葉明亮

（西北農(nóng)林科技大學植物保護學院，西安 712100）

近年來，黑臭的河道、企業(yè)偷排的污水、惡化的地表水生態(tài)等水環(huán)境問題，嚴重影響了人們的日常生活、飲食衛(wèi)生和身體健康，水污染治理和水生態(tài)保護成為人們廣泛關(guān)注的話題。為了有效治理水污染，人們需要加大研究力度，做好城鎮(zhèn)污水處理和市政污泥的環(huán)保處理。

1 調(diào)查的基本情況

調(diào)查在溫州市進行，溫州市陸域面積12 065 km2，有11個縣（市、區(qū)）。至2016年底，溫州市有大大小小47家污水處理廠，合計建成設(shè)計規(guī)模為212.5萬t/d。溫州中環(huán)正源水務(wù)有限公司是溫州市唯一一家具污水處理和污泥處理一體化功能的水務(wù)企業(yè)，它是筆者調(diào)查的主要對象之一。該公司2016年日平均處理污水21.53萬t，全年產(chǎn)生脫水濃縮污泥（經(jīng)過脫水處理，含水率77.12%）31 087 t；2017年上半年日平均處理污水21.43萬t，產(chǎn)生脫水濃縮污泥（經(jīng)過脫水處理，含水率77.39%）16 744 t。

濃縮污泥是污水處理的產(chǎn)生物，所有的污水處理廠，無論采取什么樣的處理工藝和技術(shù)手段實現(xiàn)出水達標排放，其最終的產(chǎn)生物都是濃縮污泥，只不過不同的工藝和技術(shù)會導致最終的濃縮污泥其含水率和毒性等指標有所不同。化驗檢測表明，脫水濃縮污泥易腐爛，有臭味，含有銅、鉛、鋅、鎘、鎳等重金屬成分，含有糞大便桿菌、有毒微生物等毒性物質(zhì)。由于污泥的難處理性，直至現(xiàn)在，脫水濃縮污泥的環(huán)保處理仍是國際水務(wù)行業(yè)普遍性的技術(shù)難題，也是近二三十年來困擾我國地方政府、水務(wù)行業(yè)和高校研究院所的技術(shù)難題。脫水濃縮污泥是污水經(jīng)過處理的剩余濃縮物，毒性物質(zhì)含量更為集中，如果不慎污染環(huán)境，可能會造成比污水更大的二次污染。由此可見，作為整個污水處理的尾部環(huán)節(jié)，實現(xiàn)脫水濃縮污泥的環(huán)保處理十分重要。

1 溫州城市市政污泥環(huán)保處理的現(xiàn)狀和成效

國內(nèi)水務(wù)行業(yè)普遍認識是，市政污泥方面大約1 萬t污水處理會產(chǎn)生5～10 t污泥。按此比率測算，溫州市47家污水處理廠（建成設(shè)計規(guī)模212.5萬t/d）每天產(chǎn)生的脫水濃縮污泥（以80%含水率計）約有1 060 ～ 2 120 t。

溫州市日處理規(guī)模較大的污水處理廠大多集中在城區(qū)（鹿城區(qū)、龍灣區(qū)、甌海區(qū)、洞頭區(qū)），共有14家，至2016年底其建成設(shè)計規(guī)模為77.6萬t/d，占全市合計建成設(shè)計規(guī)模的36.517 6%，2017年上半年實際運行負荷比設(shè)計規(guī)模稍高些，約為105%。按行業(yè)內(nèi)普遍認識估計比率測算，溫州市城區(qū)每天產(chǎn)生的脫水濃縮污泥（以80%含水率計）約有388～776 t。目前，溫州市城區(qū)脫水濃縮污泥全部實現(xiàn)了環(huán)保處理，主要由城區(qū)兩個項目進行處理[1]。

第一個項目是溫州中環(huán)正源水務(wù)有限公司的“溫州市240 t/d污泥集中干化焚燒項目”。項目位于溫州市龍灣區(qū)，建設(shè)占地20畝，設(shè)計污泥處理能力240 t/d，項目從2013年3月正式投入試運行開始至2017年6月，已經(jīng)累計處理脫水濃縮污泥257 945 t，其中：2016年全年處理71 641 t，2017年1至6月處理34 912 t。項目解決了溫州市城區(qū)3個污水處理廠的污泥處理出路問題，分別是中心片污水處理廠全部污泥、東片污水處理廠全部污泥和西片污水處理廠部分污泥[2]。

污泥干化焚燒項目采用“傾斜漿斗式干化機+回旋流型流化床”的“半干化+焚燒”工藝技術(shù)，它的工藝原理是：廠外進入的污泥經(jīng)過輸入儲存、污泥干化、污泥焚燒、尾氣處理、灰渣處理等5個環(huán)節(jié)，將約80%含水率的污泥干化后進行燃燒，產(chǎn)生的高溫煙氣經(jīng)過余熱鍋爐使之產(chǎn)生175℃蒸汽，用于干化濕污泥，熱量不足的時候添加輔助燃煤，污泥處理最終產(chǎn)生的尾氣經(jīng)過技術(shù)手段處理實現(xiàn)達標排放，污泥經(jīng)過處理后最終以殘渣和飛灰的剩余物留下，產(chǎn)生殘渣和飛灰占輸入污泥的10%～15%（即約100 t的污泥經(jīng)干化焚燒處理后，只產(chǎn)生約10～15 t殘渣和飛灰），實現(xiàn)了減量化，污泥經(jīng)過850℃高溫焚燒后不存在有機毒性物質(zhì)，實現(xiàn)了無害化，殘渣和飛灰被運輸?shù)綇S外一家新型制磚廠作為制磚原料加以利用，又實現(xiàn)了資源化[3]。這個項目實質(zhì)是對脫水濃縮污泥進行純環(huán)保技術(shù)處理，該項目的成功運行填補了溫州城市市政污泥處理設(shè)施的空白，是目前國內(nèi)較為系統(tǒng)完整的達產(chǎn)運行的污泥處理項目之一。該項目是國內(nèi)第一條采用“半干化+焚燒”技術(shù)的污泥處理項目，具有工藝技術(shù)新的特點，在第二屆國內(nèi)水業(yè)熱點論壇上受到專家關(guān)注，被評為“2010年度污泥處理處置特別關(guān)注案例”。

第二個項目是溫州宏澤環(huán)?？萍脊镜摹? 500 t/d濱海新區(qū)污泥焚燒熱電項目”。項目位于溫州市經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)濱海園區(qū)，設(shè)計能力1 500 t/d，分為兩期設(shè)計、建設(shè)，2014年初開始投入試運行，2017年實際日處理污泥能力約300 t，項目解決了溫州市城區(qū)其他污水處理廠的污泥出路問題。濱海污泥熱電項目的實質(zhì)是一個標準的母管制小型熱電廠，在其供熱、發(fā)電的同時，摻燒部分污泥。它的工藝流程是：污泥先進行干燥處理送入干污泥倉，再通過輸送機送至爐前污泥斗，經(jīng)給料機送入爐膛，在爐膛內(nèi)經(jīng)干燥燃燒后，爐渣從出渣口排出，飛灰隨煙氣流出爐膛由布袋除塵器收集。燃煤由皮帶送至爐前煤斗，經(jīng)給煤機送入爐膛循環(huán)燃燒。污泥和煤燃燒所產(chǎn)生的高溫煙氣經(jīng)爐膛、過熱器，經(jīng)分離器分離后流至省煤器、空氣預(yù)熱器進行熱交換，經(jīng)煙氣尾氣處理裝置、引風機，最后經(jīng)煙囪排入大氣。

這兩個項目的投入運行，結(jié)束了之前溫州市對城區(qū)市政污泥填埋處理的歷史。另外，溫州市除城區(qū)4個區(qū)之外的其他縣（市區(qū)）采取干化焚燒、堆肥、制作建筑材料、進入垃圾焚燒廠混合焚燒等方式對市政污泥進行處理。

2 國內(nèi)城市市政污泥環(huán)保處理存在的問題和困境

通過對溫州市市政污泥處理行業(yè)的調(diào)查，筆者了解了國內(nèi)城市市政污泥處理行業(yè)存在的問題和困境，其主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

2.1 存在“重水處理輕泥處理”思維

各地普遍非常重視城鎮(zhèn)污水處理配套設(shè)施的建設(shè)以及出水水質(zhì)的提高，對市政污泥的潛在污染風險缺乏足夠的重視，對市政污泥的環(huán)保處理不如污水處理重視，這種“重水處理輕泥處理”的思維現(xiàn)象一定程度制約了污泥處理的加速發(fā)展。

2.2 污泥的無害化處理處于較低水平

隨著污水處理技術(shù)的提高和水質(zhì)處理程度的深化，污泥產(chǎn)生量逐年提升，積存的污泥量大，但受很多因素制約，部分地方只是對污泥進行自然干化、堆肥、填埋等一般處理，未對污泥的毒性探討作深度處理。目前，我國污泥處理65%采用填埋方式、15%采用堆肥方式、6%采用自然干化方式、3%采用焚燒方式、11%采用其他方式，而其中許多處理并未實現(xiàn)真正有效的無害化[4]。

2.3 污泥的資源化利用未得到充分重視

各地普遍將市政污泥視為污染物，只注重污泥的污染消除，往往采取填埋處理方式，消耗了土地資源，沒有從資源綜合利用的角度考慮污泥的資源化，使無害化處理后的污泥能用于農(nóng)田林地施用、土壤修復改良、制作建筑材料等。

2.4 現(xiàn)階段尚不成熟完善的技術(shù)制約了行業(yè)的發(fā)展

市政污泥有填埋、堆肥、自然干化、焚燒等處理方式，但其中許多處理并未實現(xiàn)真正有效無害化，依然存在二次污染風險、應(yīng)用受限、工藝運行不夠穩(wěn)定可靠等情況。雖然“干化+焚燒”是市政污泥實現(xiàn)無害化處理的較理想方式，但目前國內(nèi)像上海石洞口污泥干化焚燒廠、溫州市240 t/d污泥集中干化焚燒項目這樣較為成熟的技術(shù)案例稀少，業(yè)內(nèi)缺乏可借鑒的成熟經(jīng)驗，一定程度制約了“干化+焚燒”等處理工藝的應(yīng)用推廣。

3 我國市政污泥處理行業(yè)發(fā)展前景的展望

我國國內(nèi)的市政污泥處理技術(shù)相對落后于發(fā)達國家，行業(yè)發(fā)展相對滯后，不如發(fā)達國家完善，但是我國的市政污泥處理有著巨大的發(fā)展前景。

3.1 環(huán)境保護壓力的因素

濃縮污泥中含有銅、鋅、鉻、汞等有害重金屬，大量的細菌、病原微生物、寄生蟲卵，鹽類、多氯聯(lián)苯、二噁英、放射性核素和其他難降解物質(zhì)等。如果得不到真正的無害化處理，其很容易對環(huán)境和人體造成二次污染。近年來，國內(nèi)各地就有多起違法傾倒污泥事件被曝出，引起社會強烈關(guān)注。據(jù)公開報道，2006年10月至2007年7月污泥傾倒在永定鎮(zhèn)上岸村的“北京污泥第一案”；2012年4月蘇州吳中區(qū)污泥非法傾倒案；2013年3月南京污泥違法傾倒案；2010年9月至10月海寧制革污泥違法傾倒案；2011年11月佛山印染污泥違法傾倒案；2012年4月至6月嘉興化工污泥非法堆積案，這些事件均給環(huán)境造成嚴重污染，產(chǎn)生惡劣的社會負面影響。不合法的污泥處理存在違法風險，尋找環(huán)保的污泥處理方式，使之減量化、無害化、資源化，成為環(huán)境污染治理中亟需解決的課題。

3.2 治水形勢倒逼污泥資源化

根據(jù)國家統(tǒng)計局公布的《2015年國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報》，至2015年年末，我國城市污水處理廠日處理能力達到13 784萬m3。同濟大學環(huán)境學院院長戴曉虎測算，我國每年產(chǎn)生3 000～4 000萬t含水率在80%左右的市政污泥?！笆濉逼陂g，污泥量還會繼續(xù)增加，預(yù)計到2020年，我國的市政污泥產(chǎn)量將達到6 000～9 000 萬t[4]。與污泥產(chǎn)量連年遞增趨勢相背的是污泥有效處理率偏低。2015年年底，北京市人大常委會法律檢查組數(shù)據(jù)表明，北京污泥無害化處理率僅為23%，而全國有效處理率也遠遠低于30%。但是，資源化是污水處理未來發(fā)展的方向，污泥的資源化利用是未來需要突破的重要環(huán)節(jié)[5]。不斷嚴峻的治水形勢倒逼著污泥實現(xiàn)資源化利用。

3.3 環(huán)保政策硬性規(guī)定的因素

環(huán)境污染治理的壓力和社會的關(guān)注促使國家不得不對市政污泥的處理重視起來，國家的重視又促成了市政污泥處理行業(yè)的更快發(fā)展。2015年，我國相繼頒布了一系列國家政策和行業(yè)標準，其中國務(wù)院2015年4月2日發(fā)布的《水污染防治行動計劃》明確：現(xiàn)有污泥處理處置設(shè)施應(yīng)于2017年底前基本完成達標改造，地級及以上城市污泥無害化處理處置率應(yīng)于2020年底前達到90%。政策表明，我國未來市政污泥市場有著巨大的發(fā)展空間，隨著政策利好和高成長性因素的驅(qū)動，市政污泥處理行業(yè)有望突破瓶頸期，駛?cè)肟燔嚨馈?/p>

3.4 技術(shù)手段也已經(jīng)日臻成熟

我國市政污泥處理的起步相對較晚，初期污泥處理方式較為簡單，許多污水處理廠污泥處理能力不足、技術(shù)手段落后，大量污泥沒有得到真正無害化處理，給水體、土壤和大氣帶來二次污染，對生態(tài)環(huán)境構(gòu)成再次威脅。近二三十年來，我國在市政污泥處理方面的技術(shù)研究發(fā)展取得顯著成果，大力引進國外技術(shù)進行消化吸收，也擁有不少自己創(chuàng)新的技術(shù)。2011年3月，住建部和國家發(fā)改委發(fā)布了《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置技術(shù)指南（試行）》，介紹了4種污泥處理方式及相關(guān)技術(shù)，分別是污泥土地利用、填埋、建材利用、焚燒（見表1）。技術(shù)指南對于我國若干年后污泥處理技術(shù)的發(fā)展引導有著重要的指導意義。

表1 四種污泥處理方式及優(yōu)點、缺點

技術(shù)指南指出的4種處理方式各有優(yōu)缺點，但從總體上衡量，“干化+焚燒”是現(xiàn)階段國內(nèi)污泥實現(xiàn)無害化處理的較理想方案。

市政污泥環(huán)保處理對于國內(nèi)來講是個全新的技術(shù)課題，缺乏可借鑒的經(jīng)驗。污泥處理相對污水處理有其更復雜的工藝和安全特殊性，加之國內(nèi)東西南北各地的污泥泥性存在較大差異，目前國內(nèi)采用類似干化焚燒處理的成功案例稀少，只有三四個。例如，上海石洞口污泥干化焚燒廠，為國內(nèi)第一家應(yīng)用干化+焚燒技術(shù)的工廠，采用流化床低溫全干化和鼓泡式流化床焚燒工藝，該廠2004年12月投入運行，日均處理污泥213 t（含水率約80%）。溫州中環(huán)正源水務(wù)有限公司的“溫州市240 t/d污泥集中干化焚燒項目”，為國內(nèi)第一條采用半干化+焚燒技術(shù)的污泥處理線。這些項目為國內(nèi)其他地方污泥無害化處理工藝的成功運行提供了寶貴的經(jīng)驗積累、良好的應(yīng)用價值、一定的示范效果，我國市政污泥處理項目可以加速起步。

4 結(jié)語

污泥處理是污水處理的最終環(huán)節(jié)，也是最為重要的環(huán)節(jié)，污泥得到環(huán)保處理，整個污水處理才算真正實現(xiàn)環(huán)保閉環(huán)處理。污水處理中活性污泥的發(fā)現(xiàn)已經(jīng)有100多年的歷史，今日，這個世界性的技術(shù)難題應(yīng)當有所突破。治水躬親，止于至善，廣大科技工作人員投身治污，責無旁貸。

1 廖建勝，李文興，單 躍，等.溫州市污泥集中干化焚燒廠工程設(shè)計及調(diào)試運行[J].中國給水排水，2016，32（22）：73-77.

2 李文興，鄭秋鵑，廖建勝，等.溫州市污泥干化焚燒處理工程技術(shù)改造[J].中國給水排水，2017，33（2）：90-95.

3 熊 鍵.城市市政污泥處理工藝簡析[J].環(huán)境與發(fā)展，2017，（3）：75-76.

4 中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng).中國污泥處理市場現(xiàn)狀分析及發(fā)展趨勢 [EB/OL].（2016-08-18）[2017-10-29].http://www.h2o-china.com/news/244769.html.

5 中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng).2016年我國污泥處理產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及投資前景分析[EB/OL].（2015-12-11）[2017-10-28].http://www.chyxx.com/industry/201512/367921.html.