擅自倾倒城镇污水处理污泥，中原环保水务被处罚110万！
2022年4月24日，中原环保股份有限公司发布关于子公司收到行政处罚决定书的公告：根据登封市综合执法局行政处罚决定书（登城综罚决定书[2022]-1号）：中原环保水务登封有限公司于2021年12月26日至2022年2月26日期间实施擅自倾倒城镇污水处理设施产生的污泥的行为，违反了《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》第七十二条“禁止擅自倾倒、堆放、弃置、散布城镇污水处理设施产生的污泥和处理后的污泥”和《城镇排水与污水处理条例》第三十条“任何单位和个人不得擅自倾倒、堆放、弃置、散布城镇污水处理设施产生的污泥和处理后的污泥”，公司被责令改正违法行为，处以罚款110万元。
中央第二轮环保督察前三批通报了北京、天津、浙江、广州海淘、江苏、广西、江西、黑龙江、辽宁等地多起污泥问题案例，污泥问题成为中央生态环境保护督察组重点关注的领域，污泥处置作为重点关注对象，也成为打通污水处理的“最后一公里”，寻找污泥处置的合适出路成为亟待解决的问题！
关于污泥处理，我们应该知道这些！
污泥处置是指将污泥降低含水率或去除有机杂质、杀灭病原体后进行的最终处置。污泥或废渣，除符合卫生条件、可以综合利用的污泥外，均须在最终阶段进行处置。在遵守国家法律法规和标准的基础上，兼顾当地经济、环境等因素，采取相应的技术措施和管理政策，为城市污泥提供最终的解决方案。
1. 污泥的种类
污泥是由有机碎屑、细菌、无机颗粒和胶体等组成的非均质体，通过沉淀很难将固液完全分离。污水处理产生的污泥是典型的有机污泥，特点是有机质含量高（60%~80%）、颗粒细小（0.02~0.2mm）、密度低（1002~/m³）、呈胶体结构，是一种亲水性污泥，易于通过管道输送，但脱水性能差。随着污泥含水率的降低，污泥由纯液态流动转变为粘稠态、塑性态、半干固态最后为纯固态。通常浓缩可使含水率降至85%（含水状态）；含水率为70%~75%时污泥松软，不易流动；通常一般脱水条件下含水率只能降至60%~65%，此时已几乎呈固态；当水分含量低至35%~40%时，即为分散状态（以上为半干状态）；再降至10%~15%时，即为粉状。
1、根据污水处理方法或从污水中分离污泥的工艺过程，污泥可分为四类：
（1）初沉污泥：由初沉池（初沉池）排出的沉积物。
（2）剩余污泥（剩余活性污泥）：由于微生物的新陈代谢和生物合成作用，使曝气池中活性污泥的生物量增加，在二沉池中沉降下来的部分污泥返回曝气池用于再处理污水，而排出系统外的多余部分即为剩余污泥（来自活性污泥工艺后二沉池的污泥）。
（3）腐殖质污泥：是指采用生物膜法的二沉池（如生物滤池、生物旋转池、某些生物接触氧化池等）中产生的沉淀物。
（4）化学污泥：采用混凝、化学沉淀等化学方法处理废水产生的污泥。
2、根据污泥产生过程的不同阶段，污泥可分为五类：
（1）原污泥（新鲜污泥）：是指从沉淀池（初沉池、二沉池）分离出来的沉淀物或悬浮物的总称，是没有经过任何方式处理的污泥。
（2）消化污泥（成熟污泥）：初沉污泥、腐殖质污泥和剩余活性污泥经过厌氧或好氧消化后的污泥称为消化污泥。
（3）浓缩污泥：指原始污泥经浓缩后得到的污泥；
（4）脱水干化污泥：指经过脱水、干化处理后得到的污泥；
（5）干化污泥：指经过干化处理后得到的污泥。
2.污泥的特性
按照污泥的来源，污泥大致可分为给水污泥、生活污水污泥、工业废水污泥三类。
1. 城市污泥的组成、成分及热值
（1）城镇污水处理厂污泥成分及营养成分
污泥类型
作品
总氮（%）
磷（P2O5）(%)
钾（%）
腐殖质（％）
初沉污泥
固含量2~3%
有机物含量 65%
2.0~3.4
1.0~0.3
0.1~0.3
33
腐殖质污泥
固含量1~4%
有机物含量 60%
2.8~3.1
1.0~3.0
0.11~0.8
四十七
剩余污泥
固含量0.5~0.8%
有机质含量60~80%
3.5~7.2
3.3~5.0
0.2~0.4
41
（2）城镇污水处理厂污泥基本物理化学组成
（3）城镇污水处理厂污泥燃烧热值表
污泥类型
燃烧热值（kJ/kg污泥干重）
污泥类型
燃烧热值（kJ/kg污泥干重）
初沉污泥
原污泥
15000~18000
初沉污泥与活性污泥的混合
新鲜的
17000
消化
7200
消化
7400
初沉污泥与生物膜污泥的混合
原污泥
14000
原污泥
14900~15200
消化
6700~8100
剩余污泥
13300~24000
2.工业污泥的特性
工业污泥因其来源不同而存在很大差异，这些差异主要体现在其粘度、吸湿性、污染物性质、含油量、含水量、有机物比例、无机物比例等方面。
与城市污泥相比，其粘度大、油含量高、无机物比例高有时使其处理更加困难。
典型工业污泥特性对比：
污泥类型
特征
城市污泥
污泥产生量适中，一般占生活污水处理总水量的0.1%左右，但总量大，有机物含量高，含水率高，一般可达95%~99%，即使脱水后含水率仍在60%~80%左右，含有大量病原体和寄生虫，易腐烂发臭，极不稳定
石化污泥
成分比较复杂，含有不同类型的重金属，一般石油污泥含油、黏度大，含水量也较高，一般可达96%~99%，经机械脱水后仍有70%~85%，体积质量仍然较大，有机物含量少，热值低
印染污泥
污泥产生量大，总污泥量约占污水总量的0.3%~1.0%。含水率高，一般高达96%~99%，经机械脱水后仍有55%~85%，体积和质量仍然较大。印染污泥一般含有惰性物质含量高，有机物和病原体含量低，热值低。一般含有较高含量的重金属。
造纸污泥
灰分含量较高，一般可达50%~70%，所以热值较低
含水率较高，一般可达95%~99%，即使脱水后含水率仍在60%~80%之间
污泥量较大，且含有大量纤维
制革污泥
污泥产生量大，一般每天可产生40-80吨污泥/万吨废水，有机物含量高，由于皮革加工过程中会产生大量的毛皮、血液等，有机物含量很高，有毒物质较多，S2-和三价铬含量较高，三价铬转化成六价铬具有致癌性
电镀污泥
电镀废水化学处理产生的污泥主要来源是含有氰化物和六价铬、铜、锌、镉、镍等重金属，电镀污泥中有机物含量较低，热值较小。
3.污泥处置技术手段及综合利用
污泥处理技术分为污泥处理和污泥处置两部分，污泥处理包括浓缩（含水量95%-98%）、脱水（80%）、干化（40%）等，在脱水阶段，可通过厌氧或好氧消化进一步提高脱水效率。
污泥处置是污泥处理的后续环节，包括填埋、焚烧、堆肥、资源化回收等方法。目前，国际上最常用的方法是焚烧。世界各国科学家都一致认为资源化利用是未来污水处理的发展方向，而污泥的资源化利用是未来需要突破的重要环节。
1.厌氧消化技术——污泥处理的有效手段
厌氧消化是指兼性菌和厌氧菌在无氧环境下将污泥中不可生物降解的有机物分解为二氧化碳、甲烷和水，从而使污泥稳定化的过程。一般认为厌氧消化是污泥减量化、稳定化的常用手段之一，与好氧消化相比，具有成本低（不需要鼓风设备和除臭设备）、有害气体排放少、气体可回收等优点。
根据处理温度不同，厌氧消化可分为中温消化和高温消化两种类型。高温厌氧消化与中温消化相比，具有产气率高、消化池体积小等优点，但能耗要求较高。中温消化应用较为广泛，目前认为厌氧消化需要经过水解、酸化（发酵）、乙酸化、产甲烷四个阶段，各阶段相互联系、相互影响，形成特征性微生物群落。
厌氧反应流程图
厌氧消化具有以下优点：
1）提高后续处理效率，降低后续处理能耗。一般认为厌氧反应可以实现污泥的减量化、稳定化，通过厌氧反应，污泥中有机质可去除40%-60%，有害菌减少，此外厌氧消化提高了污泥脱水的稳定性，为焚烧等后续处理降低能耗35%以上。
2）厌氧消化成本相对较低。据中国环境报统计，简易厌氧消化的投资成本约为20-40万元/（吨/天）。由于不需要曝气等，节省了成本。厌氧消化的运行成本约为60-120元/吨（含水量80%，不含浓缩脱水），而好氧发酵的运行成本为120-160元/吨。
2.污泥干化（化学）技术
根据处理工艺不同，干燥方式有直接干燥和间接干燥两种，直接干燥是将高温烟气直接通入干燥机，通过气体与湿物料接触对流进行热交换，由于直接干燥会增加污染气体，污泥处理量较小且存在一定的安全风险，欧洲国家已逐渐放弃直接干燥方式，采用间接干燥。
间接干化是将高温烟气的热量通过换热器转化为蒸汽，蒸汽闭路循环，不与污泥接触，间接干化有一定的热损失，但需处理的烟气量很少，不会产生二次污染。
污泥间接干化工艺流程图
目前，国内外污泥干化设备主要有：三回转圆筒干燥机（滚筒干燥机）、流化床干燥机、桨叶干燥机、盘式干燥机、带式干燥机等。
污泥干化技术比较
3.卫生填埋技术——我国最常用的污泥处理技术
污水污泥卫生填埋始于20世纪60年代，是在传统填埋和环境保护的基础上，结合科学的场址选择和必要的场地保护处理，配合严格的管理制度，发展成为一种较为成熟的污泥处置技术，经过简单的无菌处理后，可直接倾倒至流域地区，形成人工土地。
优势：
处理成本低，不需高度脱水或自然干化，既处理了污泥又不增加城市建设用地，投资少、处理量大、见效快。
缺点：
1、污泥中含有的各种有毒有害物质，会通过雨水的冲刷和渗透，污染地下水和大气。由于城市污泥产量巨大，适合污泥填埋的大面积区域越来越有限。在用泥浆进行卫生填埋时，应注意填埋地点的地质、水文和土壤条件。
2、要考虑环境卫生问题，填埋坑要采用防渗性能好的材料，填埋场还应设有渗滤液收集装置和净化设施，目前我国建设的卫生填埋场多采用高密度聚乙烯作为防渗层，避免对地下水、土壤造成二次污染。
3、长距离运输费用高是制约污泥卫生填埋的重要因素。
4.污泥焚烧技术
焚烧是一种高温热处理技术，利用一定量的过量空气与焚烧炉内待处理的有机废弃物发生氧化分解反应，使废弃物中的有毒有害物质在高温下氧化热解而破坏，可实现污泥的无害化、减容化（减容率达70%，最高可达90%）和资源化利用。焚烧的主要目的是使废弃物尽可能地燃烧，使焚烧后的物质无害化和体积最小化，尽量减少新污染物的产生，避免二次污染。近年来，由于采用了适当的预处理工艺和焚烧方式，污泥热能已能自给自足，可以满足日益严格的环保要求。以焚烧为核心的处理方法被认为是污泥处置最彻底、最快捷、最经济的方法。
根据焚烧方式不同，可分为直接焚烧和干法焚烧。直接焚烧是指以辅助燃料为热源，将高温污泥（含水量85%以上）在焚烧炉内直接焚烧，水分量大，热值低，需大量辅助燃料。直接焚烧下，污泥含水量大，焚烧后废气量大，后续废气处理需要设备庞大，操作控制难度大。在设备投资方面，污泥直接焚烧逐渐被干法焚烧所取代，干法焚烧是指将污泥干化后再焚烧的技术手段，目前的焚烧工艺有单独焚烧、火电厂协同处理、水泥窑协同处置等。
污泥焚烧指标要求
5.有氧堆肥（发酵）——形成生物肥料
有氧堆肥是在有氧的条件下，通过微生物发酵将污泥转化为肥料的过程，其中有机物被代谢为二氧化碳、水和热量。
有氧堆肥的优点包括：
1）发酵效率高，稳定时间相对较短；
2）气味小，达到杀菌消毒的效果；
3）含水量可降低至40%；
4）处理后的污泥主要用于盐碱地修复、城市绿化、垃圾填埋场覆盖、建筑等；
5）并衍生蚯蚓生物堆肥等提升堆肥效果的方法，如兴荣环境与绿山的合作。
堆肥的难点主要有：
1）净能量支出，通风能耗占80%；
2）有氧堆肥不同阶段适宜通气量的研究有待加强；
3）缺乏对C/N等控制因素的理论研究，导致调理添加剂的过量使用。
堆肥工艺流程图
6.碳化技术
“碳化”处理技术是通过对污泥加热，使污泥中的微生物细胞裂解，释放出其中的水分，同时最大限度的保留污泥中的碳元素的过程。碳化工艺的特点包括以下几点1）高温。高温下，部分有机物发生解聚，形成可燃气体；2）低氧。高温处理时，通过限制供氧量，实现有限燃烧；3）低水分。废弃物（如污泥）在进行热解处理前，应先降低其含水量（预干燥）。
与热力干燥、焚烧等相比，炭化技术的优点是：能耗低，残渣产物含碳量高，热值高，碳的利用价值高。此过程可能有不同的名称，如碳化、炭化、热解、裂解、碳化、焦化、气化、热裂解、热裂解、高温裂解等。
炭化工艺示意图
7. 建筑材料和土地使用
污泥建材利用是指将污泥作为建筑材料生产原料的一部分，用于生产砖瓦、水泥、膨胀粘土、活性炭、熔融轻质材料、生物化学纤维板等。
污泥土地利用是将经过适当处理达到一定标准的污泥或其制品作为肥料或土壤改良材料，用于农田利用、园林绿化利用或土地改良，是一种积极、可持续的污水处理厂污泥最终处置方式。土地利用在发达国家取得了良好的效果，主要得益于其与农业的紧密联系。反观我国，污泥土地利用之路却异常艰难，因为工业污水和生活污水长期混杂。由于污泥中存在重金属风险，用污泥制成的“有机肥”被农业部禁止进入农田，只能作为绿化土、垃圾填埋土、路基土等。
8.污泥土壤化
污泥土壤化技术介于卫生填埋与土地利用之间，近年来在欧洲发展迅速，在德国、瑞士、美国等国家得到广泛应用。沼气池经过植物腐殖质分解后，转化成一级腐殖质（天然堆肥），循环回归自然。同时，堆肥中不含重金属等有害物质，非常适合作为堆肥或土地改良剂使用。
优势：
1、可重复使用，设备再投资费用低，运行费用极低，可防止二次污染，工艺简单，不依赖技术含量高的技术人员。
2、污泥土壤技术是指通过自然界的能量转换和利用植物对土壤的侵蚀作用，将污泥转化为优质土壤的过程。污泥中含有丰富的氮、磷等肥料元素，肥料的使用有利于农作物的种植，是污泥稳定与土壤保护相结合的处理技术。
3、修建合适的污泥土化池，将污泥倒入池中，倒入后种植芦苇，利用芦苇强大的分解能力，经过几年的耕耘，将污泥转化为优质的腐殖质土壤，不仅减量了污泥，还能生产出优质的腐殖质。
4、坑内填充防渗性能好的材料，采用高密度聚乙烯作为防渗层，避免地下水和土壤的二次污染。
5、污水污泥转化为优质腐殖质，非常适合用作堆肥或土壤改良剂。
6.解决污泥陆地利用过程中重金属及病原体对土壤造成危害的担忧。
7、适合含水量较高的污泥处理。
缺点：
（1）占地面积大，不适合在大城市使用，在土地供应充足的地区比较受欢迎。
(2)长距离运输成本高是制约污泥土壤化技术的重要因素。
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