全國城鎮汙水處理廠汙泥處置辦法（關於城鎮汙水處理廠汙泥處理穩定標準解讀）

2023-05-30 09:59:14

根據住房和城鄉建設部建標函[2015]274號文下達的編制任務，通過研究國內外汙泥穩定處理工藝和要求，上海市政工程設計研究總院(集團)有限公司主編了《城鎮汙水處理廠汙泥處理 穩定標準》(CJ/T 510-2017，以下簡稱「標準」)，於2017年9月1日起正式實施。

1汙泥穩定的定義

汙泥穩定主要包含兩方面的含義：一是降低汙泥有機物含量，使其不易腐敗發臭;二是減少汙泥中的病原體。「標準」對汙泥穩定的定義為：汙泥通過生物、化學或物化處理，使處理產物達到不易腐敗發臭、控制病原體等要求。

2汙泥穩定工藝

汙泥穩定處理工藝包括生物、化學或物化方法，生物處理工藝包括厭氧消化、好氧發酵和好氧消化等;化學或物化處理工藝包括熱鹼分解、石灰穩定、熱幹化和焚燒等。「標準」的汙泥穩定處理工藝包括厭氧消化、好氧發酵、好氧消化、熱鹼分解和石灰穩定。其中，石灰穩定工藝需要消耗大量石灰，汙泥減量化程度較差，也不利於後續資源利用，但考慮到汙泥用於生產水泥熟料、路基建材或填埋時，石灰穩定仍是可選擇的處理方法之一，為規範現有設施的運行，仍將石灰穩定納入標準範圍。

汙泥經常規厭氧消化處理後，控制指標包括有機物去除率和糞大腸菌群菌值。

常規汙泥厭氧消化的過程控制指標包括溫度、固體停留時間、脂肪酸(VFA)、總鹼度(ALK)以及脂肪酸和總鹼度之比(VFA/ALK)。常規厭氧消化的溫度應控制在(35±2)℃，固體停留時間大於20 d。脂肪酸和總鹼度反映了產酸菌和產甲烷菌的平衡狀態，是厭氧消化系統是否穩定的重要指標。根據國內外運行經驗，厭氧消化汙泥的VFA應小於300 mg/L，ALK應控制在2 000～5 000 mg/L，VFA/ALK控制在0.1～0.2。

汙泥經高溫熱水解-厭氧消化處理後，控制指標及限值與常規厭氧消化一致。但由於高溫熱水解的厭氧消化進泥含固率通常更高，有時還含有餐廚垃圾等成分，其過程控制參數與常規厭氧消化相比更為寬泛。「標準」規定高溫熱水解的汙泥厭氧消化溫度控制在35～55 ℃，固體停留時間大於15 d。由於消化汙泥脂肪酸和總鹼度與消化池內汙泥濃度有關，過程指標中對高溫熱水解厭氧消化的脂肪酸和總鹼度不作要求，只保留VFA/ALK比例要求。

3.2好氧發酵控制指標

汙泥高溫好氧發酵控制指標如表2所示。

汙泥經高溫好氧發酵處理後，控制指標包括耗氧速率、糞大腸菌群菌值和種子發芽指數。耗氧速率是指微生物消耗氧氣的速度，它直接反映微生物分解有機物的快慢和有機物的降解狀況。在高溫好氧發酵的升溫階段前期，耗氧速率呈迅速增加的趨勢;升溫階段後期和高溫階段前期，耗氧速率維持相對穩定;高溫階段中後期，耗氧速率下降並逐漸趨於穩定。高溫好氧發酵處理後，汙泥耗氧速率應小於0.1(O2%)/min。

在糞大腸菌群方面，我國的汙泥高溫好氧發酵運行條件與PART 503進一步減少病原體數量的方法(PFRP)中的堆肥相當，即可以達到A級標準。加拿大《好氧發酵質量導則》要求好氧發酵汙泥糞大腸菌群小於1 000 MPN/g DS。我國現行標準和技術指南則提出了更為嚴苛的要求：糞大腸菌群菌值大於0.01，即糞大腸菌群小於100個/gDS。根據對國內生產性好氧發酵設施的取樣結果，好氧發酵汙泥很難達到這一要求，但鑑於調研數據有限，為保持與現行標準的一致性，「標準」仍採用糞大腸菌群菌值大於0.01這一限值。

種子發芽指數是一項綜合性的生物學指標。當未穩定化的汙泥施用到土壤中，通過微生物降解產生的一些低分子有機酸會對植物產生毒害作用，通過測定汙泥的種子發芽指數，可反映好氧發酵汙泥的腐熟度和穩定化程度。我國現行標準對汙泥種子發芽指數的要求基本介於60%～70%。由於不同土地利用方式對於汙泥腐熟度的要求也不盡相同，「標準」規定，當高溫好氧發酵處理後的汙泥用於農用地時，種子發芽指數應大於70%;用於園林綠化或林地時，應大於60%。

3.3好氧消化控制指標

汙泥經高溫好氧消化處理後，控制指標包括有機物去除率和糞大腸菌群菌值。高溫好氧消化的有機物去除率穩定邊界一般認為是38%～40%。美國PART 503對於好氧消化汙泥的病媒吸引減少要求與厭氧消化相似：汙泥可揮發性固體降解率應大於38%，若未達到這一目標，則通過小試試驗，將少量此好氧消化後的含固率不高於2%的汙泥在20 ℃溫度下再消化30 d，若可揮發性固體降解率不超過15%，則達到了對病媒吸引減少的要求。此外，PART 503還將汙泥高溫好氧消化列入進一步減少病原體數量的方法(PFRP)，出泥可以達到A級標準。「標準」要求汙泥高溫好氧消化處理後，有機物去除率應達到40%以上，糞大腸菌群菌值應大於1.0×10-3。

汙泥高溫好氧消化的過程控制指標包括溫度和時間。當處理過程的溫度達到55～60 ℃，固體停留時間達到10 d以上，該處理過程達到了穩定標準。

3.4熱鹼分解控制指標

汙泥熱鹼分解是指在鹼性條件下，汙泥在一定溫度和壓力作用下發生分解反應的過程，加熱能加速汙泥有機物的分解，同時鹼的加入加快了汙泥細胞的破解進度。汙泥經熱鹼分解處理後，有機物去除率應達到40%以上。在高溫和強鹼性條件下，汙泥中的病原體也將大大減少，根據實際運行經驗，熱鹼分解處理後汙泥的糞大腸菌群菌值應大於1.0×10-3汙泥熱鹼分解的過程控制指標包括溫度、壓力、pH和時間。當處理過程的溫度達到110～140 ℃，壓力達到0.15～0.40 MPa，pH達到10～12的持續時間大於1 h，該處理過程達到了穩定標準。

3.5石灰穩定控制指標

石灰穩定作用機理主要是通過投加石灰造成強鹼性的環境條件，殺死和抑制病原體的生長，減少臭氣，同時該過程中溫度的升高也可以起到殺菌作用。因此，對於石灰穩定後的汙泥，控制指標主要考察糞大腸菌群菌值。汙泥石灰穩定的過程控制指標包括pH和時間。石灰穩定過程中，pH的升高可以起到滅菌和抑制汙泥腐化的作用，一般來說，汙泥的pH應通過投加石灰升高至12以上並保持2 h，之後在11.5以上再保持22 h，即pH達到11.5以上的持續時間應超過24 h。

4汙泥取樣和監測

我國一般僅要求採用多點取樣，樣品具有代表性，自所取樣品難以真實反映泥質情況。「標準」參考國內外標準規範和運行經驗，針對5種汙泥穩定處理工藝和長泥齡汙水處理工藝的汙泥，分別規定了取樣方法。對於以反應器形式運行的厭氧消化、好氧消化、熱鹼水解等工藝，明確了進、出泥取樣點的位置;對於以堆體形式運行的靜態好氧發酵工藝，則提出根據堆體長度均勻選擇取樣斷面，在每個斷面上均勻設置取樣點，並對所取樣品進行四分法縮分的取樣方法。「標準」還明確規定了採樣方式(瞬時/混合泥樣)、採樣量、保存條件和其他注意事項，具有很強的可操作性，對於我國汙泥取樣可起到規範、引導的作用。

5評價標準和方法

「標準」還明確提出了汙泥穩定的評價標準和方法，對於不同汙泥穩定工藝的產物控制指標和過程控制指標，分別給出了穩定達標率的計算公式。穩定達標率是達標天數與運行天數的比值，其中達標天數按照不同指標達標天數的加權平均得出。「標準」針對不同的汙泥穩定工藝，分別規定了評價周期，評價周期內設施運行天數不應小於評價周期的80%。當滿足這一基本條件，表明該設施在正常運行，才有進行穩定評價的意義。對於穩定達標率達到多少可判定汙泥達到穩定處理要求，「標準」則不設統一限值，各地管理部門可以根據當地實際需求確定限值，對汙泥穩定處理設施運行效果進行評價。

6結語

汙泥穩定化程度是否能夠達到要求，不僅直接關係到汙泥的處理處置效果，而且對生態環境和公眾健康也有重要影響。「標準」針對不同汙泥穩定處理工藝，提出了具備可操作性的控制指標、取樣、監測方法以及評價方法，用於指導城鎮汙水處理廠汙泥穩定處理設施的建設和運行管理，有助於提高我國汙泥處理的管理水平。在實施過程中，將根據相關科研成果、運行經驗和反饋建議，及時修訂完善，以提高其實用性。

轉自《中國環保網》