張 寧

[上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院（集團(tuán)）有限公司，上海市 200092]

0 引言

隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快推進(jìn)，城市污水集中收集率不斷提高，污泥產(chǎn)生量不斷增加，目前我國(guó)污水污泥的年產(chǎn)生量已超過(guò)7 000 萬(wàn)t（以含水率80%計(jì)）。污泥處理處置不僅要穩(wěn)定可靠，還要綠色低碳。三部委聯(lián)合發(fā)布的《污泥無(wú)害化處理和資源化利用實(shí)施方案》[1]建議有效利用本地垃圾焚燒廠、火力發(fā)電廠、水泥窯等窯爐處理能力，協(xié)同焚燒處置污泥；加大污泥能源資源回收利用，推廣污泥沼氣熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)。污泥協(xié)同處理處置能夠發(fā)揮協(xié)同效益、降低成本、節(jié)約和替代原生資源、有效減少碳排放。

目前我國(guó)污泥協(xié)同處理處置技術(shù)已有較多工程應(yīng)用，但在相關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)支撐和運(yùn)行水平提升方面仍不夠完善。因此，本研究聚焦國(guó)內(nèi)外污泥協(xié)同處理處置情況，梳理常用技術(shù)路線及其工藝特點(diǎn)，從應(yīng)用情況、相關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)等方面總結(jié)國(guó)內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀，并分析現(xiàn)存問(wèn)題和發(fā)展趨勢(shì)，為我國(guó)污泥協(xié)同處理處置規(guī)范發(fā)展提供參考。

1 污泥協(xié)同處理處置國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀

為鼓勵(lì)和規(guī)范污泥協(xié)同處理處置技術(shù)應(yīng)用，我國(guó)發(fā)布了一系列政策文件和技術(shù)指南。2020 年國(guó)家發(fā)改委和住建部印發(fā)了《城鎮(zhèn)生活污水處理設(shè)施補(bǔ)短板強(qiáng)弱項(xiàng)實(shí)施方案》，提出將垃圾焚燒發(fā)電廠、燃煤電廠、水泥窯等協(xié)同處置方式作為污泥處置的補(bǔ)充。2022 年三部委印發(fā)的《污泥無(wú)害化處理和資源化利用實(shí)施方案》鼓勵(lì)污泥協(xié)同處置、統(tǒng)籌城市有機(jī)廢棄物綜合協(xié)同處理。生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置污染防治最佳可行技術(shù)指南（試行）》、住建部和發(fā)改委發(fā)布的《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置技術(shù)指南（試行）》對(duì)三類協(xié)同焚燒的技術(shù)要點(diǎn)作出了規(guī)定。

根據(jù)住建部數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2021 年，污泥焚燒工藝占總處置量比例達(dá)34%，土地利用工藝占總處置量比例為28%。污泥協(xié)同處理處置主流路線可分為協(xié)同焚燒和協(xié)同厭氧消化兩大類，其中協(xié)同焚燒主要利用垃圾焚燒廠、火力發(fā)電廠、水泥窯三類窯爐，協(xié)同厭氧消化可與餐廚垃圾等有機(jī)廢棄物協(xié)同處理后進(jìn)行土地利用。

1.1 污泥與生活垃圾協(xié)同焚燒

目前我國(guó)垃圾焚燒廠平均負(fù)荷率約為60%，多數(shù)地區(qū)生活垃圾焚燒能力有剩余，尤其是廣東、浙江等地。污泥與生活垃圾性質(zhì)相似，焚燒工藝和污染物控制要求也相近，因此可最大程度依托原有生活垃圾焚燒線和煙氣處理系統(tǒng)協(xié)同焚燒污泥，充分利用現(xiàn)有產(chǎn)能、降低建設(shè)投資成本。

1.1.1 相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)

政策上，國(guó)家鼓勵(lì)污泥與生活垃圾協(xié)同焚燒。2022 年，國(guó)家發(fā)改委等部門(mén)發(fā)布了《關(guān)于加快推進(jìn)城鎮(zhèn)環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)指導(dǎo)意見(jiàn)的通知》，提出強(qiáng)化設(shè)施協(xié)同高效銜接，推動(dòng)生活垃圾焚燒設(shè)施摻燒市政污泥等廢棄物，實(shí)現(xiàn)焚燒處理能力共用共享。同年，《關(guān)于加強(qiáng)縣級(jí)地區(qū)生活垃圾焚燒處理設(shè)施建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)》發(fā)布，鼓勵(lì)開(kāi)展生活垃圾與農(nóng)林廢棄物、污泥等固體廢物協(xié)同處置，推廣園區(qū)化建設(shè)模式。

對(duì)于污染控制，生活垃圾焚燒廠配備的煙氣凈化設(shè)施可有效處理污泥焚燒特征污染物，污泥與生活垃圾協(xié)同焚燒時(shí)煙氣排放需滿足《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18485—2014）的要求，污染防治措施和標(biāo)準(zhǔn)較為健全。

1.1.2 技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

根據(jù)2018-2021 年數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)污泥焚燒處置項(xiàng)目中，生活垃圾協(xié)同焚燒項(xiàng)目數(shù)量約占28%。典型項(xiàng)目有：上海市松江區(qū)污泥與生活垃圾協(xié)同焚燒工程，污泥協(xié)同規(guī)模96 t/d（以干基計(jì)），將污泥從含水率60%～80%干化至30%后入爐，平均摻比控制在5%～10%[2]；浙江嘉興海寧市垃圾焚燒廠，污泥協(xié)同規(guī)模120 t/d，將污泥從含水率80%干化至40%后入爐，最大摻比可達(dá)20%；青島市小澗西二期生活垃圾焚燒與污泥協(xié)同處置工程，污泥協(xié)同規(guī)模100 t/d（以干基計(jì)），將污泥從含水率不高于80%干化至40%后入爐，平均摻比約9.2%[3]。

由于脫水污泥含水率較高、熱值較低，一般需進(jìn)行干化再進(jìn)入焚燒爐焚燒，并常以生活垃圾焚燒廠產(chǎn)生的飽和蒸汽作為干化熱源。實(shí)際工程中，在平衡成本和效益的考慮下，常將污泥干化至含水率35%～50%后入爐，此狀態(tài)可避開(kāi)污泥黏滯區(qū)、便于進(jìn)料，又可保持與垃圾焚燒廠MCR 工況設(shè)計(jì)熱值相當(dāng)?shù)牡臀粺嶂担s1 800～2 400 kJ/kg）[4]。一般經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為，污泥摻燒比不超過(guò)10%時(shí)對(duì)原垃圾焚燒廠影響較小[5，6]。

1.2 燃煤電廠污泥摻燒

隨著我國(guó)能源結(jié)構(gòu)低碳化轉(zhuǎn)型加速推進(jìn)，煤電清潔化發(fā)展迅速，國(guó)家鼓勵(lì)煤炭和新能源優(yōu)化組合，因地制宜發(fā)展生物質(zhì)能等其他可再生能源。污泥進(jìn)入燃煤電廠協(xié)同焚燒時(shí)，煤具有高熱值，污泥可改善煤的著火性能，剩余熱量還可用于發(fā)電，具有顯著資源化利用效益。

1.2.1 相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)

2017 年，國(guó)家能源局和環(huán)境保護(hù)部聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于開(kāi)展燃煤耦合生物質(zhì)發(fā)電技改試點(diǎn)工作的通知》（國(guó)能發(fā)電力[2017]75 號(hào)），提出依托現(xiàn)役煤電高效發(fā)電系統(tǒng)和污染物集中治理設(shè)施，兜底消納污水處理廠、水體污泥等生物質(zhì)資源，開(kāi)展燃煤耦合垃圾發(fā)電、燃煤耦合污泥發(fā)電技改項(xiàng)目；在此基礎(chǔ)上，2018 年發(fā)布了《關(guān)于燃煤耦合生物質(zhì)發(fā)電技改試點(diǎn)項(xiàng)目建設(shè)的通知》（國(guó)能發(fā)電力[2018]53 號(hào)），明確了84 個(gè)燃煤耦合生物質(zhì)發(fā)電技改試點(diǎn)項(xiàng)目名單，其中耦合污泥的項(xiàng)目29 個(gè)。2019 年，國(guó)家發(fā)改委發(fā)布《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》將“燃煤耦合生物質(zhì)發(fā)電”作為新增鼓勵(lì)產(chǎn)業(yè)列入目錄中。

對(duì)于污染控制，由于電廠燃煤鍋爐配套的煙氣凈化設(shè)施對(duì)污泥焚燒特征污染物去除效果較差（如二噁英等），且現(xiàn)行《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 13223—2011）不適用于污泥摻燒后的污染控制，因此電廠摻燒存有爭(zhēng)議。對(duì)此需出臺(tái)相應(yīng)控制標(biāo)準(zhǔn)以規(guī)范污染物排放，如上海制定了地方標(biāo)準(zhǔn)《燃煤耦合污泥電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB 31/1291—2021）。

1.2.2 技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

根據(jù)2018—2021 年數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，在我國(guó)污泥焚燒處置項(xiàng)目中，污泥進(jìn)入電廠摻燒項(xiàng)目數(shù)量約占30%。典型項(xiàng)目有：上海外高橋電廠污泥摻燒項(xiàng)目，設(shè)計(jì)摻燒規(guī)模224 t/d（以干基計(jì)），接收來(lái)自竹園污水處理廠含水率30%的干化污泥，平均摻比低于2%，最大摻比低于6%[7]；常熟發(fā)電廠污泥耦合發(fā)電項(xiàng)目，設(shè)計(jì)摻燒規(guī)模263 t/d（以干基計(jì)），通過(guò)9 條污泥干化生產(chǎn)線將含水率60%和80%的污泥干化至30%后入爐，平均摻比為2.66%[8]；浙能長(zhǎng)興電廠污泥摻燒項(xiàng)目，設(shè)計(jì)摻燒規(guī)模40 t/d（以干基計(jì)），將含水率80%的污泥干化至35%后入爐，摻比為1%～2%。

污泥摻燒前通常需要進(jìn)行干化，可利用鍋爐高溫?zé)煔庾鳛闊嵩粗苯痈苫勰?，也可利用汽輪機(jī)抽汽作為熱源間接干化污泥[9]。污泥干化后與原煤一同進(jìn)入磨煤機(jī)制粉。根據(jù)孟春霖等的統(tǒng)計(jì)結(jié)果[10]，如污泥進(jìn)入循環(huán)流化床鍋爐摻燒，當(dāng)含水率不高于80%且摻燒比不高于10%時(shí)，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行和污染物排放影響較??；如污泥進(jìn)入煤粉爐摻燒，當(dāng)含水率不高于40%且摻燒比不高于5%時(shí)，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行和污染物排放影響較小。

1.3 水泥窯協(xié)同處置污泥

我國(guó)水泥行業(yè)產(chǎn)能過(guò)剩，水泥企業(yè)紛紛推進(jìn)綠色轉(zhuǎn)型，向集約、環(huán)保、多元化發(fā)展。利用水泥窯協(xié)同焚燒污泥時(shí)，高溫煅燒可分解污泥中有機(jī)物、殺滅病原體，水泥熟料礦物水化過(guò)程可固化重金屬[11]，最終污泥灰渣成為水泥熟料一部分，實(shí)現(xiàn)安全處理處置和資源化利用。

1.3.1 相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)

為推動(dòng)水泥行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型，國(guó)家在政策上對(duì)水泥窯協(xié)同處置廢棄物給予支持。2016 年，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布了《水泥窯協(xié)同處置固體廢物污染防治技術(shù)政策》，主要包括源頭控制、清潔生產(chǎn)、末端治理、二次污染防治以及鼓勵(lì)研發(fā)的新技術(shù)等內(nèi)容。2017年，14 部委聯(lián)合印發(fā)的《循環(huán)發(fā)展引領(lǐng)行動(dòng)》提出因地制宜推進(jìn)現(xiàn)有水泥窯協(xié)同處理污泥、生活垃圾等。

對(duì)于污染控制，水泥窯爐內(nèi)較高溫度使有機(jī)污染物分解徹底，且多數(shù)重金屬易被固化至玻璃相中，二次污染風(fēng)險(xiǎn)較??；此外，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范較為全面，包括《水泥窯協(xié)同處置污泥工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50757—2012）、《水泥窯協(xié)同處置固體廢物污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB 30485—2013）、《水泥窯協(xié)同處置固體廢物技術(shù)規(guī)范》（GB/T 30760—2014）、《水泥窯協(xié)同處置固體廢物環(huán)境保護(hù)技術(shù)規(guī)范》（HJ 662—2013）、《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置水泥熟料生產(chǎn)用泥質(zhì)》（CJ/T 314—2009）等。

1.3.2 技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

根據(jù)2018—2021 年數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，在我國(guó)污泥焚燒處置項(xiàng)目中，水泥窯協(xié)同處置污泥項(xiàng)目數(shù)量約占16%。典型項(xiàng)目有：廣州越堡水泥窯協(xié)同處置項(xiàng)目，設(shè)計(jì)規(guī)模為600 t/d（含水率40%），污泥在污水廠內(nèi)脫水干化后送入水泥窯分解爐[12]；北京水泥廠協(xié)同處置項(xiàng)目，設(shè)計(jì)處理能力為500 t/d（含水率80%），脫水污泥在廠內(nèi)經(jīng)渦輪薄層干化將含水率由80%降至35%（半干化）或10%（全干化），投入分解爐上的預(yù)燃爐[11]；株洲市水泥窯協(xié)同處置項(xiàng)目，設(shè)計(jì)規(guī)模為300 t/d，包括含水率50%的干化污泥250 t 和80%的濕污泥50 t，干化污泥投入分解爐內(nèi)[13]。

脫水污泥可直接送入回轉(zhuǎn)窯窯尾，不進(jìn)行預(yù)烘干處理可節(jié)省費(fèi)用，但也因此易造成煙室內(nèi)溫度出現(xiàn)較大波動(dòng)，影響水泥生產(chǎn)線的穩(wěn)定運(yùn)行。脫水污泥還可通過(guò)脫水、干化等設(shè)備，利用窯尾鍋爐余熱將污泥含水率干化至30%，然后送入分解爐燃燒，但該技術(shù)需要另外設(shè)置設(shè)備，投資較高，且干化過(guò)程中廢氣難以處理。

1.4 污泥與餐廚垃圾協(xié)同消化

由于我國(guó)污泥有機(jī)質(zhì)普遍偏低，單獨(dú)厭氧消化時(shí)常面臨降解不徹底、產(chǎn)氣不佳等問(wèn)題。隨著垃圾分類的全國(guó)推行，餐廚垃圾產(chǎn)量逐漸增加、集中處理需求增加。因此，污泥與餐廚垃圾協(xié)同消化處理可同時(shí)滿足兩種物料處理處置需求，相對(duì)于污泥單獨(dú)厭氧消化可提高進(jìn)料有機(jī)質(zhì)、增加產(chǎn)氣量，取得可觀的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益。

1.4.1 相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)

污泥與餐廚垃圾協(xié)同消化符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念。三部委聯(lián)合發(fā)布的《污泥無(wú)害化處理和資源化利用實(shí)施方案》提出，要統(tǒng)籌城市有機(jī)廢棄物的綜合協(xié)同處理?！堆h(huán)發(fā)展引領(lǐng)行動(dòng)》要求推動(dòng)城鎮(zhèn)污水處理廠污泥與餐廚廢棄物、糞便、園林廢棄物等協(xié)同處理。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面，《污泥協(xié)同處理廚余垃圾工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》和《污泥協(xié)同處理廚余垃圾干式厭氧消化設(shè)備技術(shù)條件》兩部行標(biāo)發(fā)布后將為污泥與廚余垃圾協(xié)同處理應(yīng)用提供指導(dǎo)。

1.4.2 技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

污泥與餐廚垃圾摻比可用C/N 表示，該指標(biāo)決定了厭氧消化工藝是否能夠穩(wěn)定運(yùn)行、產(chǎn)氣性能是否良好。一般研究認(rèn)為，厭氧消化適宜的C/N 一般為20～30[15]。典型項(xiàng)目有：鎮(zhèn)江市餐廚廢棄物及生活污泥協(xié)同處理工程，處理規(guī)模為餐廚垃圾120 t/d（含水率以85%計(jì)）與污水廠污泥120 t/d（含水率以80%計(jì)），實(shí)現(xiàn)物料減量率80%，年平均沼氣產(chǎn)量332 萬(wàn)m3；大連夏家河污泥處理工程，處理規(guī)模為污泥600 t/d，餐廚垃圾200 t/d，城市糞便100 t/d，日供凈化生物質(zhì)燃?xì)猓ㄌ烊粴鈽?biāo)準(zhǔn)）約2 萬(wàn)m3；九江市城鎮(zhèn)污泥和餐廚垃圾處理處置工程，設(shè)計(jì)規(guī)模為污水廠污泥150 t/d（含水率以80%計(jì)）和200 t/d 餐廚垃圾。

2 污泥協(xié)同處理處置國(guó)外現(xiàn)狀

各國(guó)污泥處理處置路線受地域、產(chǎn)業(yè)、政策等多因素綜合影響。本節(jié)選取德國(guó)和日本作為研究對(duì)象，討論污泥協(xié)同處理處置技術(shù)國(guó)外應(yīng)用情況。

2.1 德國(guó)

2.1.1 相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)

（1）污水污泥條例（Abkl?rV）

德國(guó)污水污泥條例（Abkl?rV）在2017 年進(jìn)行修訂，要求當(dāng)人口當(dāng)量大于5 萬(wàn)的污水處理廠產(chǎn)生的污水污泥含磷量不低于20 g/kg DS 時(shí)，須從污水污泥或其焚燒灰中回收磷；人口當(dāng)量不超過(guò)5 萬(wàn)的小型污水處理廠或含磷量小于20 g/kg DS 的情況不受制于該新修訂條例。從2029 年起（人口當(dāng)量大于10 萬(wàn)的污水處理廠）或從2032 年起（人口當(dāng)量5～10 萬(wàn)的污水處理廠），含磷量不低于20 g/kg DS 的污水污泥須采用磷回收工藝，磷回收率至少為50%以上（如污泥中磷含量高于40g/kg DS，回收率可低于50%）；或者承諾污泥進(jìn)行單獨(dú)焚燒或協(xié)同焚燒并從灰渣中回收磷，回收率至少達(dá)80%；也可以對(duì)含磷灰分進(jìn)行物質(zhì)性利用，或根據(jù)廢物填埋條例進(jìn)行長(zhǎng)期存放，以便進(jìn)行后續(xù)磷回收。

由于垃圾協(xié)同焚燒和水泥窯協(xié)同處置無(wú)法回收污泥中的磷，因此預(yù)計(jì)未來(lái)污泥協(xié)同處理處置比例將降低。以柏林為例，柏林水務(wù)部門(mén)目前運(yùn)營(yíng)6 座污水處理廠，產(chǎn)生的污泥中有60%進(jìn)入水務(wù)部門(mén)自有的垃圾焚燒廠，剩余40%外運(yùn)至其他電廠或水泥廠協(xié)同處置；為響應(yīng)污水污泥條例的要求，計(jì)劃逐步取消外運(yùn)協(xié)同處置，新建污泥單獨(dú)焚燒工程。

（2）第17 號(hào)聯(lián)邦排放控制條例（17.BImSchV）

該條例全稱為廢棄物焚燒和協(xié)同焚燒條例，于2013 年頒布，2021 年最新修訂。該條例規(guī)定了廢棄物單獨(dú)焚燒和協(xié)同焚燒大氣排放限值，其中協(xié)同焚燒限值適用于當(dāng)廢棄物在電廠摻燒時(shí)提供的熱量輸入低于25%，或廢棄物水泥窯協(xié)同處置的情況。如未對(duì)協(xié)同焚燒工程設(shè)定固定排放限值，允許通過(guò)公式進(jìn)行計(jì)算，其原理與歐盟2000/76/EC 指令的計(jì)算公式相似。

2.1.2 技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

德國(guó)污泥協(xié)同處理處置以協(xié)同焚燒為主。目前三項(xiàng)主流技術(shù)中，電廠摻燒處理量最大，約占污泥產(chǎn)生量的23%；水泥窯協(xié)同處置約占7%，垃圾協(xié)同焚燒約占3%。

（1）燃煤電廠污泥摻燒

德國(guó)污泥電廠摻燒總規(guī)模為401 000 tDS/a；截至2016 年，經(jīng)批準(zhǔn)的燃煤電廠協(xié)同焚燒能力利用率低于50%。大多數(shù)電廠摻燒接收的污泥含固率在25%～35%，部分電廠只使用全干污泥，其他廠將全干污泥和脫水污泥混合后進(jìn)入焚燒系統(tǒng)。

污泥摻燒比例控制出于兩方面考慮，一方面是大氣污染控制，尤其是揮發(fā)性較強(qiáng)的重金屬，需遵照17.BImSchV 法規(guī)的要求；另一方面是飛灰質(zhì)量控制，飛灰通常用作建材，需要符合相應(yīng)建材標(biāo)準(zhǔn)。大多數(shù)電廠中，污泥占燃料比例不超過(guò)5%被認(rèn)為不會(huì)存在顯著問(wèn)題。硬煤發(fā)電廠可摻比例達(dá)5%，褐煤發(fā)電廠可摻比例達(dá)10%。

由于污泥進(jìn)入電廠摻燒成本較低，該方式在某些地區(qū)占主導(dǎo)地位（如北萊茵-威斯特伐利亞州）。一方面，2029 年污泥磷回收規(guī)定開(kāi)始實(shí)行，將降低電廠摻燒污泥的能力；另一方面，德國(guó)逐步淘汰燃煤發(fā)電，電廠摻燒能力將持續(xù)下降。但精煉發(fā)電廠的粉煤灰磷回收是可行的。

（2）污泥與生活垃圾協(xié)同焚燒

2016 年，與垃圾協(xié)同焚燒的污泥量約42 320 t DS，典型項(xiàng)目如Asdonkshof 廢棄物處置中心運(yùn)營(yíng)的協(xié)同焚燒工程，污泥年焚燒量7 993 t；EEW 廢物能源利用公司在Groβr?schen 運(yùn)營(yíng)的協(xié)同焚燒工程，污泥年焚燒量2 185 t。污泥與生活垃圾協(xié)同焚燒時(shí)，污泥摻比不應(yīng)超過(guò)20%。濕污泥應(yīng)與垃圾充分混合，避免結(jié)塊。污泥的加入將顯著影響廢氣中的粉塵含量，煙氣處理時(shí)需考慮這一點(diǎn)。

由于德國(guó)現(xiàn)狀垃圾廠負(fù)荷較高，且未來(lái)只有磷含量低于20 g/kg 的污泥才能協(xié)同焚燒，因此從2029年起，生活垃圾協(xié)同焚燒污泥的處理能力可能下降。

（3）水泥窯協(xié)同處置污泥

德國(guó)污泥與水泥窯協(xié)同處置在2004—2006 年和2013—2016 年有明顯增長(zhǎng)，2016 年干基處理量達(dá)到約125 000 t。2004—2006 年的增長(zhǎng)主要是由于城市廢物技術(shù)導(dǎo)則規(guī)定了禁止未處理廢物填埋，2013—2016 年的增長(zhǎng)主要是氣候和資源保護(hù)活動(dòng)的興起。同垃圾協(xié)同焚燒相似，從2029 年起，水泥窯協(xié)同處置污泥能力可能下降。

進(jìn)入水泥窯協(xié)同處置前，污泥通常需要進(jìn)行干化。污泥投加量受磷和汞含量的影響，其中磷可以影響熟料質(zhì)量；由于缺少煙氣凈化系統(tǒng)，污泥中含汞將增加大氣排放污染風(fēng)險(xiǎn)。此外，重金屬含量應(yīng)滿足17.BImSchV 法規(guī)的要求。

2.2 日本

2.2.1 相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)

（1）建立循環(huán)型社會(huì)基本法

日本政府非常重視對(duì)各類廢棄物的循環(huán)利用，確立了減量控制（reduce）、回收利用（reuse）和循環(huán)再利用（recycle）的廢棄物循環(huán)利用“3R”原則。2000年，為了推進(jìn)確保3R 實(shí)施和廢棄物妥善處理的循環(huán)型社會(huì)的構(gòu)建，日本制定了《建立循環(huán)型社會(huì)基本法》，明確了循環(huán)型社會(huì)應(yīng)抑制天然資源消耗和減少環(huán)境負(fù)荷，對(duì)資源循環(huán)利用和固廢處理的優(yōu)先順位（控制產(chǎn)生→再使用→再生利用→熱回收→妥善處理）進(jìn)行了法律規(guī)制。

（2）廢棄物管理和公共清潔法

日本于1970 年制定了《廢棄物管理和公共清潔法》，并多次修訂，是一部廢棄物管理方面的綜合性法律。日本的固體廢棄物綜合管理計(jì)劃包括：政策（監(jiān)管、財(cái)政等）、技術(shù)（基礎(chǔ)設(shè)備和運(yùn)營(yíng)）、自愿措施（意識(shí)/ 教育、自我監(jiān)管）、涵蓋廢棄物管理各方面的管理體系（廢棄物產(chǎn)生、收集、轉(zhuǎn)移、運(yùn)輸、分類、處理、處置）、廢棄物特征和產(chǎn)量的數(shù)據(jù)和信息（包括未來(lái)趨勢(shì)）、評(píng)估現(xiàn)有廢棄物管理系統(tǒng)以確定是否滿足運(yùn)營(yíng)階段需要等。

（3）肥料取締法

日本的《肥料取締法》制定了污泥肥料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和等級(jí)要求，提出砷、鎘、汞、鎘、鉻、鉛6 種污染物限值，規(guī)定了以防止重金屬累積為導(dǎo)向的施用原則。根據(jù)污泥肥料分類，污泥經(jīng)濃縮、消化、脫水或干化后可制成下水污泥肥料；下水污泥肥料、糞尿污泥肥料等經(jīng)焚燒可制成燒成污泥肥料，經(jīng)發(fā)酵可制成污泥發(fā)酵肥料。

（4）大氣污染控制相關(guān)法規(guī)

日本受限于地域面積和地理環(huán)境，污泥焚燒在眾多處置手段中應(yīng)用比例較高。污泥焚燒的污染物控制標(biāo)準(zhǔn)參考垃圾焚燒執(zhí)行，主要包括《大氣污染防治法》和《二噁英類特別防治法定標(biāo)準(zhǔn)》。

《大氣污染防治法》是日本大氣污染對(duì)策重要的法律基礎(chǔ)，它對(duì)煙塵、揮發(fā)性有機(jī)物、汞、飛灰和NOx等作出排放限值確定原則和要求。《二噁英特別防治法定標(biāo)準(zhǔn)》則規(guī)定了不同處理規(guī)模新建和已建焚燒爐的二噁英排放標(biāo)準(zhǔn)。

2.2.2 技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

日本年產(chǎn)生污泥干基量約為220 萬(wàn)t，主要處理處置方式包括填埋、建材利用、土地利用、燃料化利用等。其中建材化利用為主要處理處置方式，約占40%，其次是填埋和土地利用。日本注重污泥中資源開(kāi)發(fā)和能源回收，發(fā)布了一系列政策文件促進(jìn)污泥的肥料化和燃料化，其目標(biāo)為到2030 年能源化率提高至37%。

（1）協(xié)同焚燒

垃圾協(xié)同焚燒方面，日本高砂市、金澤市和北九州市等地均有應(yīng)用，其中北九州市協(xié)同焚燒工程利用廢熱回收的蒸汽將脫水污泥干化到含水率40%后入爐焚燒。水泥窯協(xié)同處置方面，日本正在積極推行利用污水污泥和城市生活垃圾焚燒爐飛灰作為生產(chǎn)波特蘭水泥和混凝土骨料的替代原料，水泥公司Taiheiyo 還開(kāi)發(fā)了一種專門(mén)標(biāo)識(shí)為“生態(tài)水泥”的共處理水泥產(chǎn)品。目前，日本大力推廣將污泥制成固體燃料后送入電廠替代部分燃煤進(jìn)行發(fā)電，污泥熱處理技術(shù)將從過(guò)去的單一焚燒向燃料化方式轉(zhuǎn)變。

（2）協(xié)同厭氧消化

協(xié)同厭氧消化主要將污水廠污泥與化糞池污泥、糞便、農(nóng)村污泥、餐廚等進(jìn)行混合消化，產(chǎn)生沼氣進(jìn)行發(fā)電，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。典型案例見(jiàn)表1。

表1 日本協(xié)同厭氧消化案例

3 污泥協(xié)同處理處置發(fā)展趨勢(shì)

在綠色低碳和循環(huán)經(jīng)濟(jì)全球化的今天，污泥協(xié)同處理處置將污泥與其他物料共同焚燒或厭氧消化，充分依托已有設(shè)備、發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)，可有效實(shí)現(xiàn)污泥能源回收、提升資源效益、降低投資和運(yùn)行成本、減少碳排放，具有顯著經(jīng)濟(jì)效益和應(yīng)用潛力。在雙碳戰(zhàn)略背景下，我國(guó)能源結(jié)構(gòu)正在面臨變革與優(yōu)化，污泥協(xié)同焚燒將助力電力和水泥等傳統(tǒng)高耗能行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型；此外，隨著我國(guó)垃圾分類全面實(shí)施，餐廚垃圾處理需求增長(zhǎng)，協(xié)同厭氧消化具有廣闊的應(yīng)用前景。

通過(guò)分析國(guó)外污泥協(xié)同處理處置經(jīng)驗(yàn)，可為國(guó)內(nèi)技術(shù)應(yīng)用提供參考。法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)方面，國(guó)內(nèi)應(yīng)加快提出污泥協(xié)同處理處置的二次污染控制措施，合理制定大氣排放標(biāo)準(zhǔn)和煙氣處理設(shè)施新增要求；政策管理方面，由于涉及跨行業(yè)活動(dòng)，相關(guān)部門(mén)和運(yùn)行單位之間的銜接協(xié)調(diào)是難點(diǎn)，需以法規(guī)為指導(dǎo)，進(jìn)一步出臺(tái)相關(guān)鼓勵(lì)政策和管理措施推動(dòng)技術(shù)應(yīng)用；技術(shù)落地方面，建議充分挖掘污泥能源和資源潛力，推進(jìn)產(chǎn)物市場(chǎng)化、產(chǎn)品化。