【專家觀點(diǎn)】土地填埋、干化焚燒、資源利用 ——我國(guó)城鎮(zhèn)污水廠污泥處理處置技術(shù)應(yīng)用的路線思考

國(guó)家住建部在建設(shè)事業(yè)“十一五”規(guī)劃綱要中曾指出，“鼓勵(lì)東部地區(qū)、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)選用先進(jìn)的焚燒處理技術(shù)”，即基于東部地區(qū)土地資源緊張、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相對(duì)較高的客觀情況所得出的結(jié)論。以上海為例，目前上海已建成三座污泥焚燒廠，未來(lái)上海污泥的處理處置趨勢(shì)仍然將以焚燒為主，預(yù)計(jì)焚燒將占比62%以上。但仍需要關(guān)注的是，污泥焚燒嚴(yán)格意義上并不屬于最終處置手段，在焚燒的過(guò)程中，除了要對(duì)煙氣加以嚴(yán)格控制外，還需要考慮到焚燒灰的最終出路問(wèn)題。

2.3 資源利用：政策配套，注重管理

污泥的資源化利用是污泥處理處置技術(shù)發(fā)展的最終趨勢(shì)。污泥的資源化利用一般以建材利用和土地利用為主，在國(guó)外已有較多的成功案例。然而污泥的資源化利用除了需具備技術(shù)上的條件，更需要兼顧政策扶持和產(chǎn)品合理應(yīng)用上的要求，可參考國(guó)外成功的實(shí)施案例，為我國(guó)污泥資源化利用提供借鑒。

2.3.1 污泥的建材利用

污泥的建材利用具有制磚、制水泥、制輕骨料以及制生化纖維板等形式，其中以制磚和制水泥較為普遍。但從經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)品適用角度看，污泥制磚和制水泥是目前比較可行的建材利用方法。

污泥制磚可分別以干污泥或污泥焚燒灰為原料。以干污泥為原料制磚雖然能耗和經(jīng)濟(jì)成本較低，但干污泥的添加量與磚塊質(zhì)量成負(fù)相關(guān)，從日本制磚經(jīng)驗(yàn)看，干污泥在制磚原料中的比重一般控制在4%以內(nèi)，否則，容易引起磚塊開(kāi)裂并引起其抗壓強(qiáng)度的下降。因此，德國(guó)、日本的污泥制磚目前均以焚燒灰制磚為主，采用污泥焚燒灰制磚，在其添加量達(dá)到制磚原料總量的45%時(shí)，所生產(chǎn)出的磚塊依然具有理想的物化性能。

由于污泥的無(wú)機(jī)物質(zhì)組成與水泥生產(chǎn)用的原料基本相似，因此將污泥脫水后可作為制造水泥的原料，不僅具有焚燒法的減容、減量化特征，而且還能為水泥窯爐提供熱值。如果不考慮脫水污泥的運(yùn)輸成本，利用水泥窯協(xié)同處置脫水污泥具有較好的經(jīng)濟(jì)性、且節(jié)省了焚燒爐的購(gòu)置成本，節(jié)約了新建污泥處理處置項(xiàng)目的建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。由此可見(jiàn)，在尋求污泥建材利用的過(guò)程中，污泥與水泥行業(yè)的結(jié)合值得進(jìn)一步探索研究。

參考國(guó)外的成功案例，日本是世界上對(duì)污泥建材利用最重視的國(guó)家之一，日本第一座“生態(tài)水泥廠”于2001年4月在千葉縣正式投產(chǎn)，以污水廠污泥、下水道淤泥和垃圾焚燒飛灰殘?jiān)�等作為原料，每年生產(chǎn)“生態(tài)水泥”的最大產(chǎn)能達(dá)到11萬(wàn)t。至2006年又相繼建造了4座“生態(tài)水泥廠”，每年生產(chǎn)“生態(tài)水泥”的總產(chǎn)能達(dá)到75萬(wàn)t。

值得關(guān)注的是，對(duì)于污泥建材利用，日本政府制訂了一系列配套的措施：在資金來(lái)源方面，由政府投資建廠或低息貸款等方式，降低企業(yè)在建設(shè)初期的投入成本;建材產(chǎn)品的出路方面，日本政府采用低價(jià)優(yōu)先采購(gòu)的模式，確保及時(shí)消化產(chǎn)能，又能在經(jīng)濟(jì)上使廠家實(shí)現(xiàn)一定的盈利。同時(shí)，為了確保污泥制建材產(chǎn)品在應(yīng)用渠道上的可控;鑒于污泥中磷含量較高會(huì)引起磚塊或水泥熔點(diǎn)降低的特點(diǎn)，其產(chǎn)品不得用做高層建筑材料;基于污泥中存在重金屬等有害成分的事實(shí)，德國(guó)等國(guó)家規(guī)定，不論所生產(chǎn)出的產(chǎn)品重金屬浸出效果如何，均不得用于與飲用水設(shè)施建設(shè)。

2.3.2 污泥的土地利用

污泥土地利用是將經(jīng)過(guò)穩(wěn)定化、無(wú)害化處理后的污泥(，通過(guò)深耕、播撒等方式施用于土壤中或土壤表面的一種污泥處置方式。由于污泥中的有機(jī)物、氮、磷等的含量比一般農(nóng)家肥高，堆肥后的污泥可作為土壤的改良劑。從現(xiàn)有的應(yīng)用來(lái)看，污泥土地利用主要包括污泥農(nóng)用、園林綠化、林地利用、土壤修復(fù)及改良等。

然而，我國(guó)污泥的土地利用長(zhǎng)期受到潛在的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的制約，由于我國(guó)工業(yè)污水和市政污水混接現(xiàn)象普遍，污泥中存在的鹵代物、二噁英、有機(jī)污染物和重金屬等物質(zhì)不可預(yù)計(jì)，合流制為主的排水體系也導(dǎo)致市政污水中混接入大量雨排水，污泥有機(jī)物含量相對(duì)國(guó)外較低，增加了安全風(fēng)險(xiǎn)，因此我國(guó)污泥的土地利用一直存在爭(zhēng)議。

事實(shí)上，國(guó)外污泥的土地利用已非常成熟，如葡萄牙污泥土地利用率為100%，挪威為72%，美國(guó)也大量將污泥堆肥后，作為有機(jī)肥利用于果林土壤，起到了良好的種植效果，其中，實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格的工業(yè)污水和市政污水分流是實(shí)現(xiàn)土地利用的關(guān)鍵因素。

就我國(guó)而言，實(shí)現(xiàn)污泥的土地利用任重道遠(yuǎn)。除排水體制上的重新規(guī)劃外，產(chǎn)業(yè)鏈的扶持上也有待進(jìn)一步完善，如政府如何扶持相關(guān)企業(yè)保證相關(guān)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)可行性，以及如何通過(guò)政府對(duì)污泥產(chǎn)品的宏觀調(diào)控，解決土地利用呈季節(jié)性需求特點(diǎn)和污泥持續(xù)產(chǎn)生之間的矛盾問(wèn)題等。但有一個(gè)前提原則需要強(qiáng)調(diào)的是，污泥的土地利用必須經(jīng)過(guò)可靠的穩(wěn)定化和無(wú)害化處理，否則可能帶來(lái)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)土地利用帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)利益將得不償失。

2.3.3 污泥的其他資源化利用

除土地利用和建材利用外，污泥生物質(zhì)能的利用也是近年來(lái)重點(diǎn)關(guān)注的方向之一，尤其以污泥的厭氧消化以資源化回收利用沼氣為代表。在厭氧消化的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步通過(guò)高級(jí)熱水解進(jìn)一步提高產(chǎn)氣效率、進(jìn)一步研發(fā)磷回收等研究也在不斷完善和應(yīng)用，并逐步形成產(chǎn)業(yè)。但與土地利用和建材利用異曲同工的是，生物質(zhì)能的利用同樣需要上升到政策扶持層面進(jìn)行通盤(pán)的考慮，從產(chǎn)業(yè)角度而言，唯有讓運(yùn)營(yíng)單位或相關(guān)企業(yè)“得利”，才能充分發(fā)揮企業(yè)的積極性，從而正面推動(dòng)污泥的無(wú)害化、穩(wěn)定化和資源化進(jìn)程。

3 結(jié)論

污泥處理處置技術(shù)，無(wú)論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，總而言之均可總結(jié)為填埋、焚燒以及資源化利用三大類，然而在路線的選擇上，做到“因地制宜、因泥制宜”是最根本的指導(dǎo)思想。在國(guó)外實(shí)現(xiàn)雨污分流、工業(yè)市政分流的地區(qū)，污泥泥質(zhì)較好、有害污染物含量可控，可優(yōu)先考慮污泥的土地利用;在產(chǎn)業(yè)鏈成熟、政府扶持力度和配套政策到位且規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)齊全的國(guó)家(如日本)，可優(yōu)先考慮污泥的建材利用。就我國(guó)而言，現(xiàn)階段污泥的資源化利用，無(wú)論從技術(shù)上還是產(chǎn)業(yè)鏈的構(gòu)建都仍處于摸索階段，焚燒和填埋仍將會(huì)在一定時(shí)間內(nèi)成為我國(guó)污泥處理處置的主要渠道，其中“東部建議焚燒、西部建議填埋”相對(duì)較為符合國(guó)情，也比較具備可操作性。然而，伴隨著新技術(shù)的不斷研發(fā)和應(yīng)用，以及產(chǎn)業(yè)配套政策的不斷成熟，在有條件的地區(qū)，仍應(yīng)大膽嘗試對(duì)污泥的資源化利用，逐步摸索適合我國(guó)國(guó)情的污泥產(chǎn)業(yè)模式，形成產(chǎn)業(yè)鏈的良性發(fā)展。

朱南文(Zhu Nanwen) 教授  性別:男  電子郵件:nwzhu@sjtu.edu.cn  辦公室電話:021-34203732   傳真：