核工業(yè)西南勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，四川 成都 610000

1 城市污泥處理處置現(xiàn)狀概述

前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《中國(guó)污泥處理處置深度調(diào)研與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2010年中國(guó)城市污水污泥產(chǎn)生量已達(dá)1187.5萬(wàn)t，工業(yè)污水污泥產(chǎn)生量達(dá)1889萬(wàn)t；截至2017年中國(guó)城市生活廢水約590億t，中國(guó)城市污水污泥產(chǎn)生量達(dá)908.07萬(wàn)t，工業(yè)污水污泥產(chǎn)生量達(dá)2950萬(wàn)t。隨著政策引導(dǎo)，我國(guó)污泥處理產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)需求得到釋放。據(jù)預(yù)測(cè)，按照污水有效處理率來(lái)推算，預(yù)測(cè)2023年我國(guó)污泥產(chǎn)生量將達(dá)到9772萬(wàn)t，2023年的污泥處理市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到867億元左右。

填埋是我國(guó)對(duì)污泥的主要處理措施，約有65%的污泥經(jīng)填埋處理，然后是堆肥處理，接著是自然干化處理，最后是焚燒處理，焚燒處理相對(duì)少見(jiàn)。我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理企業(yè)處理能力不足、處理手段落后，大量污泥沒(méi)有得到規(guī)范化的處理，直接造成了“二次污染”。在大中型城市，污泥處理處置問(wèn)題已經(jīng)表現(xiàn)得十分明顯，很多污水處理廠(chǎng)缺乏污泥排放方面的監(jiān)督和管理，通常會(huì)將污水處理、污泥處理環(huán)節(jié)相互剝離，以簡(jiǎn)化污泥處理，甚至直接不處理；部分污水處理廠(chǎng)為了節(jié)約成本，讓建設(shè)完成的污泥處理設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間處于閑置狀態(tài)，一些完全沒(méi)有被處理過(guò)的濕污泥可以隨意轉(zhuǎn)運(yùn)、堆放和填埋，很多城市因此陷入“污泥圍城”的局面，給生態(tài)環(huán)境埋下了嚴(yán)重的污染隱患。

近年來(lái)，隨著全社會(huì)環(huán)保意識(shí)的提高，我國(guó)對(duì)污泥問(wèn)題的關(guān)注程度也有所提高，但更多的只是停留在技術(shù)層面。2003年開(kāi)始，一線(xiàn)城市和主要的省會(huì)城市開(kāi)始規(guī)劃污泥的處理和處置方案，并充分論證了技術(shù)方案的可行性，比如深圳采用熱干化+焚燒工藝處理污泥；廣州采用生污泥填埋（近期）＋農(nóng)肥（遠(yuǎn)期）的處理方式；上海集合了分散化、集約化、技術(shù)化等多種處理方案；天津?qū)ｉT(mén)建設(shè)了污泥處理廠(chǎng)，采用污泥消化發(fā)電技術(shù)。

2 污泥處理處置的認(rèn)知誤區(qū)

2.1 對(duì)污泥資源化的認(rèn)知誤區(qū)

盡管污泥經(jīng)過(guò)處理后可以帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)效益，但不能因此將污泥與資源畫(huà)上等號(hào)，更不能把“資源化”當(dāng)成污泥處理的最終目標(biāo)。部分企業(yè)正是利用這一認(rèn)知上的誤區(qū)，一再?gòu)?qiáng)調(diào)個(gè)別單元工藝能夠回收能源和物質(zhì)，割裂了其他處理處置工藝所需要的設(shè)備和費(fèi)用，誤導(dǎo)了污泥處理技術(shù)的選擇。處理和處置污泥應(yīng)該從整體考慮，而不是將整個(gè)處理處置過(guò)程分割開(kāi)來(lái)，單純地去強(qiáng)調(diào)某一個(gè)工藝的價(jià)值，全盤(pán)否定其他工藝效果。污泥的處理處置不能將獲取經(jīng)濟(jì)利益作為首要目標(biāo)，而是要以治理環(huán)境污染、保護(hù)生態(tài)環(huán)境為基本原則。因此，污泥的處理處置是一項(xiàng)長(zhǎng)期、系統(tǒng)的公益事業(yè)，僅依靠污水處理廠(chǎng)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還需要有關(guān)政府部門(mén)多從政策、技術(shù)、資金等方面扶持污水處理廠(chǎng)。實(shí)現(xiàn)污泥的減量和無(wú)害，減少對(duì)自然環(huán)境的破壞才是污泥處理的根本目標(biāo)，“資源化”只是污泥處置的附帶特點(diǎn)而已。因此，污水處理廠(chǎng)應(yīng)該盡可能利用各種可利用的物質(zhì)與能量，使之成為處理污泥的重要手段。

2.2 對(duì)技術(shù)路線(xiàn)的認(rèn)知誤區(qū)

干化、焚燒、好氧消化、堆肥、濃縮脫水、厭氧消化等都是常用的污泥處理技術(shù)。污泥處置方法主要有兩種，一是土地利用，二是填埋（地面、地下、水中）。很多人誤以為最先進(jìn)的污泥處理技術(shù)是干化焚燒，對(duì)此進(jìn)行盲目推廣和應(yīng)用，還有一些企業(yè)為了獲利，一味夸大干化焚燒技術(shù)的價(jià)值。但是污泥的處理應(yīng)該遵循因地制宜的原則，結(jié)合實(shí)際情況選擇處理技術(shù)。我國(guó)地大物博，各城市地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、自然環(huán)境、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、人文歷史各不相同，應(yīng)該立足于自身的實(shí)際情況來(lái)選擇最適用的污泥處理技術(shù)。國(guó)外的技術(shù)再先進(jìn)，也不可生搬硬套，而是要與我國(guó)國(guó)情和地區(qū)的發(fā)展現(xiàn)狀相結(jié)合。

盡管干化焚燒技術(shù)非常成熟，減量效果顯著，占地面積小，但需要較高的運(yùn)行費(fèi)用和工程投資，而且各個(gè)污水處理廠(chǎng)的污泥泥質(zhì)、熱值存在差異，因此需要做好經(jīng)濟(jì)比較工作，不能盲目推廣。大型城市、城鎮(zhèn)、用地緊張的地區(qū)更適合干化焚燒技術(shù)；污泥堆肥要充分考慮用戶(hù)的個(gè)體需求，先進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)研，再考慮是否推廣；相對(duì)于污泥好氧消化，污泥厭氧消化技術(shù)的能耗更小、資源可回收率更高、經(jīng)濟(jì)性更好，完全符合污泥處理穩(wěn)定化與無(wú)害化的原則，值得廣泛推廣。

3 污泥處理處置方法

3.1 填埋法

填埋法是我國(guó)最常用的污泥處置方法，具有技術(shù)簡(jiǎn)單、投資小、便于操作等優(yōu)勢(shì)，污水處理廠(chǎng)產(chǎn)生的污泥可以和城市垃圾一起埋入地下。但這種處置方法存在風(fēng)險(xiǎn)性，因?yàn)槲勰嘀泻性S多重金屬，未經(jīng)處理而直接填埋會(huì)讓土壤表面積累大量的重金屬元素，對(duì)地表植物的生長(zhǎng)造成影響，還可能污染地下水。污泥中的病原菌多而復(fù)雜，如果植物和農(nóng)作物種植在填埋過(guò)污泥的土壤中，很可能會(huì)被病原菌吸附，影響作物的安全性。另外，填埋法占用的土地面積較大，而我國(guó)的城市用地十分緊張，因此這種方法并不適合城市化進(jìn)程持續(xù)推進(jìn)的新時(shí)期。

3.2 焚燒法

焚燒污泥能夠最大程度上實(shí)現(xiàn)污泥的無(wú)害化，而且焚燒產(chǎn)生的灰渣還可以用來(lái)制作附屬產(chǎn)品。焚燒法的特點(diǎn)是污泥處理量大、處理效率高、土地占用少、焚燒后可回收，這也是我國(guó)應(yīng)用最多的一種污泥處理處置方法。焚燒法的基本原理為過(guò)量供給空氣為污泥加熱，在850～1100℃的高溫下污泥會(huì)氧化并熱解，徹底破壞污泥中的病原體、有機(jī)物。多種裝置都可以用來(lái)焚燒污泥，比如轉(zhuǎn)筒式焚燒爐、豎式多級(jí)焚燒爐、流化焚燒爐等。若利用輔助燃料直接焚燒污泥，污泥沒(méi)有經(jīng)過(guò)干化處理，其中的水分較多，因此焚燒時(shí)損耗的能量較大，而且焚燒后還要處理尾氣，對(duì)技術(shù)、設(shè)備、資金均有較高要求。

3.3 建材利用

建材利用是指把污泥當(dāng)作建筑材料的一部分，比如將污泥作為陶粒、骨料等原料。但是部分建材企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理不夠規(guī)范，將污泥用作建筑材料時(shí)，并沒(méi)有經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的工藝流程處理，污泥在生產(chǎn)、應(yīng)用過(guò)程中，其中的有害物質(zhì)很可能會(huì)擴(kuò)散，導(dǎo)致施工結(jié)束后所需要的控制措施以及運(yùn)輸費(fèi)用給企業(yè)造成沉重負(fù)擔(dān)。在缺乏有效監(jiān)督和管理的情況下，建材企業(yè)根本無(wú)力肩負(fù)起環(huán)保重任，含有有害物質(zhì)的污泥一旦被用作建筑材料，最終會(huì)進(jìn)入自然環(huán)境，污染生態(tài)環(huán)境，故只有在經(jīng)過(guò)無(wú)污染、無(wú)害處理后的污泥才能用作建材。近年來(lái)，建筑材料市場(chǎng)十分蕭條，大量的污泥建材難以銷(xiāo)售，嚴(yán)重制約了企業(yè)發(fā)展，甚至污水處理廠(chǎng)都沒(méi)有辦法處理成品污泥。因此，要想把污泥用作建材，必須嚴(yán)格控制污泥的運(yùn)輸環(huán)節(jié)，保證污泥在無(wú)污染、無(wú)害的前提下進(jìn)入自然環(huán)境，這不僅需要規(guī)范建材市場(chǎng)，更需要依賴(lài)政府的支持。

4 污泥處理處置的新技術(shù)——污泥碳化技術(shù)

污泥碳化是指通過(guò)技術(shù)手段釋放污泥中的水分，最大限度地保留污泥原本的碳值，大幅度提高最終污泥處理后產(chǎn)物中的碳含量。在污泥碳化技術(shù)的整個(gè)工藝流程中，物料通過(guò)特種泵運(yùn)送，操作方便，降低了運(yùn)輸成本以及爆炸風(fēng)險(xiǎn)，節(jié)省了大量固態(tài)污泥運(yùn)輸、惰性氣體保護(hù)以及返混設(shè)備，而且不會(huì)產(chǎn)生大量廢氣，因此不會(huì)給環(huán)境造成二次污染。污泥經(jīng)碳化后，高位發(fā)熱值會(huì)達(dá)到3243kcal/kg，與碳化前的污泥相比，熱值減少了6.8%，最大程度上保留了污泥的熱值，為后續(xù)實(shí)現(xiàn)污泥資源化奠定了良好基礎(chǔ)。

常用的污泥碳化方式有以下三種：（1）高溫碳化。在649～982℃的溫度下碳化污泥，不加壓。先對(duì)污泥進(jìn)行脫水處理，將含水率降到30%左右，然后再放入碳化爐進(jìn)行高溫炭化造粒。碳化后的顆?？捎米鞯图?jí)燃料，熱值為2000～3000kcal/kg，在最大程度上實(shí)現(xiàn)了污泥的資源化以及減量化。（2）中溫碳化。碳化溫度為426～537℃，同樣不加壓，把污泥脫水到含水量在90%左右，然后進(jìn)爐分解。中溫碳化后的產(chǎn)物較多，很難有效利用，因此經(jīng)濟(jì)效益較低。（3）低溫碳化。在315℃的溫度下碳化，需要加壓約10MPa，不需要脫水。碳化后污泥為液態(tài)，脫水后的含水率低于50%，干化造粒后熱值約為3600～4900kcal/kg，可用作低級(jí)燃料。

5 結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)前，社會(huì)各界都開(kāi)始重視環(huán)境污染問(wèn)題，城市污泥如果處置不當(dāng)，不僅會(huì)影響環(huán)境的美觀(guān)性，還會(huì)造成環(huán)境污染，嚴(yán)重降低人們的生活質(zhì)量。無(wú)害化、資源化的污泥處理技術(shù)一方面可以減少對(duì)自然環(huán)境的影響，另一方面還可以帶來(lái)一定的社會(huì)效益。然而與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的污泥處理技術(shù)、處理經(jīng)驗(yàn)與其還有很大差距。為此，相關(guān)部門(mén)應(yīng)該深入研究污泥處理技術(shù)，在無(wú)害化的前提下，將處理過(guò)的污泥變成能源以供應(yīng)用，還要認(rèn)識(shí)到污泥處理處置的誤區(qū)，促進(jìn)污泥處理技術(shù)的提高與處理方法的完善，推動(dòng)污水處理廠(chǎng)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。