污泥处置的认识误区与控制对策

核工业西南勘察设计研究院有限公司，四川 成都 610000

1 城市污泥处理处置现状概述

前瞻产业研究院发布的《中国污泥处理处置深度调研与投资战略规划分析报告》统计数据显示，2010年中国城市污水污泥产生量已达1187.5万t，工业污水污泥产生量达1889万t；截至2017年中国城市生活废水约590亿t，中国城市污水污泥产生量达908.07万t，工业污水污泥产生量达2950万t。随着政策引导，我国污泥处理产业市场需求得到释放。据预测，按照污水有效处理率来推算，预测2023年我国污泥产生量将达到9772万t，2023年的污泥处理市场规模将达到867亿元左右。

填埋是我国对污泥的主要处理措施，约有65%的污泥经填埋处理，然后是堆肥处理，接着是自然干化处理，最后是焚烧处理，焚烧处理相对少见。我国城镇污水处理企业处理能力不足、处理手段落后，大量污泥没有得到规范化的处理，直接造成了“二次污染”。在大中型城市，污泥处理处置问题已经表现得十分明显，很多污水处理厂缺乏污泥排放方面的监督和管理，通常会将污水处理、污泥处理环节相互剥离，以简化污泥处理，甚至直接不处理；部分污水处理厂为了节约成本，让建设完成的污泥处理设备长时间处于闲置状态，一些完全没有被处理过的湿污泥可以随意转运、堆放和填埋，很多城市因此陷入“污泥围城”的局面，给生态环境埋下了严重的污染隐患。

近年来，随着全社会环保意识的提高，我国对污泥问题的关注程度也有所提高，但更多的只是停留在技术层面。2003年开始，一线城市和主要的省会城市开始规划污泥的处理和处置方案，并充分论证了技术方案的可行性，比如深圳采用热干化+焚烧工艺处理污泥；广州采用生污泥填埋（近期）＋农肥（远期）的处理方式；上海集合了分散化、集约化、技术化等多种处理方案；天津专门建设了污泥处理厂，采用污泥消化发电技术。

2 污泥处理处置的认知误区

2.1 对污泥资源化的认知误区

尽管污泥经过处理后可以带来一定的经济效益，但不能因此将污泥与资源画上等号，更不能把“资源化”当成污泥处理的最终目标。部分企业正是利用这一认知上的误区，一再强调个别单元工艺能够回收能源和物质，割裂了其他处理处置工艺所需要的设备和费用，误导了污泥处理技术的选择。处理和处置污泥应该从整体考虑，而不是将整个处理处置过程分割开来，单纯地去强调某一个工艺的价值，全盘否定其他工艺效果。污泥的处理处置不能将获取经济利益作为首要目标，而是要以治理环境污染、保护生态环境为基本原则。因此，污泥的处理处置是一项长期、系统的公益事业，仅依靠污水处理厂是远远不够的，还需要有关政府部门多从政策、技术、资金等方面扶持污水处理厂。实现污泥的减量和无害，减少对自然环境的破坏才是污泥处理的根本目标，“资源化”只是污泥处置的附带特点而已。因此，污水处理厂应该尽可能利用各种可利用的物质与能量，使之成为处理污泥的重要手段。

2.2 对技术路线的认知误区

干化、焚烧、好氧消化、堆肥、浓缩脱水、厌氧消化等都是常用的污泥处理技术。污泥处置方法主要有两种，一是土地利用，二是填埋（地面、地下、水中）。很多人误以为最先进的污泥处理技术是干化焚烧，对此进行盲目推广和应用，还有一些企业为了获利，一味夸大干化焚烧技术的价值。但是污泥的处理应该遵循因地制宜的原则，结合实际情况选择处理技术。我国地大物博，各城市地区的经济发展、自然环境、产业结构、人文历史各不相同，应该立足于自身的实际情况来选择最适用的污泥处理技术。国外的技术再先进，也不可生搬硬套，而是要与我国国情和地区的发展现状相结合。

尽管干化焚烧技术非常成熟，减量效果显著，占地面积小，但需要较高的运行费用和工程投资，而且各个污水处理厂的污泥泥质、热值存在差异，因此需要做好经济比较工作，不能盲目推广。大型城市、城镇、用地紧张的地区更适合干化焚烧技术；污泥堆肥要充分考虑用户的个体需求，先进行市场调研，再考虑是否推广；相对于污泥好氧消化，污泥厌氧消化技术的能耗更小、资源可回收率更高、经济性更好，完全符合污泥处理稳定化与无害化的原则，值得广泛推广。

3 污泥处理处置方法

3.1 填埋法

填埋法是我国最常用的污泥处置方法，具有技术简单、投资小、便于操作等优势，污水处理厂产生的污泥可以和城市垃圾一起埋入地下。但这种处置方法存在风险性，因为污泥中含有许多重金属，未经处理而直接填埋会让土壤表面积累大量的重金属元素，对地表植物的生长造成影响，还可能污染地下水。污泥中的病原菌多而复杂，如果植物和农作物种植在填埋过污泥的土壤中，很可能会被病原菌吸附，影响作物的安全性。另外，填埋法占用的土地面积较大，而我国的城市用地十分紧张，因此这种方法并不适合城市化进程持续推进的新时期。

3.2 焚烧法

焚烧污泥能够最大程度上实现污泥的无害化，而且焚烧产生的灰渣还可以用来制作附属产品。焚烧法的特点是污泥处理量大、处理效率高、土地占用少、焚烧后可回收，这也是我国应用最多的一种污泥处理处置方法。焚烧法的基本原理为过量供给空气为污泥加热，在850～1100℃的高温下污泥会氧化并热解，彻底破坏污泥中的病原体、有机物。多种装置都可以用来焚烧污泥，比如转筒式焚烧炉、竖式多级焚烧炉、流化焚烧炉等。若利用辅助燃料直接焚烧污泥，污泥没有经过干化处理，其中的水分较多，因此焚烧时损耗的能量较大，而且焚烧后还要处理尾气，对技术、设备、资金均有较高要求。

3.3 建材利用

建材利用是指把污泥当作建筑材料的一部分，比如将污泥作为陶粒、骨料等原料。但是部分建材企业的经营管理不够规范，将污泥用作建筑材料时，并没有经过严格的工艺流程处理，污泥在生产、应用过程中，其中的有害物质很可能会扩散，导致施工结束后所需要的控制措施以及运输费用给企业造成沉重负担。在缺乏有效监督和管理的情况下，建材企业根本无力肩负起环保重任，含有有害物质的污泥一旦被用作建筑材料，最终会进入自然环境，污染生态环境，故只有在经过无污染、无害处理后的污泥才能用作建材。近年来，建筑材料市场十分萧条，大量的污泥建材难以销售，严重制约了企业发展，甚至污水处理厂都没有办法处理成品污泥。因此，要想把污泥用作建材，必须严格控制污泥的运输环节，保证污泥在无污染、无害的前提下进入自然环境，这不仅需要规范建材市场，更需要依赖政府的支持。

4 污泥处理处置的新技术——污泥碳化技术

污泥碳化是指通过技术手段释放污泥中的水分，最大限度地保留污泥原本的碳值，大幅度提高最终污泥处理后产物中的碳含量。在污泥碳化技术的整个工艺流程中，物料通过特种泵运送，操作方便，降低了运输成本以及爆炸风险，节省了大量固态污泥运输、惰性气体保护以及返混设备，而且不会产生大量废气，因此不会给环境造成二次污染。污泥经碳化后，高位发热值会达到3243kcal/kg，与碳化前的污泥相比，热值减少了6.8%，最大程度上保留了污泥的热值，为后续实现污泥资源化奠定了良好基础。

常用的污泥碳化方式有以下三种：（1）高温碳化。在649～982℃的温度下碳化污泥，不加压。先对污泥进行脱水处理，将含水率降到30%左右，然后再放入碳化炉进行高温炭化造粒。碳化后的颗粒可用作低级燃料，热值为2000～3000kcal/kg，在最大程度上实现了污泥的资源化以及减量化。（2）中温碳化。碳化温度为426～537℃，同样不加压，把污泥脱水到含水量在90%左右，然后进炉分解。中温碳化后的产物较多，很难有效利用，因此经济效益较低。（3）低温碳化。在315℃的温度下碳化，需要加压约10MPa，不需要脱水。碳化后污泥为液态，脱水后的含水率低于50%，干化造粒后热值约为3600～4900kcal/kg，可用作低级燃料。

5 结束语

当前，社会各界都开始重视环境污染问题，城市污泥如果处置不当，不仅会影响环境的美观性，还会造成环境污染，严重降低人们的生活质量。无害化、资源化的污泥处理技术一方面可以减少对自然环境的影响，另一方面还可以带来一定的社会效益。然而与发达国家相比，我国的污泥处理技术、处理经验与其还有很大差距。为此，相关部门应该深入研究污泥处理技术，在无害化的前提下，将处理过的污泥变成能源以供应用，还要认识到污泥处理处置的误区，促进污泥处理技术的提高与处理方法的完善，推动污水处理厂的长远发展。