化剂对市政污水处理厂排水
污泥和河道污泥进行固化处理．固化剂由硫铝酸盐水泥、石
膏、石灰以及促凝剂按照一定比例混合，然后和污泥搅拌，使
得污泥能够达到填埋要求。实验过程中固化体养护3天左
右。无侧限抗压强度超过50kP8，养护1周，含水率降低到
60％以下。
赵有才等⋯选择了泥土、矿化垃圾、粉煤灰和建筑垃圾4
种改性剂改性城市污水处理厂脱水污泥。随着4种改性剂与
污泥的混合比增大．混合物含水率降低。当混合比为O．7(质
量比)时，各种混合物的抗压强度都达到50 kPa，含水率均低
于60％。另外．比较不同混合比下的改性产物，粉煤灰除臭效
果最好．矿化垃圾次之，建筑垃圾较差，泥土最差。
表3污泥作填埋场覆土时污染物浓度限值
2∞1．No．4．
万方数据
宋玉[9】等选择MgO和MgCl：混合药剂作为污泥固化剂，
在脱水污泥中掺加固化剂．将脱水污泥和固化剂混合搅拌均
匀后养护1。2d．制备得到污泥固化体含水率低于52％。抗压
强度高于50kPa。
、车承丹等以水泥、粉煤灰和煤渣为固化剂对城市污水处
理厂污泥进行固化处理。通过抗压强度和重金属浸出毒性评
价污泥固化块力学性质和安全性能：采用XRD和SEM分析
污泥固化块组成和微观结构。结果表明当m(污泥)：m(水泥)
：IIl(粉煤灰)：m(煤渣)=1：o．07：O．02：0．06时，养护7 d的污泥
固化块抗压强度约为1．8 MPa。污泥固化块对重金属具有较好
固定效果．浸出液中重金属质量浓度满足国家标准。
王宇峰等采用本地土和水泥作污泥固化荆。当污泥、水
泥及本地土的掺入量比为110：12：30时．最大7d无侧限抗压
强度达到215kPa。能够满足填埋和用于建筑填土的要求。
污泥固化的中试试验也有所开展．朱伟等结合苏州角直
污水处理厂污泥固化，稳定化处理现场中试试验的需要．开
发了一套污泥固化，稳定化处理设备．日处理污泥达30 t．处
理成本88～122元，t．且处理后的污泥含水率低于60％．抗压
强度高于50 kPa．能够进入填埋场进行填埋。
3．3脱水污泥作填埋场覆土
自20世纪70年代开始．国外就对造纸厂污泥用作填埋
场覆盖材料进行了研究【lo】。晒m E H等⋯睬用转炉炉渣和作
为污泥固化剂。对固化体进行XRD、SEM、EDS及重金属浸
出测试，结果表明固化体中主成分为Ca0·Si0：·H20，重金属
浸出浓度低．固化后污泥适合作为填埋场覆土。
近年．国内有关该方面的研究也逐步展开。徐文龙等[121
以两种固化污泥(碱性固化荆和中性固化剂形成的固化污
泥)为研究对象．针对固化污泥土质特性、浸出污染物浓度、
恶臭释放程度及可生物降解有机物评价研究．对其作为垃圾
填埋场覆土材料的可行性进行了评价。结果表明中性固化剂
形成的固化污泥适合作为垃圾填埋场覆土材料。
赵爱华等f13】通过开展浸出毒性实验、剪切试验、重金属
含量的检测．研究了自来水厂污泥作为垃圾填埋场覆盖土的
可行性。研究结果表明，自来水厂污泥在l一2 k加m2压力作
用下。含水率从61．3％减少到46．3％。渗透系数达到10-7crI以，
无渗透毒性。用该污泥作垃圾填埋场覆盖土的边坡稳定性能
较好．基本上满足作为覆盖土的技术要求。
陈柏林等【14】采用水泥、粘土或亚粘土作固化剂(污泥
100份、水泥30份、粘土或亚粘土90份)。采用生石灰、四氯
化碳或双氧水等作消毒剂对污泥进行固化处理．处理后污泥
可作为填埋场覆土．实现资源化利用。采用此工艺污泥固化
填埋处置费为每t 400元左右。
朱伟等㈣采用水泥．粉煤灰．石膏作为固化剂，同时添加
部分粘粒含量较高的废弃淤泥与污泥混合(污泥50％～70％．
固化剂10％。20％。淤泥20％～30％)。通过淤泥与固化材料反
应形成固化产物骨架．并且发生水化反应吸收固定污泥中的
水分，在骨架内包裹污泥的有机物颗粒．从而达到提高固化
体强度。封闭污染物质的效果。结果表明固化体7d无侧限抗
压强度可达到50kPa，固化体透水系数小于10_7cIn，s。固化体
20"．No．4．
可进行资源化利用。作为填埋场的盖层或填方材料。
综上．这些脱水污泥改性或固化后作为填埋覆土的研究
主要指标为岩土力学指标以及重金属浸出污染等指标．其中
岩土力学指标包括：①抗剪强度；②无侧限抗压强度；③固结
特性包括压缩指数、固结系数；④渗透系数；⑤承载力。
4污泥填埋处置展望
城市污水厂污泥产量的增加给城市的发展和安全带来
了巨大挑战，污泥经过预处理后填埋工艺简单、投资较少、操
作经济、消耗容量大且具有操作可行性。可作为一种主要的
污泥处置方式。
针对污泥改性或固化预处理技术的研究已逐渐开展．但
是现有的固化剂或改性剂添加比例过高。固化或改性后需要
养护的时间较长．故寻找开发高效、低比例添加的固化剂是
今后研究的一个方向。
现有的关于污泥作为填埋场覆土材料研究主要针对指
标为改性或固化后污泥的岩土力学特性及重金属浸出污染
特性．对卫生学方面研究较少．与GB厂I’2”85—2009标准要
求还存在一定差异，后续研究宜增加卫生学方面指标研究。
参考文献
l K∞nilIg A，Kay J N，W彻I M．Plly8ical propert池0f dewatered
wa8t删劬盯$ludge fbr l舭dfilliIlg．Waler Science锄d 1khnolo盯．
1钙16。34(30)
2 weIther J。09ada T．Se啪ge sludge combustion，Pm伊e鸽hl Ener籽
锄d C彻【lbusti∞sciene∞，19919(25)
3 Malliou O，Katsioti M，Georgiadis A。et a1．Pmperti鹤of stabiIized，的·
lidificd adIIlixtu嘲0f celmnt柚d鲫憾萨8Iudge．Ce啪nt＆eoncrete
comp鸺ites，2007，29(1)
4 su D C．Wong J W C．Che“cal 8peci砒i∞仰d ph”∞vailability 0f
zn，cu．Ni∞d Cd in 80il锄ended with ny∞h一啦Lbilized∞wage
8ludge．Enl，imnm即tIntemational，2003．29
5郑修军。朱伟。李磊，等．污泥固化材料优选试验研究．岩土力学，
2008．29
6 方建民。卢成洪。姥远．一种脱水污泥填埋方法．中国：CN
lOl486526A．2009—)7—22
7 高康．一种污泥固化剂以及应用．中国：CN 1012650r70A．2008．09．17
8赵由才，张华．黄仁华．等．不同改性荆改善污泥土工性质的比较研
究．环境污染与防治，32(1)
9宋玉，马建立，王海峰，等．一种生活污水处理厂脱水污泥的处理方
法．中国：CN lOl2549916A，2008-一09—03
10 Moo—Y饥ng H K，Zi删Illie T F．Gt赋∞hnical p m哪i镐0f p印盯丽U
8ludge细哪in LandfiU c咖Joumal 0f Ge毗c-lIlic8l alldG硼-
“嗍mntal Engineering，1996，122(9)
ll Kim E H，Cho J K，Yim S．Di固皓tcd swage sludge“idific砒i佃by
嘲verter 8lag 6Ⅱl卸dfiU cover．Ch∞lospheM．2005。59
12徐文龙，龙吉生。石田泰之。等．固化污泥作为垃圾填埋场覆土材
料的适用性研究．环境卫生工程．2009．17(6)
13赵爱华．秦峰．自来水厂污泥的表征及其垃圾覆盖土可行性研究．
环境卫生工程，2004，12(4)
14陈柏琳，戴道国。何荚品．一种污泥田化填埋处1方法．中团：CN
101007696A．200r7—∞—0I
15朱伟，李磊，张春雨，等．污泥固化处理骨架构建法．中国：CN
1669973A。2005—D9—2l

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