城市污水污泥熱干化特性及能耗研究

① 城市污水處理產生的污泥主要成分是

市政污水主要成分為有機質、有機質細胞內的水、細胞外的水、細胞內內的水是最難以脫除的。容
尼科環境科技有限公司污泥無熱干化NHD™技術，採用不加熱的方式對污泥進行脫水和干化，只需10分鍾就可將污泥的含水率從85%-80%降至55%，後經過不加熱狀態下的強制通風干化技術，將污泥中的含水率持續降至40%，而能耗只有熱干化的10%，並且處理過程不會產生臭氣。
「污泥無熱干化NHD™技術」攻克了污泥干化能耗高、產生臭氣這一世界性難題。取得的另一項驚人的成果是：干化後的泥餅具有相當高的熱值。由於採用不加熱的方式進行干化處理，避免了污泥中有機質的損失。用干化後的泥餅製成的生物質燃料，經權威部門檢測，以秦皇島撫寧區中冶污水處理廠污泥無熱干化項目的實際檢測效果為例，熱值達到4080大卡，高於褐煤，真正做到了變泥為「煤」。實現了國家倡導的循環經濟原則，真正讓污泥處理處置實現了資源再利用。

② 污水處理廠的污泥處置費用問題

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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③ 國內目前最先進污泥處理新技術（污泥處理技術）是什麼樣的

污泥無熱干化技術

採用不加熱的方式對污泥進行脫水和干化，只需10分鍾就回可將污泥的含水率從答85%-80%降至55%，後經過不加熱狀態下的強制通風干化技術，將污泥中的含水率持續降至40%，而能耗只有熱干化的10%，並且處理過程不會產生臭氣。
「污泥無熱干化NHD™技術」攻克了污泥干化能耗高、產生臭氣這一世界性難題。取得的另一項驚人的成果是：干化後的泥餅具有相當高的熱值。由於採用不加熱的方式進行干化處理，避免了污泥中有機質的損失。用干化後的泥餅製成的生物質燃料，真正做到了變泥為「煤」。實現了國家倡導的循環經濟原則，真正讓污泥處理處置實現了資源再利用。

④ 國內城市污水污泥處理中存在的問題主要有幾個方面

1) 污泥處理率低、工藝不完善
我國存在著重廢水處理，輕污泥處理的傾向。很多城市未把污泥的處理作為污水廠的必要組成部分，往往是污水處理廠建成後，相當長的時間後才建污泥處理系統，造成我國城市污水污泥處理率很低。從表 1 的工藝中也可以看出，國內城市污水廠的污泥處理工藝是很不完善的。污泥經過濃縮、消化穩定和干化脫水處理的污水廠僅占上述城市污水廠的 25.68%。這說明我國 70%以上的污水廠中不具有完整的污泥處理工藝。不具有污泥穩定處理的污水廠占 55.70%，大量未經過穩定處理的污水污泥將對環境產生嚴重的二次污染。不具有污泥干化脫水處理的污水廠約占 48.65%。污泥經濃縮、消化後，尚有約 95%～97%含水率，體積仍然很大。這樣龐大體積的污泥如果不經過污泥的干化脫水處理，將為運輸及後續處置帶來許多不便。

2) 污泥處理技術設備落後
當前我國有些污水處理廠所採用的污泥處理技術已經是發達國家所擯棄的技術，其水平還停留在發達國家的 70、80 年代的水平，有的甚至是國外的 60 年代的水平。而且有些污泥處理技術根本不合乎國內的污水污泥特性，對所採用的技術缺乏必要的調查研究。污泥處理設備也比較落後，性能差、效率低、能耗高，專用設備少，未能形成標准化和系列化。因此，限制了我國污泥處理技術的提高和發展。

3) 污泥處理管理水平低
很多已建成的污泥處理設施不能正常運行，除技術水平外，管理水平低也是重要因素。大部分污水廠的管理人員和操作人員的素質較差，缺乏管理經驗，不能有效地組織生產，加上技術人員少，各個專業不配套，所以一旦生產上出現問題，不知如何處理，有的污水處理廠的污泥處理系統只好長期停止運行。提高污水廠的管理水平，早日實現科學管理是保證污水廠污泥系統長期運轉關鍵所在。

4) 污泥處理設計水平低
我國排水事業有很大發展，積累了較為豐富的污水處理設計經驗，並培養了大批設計人材。但在污泥處理方面，我國還缺乏實踐經驗和設計經驗，尤其是污泥處理系統的整體水平還比較低，從已建成的污水處理廠的污泥處理裝置看，運行工況不佳，不能保證長期運行，很多廠的裝置建成後，又進行較大的技術改造，造成人力、物力和財力的極大浪費。

5) 污泥處理投資低
國內污泥處理投資只佔污水處理廠總投資的 20%～50%，而發達國家污泥處理投資要佔總投資的 50%～70%。

⑤ 城市污水處理廠污泥可以如何處理

尼科環境科技有限公司污泥無熱干化NHD™技術，採用不加熱的方式對污泥進行脫水回和干化，只需10分鍾就可將污泥的含答水率從85%-80%降至55%，後經過不加熱狀態下的強制通風干化技術，將污泥中的含水率持續降至40%，而能耗只有熱干化的10%，並且處理過程不會產生臭氣。
「污泥無熱干化NHD™技術」攻克了污泥干化能耗高、產生臭氣這一世界性難題。取得的另一項驚人的成果是：干化後的泥餅具有相當高的熱值。由於採用不加熱的方式進行干化處理，避免了污泥中有機質的損失。用干化後的泥餅製成的生物質燃料，經權威部門檢測，以秦皇島撫寧區中冶污水處理廠污泥無熱干化項目的實際檢測效果為例，熱值達到4080大卡，高於褐煤，真正做到了變泥為「煤」。實現了國家倡導的循環經濟原則，真正讓污泥處理處置實現了資源再利用。

⑥ 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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⑦ 日處理量10萬噸的污水處理廠每天產生多少污泥

日處理量萬噸的污水處理廠每天會產生100噸的濕污泥。
污水處理廠在選購污泥處理設備時首先要計算每日產生的污泥量，這里所說的污泥產生量包括污水處理每個工序產生的污泥，以及處理完最終產生的污泥。
影響污水處理廠污泥產量的原因有許多方面，其中污水處理工藝，以及水質的影響比較大。投產的污水處理廠，一般一萬噸污水會產生10噸以上的污泥，這些污泥含水率較高，一般在80%以上。而污水處理廠都要求配有相應的污泥處理設備，對污泥減量化、無害化處理後，才可運輸到污水處理廠外。
污泥壓干機、污泥壓濾機等經過多個污水處理廠使用，可將含水率90%以上的污泥壓干成含水率40%的泥餅，使污泥體積減小為原來的1/10，很大程度的實現了污泥的減量化，既便於運輸，又解決了佔地面積大、污染范圍大的難題。
通過以上數據可粗略估算，如果一座污水處理廠日污水處理量為10萬噸，則會產生100噸的濕污泥。因此也需要處理量不小於100噸/日的污泥處理設備，才能順利運行，不因污泥堆置問題影響正常運營。

城市污水處理廠的污泥量按照南方的多個城市統計;1萬噸污水處理廠年平均值1噸 / 日絕干污泥，折
合含含水率80%，產污泥5噸。10萬噸污水處理廠含水率80%，產污泥50噸 / 日。
一般夏季多一點，冬季略少一點。

拓展資料

污水處理 (sewage treatment,wastewater treatment)：為使污水達到排入某一水體或再次使用的水質要求對其進行凈化的過程。污水處理被廣泛應用於建築、農業、交通、能源、石化、環保、城市景觀、醫療、餐飲等各個領域，也越來越多地走進尋常百姓的日常生活。

處理污水的方法很多，一般可歸納為物理法、化學法和生物法等。

污水處理廠：有人調查100多座大處理廠，一半曬太陽呢，還有資金不足成本高效率低的，普遍效率不足70%，低的只有40%。

（參考資料：網路 污水處理）

⑧ 污水處理廠污泥對環境的影響

污泥——由來污水處理自過程所產生的固體沉澱物質組成，是水處理過程中不可避免的副產物。污泥中的寄生蟲、病原菌、重金屬等隨意棄放，勢必帶來較嚴重的二次污染，對污泥進行減量、無害化處理處置是整個凈化系統不可或缺的環節。
紡織印染行業廢水處理產生的污泥與城市污水的污泥成分稍有不同，印染污泥一般惰性物質較高，例如牛仔服裝洗漂廢水產生的污泥含砂量很高，而有機物、病原菌等含量較城市污泥少，熱值也較低，一般重金屬含量較城市污泥高。且印染行業本身因使用原料、產品品種、產品加工方式等不同產生的污泥成分也不盡相同，使用硫化染料的企業，硫化物的含量勢必較高。
危害：印染污泥含有大量的化學物質殘留，內在水份比例高很難脫水，成份非常復雜、有害物質含量高、有一定的粘性等特殊性，一直以來印染污泥處理都是一個難題，一般未經處理的污泥隨意傾倒或未經處理填埋，造成大量的土地報廢，地下水受到嚴重污染，

⑨ 城市污水處理廠節能技術研究的具體意義

污水處理廠節能的意義
1、 概述
污水處理是一個世界性的難題，近年來，隨著全球經濟的迅速發展，污水處理廠的規模越來越大，因此產生能耗問題也越來越嚴峻。據統計，處理活性污泥的系統中，其運行成本但能耗成本就佔到總成本的30%~ 80%。美國有官方數據表明：城鎮的污水處理廠所耗費的電能佔全國總用電量的3%。其還有數據預測，由於人口的不斷增長與污物處理的標准越來越高，在未來的15~20年內，污水處理廠的能耗成本將增加20%以上。我國目前經濟發展迅速，城鎮化進程不斷推進，全國大部分的城鎮都增加了污水設施，在提升了污水處理率的同時，能耗率也隨之上升。在未來的幾年，為了適應經濟發展的需求，同時也響應國家的號召，污水處理的規模將會越來越大，使得全國范圍內的電力資源緊缺日益突出。因此，對污水處理廠的能耗管理和節能降耗措施進行研究，達到節能降耗的目標，這對我國的社會穩定與經濟發展都存在極其重要的意義。
2、 污水處理廠的能耗分析
2.1 國外污水處理廠的能耗分析
西方發達國家比較早產生能源危機意識，這是有其歷史淵源的。從上個實際70 年代開始，西方歐美等發達國家相繼爆發了能源危機，這個局面直接導致歐美等國發達國家在20 世紀末能源價格開始飆升。鑒於此，在工業領域內最先由美國掀起了節能技術的研究。此後美國一直引領工業節能技術的潮流，包括對污水處理廠的節能技術研究。美國的污水研究人員曾對全國的公共污水處理設備進行了關於單元過程與單元操作的能耗情況的調查，並在做了一次詳盡的污水處理設備能耗分析報告。當時這
次調查覆蓋了幾乎全部的城鎮污水處理的生物、物理和化學等方式，甚至對建築物附屬的製冷、制暖等設備也進行了調查。在此基礎上，也詳盡計算了可回收利用的能量。此後，美國另外幾位研究人員E.J.Middlebrooks、C.H.Middle－brooks等根據 Wesner的研究結果，估算了每個污水處理系統的最小能耗量。最後，在其分析報告中指出，隨著經濟規模的擴大以及能源價格的提升，每年用於污水處理的能耗開支將大幅度上升，而選擇低流量的污水處理工藝將作為節能能源開支的重要的手段。接著，另外兩名研究人員Roberts 與Hagan 通過分析處理100mgd 較具典型性的活性污泥污所需要的總能量，研究出了污水處理廠能源消耗的結構，並且首次提出對污水處理廠進行節能降耗，需要建立在資源管理與綜合平衡利用的基礎上，而不僅僅依靠節省能源的技術。2.2國內污水處理廠的能耗分析在上個世紀七八十年代經濟剛剛復甦的階段，我國的污水處理規模尚小，隨著改革開放的深入，各類型的工廠如雨後春筍，紛紛屹立在神州大地上，不可避免地產生了污水污染問題，隨著能源的消耗越老越多，國家不能不考慮對污水處理廠實施節能降耗的措施。但是，因為我國正處於經濟發展的上升階段，一直以來對此問題的重視程度不夠，相關的調查研究也較少。當前，我國城鎮污水處理廠處理污水普遍採用生物處理工藝。這種工藝以二級處理或者三級處理為主體，處理的內容通常包括污水、污染物的預處理、生化處理及污泥處理三個部分。而消耗的能源主要是燃料、葯劑和電能。
通過國內外許多污水處理廠的數據指出，污水的提升泵、污泥處理設備與曝氣系統是主要的耗能設備。從事排水工程的工程師羊壽生曾設計了一個試驗，對我國典型一級、二級污水處理廠各單元操作過程作了電能耗費估算，污水廠規模按25000m3Pd，二級處理廠的電能耗值為0.266kWhPm3，用處理單位體積污水的耗電量(kWhPm3)表示估算的結果。結果顯示，我國城市污水處理廠能耗主要用於污水、污泥的提升，生物處理的供氧，以及污泥處理這幾個工藝過程，其中在二級處理工藝中，污水提升泵的用電量在總用電量的10%~20%之間，污泥加熱設備的用電量占總用電量的10% ~25%之間，而曝氣系統則占總用電量的50%~70%。三者用電量相加，高達總用電量的70%以上。所以，對污水處理廠進行節能降耗，重點在於降低污水提升泵、污泥處理設備以及曝氣系統的用電率，藉此實現節能降耗的目標。
3、 污水處理廠耗能現狀分析
隨著人民生活水平以及經濟水平的提高，國家不斷提高污水處理廠的水質，以滿足經濟生活的需求。現行的污水處理耗能標准達到0.15～0.28（kW·h）/m3污水，全國污水處理的成本開支平均為0.8元/m3，而且這樣的成本價格呈現上漲的趨勢。相關的部門面對如此高的污水處理成本，正想方設法利用新技術，結合各個地區的特點與各個處理廠的優勢，努力探明單元過程的能量需求(energyrequirements)，做出污水處理廠的有效運轉和管理規劃，首先在污水處理廠的規劃、設計階段體現節能目的，然後通過選擇污水處理的適合工藝、設別和途徑進行節能降耗，國家法律部門加緊制定相關節能減排的規定，對不執行法律法規的個別單位進行嚴懲警告，切實際落實好污水處理廠的節能降耗工作，以維持國家經濟發展的可持續發展過程。
4.污水處理廠節能途徑與措施
4.1污水處理廠能量利用審核
傳統的污水處理廠進行處理活動時，缺乏利用能量的具體方案和規劃，由此造成無節制的能源消耗，甚至能源浪費。針對此問題，相關部門對能量的使用進行審核管理，監督污水處理廠開始提前制定能量利用規劃，由管理部門作出審核結果。審核管理不但可以提供使污水處理廠正常運轉的數據，還能對污水處理廠的工藝選擇以及處理方案有一定的指導性。使用生命周期分析成本的辦法，對各單位的組件以及處理系統進行數據分析，並且優化其結構，以此滿足降低能耗的要求，節省成本；構建科學的能源利用審核程序和評估標准，用這套程序和標准對各廠的污水處理所需能量進行審核，同時要監督污水處理廠對設備進行維護，對於老舊、存在隱患的設備進行更新換代，對其設備的升級和更換提出建議和方案。通常審核能源利用的程序分為兩步：一是研究工程的可行性，包括處理方案的評估；初步的設計方案；項目的工作范圍、成本以及財務評價等；二是詳細的設計流程，包含施工、試營運、職業培訓、運正式行和維護等內容，正常營運一段時間後，依據運行能耗數據檢驗系統的效率和成本開支。這個審核的過程從工程的預備階段一直持續到工程運行後的維護、檢測階段，這樣可以明確具備節能降耗的單元。

⑩ 關於污水處理廠污泥處置的申請報告模板

城市污泥同處理處置式本效益析
——北京市例
張義安高 定陳同斌*鄭砥李艷霞
科院理科與資源研究所環境修復北京 100101

摘要：北京市例估算同電價及運輸距離填埋、焚燒及堆肥等式城市污泥處理處置本基礎討論各種處理處置案前景展望北京市污泥處理處置路污泥填埋定期內主要處理處置式所佔比例逐漸降；堆肥經濟較行處理處置式適合力推廣；隨著經濟實力與技術水平提高焚燒適用於別特殊點同析政府補貼污泥處理處置效益影響
關鍵詞：城市污泥；處理處置本；填埋；焚燒；堆肥
圖類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：1672-2175（2006）02-0234-05
城市污泥污水處理副產物含水率97%計算體積占處理污水0.3%~0.5%[1]深度處理產泥量增加50%~100%目前我每排放干污泥約1.3×106 t並約10%速率增加
北京市全區域規劃污水排放量330×104 m3/d其2003市區污水排放量約230×104 m3/d[2]規劃建設14座污水處理廠2015污水處理能力預計超320×104 m3/d處理率超90%2008北京市新增9座水處理廠深度處理能力由目前1×104 m3/d提高47.6×104 m3/d屆每產含水率 80% 城市污泥超80×104 m3北京市污水處理廠——高碑店污水處理廠污泥外運運輸費用佔全廠運行費用1/3[3]
城市污泥量產已引起益嚴峻二污染並城市污水處理行業瓶頸污泥處理處置率低其非重要原投資運行本面限制目前止未見關於同污泥處理處置案經濟析導致同單位設計員案選擇存較盲目性本文北京例幾種典型城市污泥處理處置式進行經濟析便城市污泥處理處置技術選擇提供參考依據
1 城市污泥處理處置本估算
1.1 估算
1 t干污泥（DS）計算基準綜合本＝運行本+設備折價本運行本目前較熟處理處置式進行估算
北京市污泥機械脫水效通80%左右各案本估算涉及或包括焚燒、運輸、填埋等3流程；設備折價本取15 a使用限折舊7%社利率10%即折價17%設備工作數8000 h計設備折價＝設備價格×指數×0.17/8000
1.2 估算細則
（1）單位本
填埋：垃圾衛填埋本約60~70 ￥/t污泥填埋按照壓實垃圾∶土∶污泥容重比0.8∶1∶1污泥填埋本48~56 ￥/t取52￥/t
干化：乾燥能耗與脫水量比燃氣加熱效率85%、鍋爐熱效率70%、程熱損失5%水蒸發能耗150 (kW?h)/t每除1 t水設備投資180×104￥[4]
焚燒：目前採用流化床技術每h焚燒1 t干化污泥設備本528×104￥污泥按干質量減量60%焚燒運行費用24￥/t煙氣處理消耗NaOH量約37 kg/t折價約128￥/t [5]
電價：北京市工業電價高峰期、平段區、低谷期別0.278、0.488、0.725￥/(kW?h)按同補貼案電價設定0.30、0.60￥/(kW?h)
運費：北京市運輸價格0.45~0.65￥/(t?km)間污泥特殊固體廢物需特殊箱式貨車運送價格處於高端另外近運輸價格漲趨勢運費取0.65 ￥/(t?km)
外干化及焚燒均按設備本添加30%物耗工管理費及土建配套費
（2）污泥含水率
污泥機質水含量較高填埋存系列問題前主要關土力性能含水率高於68% 需按m(土)∶m(污泥)＝0.4~0.6比例混入土 [6-8]含水率降低污泥性狀存突變填埋脫水目標設定80%、30%
含水率污泥焚燒處理關鍵素機質含量高、含水率低利於維持自燃降低污泥含水率降低污泥焚燒設備及處理費用至關重要般污泥含水率降至與揮發物含量比於3.5形自燃[9]北京市污泥機物含量45% 使污泥維持自燃焚燒水含量應於61.2%朱南文總結幾種外污泥熱乾燥技術污泥乾燥至10%含水率[10]污泥焚燒綜合本隨乾燥程度態變化干化程度越高幹化能耗升高焚燒設備及運行費用隨降簡化起見本文污泥保持熱量平衡燃燒估算前提再進行高水加入重油本估算污泥焚燒干化目標定：60%10%
表1 北京市填埋場概況[11]及離污水處理廠近距離
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) 預計關閉間 近污水處理廠 近直線距離/km 1)
北神樹 通縣渠鄉 980 2006 高碑店 20
安定 興區安定鄉 700 2006 紅門 36
六屯 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 昌平區湯山鄉 2000 2012 清河、北河 40
焦家坡 門溝區永定鎮 600 2011 盧溝橋 15
1) 近距離數據作者實測

綜所述污泥處理處置式計：堆肥別乾燥至含水80%、30% 填埋乾燥至含水

60%、10%焚燒
1.3 填埋本
填埋本＝能耗本+運輸本+填埋場本+設備折價本
能耗本＝[1/(1－η0)－1/(1－ηe)]×150×α×Pele
運輸本＝0.65×L /(1-ηe)
填埋場本＝βPf /(1-ηe)
設備折價＝[1/(1－η0)－1/(1－ηe)]×180×α× 0.17×104/8000
其η0、ηe別處理處置始、末含水率；Pele電價￥/(kW?h)；L運輸距離km；α土建及工配套費指數1.3；β體積系數含水率≥68%1.4~1.6間取1.5含水率＜68%取1；Pf填埋場填埋價格40~60￥/t取52￥/t
污泥填埋運輸距離：北京市現填埋場容量足滿足垃圾處置需求即使規劃填埋場建富餘填埋能力限污泥填埋需另外覓新建填埋場隨著城市發展及填埋場質條件要求運輸距離越越遠參照表1污泥
填埋運輸距離40 km估算今填埋本別取50、100 km作近期及遠期填埋場運輸距離
1.4 堆肥本及收益
城市污泥經堆肥害化處理進行土利用際普遍採用處理處置式強制通風靜態垛堆肥處理泥堆肥主流技術其處理本與污泥初始含水率、處理規模、堆肥廠與污水處理廠間距離及設備原產等素相關堆肥廠宜建污水處理廠周圍運輸本計0堆肥本主要由鼓風、烘乾、篩能耗調理劑及設備折價本組目前堆肥產品市場銷售價格350~500￥/t扣除15％含水率取500￥/t DS
利用CTB堆肥自控制系統[12,13]進行強制通風靜態垛堆肥河南省漯河市城市污泥堆肥廠應用結表明污泥含水率高於80%鼓風能耗40~60 (kW?h)/t DS間取60 (kW?h)/t DSCTB調理劑價格300 ￥/t損耗率般5% [14]經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；調理劑烘乾前篩自晾乾需篩能耗；篩負荷共9.3 t/t DS篩能力1 t/h功率3 kW全程能耗95 (kW?h)/t DS考慮未知能耗取100 (kW?h)/t DS
設備折價：處理干污泥能力 0.3×104 t/a污泥堆肥廠設備投資約700萬￥設備折價182 ￥/t DS（含占本）取200￥/t DS
1.5 焚燒本
考慮焚燒廢氣排放等問題外運30 km焚燒佳取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知乾燥至10%焚燒本較乾燥至60%低乾燥程度越高焚燒廠占面積越焚燒前干化至10%宜
1.6 干化農用本
未經穩定化處理污泥存施用安全危險考慮干化穩定效較差安全性限再估算
2 討論與析
2.1 處理本經濟效益
表2 處理處置1 t城市污泥(干質量)所需本及其效益
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)

各種處理式處理本估算程及結表2所示由表2知污泥處理處置堆肥式本

低約300~350￥/t DS；填埋式約500~760￥/t DS焚燒式本高約800~1000￥/t DS堆肥本低於填埋式顯著低於焚燒式隨運輸距離增加填埋本顯著高於堆肥本外污泥焚燒處理性投資運行維護費用高

各種處理式污泥填埋沒資源收效益零；考慮污泥熱值水平收焚燒熱能能性較低凈效益影響；污泥干化起脫水效穩定化效限加干化程容易產爆炸肥效緩慢等問題宜提倡；產品銷售良情況按電價同堆肥處理盈利50~100￥/t DS
2.2 各種處理處置技術優缺點
現部填埋場設計建造標准低、缺乏污染控制措施存穩定性差等問題導致散發氣體臭味污染水能保證填埋垃圾安全延緩污染沒終消除污染些家述問題降低程度制定待處理污泥物理特性低標准使污泥填埋處理本增加例德要求填埋污泥干基含量低於35%避免污泥機物解造水污染1992德發布《城市廢棄物控制處置技術綱要》要求2005起任何填埋處理物質其機物含量超5% [15]意味著污泥即便經乾燥滿足填埋要求污泥填埋面臨填埋場、公眾及規等重壓力填埋本逐步升高近外污泥填埋處理式比例越越[6]
否推廣堆肥處理城市污泥首先應切實評估施用污泥堆肥潛環境風險杜兵等[16]研究表明同外相比北京市某典型污水處理廠酚類、酞酸酯類、環芳烴類均處於污染程度較低水平堆肥處理持續高溫確保殺滅病菌保證污泥農用安全陳同斌等[17]城市污泥重金屬含量及其變化趨勢研究結表明我城市污泥平均含量普遍較低金屬含量基本未超農用標准[18]且呈現逐漸降趨勢近相關研究證明：科合理進行城市污泥農用造土壤農產品重金屬污染問題[19]我城市污泥土利用重金屬環境風險並像想像嚴重
焚燒減量顯著含水80%污泥焚燒減容率超90%污泥含種機物焚燒產量害物質二惡英、二氧化硫、鹽酸等受內焚燒技術限制二惡英污染問題尚未解決重金屬煙霧與燃燒灰燼能造二污染外焚燒浪費污泥營養物質比三種處理處置式污泥焚燒占面積綜合本高設備維護要求高環保風險較些利處都限制污泥焚燒技術廣泛應用
綜所述堆肥處理實現污泥資源化利用科合理施用保證衛安全及重金屬安全同較經濟行污泥處理處置技術主要發展向市場銷售角度看污泥堆肥產品銷售渠道待改善各種處理式優缺點概括於表3（頁）
2.3 電價影響及政府補貼
電價影響污泥處理處置本電價0.60￥/(kW?h)降低0.30 ￥/(kW?h)各種處理式綜合本別降低40~230 ￥/t DS電價取至用電低谷期電價或者更低本進步降低
表3 各種處理處置技術優缺點比
Table 3 Comparison of landfill, composting and incineration for sewage sludge
處理處置式 收支平衡/(￥?t-1) 1) 技術難度 場要求 能否資源化 害化程度
填埋 -507~ -763 簡單 能 延緩污染, 沒終消除污染風險
堆肥 57~96 較簡單 較 能 重金屬低於農用標准達害化要求
焚燒 -771~ -1000 技術設備要求高 能 尾氣能帶二污染
1) 運輸距離100 km、電價0.60 ￥/(kw?h), 80%含水率填埋本略低於30%含水率填埋, 其占者5.25倍, 綜合考慮採取30%填埋

污泥含水80%及60%填埋占別30%填埋5.25倍、1.75倍政府通補貼降低電價等調控手段污水處理投入合理配其污泥處理單元降低污泥處理單元焚燒本、填埋占降低堆肥本政府補貼發揮經濟杠桿作用調控污泥處理行業投入產狀況利於污泥處理處置行業健康發展總污泥處理處置應該適宜政府補貼
3 結論
（1）污泥堆肥本隨電價變化約300~350 ￥/t DS堆肥銷售補償部處理本使污泥堆肥達微利水平合理施用堆肥提供養機質污泥處理處置技術重要向
（2）污泥填埋操作簡單其本約500~760 ￥/t DS高於堆肥處理考慮土資源益稀缺及二污染問題且發達家經驗看污泥填埋逐步受限制其應用比例應逐漸減少
（3）污泥焚燒減量效明顯其初始投資及運行費用高綜合本約771~1000 ￥/t DS其設備維護復雜尾氣處理造二污染

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