在環(huán)保行業(yè)里，污泥處理處置仍是一塊相對落后的領(lǐng)域。

也是我國亟需加速提升的一個領(lǐng)域。

伴隨城鎮(zhèn)污水處理規(guī)模的擴(kuò)大，


污泥作為污水處理副產(chǎn)物也大量產(chǎn)生。


按照城市污水以干物質(zhì)計平均0.02%的含固率估算，


可產(chǎn)生干污泥3.14萬噸/天。按照污泥脫水前80%的含水率計算，


每天產(chǎn)生濕污泥15.7萬噸。全年以360天計，


2014年全國年產(chǎn)生濕污泥達(dá)5652萬噸。

污泥成分復(fù)雜，含有病源微生物、寄生蟲卵、



有毒有害的重金屬及大量的難降解物質(zhì)，如處理不當(dāng)，容易對環(huán)境造成二次污染。

但我國的污泥處置率卻很低下。


2016年，全國污泥處理能力約為1300萬噸/日，


全國污泥處理率僅達(dá)到33%，


有67%左右的污泥沒有得到無害化處理處置，


對生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重威脅。

一、污泥處理處置的定義

污泥處理(sludgehandlingorsludgetreatment)：


污泥經(jīng)單元工藝組合處理,


達(dá)到“減量化、穩(wěn)定化、無害化”目的的全過程。

我國目前主要的污泥處理方式


包括濃縮、調(diào)理、脫水、穩(wěn)定、干化等。

污泥處置(sludgedisposal)：


處理后的污泥,棄置于自然環(huán)境中


(地面、地下、水中)或再利用,能夠


達(dá)到長期穩(wěn)定并對生態(tài)環(huán)境無不良影響的最終消納方式。

中國目前主要的污泥處置方法


有衛(wèi)生填埋、土地利用、焚燒后建材利用等。

二、污泥處理處置存在的問題

1、污泥處理率極低

早期污水廠甚至忽略污泥處理單元，

只進(jìn)行污水處理，污泥卻被隨意傾倒在湖泊，

溝壑、良田中。還有一些污水廠為節(jié)省費用，

空置污泥處理設(shè)施，將污泥隨意排放。


我國污水處理廠所產(chǎn)生的污泥有80%以上沒有得到妥善處理。

2、重水輕泥、污泥處理發(fā)展滯后

近幾年環(huán)保領(lǐng)域的水處理發(fā)展迅速，

但是污泥處理卻比起十幾年前依舊沒有太大的進(jìn)步。



被無害化處理的污泥比例低，


多數(shù)污泥排入環(huán)境還是有害的，


甚至違法偷排事件屢見不鮮。


這是由于“重水輕泥”的不成熟處理思路造成的。

3、技術(shù)路線生搬硬套

污泥處理技術(shù)主要有污泥濃縮脫水、


好氧消化、厭氧消化、干化、堆肥和焚燒等。


污泥處置技術(shù)主要有填埋（包括地面、地下和水中）和土地利用。

有些人錯誤地認(rèn)為污泥干化焚燒是當(dāng)前最先進(jìn)的污泥處理技術(shù)，


代表污泥處理技術(shù)的發(fā)展方向，因而不加分析地加以推廣。


個別企業(yè)以盈利為目的，一味的夸大其先進(jìn)性，


對很多不了解的人造成了誤導(dǎo)。

4、監(jiān)管有難度

由于長期以來對污泥處理的忽視以及污泥排放的間歇性，


導(dǎo)致政府有關(guān)部門對污泥的監(jiān)管困難。

5、付費機(jī)制不完善

在污水處理費用中征收污泥處理費用是大勢所趨，


但從當(dāng)前情況來看，處置費用的征需存在較大阻力。


我國現(xiàn)行收取的污水處理費用較低，


尚無法保證污水廠的正常運行，


而推行在污水處理費中加入污泥處理、處置費，


又將在一定程度上加重被征收者的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。


因此，在未來較長一段時間內(nèi)，


補(bǔ)貼將是污泥處理處置資金的主要來源。

目前國內(nèi)已經(jīng)有部分城市對污泥處理處置給予補(bǔ)貼，


由于處理方案不同等因素造成標(biāo)準(zhǔn)不一，


污泥處理產(chǎn)業(yè)很難自己盈利，運轉(zhuǎn)嚴(yán)重依靠政府補(bǔ)貼。


同時，補(bǔ)貼覆蓋范圍明顯不足。

“水十條”或許會將為污泥處理處置補(bǔ)貼政策的明確帶來契機(jī)。


《水污染防治行動計劃》預(yù)計總投資可能超過2萬億。


除了為水處理改造、運營帶來巨大市場以外，


“水十條”或?qū)⒃谖勰嗵幚硖幹梅矫娼o予更多的傾斜。


技術(shù)層面上，極有可能改變過去以填埋為主的處置路線；


經(jīng)濟(jì)層面上，或?qū)⒁�求針對污泥處理處置的補(bǔ)貼在全國范圍推廣，


同時明確補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)。

雖然有眾多條文規(guī)定污水處理費應(yīng)包含污泥處理成本，


但目前將污泥處理費納入污水費用的地方僅為北京市、

江蘇省太湖地區(qū)、常州市、廣州市，且占比較低。

6、“資源化”不是最終目的，保護(hù)生態(tài)環(huán)境才是最終目的

誤認(rèn)為污泥就是資源,強(qiáng)調(diào)污泥處理處置的資源化和經(jīng)濟(jì)效益,


并以資源化為首要目的。


個別企業(yè)利用這一誤區(qū)強(qiáng)調(diào)個別單元工藝可以實現(xiàn)能量回收和物質(zhì)回用,


割裂其他處理處置過程需要投入的能量和費用,

誤導(dǎo)了技術(shù)的選取和對污泥資源化的認(rèn)識。

污泥處理處置應(yīng)該以“減量化、穩(wěn)定化、無害化”


為目的,“資源化”并不是最終的目的，


應(yīng)盡可能利用污泥處理處置過程中的能量和物質(zhì)，

以實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和節(jié)約能源的效果，實現(xiàn)其資源價值。

三、如何解決污泥難題

1、明確責(zé)任主體，健全管理體制

污水處理廠是政府的實施機(jī)構(gòu)，


不能獨立承擔(dān)責(zé)任。

政府應(yīng)加大對于污泥處置的資金投入，

給予財政補(bǔ)貼和稅收優(yōu)惠。實施將污泥處理費納入污水處理費。

2、企業(yè)和政府應(yīng)該把污泥處置當(dāng)做是責(zé)任

如果污泥處理處置不當(dāng)，污水處理企業(yè)將承擔(dān)首要責(zé)任，

當(dāng)然其前提是污水收費必須包含污泥處理所需的費用。

3、技術(shù)路線的選擇需要因地制宜

不同地區(qū)的污水處理廠處理污水產(chǎn)生的污泥物理、


化學(xué)和生物特征具有明顯區(qū)別，


因此建議在選擇工藝路線時應(yīng)綜合考慮污泥泥質(zhì)特征、地理位置、


環(huán)境條件和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展水平等因素，因地制宜地確定污泥處理處置方式。

四、未來的主流技術(shù)

借鑒國際經(jīng)驗，未來污泥處理處置的技術(shù)發(fā)展主要有四條路徑：

1、沼氣能源回收和土地利用為主的厭氧消化技術(shù)路線

厭氧消化具有以下優(yōu)點：

1）提高后續(xù)處理的效率并減少后續(xù)處理能耗。

通常認(rèn)為厭氧反應(yīng)可以實現(xiàn)污泥減量化、穩(wěn)定化。

通過厭氧反應(yīng)，污泥中有機(jī)物去除40%-60%，有害病菌減少。

此外，厭氧消化提高污泥脫水穩(wěn)定性，讓焚燒等后續(xù)處理減少35%以上的能耗。

2）厭氧消化成本較低。

根據(jù)《中國環(huán)境報》統(tǒng)計，單純厭氧消化投資成本約為20-40萬元/(噸/日），

由于不用鼓風(fēng)曝氣等，節(jié)約了成本，

單純厭氧消化運行費用約為60-120元/噸(含水率80%，不包括濃縮和脫水)，

而好氧發(fā)酵運行費用為120-160元/噸。

歐美50%以上的污泥采用厭氧消化處理，

產(chǎn)生的沼氣轉(zhuǎn)化為電能可滿足污水廠所需電力的33%～100%。

但污泥厭氧消化在我國應(yīng)用的并不順暢。

我國建設(shè)的約50座污泥厭氧消化設(shè)施中，可以穩(wěn)定運營的只有20余座。

主要原因是由我國污泥泥質(zhì)差、處理廠運行管理水平低。

我國污泥含砂量較高、有機(jī)物含量較低、污泥可生化性差，

消化設(shè)備運行的穩(wěn)定性和產(chǎn)沼氣率等指標(biāo)普遍未達(dá)到國外標(biāo)準(zhǔn)。

此外，我國缺乏沼氣利用的激勵機(jī)制，設(shè)備的投資費用高，

系統(tǒng)運行較為復(fù)雜不易掌握。

不過采用堿解處理、熱處理、超聲波處理、微波處理


等方法對污泥進(jìn)行預(yù)處理，可以提高污泥水解速率，改善污泥厭氧消化性能。


并通過項目經(jīng)驗的積累，企業(yè)也逐步掌握了較為全面的操作技能。


污泥厭氧消化技術(shù)會是未來的一個主流方向。

2、土地利用為主的好氧發(fā)酵技術(shù)路線

好氧堆肥是在有氧情況下，通過微生物的發(fā)酵作用，

將污泥轉(zhuǎn)變?yōu)榉柿系倪^程。其中有機(jī)物料代謝為二氧化碳、水和熱。

好氧堆肥的優(yōu)點包括：

1）發(fā)酵效率高，穩(wěn)定化時間相對短；

2）臭味少，實現(xiàn)滅菌；

3）含水率可降到40%；

4）污泥成品主要用于修復(fù)鹽堿地、城市綠化、垃圾場覆蓋以及建筑等方面用土；

5）并衍生出蚯蚓生物堆肥等來強(qiáng)化堆肥效果，比如興蓉環(huán)境和綠山的合作。

堆肥的難點主要包括：

1）能量凈支出，通風(fēng)能耗費用占比80%；

2）需對好氧堆肥運行的不同階段的合理通風(fēng)量加強(qiáng)研究；

3）缺少C/N等控制因素的理論研究，致使存在調(diào)理添加劑使用過多的情況。

污泥經(jīng)發(fā)酵后轉(zhuǎn)化為腐殖質(zhì)，


可限制性農(nóng)用、園林綠化或改良土壤，

從而實現(xiàn)污泥中有機(jī)質(zhì)及營養(yǎng)元素的高效利用，設(shè)備投資少、運行管理方便。

但占地面積大、發(fā)酵產(chǎn)品存在重金屬污染

等缺點使得好氧發(fā)酵技術(shù)在我國較難發(fā)展。

目前污泥好氧發(fā)酵工程可采用高效、快速、穩(wěn)定、集約化的設(shè)計、運營模式，


可實現(xiàn)占地面積的大幅縮��；

此外，研究表明我國城市生活污泥的重金屬超標(biāo)比例約5%，


污染風(fēng)險較小，不應(yīng)該成為限制污泥發(fā)酵產(chǎn)品土地利用的主要障礙。

因此，在《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處理技術(shù)指南(試行)》中，


“好氧發(fā)酵+土地利用”也被列為推薦技術(shù)路線。


該技術(shù)在相對欠發(fā)達(dá)地區(qū)，應(yīng)用前景較大。

3、污泥干化-焚燒技術(shù)路線

王凱軍指出，長期以來，

國人對污泥干化焚燒工藝存在誤讀，

普遍認(rèn)為它是一種高能耗工藝和高碳排放工藝。

實際上，國際上污泥焚燒能量可以達(dá)到自給，

不同工藝能耗來看，

焚燒工藝（～100kW/t）與堆肥工藝（>100kW/t）相當(dāng)。

焚燒實現(xiàn)徹底處理和處置，

而堆肥后續(xù)需要考慮儲存、運輸?shù)饶芎摹?br />
而且，污泥中的有機(jī)質(zhì)焚燒是碳中性的。

此外，人們還誤認(rèn)為污泥焚燒特性與垃圾相同是二噁英排放源。

干化焚燒工藝的設(shè)備投資較大，

焚燒產(chǎn)生的煙氣污染嚴(yán)重，還需建立完善的煙氣處理系統(tǒng)，

這也加大了污泥的處理費用。因此干化焚燒工藝一般適用于用地緊張且經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū)。

隨著對碳減排和污泥生物質(zhì)資源認(rèn)識的不斷加深，

干化焚燒工藝在國外的應(yīng)用范圍開始減少。然而現(xiàn)階段，

在我國污泥厭氧消化和好氧發(fā)酵技術(shù)還未成熟的情況下，

污泥干化焚燒在一定時期內(nèi)可能會出現(xiàn)增長的態(tài)勢，

尤其是工業(yè)窯爐協(xié)同焚燒的方式。

4、建材利用為主的污泥高干脫水處理技術(shù)路線

大家對污泥高干脫水技術(shù)的普遍認(rèn)知還停留在投加大量化學(xué)藥劑，


導(dǎo)致減容不減量；且藥劑對后續(xù)污泥焚燒、

土地利用、建材利用等產(chǎn)物影響；是臨時性、應(yīng)急污泥處理處置技術(shù)路線等。

李敏指出，目前采用的高干脫水工藝，

投加大量藥劑未達(dá)到減量效果，且未與后續(xù)處置相結(jié)合，

將阻礙污泥處理技術(shù)發(fā)展，導(dǎo)致劣幣驅(qū)除良幣的現(xiàn)象。