3.1污泥特性

　　上海東區污水廠(chǎng)的污泥性質(zhì)和曹楊等7個(gè)污水廠(chǎng)的污泥中重金屬含量見(jiàn)表2和表3.

　　由上表可以看出，上海市污水廠(chǎng)污泥的有機物含量較高，達60%～70%，略低于國外發(fā)達國家的城市污泥（有機組分含量70%～80%）；污水廠(chǎng)污泥的氮、磷、鉀以及有機質(zhì)含量都比較高，并且從長(cháng)遠看，隨著(zhù)脫氮除磷工藝的運用，氮、磷含量將會(huì )有所增長(cháng)；污泥含有較高的熱值，控制一定的含水率，具有自持燃燒（＞4000kJ）及干污泥用作能源的可能性；由于污水中工業(yè)廢水比例較大，重金屬含量較高，廢水經(jīng)處理后有相當一部分重金屬轉移到污泥中，致使污泥中重金屬的含量較高，部分含量接近或者超過(guò)我國《農用污泥中污染物控制標準》（GB4284—88）。

　　3.2污泥處置途徑的選擇

　　選擇有效的污泥處置方法，應兼顧到環(huán)境生態(tài)效益與處置成本、經(jīng)濟效益之間的均衡。一種有效的、適合本地具體情況的污泥處置方法應該是在環(huán)境上衛生、社會(huì )上被接受及經(jīng)濟上有效的方法。無(wú)論從經(jīng)濟因素還是從肥效利用因素出發(fā)，污泥的土地利用特別是污泥的農用都是一種符合我國國情的處置方法，但上海市污水廠(chǎng)污泥中部分重金屬含量接近或者超過(guò)了農用污泥中污染物控制標準，這就部分限制了污水廠(chǎng)污泥的農業(yè)應用。

　　根據控制標準，當施用符合標準的污泥時(shí)，一般用量不超過(guò)3kg/（㎡．a(chǎn)）（以干污泥計），而美國的相似標準為0.2～7kg/（㎡．a(chǎn)）。當污泥中任何一項無(wú)機化合物含量接近標準時(shí)，連續在同一塊土壤上施用不得超過(guò)20年。上海市預計在2010年污水處理量將會(huì )達到550×104m3/d，以上海市統計數據1×104m3污水二級處理產(chǎn)生污泥干固體量為2.0t計，日產(chǎn)污泥量為1100t，如全部考慮農用，則每年所需土地面積為13383h㎡.

　　因此，考慮到污泥的性質(zhì)、污泥農用所需的土地面積、污水廠(chǎng)與農用場(chǎng)地的距離、天氣的變化對農用的影響、污泥量的增加趨勢以及污水廠(chǎng)處理的廢水組分趨向復雜等因素，在以農用為首選處置途徑的同時(shí)，必須尋找其他合適的污泥處置方法。

　　3.3經(jīng)濟分析

　　結合國內外污水廠(chǎng)污泥的主要處置方式及處理流程，污泥衛生填埋及焚燒處置的主要工藝流程為：

　　原污泥——濃縮——消化——脫水——衛生填埋

　　原污泥——濃縮——消化——脫水——焚燒——焚燒灰衛生填埋

　　對于衛生填埋處置工藝，污泥經(jīng)過(guò)消化處理，可以使之穩定化和無(wú)害化，減小污泥填埋對環(huán)境造成危害的風(fēng)險，并且污泥經(jīng)消化處理后也達到了部分減量化，可以大大減少其運輸、脫水及填埋費用，甚至總運行費用也低于無(wú)消化處理的直接填埋工藝；對于焚燒處置工藝，為了避免消化后污泥熱值減少，因此可以不作消化處理。

　　計算投資及運行費用的依據為：混合污泥量10000m3/d，含水率為99%，經(jīng)離心濃縮機濃縮（加絮凝劑量約為1kg/tDS，絮凝劑價(jià)格約為55000元/t）投加后含水率降為95%；污泥經(jīng)過(guò)厭氧消化后固體去除率假定為1/3。由于含水率低于80%的污泥適合于填埋，但含水率高于68%的污泥在填埋時(shí)須摻入填充料，則填埋工藝考慮兩種脫水方案，即：①污泥經(jīng)離心脫水后含水率降至80%，絮凝劑投加量約為2.5kg/tDS；②污泥經(jīng)高干度離心脫水后的含水率約為65%，絮凝劑投加量約為5kg/tDS.用焚燒工藝時(shí)，污泥經(jīng)離心脫水后含水率降為80%，加絮凝劑量約為2.5kg/tDS，污泥經(jīng)焚燒后殘余灰分量約為污泥干重的1/3；焚燒煙氣處理消耗NaOH量約為37kg/tDS，NaOH價(jià)格約為3450元/t.污泥運輸費用約為0.75元/（t．km），以運輸距離為40km計，運輸費用為30元/t.填埋費用參照城市垃圾填埋運行費用（約15元/t）。各處理流程的耗電量約為：濃縮25kW．h/tDS，脫水75kW．h/tDS，消化150kW．h/tDS，焚燒200kW．h/tDS，電費約為0.7元/（kW．h）。

　　兩種工藝污泥處理、處置工程建設費用比較見(jiàn)表4.

　　假定均采用國產(chǎn)設備，其運行費用計算見(jiàn)表5.

　　將投資費用按每年折舊5%及人工福利、利率等5%計入成本，上述工藝1t污泥干固體處理總成本見(jiàn)表6.

　　根據上述計算，污泥干固體處理總成本約為800元/t，以1×104t污水產(chǎn)生2.0tDS計，1t污水的污泥處理成本約為0.16元，與國內大型污水處理廠(chǎng)污水處理部分成本0.3～0.45元/t相比，約占成本的35%～50%，與發(fā)達國家的測算大致相當。