实用技术 |​ ​北排装备——城市排水管网系统淤泥定向分级处理技术

　　导 语
 

　　生态环境保护实用技术和示范工程是我会面向所有环保企事业单位的免费年度技术推广服务，从1991年至今我们已累计推广先进技术和工程4100多项。为便于相关方使用《2021年重点生态环境保护实用技术和示范工程名录》(详见关于发布《2021年重点生态环境保护实用技术和示范工程名录》的公告)，我会编制了入选技术和工程的简介，将陆续在我会官微和公布。简介内容均由入选项目的申报单位提供。
 

　　2021-15
 

　　技术名称
 

　　北排装备——城市排水管网系统淤泥定向分级处理技术
 

　　申报单位
 

　　北京北排装备产业有限公司
 

　　推荐单位
 

　　中国环境保护产业协会城镇污水治理分会
 

　　适用范围
 

　　用于城市排水管网系统淤泥的处理，包括管渠污泥、排水泵站淤泥、调蓄池淤泥等，从根本上解决了管网淤泥的出路问题。
 

　　主要技术内容
 

　　一、技术简介
 

　　基本原理
 

　　城市排水管网系统淤泥定向分级处理技术利用物理筛分、三相旋流、重力沉淀、粒度分选、水力洗涤等工艺原理，将城镇排水管网淤泥中的混合组分精确分离为几种成分单一、性状稳定的物料，实现了排水管网淤泥的减量化、无害化、资源化的目标，减少城镇排水管网淤泥对生态环境的污染。
 

　　该技术通过多级分选、洗涤、筛分和浓缩等处理工艺，将管网淤泥分为粗大物料、砂、栅渣以及污水四部分，砂根据粒径大小分为粗砂(粒径0.2～10 mm)和细砂(粒径<0.2 mm)。该工艺的优势在于通过多段洗涤分选，将无机砂砾和有机物分离，从而为市政管网系统淤泥中无机砂砾的建材回用减小阻碍，实现资源化利用。
 

　　工艺路线
 

　　该技术由存储工艺单元、给料工艺单元、一级分选工艺单元、二级分选工艺单元、筛分工艺单元、三级分选工艺单元、浓缩工艺单元组成。通过多级分选，将产物分为大块垃圾(粒径>80 mm)，粗大物料(粒径10～80 mm)、粗砂(粒径为0.2～10 mm)、栅渣(粒径2～10 mm)和细砂(粒径<0.2 mm)。各类产物含水率降至60%以下，无机砂中有机物含量小于5%。
 

　　主要工艺设备
 

　　10 mm转鼓格栅、粗砂分选机、2 mm滚筒格栅、水力旋流分离器、砂水分离器。
 

　　运泥车辆进入场站完成称重计量后，淤泥经防护格栅拦截后卸入存储工艺单元，存储工艺单元中经过预脱水的淤泥通过抓斗自动上料至给料工艺单元，将淤泥稳定输送至一级分选设备转鼓格栅内，采用工艺循环水进行物料洗涤，分选出的粗大物料经螺旋输送机输送至出料区。小于分选精度的泥水混合物由工艺管道输送进入二级分选设备粗砂分选机内，经洁净水洗涤分选出的粗砂通过螺旋输送至出料区。二级分选后的泥水混合物由工艺管道输送进入筛分工艺设备滚筒格栅中，筛分出物料中的栅渣，栅渣经螺旋输送机输送至出料区。筛下物排入浓缩工艺单元，经浓缩沉淀后的泥水混合物经排泥泵泵入三级分选工艺设备旋流器内，分选出细砂经螺旋输送至出料区，浓缩后的上清液作为工艺循环水用于一级分选设备洗涤用水，系统产生的尾水排入厂内污水管。最终进入污水处理厂进水泵房。经过上述处理工艺处理后，将管网系统淤泥分离出的大块垃圾、粗大物料、栅渣外运填埋处置；砂作为建材回用。
 

　　技术应用数量
 

　　技术应用数量为3项。
 

　　应用效果
 

　　管网淤泥经定向分级处理技术处理后，得到以下产物：(1)粒径大于80 mm的大块垃圾；(2)粒径为10～80 mm的粗大物料；(3)粒径为0.2～10 mm的粗砂；(4)粒径为2～10 mm的栅渣；(5)粒径小于0.2 mm的细砂。各产物含水率小于60%，砂中有机物含量小于5%。根据《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889—2008)，生活污水处理厂污泥经处理后含水率小于60%，可以进入生活垃圾填埋场填埋处置。《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB 50202—2018)规定，用于地基工程的砂中有机物含量低于5%。因此，产物1和产物2可以卫生填埋，产物3和产物5可以作为建筑材料资源化利用，产物4可以卫生填埋，也可以焚烧处置。
 

　　技术特点
 

　　城镇排水管网淤泥定向分级处理技术具有以下技术特点：
 

　　(1)技术先进。管网系统淤泥分级、分类处理，减量化、无害化效果明显，具备资源化条件。该技术依靠物理方法，根据管网系统淤泥特性，按照粒径大小、有机物、无机物进行分级、分类处理。在污泥减量化脱水处理的同时，分离砂、渣、泥。各产物含水率60%以下，砂中有机物含量小于5%，满足卫生填埋及建筑回用的要求；
 

　　(2)节能环保。该技术的产物砂可以有效实现资源化利用，社会效益和经济效益相统一，更加符合低碳环保和循环经济的理念。该技术运行功率低，占地规模小，高达65%的冲洗水采用工艺循环用水。视来泥性状，尾水可直接进入污水管网，也可以处理达标后排放；
 

　　(3)适应性强，处理效率高。该技术可服务雨水管网、污水管网、合流管网等各类排水管网，处理管渠、沉泥井、泵站、调蓄池等各类设施清掏出来的污泥。也与当地市政污泥、生活垃圾、建筑垃圾等固体废弃物处置规划相结合，选择适宜的协同处置方案。该技术自动化、信息化程度高，操作简便。设备运行稳定可靠，故障率低，寿命长。常见处理规模有30吨/天、60吨/天、120吨/天等。形式上，本技术装备可以为场站式及撬装式，满足不同条件的需求。
 

　　获得奖励荣誉情况
 

　　2020年，该技术入选工信部、科技部和生态环保部联合制定的《国家鼓励发展的重大环保技术装备目录》。

　　二、典型应用案例
 

　　案例名称
 

　　清河第三管网运营分公司60吨/天管网淤泥减量化系统工程。
 

　　案例简介
 

　　该项目主要负责北京城市排水管网通沟污泥的处理，设计日处理能力60吨，采用定向分级处理工艺，利用水力、重力及机械力分选，结合粒度分选，将管网淤泥中的混合组分分离，以便进一步处置或资源化利用。
 

　　该项目业主为北京城市排水集团有限责任公司第三管网运营分公司，采取项目总承包模式建设，总承包及设备供货单位为北京百氏源环保技术有限公司(原北京北排装备产业有限公司)，设计单位为北京市市政工程设计研究总院，施工单位为北京源通丰顺建设工程有限责任公司。应用设备包括：防护格栅、脱水格栅、天车抓斗、15 mm转鼓格栅、粗砂分选机、洗砂旋流分选器、2 mm滚筒格栅、螺旋压榨机、冲洗系统、除臭系统等。
 

　　2012年12月，项目建设合同签订。2013年7月，项目正式运行，运行模式为业主自运行。
 

　　作为北京市唯一的通沟污泥处理中心，该项目解决了排水管网系统淤泥出路受限、处置困难的问题。管网淤泥经过经分离或淘洗等处理工艺处理后，实现了减量化、无害化，资源化的处理目标。年处理6000 m3以上管网淤泥，有力保障了管网的安全运行。
 

　　达到的标准或性能要求
 

　　经过该技术处理，分离产物包括：大于200 mm的大块垃圾、15～200 mm的粗大物料、0.2～15 mm的粗砂、2～15 mm的栅渣、小于0.2mm的细砂。各产物含水率小于60%，符合《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889—2008)要求；无机砂中有机物含量小于5%，符合《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB 50202—2018)规定；尾水指标符合《污水排入城镇下水道水质标准》(GB/T 31962—2015)中A级要求；臭气排放符合《恶臭污染物排放标准》(GB 14554—1993)中新建项目厂界无组织排放源二级标准要求；环境噪声控制应符合现行国家标准《声环境质量标准》(GB 3096—2008)和《工业企业厂界噪声排放标准》(GB 12348—2008)的有关规定，声环境功能区符合2类要求。

　　业主单位
 

　　为北京城市排水集团有限责任公司第三管网运营分公司。
 

　　投运时间
 

　　2013年7月。
 

　　工艺流程
 

　　该项目中，排水管网淤泥定向分级处理技术工艺流程如下所示：进泥—大块垃圾分选—存储工艺单元—给料工艺单元—一级分选工艺单元—二级分选工艺单元—筛分工艺单元—三级分选工艺单元。
 

　　产物为大块垃圾(粒径>200 mm)、粗大物料(粒径15～200 mm)、粗砂(粒径为0.2～15 mm)、栅渣(粒径2～15 mm)和细砂(粒径<0.2 mm)，各成分含水率降至60%以下，无机砂中有机物含量小于5%。
 

　　管网系统淤泥经防护格栅拦截后卸入存储工艺单元，存储工艺单元中经过预脱水的淤泥通过抓斗自动上料至给料工艺单元，将淤泥稳定输送至一级分选设备转鼓格栅(孔径15 mm)内，采用工艺循环水进行物料洗涤，分选出的粗大物料经螺旋输送机输送至出料区。小于15 mm的泥水混合物由工艺管道输送进入二级分选设备粗砂分选机内，经洁净水洗涤分选出的粗砂通过螺旋输送至出料区。二级分选后的泥水混合物由工艺管道输送进入筛分工艺设备滚筒格栅中，筛分出物料中的栅渣，栅渣经螺旋输送机输送至出料区。筛下物排入浓缩工艺单元，经浓缩沉淀后的泥水混合物经排泥泵泵入三级分选工艺设备旋流器内，分选出细砂经螺旋输送至出料区，浓缩后的上清液作为工艺循环水用于一级分选设备洗涤用水，系统产生的尾水排入厂内污水管，最终进入污水处理厂进水泵房。
 

　　运行情况
 

　　该项目于2013年7月正式投入运行，不断进行工艺调整、系统优化和挖潜改造。在严格规范的管理下，班组培训常抓不懈，设备维护保养到位，备品备件管理精细有效。该项目运行稳定，系统状况良好。截止到2020年年底，累计处理泥量65000 m³，实现了来泥全处理。
 

　　各产物含水率均小于60%，粒径0.2～15 mm粗砂及小于0.2 mm超细砂中有机物含量均小于5%，达到了设计及相关标准要求。
 

　　生产过程中，二次污染控制达标。定期测试结果表明，臭气浓度小于20，符合《恶臭污染物排放标准》(GB 14554—1993)中新建项目厂界无组织排放源二级标准要求；噪声昼间小于60 dB(A)，夜间小于50 dB(A)，符合现行国家标准《声环境质量标准》(GB 3096—2008)和《工业企业厂界噪声排放标准》(GB 12348—2008)的有关规定，声环境功能区符合2类要求。
 

　　原标题：实用技术 |​ ​北排装备——城市排水管网系统淤泥定向分级处理技术