浅析中国城市污水污泥的处置

0 引言

改革开放以来，中国污水处理及再生利用工作取得了很大进展。截止2013年底，中国已有城市污水处理厂2 700余座，城市污水日处理能力达1.2×108 m3/d，污水处理率达到80%。污水污泥是在对污水进行处理的过程中产生的固体废弃物，一般产量比较大，总量大概占处理污水总量的0.3%～0.5%(以含水率为80%计)，据有关部门统计，目前全国城市污水处理厂每年产生湿污泥达2.4×107t，并以超过10%的速度递增。

1 对污泥进行处置的重要性

据统计，中国污水处理厂从设计到运行，都存在“重水轻泥”倾向。污水处理厂出水水质能达标就开始运行，但是在对污泥的处理处置方面仍有很大不足。

污泥处置是在对污泥进行减量化、稳定化处理后再进行的最终处理[1]。中国城市污水厂对污泥脱水一般采用机械脱水方式，脱水后污泥含水率一般保持在75%～85%。污泥具有四大特点：a) 含水率较高，占用很大空间;b) 有机物含量高，比较容易因腐烂产生恶臭;c) 个别污泥重金属含量高;d) 病菌含量高，可能含有各种病毒、细菌、寄生虫。污泥如果不经过无害化处理，随意弃置或简单进行填埋，容易对空气、土壤及水源产生污染，严重威胁着环境安全和公众健康，很多国家都将污泥作为“危险品”进行对待，因此对污泥进行处置刻不容缓[2]。

2 污泥最终处置方法的探讨

2.1污泥的卫生填埋

对污泥进行卫生填埋具有操作简单、总体投资少、适应性强的特点。污泥填埋根据是否添加其它垃圾分为单独填埋和混合填埋两种方式，目前中国主要采用的是混合填埋。

污泥在与生活垃圾混合填埋前，必须经过稳定化、无害化处理，且要满足填埋厂各项技术要求，一般采用高干度脱水技术使污泥含水率低于65%，保证污泥与生活垃圾的重量比要小于8%，才可进行填埋。

污泥卫生填埋存在的最主要问题有：对土地资源浪费较大，且在填埋后产生的渗滤液也可能对环境造成二次污染，另外还要考虑对填埋产生气体的收集与利用，减少温室气体排放。

2.2 污泥焚烧

污泥焚烧也可分为两种：完全焚烧和不完全焚烧。污泥中所含水分被完全蒸发、各种有机物被完全分解，最终产物是H2O、CO2、N2等气体和焚烧灰的方法称为完全焚烧。经浓缩后的污泥(含水率约96%)，在液态下加温加压、并通入大量压缩空气，使80%～90%的有机物被氧化去除，进而改变污泥成分与结构，使污泥脱水性能得到大幅提高的方法称为不完全焚烧。

用完全焚烧方式对污泥进行处理可将污泥中有机物全部转化，且有效减少了污泥体积，是一种非常彻底的处理方法，但焚烧设备投资及运行费用都比较大，且还要注意对焚烧尾气处理，因此在选择时要进行综合评估。

2.3 海洋倾倒

直接将污泥运往远洋进行倾倒相对来说操作非常简单，对于沿海城市这种处理方式费用较低。但随着人们环境保护意识不断加强，越来越多人认识到污泥海洋倾倒对海洋生态环境可能造成影响。

根据中国海洋倾倒的各种法律法规，中国在法律上允许对污泥进行海洋倾倒，但由于对海洋环境影响程度缺少必要评价程序和标准，所以中国在实际运用中并没有直接对污泥进行海洋倾倒。

目前韩国等由于土地缺乏所以仍采用海洋倾倒方式来处置污泥，但所倾倒污泥必须经过无害化处置并符合国际相关标准后才能实施海洋倾倒。美国在1991年全面禁止了污泥海洋倾倒处置。欧盟在1998通过了城市废水处理法令要求其各成员国禁止向海洋倾倒污泥。

2.4 污泥的土地利用

污泥的土地利用是指将进行污泥无害化处理后直接施用于农田、草场、、育苗基质、园林与公路绿化、林地、草坪或地表被严重破坏的土地(如采矿区、城市垃圾填埋场、森林砍伐场等需复垦土地)的修复与重建等。污泥中含有比较丰富的N、P、K及各种有机质，可作为很好的土壤改良剂，如果将污泥直接用于土地有能源消耗少、投资少、运行费用低等优势，这种处理方式被认为是最有发展潜力的。

不同来源的污泥采用不同方式进行土地利用，就能降低污泥对土地带来的各种负面影响[3]。园林、公路绿化和林地、草坪的利用及生态修复因不会对人类食物链造成污染而成为有效的污泥土地利用方式。

据统计，截止2010年底，欧盟27个国家污泥农用比例占污泥处置的39%;预计到2020年，这一比例会接近50%。而在北美各国，污泥农用比例将近60%。

3 中国污泥处置存在的问题

a) 污泥产生总量大，但是污泥处置设施较少。中国2 700多座污水处理厂中，有污泥处置设施的不到800座，处理工艺成熟、设备较为完善的不到300座，能正常运行的更是少数。另外污泥处置能力的增加跟不上污泥产生量的增加;

b) 污泥处置技术不成熟。已投入使用的污泥消化设施由于实践经验不足、政府支持力度不够、运行管理难度大，造成很多设备不能正常运转，浪费很大;

c) 污水处理厂对污泥处置不够重视。很多经济发达国家非常重视污泥处理处置，其在该环节投资占污水处理厂总体投资50%以上，甚至达到70%。而中国污水处理厂中用于处置污泥的费用仅占全部建设费用的20%～50%。

4 中国污水污泥处置发展前景

据统计，目前中国采用的各种污水污泥处置方法中，污泥农用占44.3%，土地填埋占31%，其它方法处置占10.5%，没有处置的约占13.7%。

由于中国是一个以农业为主的发展中国家，针对目前中国在对污泥进行处理处置中存在的各种问题，我们应考虑对污泥的处置以土地农用为主。在掌握污泥的来源、污染类型等方面信息前提下，引进先进污泥堆肥技术，制定更为严格的污泥农用标准，使污泥农用成为一项安全、环保的污泥处置方式。

在个别经济发达地区，考虑到污泥农用存在物流成本较高、运输不方便等因素，可根据实际情况采用其它污泥处置方法，如焚烧法、热处理等。

总之，在决定选用何种污泥处理处置方式时，既要考虑资源分配、投入产出和收益影响，还要兼顾环境安全和社会经济效益两者之间的平衡。不同地区在对污泥进行处置时要根据该地区的地理环境、总体经济水平、交通运输情况、能源状况和污泥综合利用市场等因素，随着污泥处理处置技术不断进步采用最适宜的处理方式。

5 结语

综合分析世界各国污泥处置方式，结合中国国情，今后污泥处理处置的终点应是污泥农用和热能利用[4]。

针对中国污泥处置现状，今后我们需采取的措施是：a) 提高对污水污泥处置的认识。把污泥处置作为一项节能减排指标，切实加强污泥管理力度;b) 污水处理与污泥处置必须同时进行。在制定污水处理规划的同时制定污泥处置规划，做到有目标、有行动、有结果;c) 进一步完善污泥处置管理法规、政策。明确各管理部门责任，加大对相关违法行为的处理力度;d) 抓紧落实污泥处置费用。鼓励有能力的企业建设污泥处置设施，采用政府补贴与污染企业购买相结合的方式解决污泥处置费用。

原标题：浅析中国城市污水污泥的处置