T/CECS 20007-2021 城镇污水处理厂污泥厌氧消化工艺设计与运行管理指南

中国工程建设标准化协会标准

城镇污水处理厂污泥厌氧消化 工艺设计与运行管理指南
Design and operation management guideline for sludge anaerobic digestion of municipal wastewater treatment plant

T/CECS 20007一2021

主编单位:上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司

批准单位 :中国工程建设标准化协会

施行日期 :2 0 2 1 年 8 月 1 日

中国建筑工业出版社 2021 北 京

根据中国工程建设标准化协会 《关于印发 <201 8年第一批 协会标准制订、修订计划>的通知》(建标协字 〔2018〕015号) 的要求，由上海市政工程设计研究总院 (集团)有限公司等单位 编制的 《城镇污水处理厂污泥厌氧消化工艺设计与运行管理指 南》，经本协会城市给水排水专业委员会组织审查，现批准发布， 编号为 T/CECS 20007一2021，自2021年 8月 1日起施行。

目 次 第一章 总则
第一节 编制目的
第二节 适用范围

第二章 污泥厌氧消化工艺
第一节 原理与特点
第二节 应用原则
第三节 工艺类型
第四节 工艺发展

第三章 污泥厌氧消化设计
第一节 工艺设计

第二节 物料预处理
第三节 消化池构造
第四节 管道布置
第五节 污泥搅拌
第六节 污泥加热
第七节 沼气收集与处理
第八节 沼液收集与处理
第九节 防火防爆设计

第四章 污泥厌氧消化运行管理
第一节 运行与维护
第二节 监测与检测
第三节 安全管理

第五章 厌氧消化产物特性及利用
第一节 消化污泥
第二节 沼气
第三节 沼液

参考资料

第一章 总 则

第一节 编 制 目 的

为提升我国污泥厌氧消化工程的工艺设 计和运行管理水平， 依据国家和行业相关法律法规和标准规范，编制本指南。

第二节 适 用 范 围

本指南适用于城镇污水处理厂污泥厌氧 消化工程的工艺设计 和运行管理 。

第二章 污泥厌氧消化工艺 第一节 原理与特点
一、污泥厌氧消化原理 厌氧消化是由多种微生 物参与的、多阶段的复杂生化过程， 至今有多种理论来对其进行阐释，包括两阶段理论、三阶段理 论、四阶段理论和四种群理论等，目前公认的是 Bryant提出的 三阶段理论。

第一阶段 ，有机物在水解与发酵细菌的作用下，使碳水化合 物、蛋白质与脂肪，经水解和发酵转化为单糖、氨基酸、脂肪酸、 甘油、C(无和 HZ等。

第二阶段，在产 氢产乙酸菌的作用下，把第一阶段的产物转 化成 H:、Cq和乙酸。

第三阶段，通过两 组生理特性不同的产甲烷菌作用，将 HZ 和 C唤转化为 CH;或对乙酸脱梭产生 CH4。产甲烷阶段产生的 能量绝大部分用于维持细菌生存，只有很少能量用于合成新细 菌，故细胞的增殖很少。在厌氧消化过程中，由乙酸形成 的 CH;约占总量的2/3，由C02还原形成的 CH;约占总量的 1/3。
三阶段有机物厌氧消化的模式如图 2一1所示。
二、污泥厌氧消化特点

污泥厌氧消化是利用兼性 菌和厌氧菌进行厌氧生化反应，分 解有机物质，实现污泥减量化、稳定化、无害化和资源化的一种 处理工艺。污泥厌氧消化具有以下优点:
(1) 产生甲烷这一能源气体，可用于厌氧消化 自身的能量需 求，同时多余的甲烷气体可以用来供热、发电、驱动鼓风机以及 作为汽车燃料等 ;

(2) 厌氧消化过程中约40%的挥发性固体转化为甲烷、二 氧化碳和水，降低了固体总量，在需要远距离运输及最终污泥处 置时，这一优点更为突出;
(3) 厌氧消化过程可削减污泥中的有机物，减少臭味，并杀 死部分病原菌和寄生虫卵，消化后的污泥性能稳定，适宜进行土 地利用 。

污泥厌氧消化也存在一些缺点:
(1) 厌氧消化系统要求相对较高的操作控制水平;
(2) 存在甲烷泄露、火灾和爆炸风险，对安全操作管理的要 求较高;
(3) 消化后产生的沼液含有较高浓度的 COD、悬浮物及氮 磷，需要进一步处理，规模较大的厌氧消化工程应考虑沼液对污 水处理厂脱氮除磷的影响;
(4) 厌氧消化并脱水后的污泥出路仍受限，尚需进一步降低 污泥含水率。

第二节 应 用 原 则

污泥厌氧消化是一种有利于能源 回收 、氮磷 回收的污泥稳定化处理工艺，可以用于大型污水处理厂污泥的就地处理，或者多 个污水处理厂污泥的集中处理，通常规模越大，综合效益越 明显 。

污 泥处理产物具备土地利用出路时，应优先考虑采用厌氧消化工艺。

污泥 厌氧消化处理产物以土地利用作为消纳出路时，原污泥 不应含有影响土地利用的重金属、持久性有机污染物等有毒有害 物质 。

采用厌氧消化工艺的污泥应具有较高的有机质含量，有机质 含量太低将导致厌氧消化效能降低甚至无法正常运行，可考虑与 其他有机废弃物协同处理，实现物料特性互补、处理设施共享。

投稿会员：芳华