近年来，随着我国城市污水处理力度和污水处理设施建设的加快，城市污水处理率不断提高，污泥的安全处理处置问题日益突出。不少城市污水污泥处置未达到减量化、稳定化、无害化、资源化的要求，存在二次污染问题，已经成为污水处理的重要问题。 该技术充分利用锅炉热烟气对污泥进行加热干化，处理后直接回送到炉膛进行燃烧，回收了污泥中的热量，实现了对污泥的最大减量化、高温的环境彻底分解了二噁英等有害物质，充分利用火电厂已有的污染物处理装置，对污泥燃烧后的污染物实现了全部控制。

城市污泥含有大量的水分，并含有大量有机物、丰富的氮、磷等营养物、重金属以及各种致病微生物，污泥处理处置问题解决不好，可能造成大范围的二次污染问题。国家《“十二五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》要求福建省在12五期间新增干污泥处置规模高达14.4万吨/年。《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策（试行）》（环境保护部2010年第26号公告）指出：“在有条件的地区，鼓励污泥作为低质燃料在火力发电厂焚烧炉、水泥窑或砖窑中混合焚烧”。污泥干化后在燃煤锅炉协同焚烧是一种因地制宜、节能减排的污泥无害化处置方式，在土地资源缺乏的地区具有较好的适用性。 本项目利用电厂排放的烟气余热和低品位蒸汽对含水率为80%的城市湿污泥进行干化处理（流化床干化技术）、干污泥投入锅炉进行焚烧，污泥能源资源回收利用发电、污泥焚烧产生的灰渣用于生产水泥，并对污泥焚烧的烟气进行净化处理，实现污泥的无害化和资源化处置。

城市污泥是城镇污水处理过程中的副产物。一方面，城市污泥产量大、含水率高、水分难以脱除、无害化率低，直接排放对环境有害，但是其热值高，可以资源化利用。另一方面，城市污泥的减量化要求高，污泥的传统处理方式，如填埋、堆肥和焚烧都对污泥含水率有较高要求。 污泥进一步的脱水可以采用热干化方法，但是传统热干化方法费用高，急需一种经济的方法代替传统热干化法。 污泥热水解技术可以进一步高效经济地降低污泥的含水率，该技术是基于细胞破壁原理，可以低能耗、高效率地实现了污泥脱水干化。

截至2013年3月底，全国设市城市、县累计建成城镇污水处理厂3451座，污水处理能力约1.45亿立方米/日，较2012年底新增污水处理厂111座，新增处理能力约300万立方米/日。产生含水率80%的污泥超过2000万吨。随着城镇化水平和污水处理量的增加，污泥的产量以每年10%的速度在增长，将很快突破3000万吨。随着污水处理设施的普及、处理率的提高和处理程度的深化，污水处理厂污泥量急剧增加，且每年仍以10%左右的速度增长。根据有关内部统计数据，中国目前有近17％的城镇污水处理厂产生的污泥去向不明，同时大约67％的污泥以简单填埋为最终出路。针对目前城市污泥难处理及市场巨大的特点，采用超临界水氧化技术处理城市污泥，实现城市污泥的无害化处理。超临界水氧化技术（Supercritical Water Oxidation，简称SCWO）是利用水在超临界状态下所具有的特殊性质，使氧化剂和有机物完全溶解在超临界水中并发生均相氧化反应，迅速、彻底地将有机物转化成无害化的CO2、N2、H2O和无机盐等小分子化合物。相比传统的城市污泥处理方案，SCWO具有突出的优势，能取得巨大的经济、环境和社会效益。

研究内容 ：该成果主要涉及城市污泥的处理及资源化利用，所开发产 品主要有污泥陶粒和轻质微孔砖两大系列。以南昌市为例，其各大污水处 理厂在 2007 年所产生的城市污泥为 300 吨/日，经本成果中所述的资源化 处理综合利用后， 将可制备 2 万方/年可用于污水处理的陶粒滤料， 其价格 为 700 元/方，可实现 1400 万元 /年的产值； 建筑陶粒 1 万方 /年，节能轻质 砖 5 万方 /年，可实现

根据有关内部统计数据，中国目前有近17％的城镇污水处理厂产生的污泥去向不明，同时大约67％的污泥以简单填埋为最终出路。针对目前城市污泥难处理及市场巨大的特点，采用超临界水氧化技术处理城市污泥，实现城市污泥的无害化处理。超临界水氧化技术（Supercritical Water Oxidation，简称SCWO）是利用水在超临界状态下所具有的特殊性质，使氧化剂和有机物完全溶解在超临界水中并发生均相氧化反应，迅速、彻底地将有机物转化成无害化的CO2、N2、H2O和无机盐等小分子化合物。相比传统的城市污泥处理方案，SCWO具有突出的优势，能取得巨大的经济、环境和社会效益。 该系统集有机物去除、脱盐除渣、余热利用/制取富氢气体、防堵塞、防腐蚀多项功能于一体，能够同时实现城市污泥等有机废物/废水的无害化处理与资源化利用过程。城市污泥经过示范装置处理后出水的COD为25mg/L，氨氮为2mg/L及色度可以与洁净水媲美，完全能实现达标排放。该装置实现了城市污泥化学需氧量(COD)减排和脱盐处理的一体化过程；最大程度地利用反应后液体的热量，降低了装置运行成本；在装置中实现脱盐处理和泥渣分离；反应后的清洁液体作为装置的蒸发壁水进行循环利用；采用撬装式结构形式，方便安装和运输；可实现城市污泥超临界水部分氧化/气化的产氢过程。

利用蚯蚓动物反应器将有机废弃物与脱水污泥进行同步处理，能够解决区域一定范围内的以污水处理厂污泥为主的有机废弃物污染问题。蚯蚓的适应和消化能力强，能够起到分解混合物中的有机物，调节系统的氧化还原条件和改善微生物群落结构等作用，迅速的完成将污泥到处理产物(蚯蚓粪和蚯蚓)的转化。本研究从资源循环利用角度出发，主要研究蚯蚓动物反应器对污泥处理的最佳反应条件及处理产物的应用前景，以期为更好的将有机废弃物与污泥一并资源化利用提供科学指导与理论依据。

开展城市污泥生物质流化床燃烧氮氧化物生成机理和再燃控制技术研究， 探究了市政污泥生物质热解过程中 NH3、HCN 等 NOx 前驱物的释放特性，揭示了 污泥热解过程中氮元素的迁移规律;研究了 CaO、Fe2O3 等添加剂对污泥资源化 利用过程中 NOx 前驱物释放的控制机理。同时，在流化床炉上进行了污泥的燃烧 试验，探究了燃烧温度、污泥含水率、过量空气系数等因素对污泥燃烧特性以及 主要氮氧化物释放特性的影响，揭示了城市污泥流化床燃烧氮氧化物形成机理， 达到减量化、资源化、无害化处理污泥的目的。为进一

成果与项目的背景及主要用途： 污泥包括含城市污水厂污泥、给水厂污泥、排水沟道污泥、水体疏浚淤泥等， 其量远大于城市生活垃圾量，而且城市污泥含有较高的污染物含量。其中城市污 水厂剩余污泥的有机质含量为城市污水的 10 倍，污水厂脱水污泥饼中的致病微 生物含量比城市生活垃圾高几个数量级。此外，各种污泥中还可能含有重金属、 剧毒有机物等污染物质。因此，城市污泥对环境可能造成的危害是严重的。经机 械脱水后的污泥含水率仍高达 75～85％。如此高的含水对于污泥后续处理产生 了很大困难和较高的经济成本，如焚烧、填埋等，而污泥干燥则需要消耗很大的 热能，其成本更高。电渗透脱水（又称电场脱水或电脱水）是一种可以实现深度 脱水的技术方法。该技术是基于电场下固体颗粒表面产生的电渗流而进行的固－ 液分离过程，即利用外加直流电场增强物料的脱水能力。目前电脱水法的电场多 为双滚筒电场和板式平行电场。在应用中，双滚筒电场存在电脱水时间偏短和脱 水效率偏低的问题，板式平行电场则存在电场稳定性差和压力分布不均等问题。 技术原理与工艺流程简介： 在阴极侧添加吸水材料来改变水分的分离方式，实现电脱水中脱出水分的及 时转移，进而提高脱水率并降低电能消耗。 一种电场与压力协同作用下的污泥脱水造粒装置，其特征是由板状电极和造 粒挡板共同组成封闭或半封闭腔体，腔体两侧分别为板状导电体作为脱水电场的 阴阳极；阳极为金属平板，阴极为金属网状平板电极，分别与直流电源的正负极 相连接；造粒挡板的排泥口尺寸设计决定于出料颗粒大小要求和物料压力需要， 其开孔率为 30%—80%。在阴极与阳极之间将形成电场，机械压力在进泥的同时 直接作用在污泥上，电场的电压控制在 10～100V 之间，施加在泥饼两侧的机械天津大学科技成果选编 压力差值控制在 1000Pa～0.3MPa 之间。所述的直流电源采用非连续性供电方式。 所述的污泥与网状阴极间采用滤布隔离。所述的电场网状阴极外侧用吸水材料吸 去移动而来的水分，或采用刮板刮去移动而来的水分，或采用刷子刷去移动而来 的水分。 技术水平及专利与获奖情况： 连续自动脱水的水分转移装置及操作方法 200910069423.8 电场与压力协同作用下的污泥脱水造粒装置及方法 201110354974.6 环状电场与压力协同作用的污泥脱水造粒装置及方法 201210149545.X 应用前景分析及效益预测： 针对污泥机械脱水（仅能降低污泥含水率至 80%左右）这一瓶颈问题，采用 无滤布电渗透脱水方法进一步降低含水率至 60%以下，不仅减少污泥体积，且降 低污泥干化、焚烧的热能消耗，节省干化成本 20%-30%，并开发出操作简单、 运行可靠、经济适用的电脱水设备。 应用领域：环保工程 技术转化条件（包括：原料、设备、厂房面积的要求及投资规模） 已有完整电脱水设备，欲与一家制造环保设备的企业合作实验。 合作方式及条件：面议