中國園林網7月24日消息：背著背包、隨和的笑容，他遠遠地向記者揮手示意，見面后就說：“能將采訪時間安排在中午，這幫了我的大忙。”中國科學院地理科學與資源研究所研究員陳同斌的日程安排得非常緊湊。就在采訪當天下午，他還要去做一個關于土壤修復的報告。
對于忙碌的人，或許生活都會給予回報。陳同斌和他的團隊一直致力于土壤環境修復和污泥處置方面的科研和成果產業化工作，目前取得了令人矚目的進展。采訪中，他多次強調：“我不希望我們的研究成果僅是‘鎖在抽屜里的技術’，而是能實實在在應用起來，為改善環境做些實際工作。”
礦山采冶才是重金屬污染源之首
“在重金屬污染認識方面，過去人們有個誤區，認為人口密集的東部地區污染問題最嚴重。事實上，最大的‘罪魁禍首’往往是礦區采選冶作業地區，而那些地方的人口并不一定很密集。”陳同斌向記者舉了個例子，一個礦區工人通過挖礦帶出來的重金屬量，可能相當于上萬普通人的重金屬排放量。
因采礦、冶煉等行業產生的重金屬污染，已經成為我國土壤污染中最突出、最嚴重的類型。
“我們去礦區調查的時候，就見識過重金屬污染的惡果。”陳同斌談到，例如礦區的尾砂，一旦遭遇暴雨，加上環保措施不到位，就可能被洪水帶向下游，流到哪污染到哪。
“前不久發生的賀江水污染事件便是典型代表之一。”一直關注環境熱點事件的陳同斌，對于這類新聞非常敏感。
7月6日，廣西賀州市發生水體鎘、鉈等重金屬污染事件。相關負責人稱，此次賀江被污染河段約110公里，從賀江馬尾河段河口到廣東省封開縣，不同斷面污染物濃度從1倍到5.6倍不等。污染源基本確定為上游沿岸冶煉、選礦企業。
“最令人擔憂的是，重金屬污染對于耕地的威脅尤為嚴重。”陳同斌談到，像我國西南地區，由于地勢由西向東降低，礦區的污染物隨著雨水的沖刷，很容易流向地勢更低的區域，沿途的耕地根本避免不了這種威脅。
“被重金屬嚴重污染的耕地會在很大程度上影響農作物種植，即便是種出來，也可能是重金屬含量超標。‘鎘大米’事件便是突出代表。”陳同斌說，對于這樣被污染的耕地和土壤，他們正在推廣植物修復模式，取得了不錯的進展。
從實驗室到產業化
“過去我們談土壤修復，尤其是重金屬污染嚴重的土壤，就像是患了癌癥的病人一樣，醫治難度極大。”陳同斌說，自從他們在國際上成功發現和“馴化”砷超富集植物（蜈蚣草），并研發出了一整套利用植物修復污染土壤的方法后，一劑針對重金屬污染土壤的“特效藥、強心針”就誕生了，這具有標志性的意義。
過去，在治理土壤污染方面，植物修復技術多停留在室內模擬階段。
上世紀90年代開始，陳同斌在全國各地廣泛篩選和鑒定能大量吸附重金屬的超富集植物。他希望找到某種對重金屬具有特異富集功能的植物（超富集植物），高效吸收和去除污染土壤中的重金屬，而且還要能夠將此功能遺傳給下一代，最好同時具有生物量大、適應性廣等特點。幸運的是，他在湖南石門發現了蜈蚣草。這種植物對砷、鎘等重金屬具有極強的吸收能力，尤其對砷，是普通植物吸收力的20萬倍。
僅僅發現還不夠，陳同斌和高能所合作，利用他們的大型科研設備去觀察蜈蚣草解毒的機理。并進行相關快速育種和種苗培育，將其性能“調”到最優，最終“馴化”了這種植物，并成功使其產業化。
“廣西環江模式”是土壤修復領域的最突出代表。一期工程歷時兩年，修復了1280畝受到砷、鉛、鎘等重金屬污染的農田。這種模式形成了“政府統籌協調、科研單位技術支撐、農民積極參與”的工作機制。
這種模式采用的重金屬超富集植物修復技術，實現了從實驗室走向產業的突破，為土壤修復技術的工程化、產業化奠定了基礎。
大規模推廣還需多方支持
去年11月，環境保護部和中科院聯合在廣西環江召開“全國農田土壤修復現場會”，與會領導專家充分肯定了環江農田修復工程，并將其稱之為土壤修復領域的“環江模式”。“環江模式讓不少被重金屬污染嚴重的地方看到了希望，現在很多地方也希望采用這樣的方法，但要更大面積的推廣，還須多方面的配套支持。”陳同斌說。
這種考慮，并非是對自己的技術沒信心。陳同斌解釋到，植物修復土壤是一個復雜的系統工程，包含育苗、移植、管理、應用等多方面，吸收了大量重金屬之后的蜈蚣草還要進行安全焚燒。這意味著整套工程涉及環境監測、環境工程、土壤學、農學、生物學、焚燒控制、大型機械設備制造等多個領域。在修復工程的推廣中，需要把新技術進行熟化、標準化、規范化，把復雜的新技術轉化成簡單的、農民可以操作的工程方案。
“要做好這樣的工程，需要多種跨專業人才，現在從事這方面的專業人才還不多，人才培養還沒跟上。”陳同斌說，就拿環江模式來說，團隊成員涉及到10多個專業領域，而且在修復土壤同時，還要照顧到當地農民的收益。
因此，當地鼓勵農民種植蜈蚣草的同時種植桑樹，采集桑葉養蠶，利用蠶絲增加收入。這就需要科研人員對蜈蚣草進行科學培育，它會與桑樹搶光、搶水、搶養分，如何將其生長控制在一個合理的范圍內，保證桑葉的產量和氨基酸含量、蛋白質含量、飼口性等品質指標達到正常標準，同時要求桑葉、蠶絲的重金屬不能超標，滿足作為生態紡織品的原料要求。
“這些細節都環環相扣，任何一個環節出問題都將使產業化受阻，因地制宜是重點。”陳同斌說，科技成果轉化也講究“售后服務”，如果配套服務跟不上，那就是“白搭”。各個環節都必須處理好，產業鏈上下游才能銜接好，這樣的項目才會有實際意義。
目前，廣西、湖南、廣東、云南等地已在利用該方法開展土壤修復。陳同斌還透露，國家相關部門已經越來越重視土壤修復，未來幾年內，我國土壤修復的面積將持續擴大，“我希望下一步能加強配套工程、管理、政策措施的完善，加大資金投入和專業人才培養，盡快推動土壤修復技術應用和產業發展”。
“京城環保第一大案”讓污泥處置再次進入人們的視線。“中國城市污泥已造成二次污染”，北京大學環境科學與工程學院教授劉陽生和中國科學院地理科學與資源研究所環境修復中心主任陳同斌等專家都表達了相同的憂慮。
污泥如何才能減量化、無害化和資源化妥善處理?中國的污泥處理有何特殊之處?
近日，在由北京大學環境科學與工程學院主辦的中韓活性污泥處理共同技術開發研討會上，中韓專家各抒己見。專家認為，從城市污泥中提取氨基酸微肥可以實現污泥中部分組分的資源化，是污泥資源化方面的一項重要嘗試。但是從固廢的減量化方面來看效果不理想，從污泥中提取的氨基酸畢竟僅占污泥的一小部分，處理后還會遺留大量固體廢物，需要進一步處置……
“本周聚焦”關注“污泥的中國式處理”。
中國城市污泥已造成二次污染
10月22日，“京城環保第一大案”終于塵埃落定。北京市門頭溝法院作出一審判決，承包北京市清河、酒仙橋污水處理廠污泥無害化處置的北京環興園環保科技有限公司法人何濤等人均被法院認定犯重大環境污染罪，何濤被判有期徒刑3年6個月，罰金3萬元，劉永祥和蔣小兵被處以緩刑，吳建華和劉書力則被免予刑事處罰。
此前，何濤等人將北京市清河、酒仙橋污水處理廠6500噸含有多種重金屬和大量細菌的污泥，倒進北京地下水水源保護區的永定河舊河床沙坑內，造成重大污染事故，損失高達上億元。
污泥處置再一次進入人們的視線——鼎沸京城的“京城環保第一大案”是偶然還是必然?至少30多個城市先后爆發過污泥污染事件，廣州《萬噸污泥埋進林場》、《深圳污泥坑管涌威脅自然生態》等報道一再見諸媒體。由此引發出的我國污泥處理處置面臨哪些問題?
污泥的破解之道又是什么?!
污水處理廠遭遇污泥尷尬
上世紀90年代，中國40個城市有78個污水處理廠。
1995年，污水處理廠增加到122個。
2000年，超過400個污水處理廠如雨后春筍般冒出來。
今年6月，這個數字變成驚人的2389個。
污水處理量增加后，隨之而來的是產生的大量污泥。中韓活性污泥處理共同技術開發研討會上，北京大學環境科學與工程學院教授、北京市固體廢物重點實驗室常務副主任劉陽生說：“之前韓國環境產業技術部全炯律介紹韓國2008年一年產濕污泥28.2萬噸，而中國目前一年就產干污泥900萬噸，我很羨慕他們。”中國干污泥占總垃圾量的0.3%，而且每年以10%以上的速度遞增。
濕污泥含水量高達80%;而且有機質含量高，很容易發臭。本來城市污泥是很好的農業肥料，氮、磷、鉀含量遠高于農家肥，可惜污泥含有寄生蟲、病菌等，而且臭味問題很突出，并不太適合直接做肥料。
這讓污泥處置陷入進退兩難的困境。
垃圾填埋場不接受污泥
“垃圾填埋場一般很不喜歡污泥。”中國科學院地理科學與資源研究所環境修復中心主任陳同斌給《科學時報》記者一口氣列舉了好幾條理由：首先，脫水后的污泥黏稠得就像稀湯一樣，不能堆積，而且影響垃圾填埋場的機械作業，縮短垃圾填埋場的使用壽命。
2007年建設部出臺的《城鎮污水處理廠污泥處置—混合填埋泥質》標準和2008年環境保護部出臺的《生活垃圾填埋污染控制標準(GB16889—2008)》中都明確規定，污泥混合填埋含水率應小于60%。盡管如此，污水處理廠的脫水污泥含水率仍普遍達80%左右。
其次，污泥很容易堵塞垃圾填埋場的滲瀝管道，影響其排水系統的正常運行。
再次，有機物含量高的污泥散發惡臭，還會產生甲烷等溫室氣體，影響垃圾填埋場的穩定性，延長封場的時間。污泥引發的惡臭招致居民抗議，影響社會安定。
“深圳黃涌的垃圾填埋場、廣州垃圾填埋場，這些接受污泥的垃圾填埋場，很快就廢了，而且還出現過垃圾填埋場垮塌事件。”陳同斌展示了很多調查圖片，蚊蠅成堆，臭不堪言。
近年三峽庫區的“污泥填埋危機”就是突出反映。成千上萬噸沒有處置的污泥成為影響三峽庫區水環境安全的最大污染源，數額龐大的污泥處理處置費用成為污水廠正常運行的沉重負擔，直接影響三峽庫區污水的有效治理。有人聳人聽聞夸張，如果資金再不到位，或者技術上處理不當，三峽水庫將成為一個“活性污泥儲存庫”。
劉陽生也展示了他到某污水處理廠調查的圖片，黑漆漆的污泥堆得像小山一樣，等待著雨水的沖刷。“一到夏天，龐各莊這個污泥堆肥廠蚊蟲蒼蠅鋪天蓋地，每年光滅蚊就需要農藥三四噸。”也就是說，沒有及時處理的污泥可能對環境造成二次污染。
曾在湖南省益陽市農藥廠工作過三年的劉陽生甚至為這個堆肥廠出謀劃策，要殺死這些蚊蟲蒼蠅，可能要三四種農藥聯合發力，才能奏效。
劉陽生的調查還顯示，北京某污水處理廠的污泥汞超標。但北京沒有排放含汞廢物企業，究其原因，可能是生活源的含汞廢物進入了污水系統。他拍攝的照片顯示了全國污泥亂倒亂放的可怕現狀，北京市的污泥已流入河北廊坊等地。
中國“重水輕泥”
“中國做污水處理的專家不計其數，但做污泥處置的屈指可數，更何況，做污泥處置的隊伍中，專業的又有幾人呢?”陳同斌毫不客氣地指出，中國的現狀就是典型的“重水輕泥”。
主要還是由于政府投資偏頗造成的。“處理1萬噸城市污水，大約產生8～10噸污泥，污泥與污水的產生比例是萬分之一。但是‘十一五’期間，污泥處理設施的投資很少，少了一大截”。
在國外，污水處理廠污泥處理設施的投資一般占污水處理設施投資的40%～60%。
陳同斌介紹說，現有污水廠很少有符合國家標準的污泥處置設施。污泥的安全處置率小于10%，未經無害化處理的污泥隨意亂丟現象嚴重。過去由于不重視污泥無害化處理問題，加之存在缺少投資和技術不過關等多方面原因，東部某市、河北等省市的堆肥設備閑置，廠區空無一人。甚至投資巨大的中部某省污泥堆肥廠被關閉。污泥問題已成為制約污水行業發展的瓶頸。
當然，這也有歷史原因。“需求決定技術。因為中國近年才加快城市化進程，興起沖水馬桶等，之前一直以旱廁為主，所以這方面的技術沒有跟上。而歐美發達國家不一樣，他們使用沖水馬桶的時間較長，對污水和處理污泥的問題重視得更早一些。”陳同斌表示。
“污泥和污水處理同等重要，如果污泥不妥善處置，就像污水不經處理直接排放一樣。解決不好污泥的問題就不可能從根本上實現水環境的改善!”陳同斌呼吁政府部門、更多的專家、污水處理廠都來關注污泥的處置。中國水協排水專業委員會理事長楊向平、中國人民大學環境學院副院長王洪臣教授等人認為，“治水不治泥，等于未治水”。
韓國鏡鑒：治污不可忽視畜禽養殖業
人們對環境污染問題的關注，常常聚焦于能夠直觀感受到的大氣污染、水污染、噪聲污染、光污染和固體廢棄物污染等，而土地污染則因其隱蔽性而被稱作“看不見的污染”。
與此同時，從污染源的角度來看，人們習慣于緊盯高排污的工礦企業、建筑垃圾及城市等，而畜禽養殖業則似乎被忽略。
而現實情況卻是，最易被人忽視的土地污染與想象中“田園牧歌”式的畜禽養殖業以難以忽視的方式聯系在一起，成為污染的一大重災區。
畜禽糞便藏隱患
近日，中科院南京土壤所教授駱永明在參加“污染場地修復：政策、技術與融資機制”國際研討會時介紹說，蔬菜、畜禽養殖基地的土壤受到污染，其出處是動物糞便，“由于現在很多畜禽飼料中含有重金屬，例如銅、鎘等，這些糞便被用于菜地上，蔬菜基地的土壤同時也會被污染”。
值得注意的是，據《揚子晚報》報道，南京土壤所一項持續2年的調查顯示，畜禽的糞便還含有抗生素，而且抗生素種類多達十幾種。
據介紹，江蘇污染土壤調查只是全國污染土壤調查的一部分。畜禽養殖業帶來的污染問題，之前已經引起了國家的重視。
今年年初，農業部在介紹第一次全國污染源普查的基本情況和普查成果時曾指出，在農業源污染中，比較突出的是畜禽養殖業污染問題，畜禽養殖業的化學需氧量、總氮和總磷分別占農業源的96%、38%和56%。
畜禽糞便與污泥如出一轍
11月21日，“中—韓活性污泥處理共同技術開發研討會”在北京大學舉行，來自韓國環境產業技術部水質政策處的全炯律介紹了韓國畜禽養殖業污染物排放及治理現狀。
污泥處理技術的會議，為何講起了畜禽糞便?
參加研討會的北京大學環境科學與工程學院教授劉陽生介紹了污泥的“三高”特點，一是含水率達80%之高，二是有機物含量非常高，很容易發臭，三是重金屬含量較高。
而據全炯律介紹，由于在畜禽飼料中添加了大量鈣、磷等礦物元素以及銅、鋅、錳等微量元素，同時含有濃度極高的有機物質，使得畜禽糞便具有與污泥幾乎相同的組成特征。
這些特征，恰是畜禽糞便和污泥同樣難以治理的根本原因。全炯律說，畜禽糞便所含的氨、磷濃度非常高，污染負荷量很大，銅、鋅、錳等微量元素隨畜禽糞便排出后若未經處理，就會引發重金屬污染。
同時，畜禽糞便若不經處理就直接用于堆肥，進入土壤的酸性化畜禽糞便會分解成氨乙烯醇、甲基硫醚、二甲胺等惡臭氣體。這與污泥露天堆放帶來的惡臭如出一轍。
韓國絕大部分畜禽糞便被資源化利用
高速增長的集約化、規模化、專業化畜禽養殖業所帶來的環境風險，似乎已經超過了人們的預期和想象。
研討會上，全炯律給出了一份韓國國立環境科學院發布的2007年度全國水質污染調查結果，韓國畜禽糞便產量占全國污水、廢水總量的比例僅為0.8%，可是其污染物負荷量則高達23.6%，超過了來自生活污水和產業廢水的污染負荷。
對于畜禽養殖業污染排放的治理，由韓國環境部、農林水產食品部、農振廳、國土部等中央部委協作承擔起畜禽糞便管理、肥料管理、治理技術和海洋排放等細分職責。并按照養殖規模，采取主體不同的自行處理、公共處理和個別處理等層級化處理方式。
從處理技術手段來看，主要有資源化、凈化、海洋排出等處理辦法。據介紹，2008年韓國85%的畜禽糞便得到了資源化利用，其中，用作堆肥的占79.8%，另有6.3%用于產生沼液。除此，還可利用較為復雜的工藝流程和設施產生生物燃氣用于發電。
地方政府修建的公共處理設施，則采用厭氧、缺氧、好氧組合工藝流程，以達到更高的排放標準。“據我所知，目前韓國為公共處理設施設定的排放標準是最為嚴格的。”全炯律說。同時，他也指出公共處理存在運轉率低，處理效率低等問題。
全炯律介紹說，為了應對當前畜禽污染物排放的現狀，韓國將從擴大修建并強化管理公共處理設施、改善畜禽糞便管理制度、加強凈化處理設施管理等方面入手，進行一系列的管理政策調整。值得一提的是，《家畜糞尿法》于2009年2月提交韓國國會。
我國已將畜禽養殖業污染防治提上日程。2010年6月，農業部辦公廳發布《關于進一步加強重點流域農業面源污染防治工作的意見》。意見強調，“在第一次全國污染源普查農業源普查結果的基礎上，摸清農業源污染的組成、發生特征和影響因素，全面掌握農業面源污染狀況，提出農業面源污染防治對策。”
污泥的中國式處理
污泥產生量的與日俱增與污泥處理能力的嚴重不足、處理手段的嚴重落后形成尖銳的矛盾，大量的濕污泥隨意外運、簡單填埋或堆放，致使許多城市“污泥圍城”。
污泥處理問題已經成為我們無法回避的城市環境問題。
困境：污泥填埋、堆肥、焚燒還是脫水?
污泥處置無非是填埋、堆肥、焚燒幾種。劉陽生一一介紹了各種處置方式的利弊。
城市污泥填埋優點是投資少、容量大、見效快、處置成本低。對前期的污泥處理技術要求較低，一般進行消化減容或讓其自然干化即可。但是原生污泥不能直接與垃圾混合填埋;雖然國家新的填埋標準允許在污泥含水率低于60%的情況下與生活垃圾混合填埋，但是將導致填埋場滲濾液收集系統的堵塞，以及滲濾液中重金屬的進一步升高。因此，填埋場一般不愿意接受城市污泥。
堆肥方式呢?堆肥可以利用污泥中的有機質改善土壤物理結構，增加土壤氮磷含量，實現資源利用。但是氨、硫化氫等惡臭難以控制，重金屬含量一般超標，肥效較低，受銷售半徑和季節的影響。因此，城市污泥堆肥一般適合于重金屬含量滿足要求、且具備應用市場的區域。“堆肥方式要慎重，污泥里也有病菌、寄生蟲、毒性有機物，一定要經過嚴格的無害化處理才能利用，否則存在環境污染風險。”劉陽生建議說，堆肥處置的規模應該由其應用市場的規模來決定，而不是由污泥的實際產生量來決定。
相對而言，劉陽生比較肯定城市污泥焚燒，認為是“徹底的無害化、最大程度的減量化”。該技術在德國應用很廣，但中國污泥焚燒的成本達到六七百元1噸，關鍵問題是會產生二 英，“前不久全國形成反對大浪潮，我也被拉去到處講課，包括給市長們科普”，他坦陳目前這種方式在我國現階段很難推廣。
還有一種選擇是脫水。污泥脫水是污泥處理處置的前提。無論是板框壓濾機、帶式脫水機還是離心脫水機，處理后的污泥含水率仍有百分之七八十。1噸80%含水率的污泥其固體含量為20%，要脫出200公斤的水分才能成為75%含水率的污泥。劉陽生算了一筆賬，如果采用熱能蒸發的方法需要消耗25公斤煤或者18.3立方米的天然氣，能耗很高，不太可取。
曙光：從城市污泥中提取氨基酸微肥
天然氣干化、高溫蒸汽干化、尾氣余熱干化、太陽能干化、石灰干化，劉陽生介紹了這5種城市污泥干化技術。“這5種干化技術各有所長，也有所短，我都曾參與過技術評審”e。
每噸濕污泥利用天然氣干化的成本至少為412元，經過天然氣干化后的污泥可以進行焚燒處理，或者進入水泥窯處置。
高溫蒸汽干化可以將污泥脫水到含水率40%～50%，但在污泥高溫蒸汽處理過程中產生的大量廢水中溶解了原始污泥中的有機污染物，如果這部分污染物又回到污水處理系統，是否意味著一種無休止的污染物循環處理?脫水后的污泥其熱值是否適合于焚燒處理?其有機質含量是否適合于堆肥處理?殘余污泥該如何處置呢?
劉陽生也透露說，他們獨立開發了制備氨基酸微肥技術，這或許能給污水處理廠提供一條生財之道，能夠自己養活自己，而不再是擺設，不再需要向政府要錢。
具體而言，就是將剩余污泥經酸化、水解以及離子交換等工藝過程，得到氨基酸含量為90%的氨基酸鹽。氨基酸鹽既有農藥殺蟲作用，又有肥料作用。10噸干污泥能得到1噸氨基酸微肥。再從氨基酸微肥衍生出氨基酸銅等多種氨基酸藥肥產品。實驗表明，污水處理效果較好。
“從城市污泥中提取氨基酸微肥，污泥中的重金屬能提供植物所需要的微量元素，細菌蛋白質正好是植物所需要的氨基酸，殘余污泥制作成了污水處理需要的生物陶粒，一舉多得，能實現污泥的減量化、無害化和資源化。”劉陽生表示。
主流：生物處理應主導城市污泥處理
“北大的老師也來關注污泥的處理，這很好，但我認為從城市污泥中提取氨基酸微肥可以實現污泥的資源化利用，10噸干污泥能得到1噸氨基酸微肥，但是從固廢的減量化方面來看效果不理想，從污泥中提取的氨基酸畢竟僅占污泥的一小部分，處理后還會遺留大量固體廢物，需要進一步處置。生物處理應主導城市污泥處理，這也是當下的國際主流。”陳同斌向《科學時報》記者重點介紹了基于實時在線監測的智能控制工藝(CTB)及其工程應用。
“惡臭控制是污泥處理的關鍵”。污泥堆肥的臭氣問題可以借助從工藝角度控制出其產生的源頭，并輔以末端的生物除臭方法來解決。
例如在秦皇島的工程中，通過在國際上率先采用溫度—氧氣的實時在線監測系統，及時反饋調控發酵過程中的溫度和氧氣，促進嗜高溫微生物的快速生長和繁殖，并保證發酵過程的氧氣供應，從而抑制硫化氫等臭氣的產生;此外，還使用了生物除臭裝置作為控制臭氣排放的輔助手段不但很好地解決了臭氣問題，還做到了顯著節能和降低除臭成本的效果。該技術先后被科技部、國家發改委、工信部等6個部委和北京市評選為“國家重點新產品”、“國家鼓勵發展的重大環保技術裝備”、“北京市自主創新產品”、“北京市2010年節能節水減排技術推薦目錄”等。
陳同斌說：“臭氣污染問題之所以突出，是因為沒有考慮除臭問題，或缺乏低成本的臭氣控制手段。我們與北京中科博聯環境工程有限公司合作研發出一種新的智能控制工藝(CTB)，通過合理曝氣來抑制臭氣的產生。不能等臭氣產生了再去除臭，應該在源頭控制臭氣的產生。我們先將污泥預破碎，把秸稈、鋸末和腐熟料充分混勻到污泥里面，讓它靜態發酵，通過自動曝氣系統調控氧氣，防止堆體厭氧，調理堆體結構，便于及時補充氧氣，勻翻后熟，鼓風曝氣，智能控制引風生物除臭，廢氣完全可以達標排放。”
臭氣的主要成分是硫化氫，而硫化氫的釋放主要集中在堆肥前期。必須要掌握好硫化氫和氧氣的關系。在工程上，還專門設置了混料車間，避免污泥長時間儲存。另外，裝置了在線監測和智能控制系統，通過智能監控實現高效、低耗的生物除臭。
一整套工藝下來，秦皇島項目的車間臭氣嚴格控制在0.08ppm，一般是0.2ppm。“這都是第三方監測，天津環科院惡臭物質監測重點實驗室現場取樣監測的結果。”陳同斌對監測結果很滿意，“既不影響操作人員的健康，除臭成本和能耗降低80%以上，不招蚊蠅，降低對設備的腐蝕性，延長使用壽命，不靠翻拋供氧，避免翻拋導致大量產生粉塵。而且發酵時間20天，縮短67%，在-25℃的低溫下也能穩定運行。”陳同斌列舉了CTB智能控制工藝的諸多優點。“就像釀酒一樣，雖然大家都認為是一項很傳統的古老技術，但是如果一批酒出來是52度，另一批酒出來是48度，說明控制工藝還不到位。我們就是要讓每批污泥發酵時間都嚴格控制在20天，否則就占地，現在城市用地多緊張啊，而且耽誤時間。”陳同斌說。
CTB智能控制工藝的第一個工程應用是2002年的漯河污水處理廠(2萬噸)，從源頭控制臭氣產生，沒有除臭設施。“一個工藝，既要具備技術可行性，也要經濟合理性，才有生存空間!”陳同斌說。他最為得意的是去年4月剛竣工的秦皇島市污泥生物堆肥工程，技術上從堆肥進而升級為制肥，規模為日處理量200噸，運行成本80元/噸，政府投資4950萬元。
“毫不夸張地說，秦皇島市綠港污泥處理廠已成為中國污泥處理人的朝拜圣地!我也陪同國際水協會(IWA)污泥管理專業委員會原主任李篤忠博士專程去參觀過。”采訪時，陳同斌的電話響起，這個區號為0335的電話是秦皇島污泥處理廠的馬達廠長打來的。他半是抱怨，半是驕傲，“又有美國的團隊前來參觀、學習。我們的污泥工程建成后，接待任務很大，接待費超支很多，你們應該補償一下”。
陳同斌也介紹了上海松江污泥生物處理工程，“上海水務局立志把這個工程做成最嚴格控制臭氣的污泥發酵處理工程，一樓處理污泥，二樓喝咖啡，這該多好!”
陳同斌樂觀地估計，國家會在“十二五”期間加大對污泥行業的扶持力度，通過政策出臺、技術標準制定、資金支持等多途徑促進污泥處理處置整個產業鏈的發展。
跨國技術合作促污泥脫水走向低碳
中國目前每年產生的干污泥達900萬噸，而其含水率則普遍高達80%。
在“中—韓活性污泥處理共同技術開發研討會”上，北京大學環境科學與工程學院教授劉陽生介紹了中國污泥處理的現狀。污泥的最終處置，基本采用填埋、堆肥、焚化等幾種方式，以力圖實現污泥的減量化、無害化和資源化。
俗話說“拖泥帶水”，不論采取何種方式，脫水都是污泥處理處置的必要前提。然而想辦法從污泥中盡可能“榨出水分”卻也并非易事。
劉陽生舉例說，1噸80%含水率的污泥，要脫出200千克水分才能成為75%含水率的污泥，而采用熱能蒸發的方法，就需要消耗25千克煤，或者18.3立方米天然氣。
除了采用天然氣干化、蒸汽干化、石灰干化等主要干化技術，以使得污泥最終能夠用于填埋或焚燒，另一種常用的脫水方式，便是利用脫水機進行處理。主要的污泥脫水設施有：板框壓濾機、帶式脫水機和離心脫水機。因需要與濃縮池配合使用，這些設施常常固定建設在污泥處理場，且多有耗能量高、噪聲大、占用空間大等弊端。
而通過微生物高溫發酵蒸發水分的生物干化，主要是利用微生物分解有機質的過程中釋放的生物能來完成蒸發脫水的過程，是一條前景看好的污泥深度脫水途徑。這一過程不需要消耗化石燃料，因此能耗和處理成本較低，而且可以顯著減少碳排放，如將污泥發酵產品用于草皮種植，不僅不會產生碳排放，而且每噸污泥固定650 公斤的碳。秦皇島污泥生物干化工程就是一個運行效果的大型示范工程。
2008年，北京大學環境科學與工程學院與韓國ARK(株)股份有限公司展開合作，共同開發利用螺旋壓榨技術的“移動式污泥脫水機”。兩年內，分別在河北保定污水處理廠、深圳觀瀾污水處理廠和南山污水處理廠進行試驗測試。在保定的測試結果顯示，脫水濾餅含水率可達70%至65%。
據ARK公司員工樸允成介紹，他們采用了污泥處理方式發展的一種新變化，就是將污泥通過水與高分子聚合體沖淡形成的凝聚劑，加工為易于機器處理的絮狀物。
除此，據ARK公司介紹，這種新型的脫水機除了具有安裝所需空間小，脫水效率高等優勢，更重要的在于消耗更少的電量、降低二氧化碳排放。
樸允成認為，使用脫水設備使得污泥餅含水率降低以增加最終處理效率、資源化利用、防止污泥二次污染、發展污泥低排放系統，這些都是未來污泥處理的主流方向。
因此在ARK公司看來，隨著中國環境標準的強化、相關法律法規的出臺，中國必然需要配備更多的污泥處理裝置。
中韓合作項目的中方負責人、北京大學環境科學與工程學院教授欒勝基希望，雙方的合作項目能夠在快速城市化發展過程中的農村和城郊地區得到應用，進行分散式生活污水的處理，并提高污泥脫水率。
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作者：王卉 來源：科學時報(http://www.sciencenet.cn/) 發布時間：2007-12-16
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城市污水處理行業正在迅速發展，但此前人們并沒有意識到，作為污水處理的副產品——污泥問題正日益凸現。污泥如果處置不好，隨便棄置，會產生嚴重的二次污染，可能使污水處理功虧一簣。
作為污水行業發展的瓶頸，污泥問題現在是所有污水處理廠都必須面對并感到頭痛的一件事。但現在，國家標準只要求污水處理達標而沒有要求處置污泥，加上一些地方污水處理廠運行滯后，導致很多城市不去建設污泥深度處理設施。
污泥：困境與出路
污泥堆肥控制臺。
污泥無處可去
“因為要迎接2008年北京奧運會，北京市很多污水處理廠先期蓋起來投入運行，因而更早感受到污泥的困境，其他城市要早點在污水處理廠旁邊建立污泥處置場地，否則就來不及了，沒地方了！”
在第六屆亞太地區基礎設施發展部長級論壇暨第二屆中國城鎮水務發展國際研討會上，北京城市排水集團有限責任公司總經理楊向平呼吁。
按現在的國家標準，只要求污水處理達標而沒有要求處置污泥，加上一些地方污水處理廠運行滯后，導致很多城市不去建設污泥深度處理設施。
作為北京排水集團所屬污水處理廠之一，北京市高碑店污水處理廠每天都要用運泥車把幾百噸污泥拉到郊區去處置。但顯然，到2008年北京奧運會期間，如果各種運泥車、化學品車都不允許上路，那時他們將陷入無所適從的境地。
“全國絕大多數污泥問題都沒有得到很好處置，有的污水處理廠才剛剛建好，還沒有意識到污泥問題，我估計過一段時間這一矛盾會更加突出、尖銳。”高碑店污水處理廠副廠長劉偉巖對《科學時報》記者表示。
污泥處置的緊迫性已經在全國不少地區顯現。
2006年5月，有報道稱“重慶垃圾場拒收污泥，每日百萬噸污水威脅三峽”：重慶市一些垃圾填埋場從2006年初開始，因無法解決城市污水處理后的污泥，先后陸續拒絕接受來自污水處理廠的污泥，導致污水處理廠在生產過程中產生的上萬噸污泥堆放在污水處理廠內或馬路邊得不到及時處理，嚴重影響周圍居民的生活。該市的一些污水處理廠稱，如果垃圾處理場再不接收污泥，污水處理將被迫停止，大量污水就只能直排長江。
2005年，廣州市黃埔區環保局陸續收到區內長洲、魚珠、黃埔街等地的居民投訴數十起，反映黃昏時分常會聞到一陣令人惡心的臭氣，一些老人甚至出現頭暈現象。環保部門經過多番排查，發現臭味源頭是番禺化龍污泥處理廠，作為廣州市第一個污泥處理廠，該廠“現場污泥處理工藝之落后讓人震驚”。在2006年廣州市兩會的首場詢問會上，黃埔代表團的多位市人大代表提出強烈質疑，提交要求其搬遷的建議。
在深圳市，也早已出現污泥無處可去而導致污水處理廠夜間偷排污泥的情況。已被免職的某污水處理廠負責人無奈地說：“那些污泥能讓人愁死，我們知道偷排不對，可是我們能把這些泥送到哪里去呢？”
“應該說，中國的污水處理從20世紀90年代才真正開始得到大的發展，污泥處置問題則是最近這三五年出現的。”楊向平介紹說。
“污泥處置的困難首先在于大家思想上認識不夠。在污水處理的項目立項、設計、建設的初期階段，我們往往考慮的都是污水處理的問題，沒有考慮污泥處置的設施、資金、政策及以后處置的方案。所以當污水處理廠投入運行以后，產生的污泥往往沒有處置的出路，現在全國范圍的大部分污泥是從污水處理廠拉出去任意棄置的，沒有做到穩定化、無害化。”
有一些城市嘗試過污泥資源化利用的做法，但是對絕大多數城市污水處理廠來說，污泥處置仍然是一個難題。
“就北京來說，只有1/5的污泥經堆肥處理成營養土，用于農田和園林綠化，但是這種經簡單堆肥處理的污泥無害化程度也很低。”楊向平表示。
北京市處置污泥的總思路是“多元化”——堆肥、干化制肥、送到熱電廠與煤摻燒……“多元化的處置方式才可以真正解決全國的污泥處置，單獨走哪一條路在實際中都會碰到問題。”楊向平說。
加強宣傳和政策性引導，改變人們對城市污泥的偏見；對資源化利用的用地、用電等予以扶持；加大財政支持力度，予以貸款、稅收等優惠；征收的污水處理費中要考慮污泥處置費用。這是眾多業界相關人士的一個共識。
一個安全、經濟、可行的解決方案
“污泥的土地化利用是未來污水處理行業和固體廢棄物處理處置行業中的重點發展方向。”陳同斌說。
陳同斌，中國科學院“百人計劃”入選者，國家杰出青年科學基金獲得者，現任中國科學院地理科學與資源研究所環境修復中心主任，是國際水協會(IWA)污泥管理專家組成員，長期從事固體廢棄物資源化利用、土壤環境保護等研究。
陳同斌對污泥的接觸比較早。他通過對我國污水處理行業發展態勢及其存在問題的分析和遠景預測，10多年前就預見到處理污泥的技術將是我國污水處理行業發展的瓶頸因素。
早在1995年，陳同斌所在的課題組就爭取到了“九五”國家重點科技攻關項目“城市污泥堆肥化及其復合肥生產成套技術”。“十五”和“十一五”期間，他分別主持國家高技術發展研究計劃（863）項目“堆肥氧氣—溫度聯合控制系統的研制和污泥減量化、無害化與資源化安全利用的成套技術與示范”，以及其他部委、機構的20多個有關污泥無害化和資源化的項目。
研究環保和肥料起家的陳同斌，看到了污泥無害化和資源化利用的技術難題、發展方向和遠景，看到了污泥資源化利用的廣闊前景。
“一方面，大量污泥任意拋棄——造成環境二次污染；另一方面，農林業中需要大量有機肥源——防止荒漠化，城市綠化、周邊地區退耕還林還草。經過嚴格的好氧高溫發酵（堆肥）處理后的合格污泥進行土地利用的優點是：無害化處理的效果好且成本低廉，解決二次污染問題，補充土壤有機質和養分，充分利用養分。”
沒有經過專門處理的污泥中雖然含有有機質，但其中含有的重金屬、病原菌和其他長效有機污染物都會對土壤產生危害，并且使作物的品質受到嚴重影響。傳統堆肥很簡單，但是用來處理污泥是不合適的。根據陳同斌課題組的實地勘測，在一些地方隨意施用污泥肥已經導致土壤板結、鹽害、燒苗和病蟲害等問題。
目前，陳同斌和他的課題組已經在國內率先完成了污泥土地化利用處置的全套工藝設計，實現了污泥工業化堆肥的智能化和遠程自動監控，并獲得了20項發明專利和2項軟件版權。
2003年以來，該課題組與企業合作，先后在河南省漯河市、山東壽光市、天津市和深圳市等地，建成4家年處理污泥1萬～10萬噸的污泥無害化處理與資源化利用工程。采用該課題組發明的CTB自動控制堆肥技術工藝，污泥的堆肥時間被大大縮短，原本需要3個月到半年的堆肥時間被縮減到了7～12天，從而大幅度降低投資成本和占地面積。
這套污泥自動控制堆肥處理與資源化系統可使污泥中的有機質穩定化，改善污泥的物理性質，并通過生物脫水降低污泥的含水率，鈍化污泥中的重金屬、降低重金屬污染風險；同時，通過該系統處理，還能有效除臭、殺滅有害生物、降解有機物，達到無害化的目的。
“以往大家在堆肥方面的失敗，多源自于工藝技術和運行管理問題。其實，堆肥過程并不像人們想像的那樣簡單，要保證其高效和穩定運行的工藝技術是比較復雜的，涉及到如何調控的問題。如果靠人工管理，需要一個博士水平的專家才能完全勝任，而這對于一個堆肥廠來說是難以想象的和不現實的。通過計算機軟件系統可以使堆肥速度更快、產品質量更穩定。”陳同斌說。
他們的污泥堆肥智能化和遠程自動監控技術，在2005年就獲得“國家重點新產品”證書，且其軟件控制系統在不斷升級，自行研制了多種堆肥專用傳感器及計算機自動測控系統，實現了堆肥過程的自動監測、控制、故障檢測和診斷。一套自動控制系統，可以自動控制堆肥過程，不用24小時值守。有問題，報警裝置會自動報警。
他們的目標是把高深、復雜的堆肥工作“傻瓜化”，使中學生文化程度的人都可以方便地控制。這種裝置在國外也沒有。“目前已經做成便攜式堆肥控制系統，遠在堆肥現場的千里之外，就可以根據基本參數作現場診斷，甚至直接發指令過去。”
陳同斌本人同時是中國植物營養肥料學會肥料與環境專業委員會的主任、農業部全國農業技術推廣中心科技顧問。對于利用經過無害化處理后的污泥堆肥做肥料，他自信自己還是擅長的：“這一技術具有能耗小、成本低、產品質量穩定等特點，適合中國的國情。”
經過無害化處理的污泥堆肥產品可以生產植物栽培基質、有機肥和有機復合肥，可以廣泛用于園林綠化、高爾夫球場、花卉栽培、林木和作物育苗、大田作物、廢棄土地復墾等諸多領域。在解決我國城市污泥等廢棄物污染治理及其資源化利用問題上，陳同斌課題組提供了良好的技術儲備。
然而，污泥堆肥并不是件很簡單的事情，這不僅是因為污泥的成分復雜，稍有疏忽，堆肥過程就會出現很多問題。另一個風險還在于，每個地方的土壤不同，并不是所有的地方都能適合污泥的使用。
陳同斌和他的課題組所做工作的分工非常細，將環保、農業、化肥工業、水處理行業、電子技術以及機械行業等一系列產業的合作在課題中加以統籌。他們對污泥的土地利用制定了嚴密的風險控制對策，針對不同的土壤和作物情況，由專人設計不同的肥料配方，一方面提高產品肥效，另一方面也可以減少污染風險。
值得一提的是，目前，他所在課題組研發的技術已經有好幾項走在了世界前列。如堆肥過程中專用溫度監測探頭和專用氧氣監測探頭的研制、城市污泥堆肥自動監控系統以及堆肥腐熟度在線自動檢測技術等，都是在世界上獨一無二的。
通過在30多種作物上進行的一系列堆肥農用的大田試驗，他們對堆肥農林地施用的肥效和環境影響進行了評價，開發出利用有機廢棄物生產草皮基質的成套技術。建立了中國肥料—產量效應數據庫，可以針對不同地區的作物和土壤養分情況分別設計出最佳的肥料配方。
到目前為止，我國的污水處理廠基本上都缺乏必要的污泥處理處置方案，導致其二次污染問題越來越突出。各地的污水處理廠都迫切需要污泥處理處置的先進、適用技術，市場需求很大。同時，目前還沒有哪項技術得到大規模的推廣應用和產業化。城市污泥處理蘊含著巨大的技術和產品市場。
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