蔣啟華

（中國市政工程中南設計研究總院有限公司，福建 廈門361000）

1 工程概述

廈門市現(xiàn)有8 座污水處理廠，根據(jù)廈門水務中環(huán)污水處理有限公司的資料，2017 年，各污水廠污泥產(chǎn)生量合計約800 t/d（含水率約78%），污泥總量累計約2.9×105t/a。隨著污水收集率和處理深度的不斷提高，廈門市污泥產(chǎn)量將呈快速遞增趨勢，根據(jù)廈門水務中環(huán)污水處理有限公司的預計，到2020年年底，廈門市污泥產(chǎn)量將達到1 100 t/d（含水率約78%）。

2006 年4 月以前，廈門市各污水處理廠的污泥除少量用于綠化外，均運往市環(huán)衛(wèi)處東孚垃圾填埋場進行填埋處置，由于污泥含水率較高（75%～80%），填埋時易產(chǎn)生滑坡現(xiàn)象，加上東孚垃圾填埋場由于庫容、場地、安全處理難等客觀原因，于2006 年4 月起不能再接納污水處理廠污泥（含水率約78%）。此后，為確保各污水處理廠正常運行，采用了招標承運、污泥堆肥、制磚污泥、焚燒污泥等措施處理污泥。

2007 年，上述措施通過一段時間運行發(fā)現(xiàn)，在污泥制磚用泥量較少，污泥制肥、污泥焚燒尚未發(fā)揮主力作用時，“向社會招標承運”的方案面臨嚴峻的問題，廈門市環(huán)保局集美分局、海滄分局和同安分局均查處了各屬地有關污泥污染環(huán)境的舉報，污泥承運單位要求終止清運合同，一時間各污水處理廠污泥出路陷入了前所未有的困境，全市日產(chǎn)500 t 多的污泥積壓于廠區(qū)內，如不盡快解決出路，污水廠將被迫停產(chǎn)。一旦停產(chǎn)，大量城市污水將得不到處理而直接排入廈門灣內，對海水水質造成嚴重污染，而廈門市水環(huán)境保護將無法得到保證，化學需氧量（COD）的減排任務也無法完成。

2 廈門市污泥處理處置情況

廈門市是首批國家衛(wèi)生城市、國家文明城市、風景旅游城市，島外污水收集處理率80%以上，島內95%以上。

因經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護需要，2003 年開始，廈門市對產(chǎn)業(yè)結構布局進行了調整，主要的工業(yè)企業(yè)已遷出本島。因此，本島內的污水主要是生活污水，含有極少量工業(yè)廢水，如電鍍廢水等；島外的污水中工業(yè)廢水比例高于生活污水。相對而言，廈門本島內的城市污水要比島外城市污水成分簡單，為污泥的農用提供了堅實的基礎。

2.1 廈門市污泥處理處置方案的形成過程

2.1.1 第一階段（垃圾填埋廠接納80%含水率污泥）

2003 年，海滄污泥泥量小，送至新陽熱電廠焚燒，處理成本150～300 元/t。

2005 年，利用城市污水廠污泥制磚。

2.1.2 第二階段（垃圾填埋廠接納60%含水率污泥）

2004 年，開始城市污泥好氧堆肥工作；2006 年，啟動并完成同安污泥堆肥應急項目；規(guī)模50 t/d（含水率80%污泥）。

2007 年，完成海滄污泥制生物有機肥項目設計；規(guī)模200 t/d（含水率80%污泥），由于用地問題，項目暫緩。

2009 年，建成同安西柯污泥制生物有機肥項目；規(guī)模200t/d（含水率80%污泥）。

2009 年，廈門城市污泥深度脫水處理和資源化處置利用工程，投資1.7 億元，板框壓濾，規(guī)模為350 t/d。

2012 年開始海滄污泥再利用一期工程建設；規(guī)模200t/d（含水率80%污泥）。

2.1.3 第三階段（垃圾填埋廠不接納城市污水廠污泥）

1）島內污泥優(yōu)先方案：脫水→高溫好氧發(fā)酵+生物制肥→土地利用、園林綠化等分散施用；

2）島外污泥方案：脫水→熱干化或生物干化→焚燒→灰渣建材利用、灰渣填埋；

3）島內污泥備用方案：板框深度脫水→填埋。

2.2 廈門市污泥處理處置方案

目前，廈門市8 座污水廠污泥處理、處置方案如表1 所示。廈門污泥處置方案特點如下：

1）廈門島內產(chǎn)生污泥占全市的60%以上，島內污泥問題是廈門污泥主要問題；

2）由于產(chǎn)業(yè)結構調整，廈門島內工廠基本外遷島外，污水基本為生活污水；

3）結合各廠污泥的特點，污泥處置方案、手段多樣性，如制磚、填埋、焚燒、堆肥等；

4）隨污泥產(chǎn)量以及國家標準發(fā)生變化，垃圾填埋場對污泥態(tài)度變化，污泥處置方案及時調整，污泥處置方式的探索走在同行的前列。

表1 廈門市污水廠污泥處置一覽表

3 廈門市污泥再利用工程

3.1 常用污泥制肥工藝

3.1.1 直接烘干法

脫水污泥烘干后直接包裝，不造粒。工藝流程為：脫水污泥干燥機→包裝。

3.1.2 單純發(fā)酵造粒法

脫水污泥按一定比例摻混粉煤灰，降低含水率，并添加秸稈等物作為膨脹劑進行堆肥發(fā)酵。污泥經(jīng)過堆肥發(fā)酵后，有機物腐熟穩(wěn)定，消滅寄生卵和病菌，提高污泥的肥效。

3.1.3 多元綜合制肥法

該工藝利用堆肥發(fā)酵工藝，加入磷酸溶解性材料和重金屬鈍化材料，接入菌種，軟化污泥，釋放有效養(yǎng)分；污泥在發(fā)酵槽中的反應時間為12～15d，堆溫可在60℃以上保持3d，有效殺滅病原微生物和蛔蟲卵，通過滾動翻堆和鼓風可以高效去除水分，使出料達到后續(xù)制肥工藝的要求。最后經(jīng)高溫、高壓熱噴膨化造粒，二次接菌，達到有機-無機-微生物三維復合【1】。

3.2 廈門市污泥制肥工藝

3.2.1 項目情況

廈門市污泥再利用工程處置廈門島內污水處理廠產(chǎn)生的脫水污泥，工程建設規(guī)模200 t/d，含水率78%，地點位于海滄。

3.2.2 工藝流程及簡介

在混料車間內設置3 個料倉：脫水污泥料倉、蘑菇渣料倉和回用料倉。污水處理廠的脫水污泥通過污泥運輸車運至脫水污泥料倉；蘑菇渣經(jīng)皮帶機輸送至蘑菇渣料倉；從發(fā)酵槽出來的物料經(jīng)篩分機篩分后的篩上物進入回用料倉。脫水污泥、蘑菇渣及堆肥成品中的篩上物，經(jīng)混料機攪勻后用裝載機運送至發(fā)酵槽中進行堆肥。堆肥后的物料通過裝載機或運送至回料皮帶機上，通過回料皮帶機輸送到篩分機，經(jīng)過篩分，篩上物進回用料倉重復使用，篩下物即為成品營養(yǎng)土。

4 污泥深度脫水工程

2009 年，為了應對污泥被垃圾填埋場拒收的問題，廈門水務集團啟動城市污泥深度脫水處理和資源化處置利用工程，其中前埔污水廠投資1.7 億元，主要采用板框壓濾，使出廠污泥含水率降到60%以下。近年來，市水務集團逐步對各廠進行了技術改造，將原來離心脫水或帶式濃縮脫水工藝提升為板框脫水工藝。調理劑主要為：鐵鹽（FeCl3）每噸干基污泥投加50kg，生石灰（CaO）每噸干基污泥投加300kg【2】。

2014 年后，由于深度脫水工藝產(chǎn)生污泥固有的問題，各污水處理廠逐漸增加污泥離心脫水機進行污泥脫水，深度脫水用的板框處于應急備用狀態(tài)。

5 廈門市污泥處理處置最終方案探討

5.1 污泥制肥

盡管成品肥料銷售價格為550 元/t 時，本項目具備一定的盈利能力，但市場開拓不夠，目前主要用于市政園林、綠化、山林、少量茶業(yè)種植用戶。因此，需要加大宣傳和營銷的力度，引導和鼓勵農戶使用有機肥。

該方案占地面積較大，且通透式污泥堆肥車間環(huán)境條件差、蒼蠅較多、臭氣外溢對周圍環(huán)境影響較大；封閉式車間除臭投資和運行費用較大，除臭系統(tǒng)因空間較大，其收集系統(tǒng)設計決定除臭系統(tǒng)的成敗，需精心進行設計。

5.2 深度脫水填埋

深度脫水填埋處理存在以下問題：

1）干污泥增量30%以上，導致垃圾填埋廠使用壽命遠小于規(guī)劃年限，且污泥進填埋廠遇水易產(chǎn)生滲濾液，產(chǎn)生環(huán)境、安全方面的問題，導致填埋廠不愿意接納，問題很突出；

2）大量添加石灰，減低污泥焚燒熱值，對后續(xù)焚燒處置不利；

3）石灰有結垢問題，氯化鐵則對設備產(chǎn)生腐蝕；

4）深度脫水后的污泥基本只能填埋，好氧堆肥以及焚燒均存在一定問題。

5.3 焚燒

基于上述污泥處置方案的不足，考慮到廈門城市發(fā)展迅速、人口增長較快，且城市地少、價格高以及環(huán)境要求較高的特點，隨著城市人口的增加，污水、污泥量也在逐步增加，污泥出路問題將日益突出。近年來，我國污泥干化、焚燒工藝有了較大程度的提高，尤其是“低溫干化+焚燒”組合工藝已經(jīng)被越來越多的地方采用，因此，廈門市城市污泥走向污泥焚燒方案勢在必行。

6 結語

綜上所述，廈門市根據(jù)實際情況，結合自身污泥泥質特征與污泥處置方式考慮多種組合、多種途徑的組合方案，探索出了一條優(yōu)先考慮土地利用，其次是焚燒和建材利用，污泥填埋作為暫時或臨時應急方案的有廈門特色的污泥處置道路。實踐表明，該方案具有極高的參考價值。