摘要： 隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化水平不斷提高，污水處理設(shè)施建設(shè)高速發(fā)展，截至2010年，城鎮(zhèn)污水處理能力已達(dá)到1.22億m3，城鎮(zhèn)污水處理廠已達(dá)2600多座，“十二五”期間還將增加污水處理能力900萬(wàn)m3，增建和在建城鎮(zhèn)污水處理廠達(dá)1800多座[1]。伴隨著污水處理能力的大幅提升，處理過(guò)程中大量產(chǎn)生的剩余污泥引起了越來(lái)越多的關(guān)注。以含水量80%計(jì)，2003年時(shí)我國(guó)污泥產(chǎn)量已達(dá)到1280萬(wàn)t/年[2]，現(xiàn)階段全國(guó)污泥總產(chǎn)生量很快將突破3000萬(wàn)t/年。按照預(yù)測(cè)，到2020年污泥產(chǎn)量將突破年6000萬(wàn)t[1]。由此可見(jiàn)我國(guó)污泥產(chǎn)量巨大且增長(zhǎng)迅速。
關(guān)鍵詞：污泥處理，污泥處置，現(xiàn)狀分析，未來(lái)發(fā)展
中圖分類(lèi)號(hào)：TU992.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
我國(guó)污泥處理處置現(xiàn)狀
污泥處理、處置定義
我國(guó)污泥處理處置的總體目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)污泥的減量化、穩(wěn)定化、無(wú)害化、資源化。但目前我國(guó)還沒(méi)有分別針對(duì)污泥處理和處置的準(zhǔn)確解釋?zhuān)@一遺漏造成概念不清。過(guò)去，污泥處理與處置的區(qū)別即草率地以污水處理廠為界劃分，廠內(nèi)為污泥處理，場(chǎng)外為污泥處置[3]。這導(dǎo)致了責(zé)任主體的不清。處理、處置概念的混亂導(dǎo)致污泥處理、污泥處置目標(biāo)不明，進(jìn)而影響到管理、技術(shù)路線選取和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定。
基于這一現(xiàn)狀余杰等人的建議對(duì)污泥處理、處置分別定義如下：[4]
污泥處理：城市污水處理廠在污水處理單元操作過(guò)程中產(chǎn)生的污泥通過(guò)兼容、減量、穩(wěn)定以及無(wú)害化的過(guò)程稱(chēng)為污泥處理。
污泥處置：經(jīng)處理后的污泥或污泥產(chǎn)品以自然或人工的方式使其能夠達(dá)到長(zhǎng)期穩(wěn)定并對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)不良影響的最終消納方式。
基于這一定義，污泥處理的工藝單元主要包括污泥濃縮、脫水、消化（厭氧消化和好氧消化）、堆肥和干化等工藝過(guò)程。而污泥處置則主要包括土地利用、污泥農(nóng)用、衛(wèi)生填埋、焚燒以及綜合利用等方式。污泥處理處置的總體目標(biāo)中，減量化、穩(wěn)定化、無(wú)害化的目標(biāo)可以認(rèn)為是針對(duì)污泥處理提出的，而資源化的目標(biāo)則是針對(duì)污泥處置提出的。
我國(guó)污泥處理現(xiàn)狀
由于我國(guó)污水處理廠建設(shè)存在嚴(yán)重的“重水輕泥”現(xiàn)象，大多數(shù)污水處理廠中的污泥處理工藝還停留在傳統(tǒng)的調(diào)制——脫水模式上。實(shí)現(xiàn)污泥穩(wěn)定化處理的污水廠仍然不多。污泥的穩(wěn)定化是污泥處理過(guò)程中重要的一個(gè)步驟。未經(jīng)穩(wěn)定的生污泥可被認(rèn)為是污染物，含有易腐有機(jī)物、惡臭物質(zhì)、病原體等，脫水效率低，衛(wèi)生條件差。不進(jìn)行污泥穩(wěn)定化處理即脫水外運(yùn)會(huì)造成如下結(jié)果[5]：
污泥體積龐大，造成污泥處置費(fèi)用龐大；
污泥極不穩(wěn)定，污泥中有機(jī)成分一旦發(fā)生腐敗變質(zhì)對(duì)環(huán)境會(huì)造成嚴(yán)重的二次污染；
污泥中的有用資源未得到利用，帶來(lái)了資源的浪費(fèi)，不符合可此續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。
但現(xiàn)實(shí)情況是，我國(guó)2600多座污水處理廠中只有近60座配有污泥厭氧消化設(shè)施，而其中正常運(yùn)行的不到20座。未經(jīng)穩(wěn)定化處理的污泥占總污泥量的55.7%[5]。采用污泥好氧消化技術(shù)進(jìn)行穩(wěn)定處理的污泥約有26%[2]。與厭氧消化相比，好氧消化需要消耗更多的能量，運(yùn)行費(fèi)用較高，處理后污泥較難使用機(jī)械方法脫水，且不能像厭氧消化一樣產(chǎn)生有價(jià)值的副產(chǎn)品（沼氣）。
我國(guó)污泥處置現(xiàn)狀
在各種污泥處置方式中，污泥的衛(wèi)生填埋是目前我國(guó)普遍采用的處置方法。但由于脫水污泥的含水率較高及填埋場(chǎng)對(duì)污泥剪切力的要求，填埋場(chǎng)對(duì)污泥進(jìn)場(chǎng)的要求越來(lái)越高。除此之外，污泥填埋不僅會(huì)嚴(yán)重危害填埋場(chǎng)的安全，而且會(huì)嚴(yán)重污染附近的生態(tài)環(huán)境。填埋的污泥會(huì)造成填埋場(chǎng)滲濾系統(tǒng)的嚴(yán)重堵塞，大大縮短垃圾填埋場(chǎng)的壽命，還會(huì)嚴(yán)重污染附近的地下水。
污泥的土地利用是我國(guó)污泥的另一個(gè)主要的處置方式。但是我國(guó)既沒(méi)有系統(tǒng)、科學(xué)的管理辦法，也沒(méi)有配套的污泥標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，故污泥土地利用的安全性正在受到質(zhì)疑。在土地利用時(shí)，由于施用處理不到位的污泥，使得污泥中有效成分不能被充分利用，有的導(dǎo)致土地鹽害、燒苗和病蟲(chóng)害等問(wèn)題，污泥在很多地區(qū)反而成為了一種污染源。
近年來(lái)污泥干化系統(tǒng)設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化發(fā)展很快，污泥單獨(dú)干化焚燒的案例不多，污泥協(xié)同焚燒是污泥熱處理的發(fā)展趨勢(shì)之一，國(guó)內(nèi)已有實(shí)現(xiàn)了規(guī)模化的工程示范應(yīng)用。
其他處置方法如污泥制磚、制陶粒等方式也有相應(yīng)的應(yīng)用案例。
此外，據(jù)估計(jì)我國(guó)約14%的污泥沒(méi)有得到任何處置，這將給環(huán)境帶來(lái)巨大的危害。
造成污泥處理處置現(xiàn)狀的原因
技術(shù)原因
我國(guó)目前的污泥性質(zhì)與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比存在差異主要表現(xiàn)在：
低有機(jī)質(zhì)（發(fā)達(dá)國(guó)家VSS/SS為60-80%，我國(guó)VSS/SS為30-50%）；
高含砂量（污水處理廠普遍采用了圓形沉砂池，脫砂效率低；大量的基建、施工建設(shè)，導(dǎo)致泥砂水排入污水管網(wǎng)系統(tǒng)等）；
重金屬含量高（工業(yè)污水源頭重金屬處理系統(tǒng)不完善）。
由于污泥含沙量高、有機(jī)物低、熱值低，大大影響了污泥能源化處理的經(jīng)濟(jì)效益。重金屬含量高直接影響了污泥土地利用的可能性。
除去我國(guó)污泥性質(zhì)對(duì)污泥處理造成度阻礙之外，我國(guó)的污泥處理技術(shù)的發(fā)展也相對(duì)滯后。
污泥的厭氧消化是最重要的污泥穩(wěn)定化的方式。其有良好的有機(jī)物降解率（40-60%），可使污泥體積明顯減��；厭氧消化的高溫環(huán)境可以殺滅病原菌，實(shí)現(xiàn)污泥的無(wú)害化；更重要的是厭氧消化相對(duì)好氧消化省去了曝氣所需的能量消耗，還能夠產(chǎn)生沼氣，為污水處理廠供給能量。但厭氧消化同樣存在缺點(diǎn)：設(shè)備多、工藝復(fù)雜，前期投資大；系統(tǒng)受環(huán)境條件變化影響較大，一旦受到擾動(dòng)后恢復(fù)緩慢。對(duì)工作人員的要求很高。
我國(guó)目前還沒(méi)有生產(chǎn)厭氧消化設(shè)備的能力，厭氧發(fā)酵工藝的建設(shè)主要依賴進(jìn)口設(shè)備，且水廠管理操作人員的素質(zhì)也很難達(dá)到厭氧消化設(shè)備所需要的水平。正是這些技術(shù)方面的不足，使得我國(guó)實(shí)現(xiàn)厭氧消化的水廠十分的稀少。
在污泥處置方面，較為新興的污泥處置的方式中污泥干化焚燒工藝也依然部分依賴國(guó)外進(jìn)口設(shè)備。
由此可見(jiàn)，在污泥處理的技術(shù)方面，我國(guó)仍有待提高，大量的技術(shù)空白仍有待科學(xué)研究的填補(bǔ)。
政策原因
除了技術(shù)原因之外，政策方面的不足是阻礙我國(guó)污泥處理處置進(jìn)步的重要因素。
相較于污水處理，污泥的處理處置投資更大收益缺微小。發(fā)達(dá)國(guó)家污水處理廠的污泥處理投資成本和運(yùn)行成本占污水處理廠總投資的30-50%[1]。但若污泥處理處置不當(dāng)，則會(huì)造成嚴(yán)重污染。因此，基于污泥處理處置投資大、回收少的特點(diǎn)，管理上的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，政策上的大力扶持顯得更為重要。
在立法方面，關(guān)于污泥的立法明顯滯后，缺乏與污泥處置相關(guān)的污染環(huán)境防治法規(guī)，所以社會(huì)對(duì)污泥的處理、處置不夠重視。尤其是對(duì)污泥的生產(chǎn)者來(lái)說(shuō)尚未有切實(shí)的緊迫感。
另外，污泥的處理處置涉及到的部門(mén)廣，需要各方面協(xié)調(diào)和配合，如農(nóng)業(yè)部門(mén)、林業(yè)部門(mén)、環(huán)保部門(mén)以及建設(shè)部門(mén)等。這一因素也增加了污泥處理處置的管理協(xié)調(diào)難度。
應(yīng)對(duì)現(xiàn)狀的措施及未來(lái)發(fā)展
面對(duì)嚴(yán)峻的污泥處理處置的形式，未來(lái)的發(fā)展方向在何處，具體的操作措施又當(dāng)如何制定，這是我們面臨的最直觀最迫切的問(wèn)題。國(guó)外在污泥處理處置方面走在了我們的前面，他們豐富的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)值得我們借鑒。
國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家很早就意識(shí)到污泥的處理處置是污水處理過(guò)程中必不可少的環(huán)節(jié)，從法律和政策上都對(duì)污泥處理處置的目標(biāo)作了明確規(guī)定，并在執(zhí)行上通過(guò)一系列政策予以保障。
美國(guó)有約16 000座污水處理廠，年產(chǎn)污泥量3 500萬(wàn)t(以80%含水率計(jì))。建有650座集中厭氧消化設(shè)施處理58% 的污泥。污泥處理中，除了對(duì)產(chǎn)生污泥的處理，還將整個(gè)污水處理系統(tǒng)與污泥處理系統(tǒng)看做是一個(gè)有機(jī)的整體，在污水處理中即實(shí)現(xiàn)了污泥的共處理（cotreatment）[8]。污泥的最終處置方式分布為：60% 農(nóng)用、3% 生態(tài)修復(fù)、17% 填埋和20%焚燒。
自1998年起，歐盟便立法禁止海洋排放污泥，同時(shí)規(guī)定污泥的衛(wèi)生填埋需被逐漸禁止[6]。
歐盟國(guó)家的50 000 座污水處理廠年產(chǎn)污泥量4 000 萬(wàn)t(以80%含水率計(jì))，有50%以上的污泥進(jìn)行了厭氧消化穩(wěn)定處理，其中英國(guó)的污泥厭氧消化率達(dá)到66% 。污泥的最終處置方式為：50%以上農(nóng)用、20% 填埋、20% 焚燒，污泥填埋量持續(xù)減少，土地利用量逐漸增加，焚燒量維持不變。
我國(guó)城鎮(zhèn)污泥處理處置起步晚且任務(wù)緊迫，可以充分吸取西方發(fā)達(dá)國(guó)家的成功經(jīng)驗(yàn)。
技術(shù)方面，進(jìn)一步加快污泥處理處置設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化，從而降低污泥處理處置工藝的基建費(fèi)用。同時(shí)還需要提高水廠的管理運(yùn)行水平，以滿足污泥處理的需求。另一方面，在新興污泥處置領(lǐng)域，當(dāng)大積極開(kāi)發(fā)污泥資源化處置技術(shù)，為污泥的出路廣開(kāi)源。
政策方面，更有效地協(xié)調(diào)涉及多單位的污泥處理處置的管理方式。制定更具約束力的強(qiáng)制性污泥排放標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而改變水廠以往“重水輕泥”的態(tài)度。積極扶持污泥處理處置新技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用，鼓勵(lì)水廠對(duì)污泥處理的投入。通過(guò)政策調(diào)控的手段控制污泥的減量化、穩(wěn)定化、無(wú)害化，鼓勵(lì)污泥的資源化。
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