厦门市城市污泥处理处置方案演变及最终出路探讨

蒋启华

（中国市政工程中南设计研究总院有限公司，福建 厦门361000）

1 工程概述

厦门市现有8 座污水处理厂，根据厦门水务中环污水处理有限公司的资料，2017 年，各污水厂污泥产生量合计约800 t/d（含水率约78%），污泥总量累计约2.9×105t/a。随着污水收集率和处理深度的不断提高，厦门市污泥产量将呈快速递增趋势，根据厦门水务中环污水处理有限公司的预计，到2020年年底，厦门市污泥产量将达到1 100 t/d（含水率约78%）。

2006 年4 月以前，厦门市各污水处理厂的污泥除少量用于绿化外，均运往市环卫处东孚垃圾填埋场进行填埋处置，由于污泥含水率较高（75%～80%），填埋时易产生滑坡现象，加上东孚垃圾填埋场由于库容、场地、安全处理难等客观原因，于2006 年4 月起不能再接纳污水处理厂污泥（含水率约78%）。此后，为确保各污水处理厂正常运行，采用了招标承运、污泥堆肥、制砖污泥、焚烧污泥等措施处理污泥。

2007 年，上述措施通过一段时间运行发现，在污泥制砖用泥量较少，污泥制肥、污泥焚烧尚未发挥主力作用时，“向社会招标承运”的方案面临严峻的问题，厦门市环保局集美分局、海沧分局和同安分局均查处了各属地有关污泥污染环境的举报，污泥承运单位要求终止清运合同，一时间各污水处理厂污泥出路陷入了前所未有的困境，全市日产500 t 多的污泥积压于厂区内，如不尽快解决出路，污水厂将被迫停产。一旦停产，大量城市污水将得不到处理而直接排入厦门湾内，对海水水质造成严重污染，而厦门市水环境保护将无法得到保证，化学需氧量（COD）的减排任务也无法完成。

2 厦门市污泥处理处置情况

厦门市是首批国家卫生城市、国家文明城市、风景旅游城市，岛外污水收集处理率80%以上，岛内95%以上。

因经济发展和环境保护需要，2003 年开始，厦门市对产业结构布局进行了调整，主要的工业企业已迁出本岛。因此，本岛内的污水主要是生活污水，含有极少量工业废水，如电镀废水等；岛外的污水中工业废水比例高于生活污水。相对而言，厦门本岛内的城市污水要比岛外城市污水成分简单，为污泥的农用提供了坚实的基础。

2.1 厦门市污泥处理处置方案的形成过程

2.1.1 第一阶段（垃圾填埋厂接纳80%含水率污泥）

2003 年，海沧污泥泥量小，送至新阳热电厂焚烧，处理成本150～300 元/t。

2005 年，利用城市污水厂污泥制砖。

2.1.2 第二阶段（垃圾填埋厂接纳60%含水率污泥）

2004 年，开始城市污泥好氧堆肥工作；2006 年，启动并完成同安污泥堆肥应急项目；规模50 t/d（含水率80%污泥）。

2007 年，完成海沧污泥制生物有机肥项目设计；规模200 t/d（含水率80%污泥），由于用地问题，项目暂缓。

2009 年，建成同安西柯污泥制生物有机肥项目；规模200t/d（含水率80%污泥）。

2009 年，厦门城市污泥深度脱水处理和资源化处置利用工程，投资1.7 亿元，板框压滤，规模为350 t/d。

2012 年开始海沧污泥再利用一期工程建设；规模200t/d（含水率80%污泥）。

2.1.3 第三阶段（垃圾填埋厂不接纳城市污水厂污泥）

1）岛内污泥优先方案：脱水→高温好氧发酵+生物制肥→土地利用、园林绿化等分散施用；

2）岛外污泥方案：脱水→热干化或生物干化→焚烧→灰渣建材利用、灰渣填埋；

3）岛内污泥备用方案：板框深度脱水→填埋。

2.2 厦门市污泥处理处置方案

目前，厦门市8 座污水厂污泥处理、处置方案如表1 所示。厦门污泥处置方案特点如下：

1）厦门岛内产生污泥占全市的60%以上，岛内污泥问题是厦门污泥主要问题；

2）由于产业结构调整，厦门岛内工厂基本外迁岛外，污水基本为生活污水；

3）结合各厂污泥的特点，污泥处置方案、手段多样性，如制砖、填埋、焚烧、堆肥等；

4）随污泥产量以及国家标准发生变化，垃圾填埋场对污泥态度变化，污泥处置方案及时调整，污泥处置方式的探索走在同行的前列。

表1 厦门市污水厂污泥处置一览表

3 厦门市污泥再利用工程

3.1 常用污泥制肥工艺

3.1.1 直接烘干法

脱水污泥烘干后直接包装，不造粒。工艺流程为：脱水污泥干燥机→包装。

3.1.2 单纯发酵造粒法

脱水污泥按一定比例掺混粉煤灰，降低含水率，并添加秸秆等物作为膨胀剂进行堆肥发酵。污泥经过堆肥发酵后，有机物腐熟稳定，消灭寄生卵和病菌，提高污泥的肥效。

3.1.3 多元综合制肥法

该工艺利用堆肥发酵工艺，加入磷酸溶解性材料和重金属钝化材料，接入菌种，软化污泥，释放有效养分；污泥在发酵槽中的反应时间为12～15d，堆温可在60℃以上保持3d，有效杀灭病原微生物和蛔虫卵，通过滚动翻堆和鼓风可以高效去除水分，使出料达到后续制肥工艺的要求。最后经高温、高压热喷膨化造粒，二次接菌，达到有机-无机-微生物三维复合【1】。

3.2 厦门市污泥制肥工艺

3.2.1 项目情况

厦门市污泥再利用工程处置厦门岛内污水处理厂产生的脱水污泥，工程建设规模200 t/d，含水率78%，地点位于海沧。

3.2.2 工艺流程及简介

在混料车间内设置3 个料仓：脱水污泥料仓、蘑菇渣料仓和回用料仓。污水处理厂的脱水污泥通过污泥运输车运至脱水污泥料仓；蘑菇渣经皮带机输送至蘑菇渣料仓；从发酵槽出来的物料经筛分机筛分后的筛上物进入回用料仓。脱水污泥、蘑菇渣及堆肥成品中的筛上物，经混料机搅匀后用装载机运送至发酵槽中进行堆肥。堆肥后的物料通过装载机或运送至回料皮带机上，通过回料皮带机输送到筛分机，经过筛分，筛上物进回用料仓重复使用，筛下物即为成品营养土。

4 污泥深度脱水工程

2009 年，为了应对污泥被垃圾填埋场拒收的问题，厦门水务集团启动城市污泥深度脱水处理和资源化处置利用工程，其中前埔污水厂投资1.7 亿元，主要采用板框压滤，使出厂污泥含水率降到60%以下。近年来，市水务集团逐步对各厂进行了技术改造，将原来离心脱水或带式浓缩脱水工艺提升为板框脱水工艺。调理剂主要为：铁盐（FeCl3）每吨干基污泥投加50kg，生石灰（CaO）每吨干基污泥投加300kg【2】。

2014 年后，由于深度脱水工艺产生污泥固有的问题，各污水处理厂逐渐增加污泥离心脱水机进行污泥脱水，深度脱水用的板框处于应急备用状态。

5 厦门市污泥处理处置最终方案探讨

5.1 污泥制肥

尽管成品肥料销售价格为550 元/t 时，本项目具备一定的盈利能力，但市场开拓不够，目前主要用于市政园林、绿化、山林、少量茶业种植用户。因此，需要加大宣传和营销的力度，引导和鼓励农户使用有机肥。

该方案占地面积较大，且通透式污泥堆肥车间环境条件差、苍蝇较多、臭气外溢对周围环境影响较大；封闭式车间除臭投资和运行费用较大，除臭系统因空间较大，其收集系统设计决定除臭系统的成败，需精心进行设计。

5.2 深度脱水填埋

深度脱水填埋处理存在以下问题：

1）干污泥增量30%以上，导致垃圾填埋厂使用寿命远小于规划年限，且污泥进填埋厂遇水易产生渗滤液，产生环境、安全方面的问题，导致填埋厂不愿意接纳，问题很突出；

2）大量添加石灰，减低污泥焚烧热值，对后续焚烧处置不利；

3）石灰有结垢问题，氯化铁则对设备产生腐蚀；

4）深度脱水后的污泥基本只能填埋，好氧堆肥以及焚烧均存在一定问题。

5.3 焚烧

基于上述污泥处置方案的不足，考虑到厦门城市发展迅速、人口增长较快，且城市地少、价格高以及环境要求较高的特点，随着城市人口的增加，污水、污泥量也在逐步增加，污泥出路问题将日益突出。近年来，我国污泥干化、焚烧工艺有了较大程度的提高，尤其是“低温干化+焚烧”组合工艺已经被越来越多的地方采用，因此，厦门市城市污泥走向污泥焚烧方案势在必行。

6 结语

综上所述，厦门市根据实际情况，结合自身污泥泥质特征与污泥处置方式考虑多种组合、多种途径的组合方案，探索出了一条优先考虑土地利用，其次是焚烧和建材利用，污泥填埋作为暂时或临时应急方案的有厦门特色的污泥处置道路。实践表明，该方案具有极高的参考价值。