摘要： 隨著我國城鎮化水平不斷提高，污水處理設施建設高速發展，截至2010年，城鎮污水處理能力已達到1.22億m3，城鎮污水處理廠已達2600多座，“十二五”期間還將增加污水處理能力900萬m3，增建和在建城鎮污水處理廠達1800多座[1]。伴隨著污水處理能力的大幅提升，處理過程中大量產生的剩余污泥引起了越來越多的關注。以含水量80%計，2003年時我國污泥產量已達到1280萬t/年[2]，現階段全國污泥總產生量很快將突破3000萬t/年。按照預測，到2020年污泥產量將突破年6000萬t[1]。由此可見我國污泥產量巨大且增長迅速。
關鍵詞：污泥處理，污泥處置，現狀分析，未來發展
中圖分類號：TU992.3 文獻標識碼：A
我國污泥處理處置現狀
污泥處理、處置定義
我國污泥處理處置的總體目標是實現污泥的減量化、穩定化、無害化、資源化。但目前我國還沒有分別針對污泥處理和處置的準確解釋，這一遺漏造成概念不清。過去，污泥處理與處置的區別即草率地以污水處理廠為界劃分，廠內為污泥處理，場外為污泥處置[3]。這導致了責任主體的不清。處理、處置概念的混亂導致污泥處理、污泥處置目標不明，進而影響到管理、技術路線選取和技術標準的制定。
基于這一現狀余杰等人的建議對污泥處理、處置分別定義如下：[4]
污泥處理：城市污水處理廠在污水處理單元操作過程中產生的污泥通過兼容、減量、穩定以及無害化的過程稱為污泥處理。
污泥處置：經處理后的污泥或污泥產品以自然或人工的方式使其能夠達到長期穩定并對生態環境無不良影響的最終消納方式。
基于這一定義，污泥處理的工藝單元主要包括污泥濃縮、脫水、消化（厭氧消化和好氧消化）、堆肥和干化等工藝過程。而污泥處置則主要包括土地利用、污泥農用、衛生填埋、焚燒以及綜合利用等方式。污泥處理處置的總體目標中，減量化、穩定化、無害化的目標可以認為是針對污泥處理提出的，而資源化的目標則是針對污泥處置提出的。
我國污泥處理現狀
由于我國污水處理廠建設存在嚴重的“重水輕泥”現象，大多數污水處理廠中的污泥處理工藝還停留在傳統的調制——脫水模式上。實現污泥穩定化處理的污水廠仍然不多。污泥的穩定化是污泥處理過程中重要的一個步驟。未經穩定的生污泥可被認為是污染物，含有易腐有機物、惡臭物質、病原體等，脫水效率低，衛生條件差。不進行污泥穩定化處理即脫水外運會造成如下結果[5]：
污泥體積龐大，造成污泥處置費用龐大；
污泥極不穩定，污泥中有機成分一旦發生腐敗變質對環境會造成嚴重的二次污染；
污泥中的有用資源未得到利用，帶來了資源的浪費，不符合可此續發展的目標。
但現實情況是，我國2600多座污水處理廠中只有近60座配有污泥厭氧消化設施，而其中正常運行的不到20座。未經穩定化處理的污泥占總污泥量的55.7%[5]。采用污泥好氧消化技術進行穩定處理的污泥約有26%[2]。與厭氧消化相比，好氧消化需要消耗更多的能量，運行費用較高，處理后污泥較難使用機械方法脫水，且不能像厭氧消化一樣產生有價值的副產品（沼氣）。
我國污泥處置現狀
在各種污泥處置方式中，污泥的衛生填埋是目前我國普遍采用的處置方法。但由于脫水污泥的含水率較高及填埋場對污泥剪切力的要求，填埋場對污泥進場的要求越來越高。除此之外，污泥填埋不僅會嚴重危害填埋場的安全，而且會嚴重污染附近的生態環境。填埋的污泥會造成填埋場滲濾系統的嚴重堵塞，大大縮短垃圾填埋場的壽命，還會嚴重污染附近的地下水。
污泥的土地利用是我國污泥的另一個主要的處置方式。但是我國既沒有系統、科學的管理辦法，也沒有配套的污泥標準系統，故污泥土地利用的安全性正在受到質疑。在土地利用時，由于施用處理不到位的污泥，使得污泥中有效成分不能被充分利用，有的導致土地鹽害、燒苗和病蟲害等問題，污泥在很多地區反而成為了一種污染源。
近年來污泥干化系統設備的國產化發展很快，污泥單獨干化焚燒的案例不多，污泥協同焚燒是污泥熱處理的發展趨勢之一，國內已有實現了規模化的工程示范應用。
其他處置方法如污泥制磚、制陶粒等方式也有相應的應用案例。
此外，據估計我國約14%的污泥沒有得到任何處置，這將給環境帶來巨大的危害。
造成污泥處理處置現狀的原因
技術原因
我國目前的污泥性質與國外發達國家相比存在差異主要表現在：
低有機質（發達國家VSS/SS為60-80%，我國VSS/SS為30-50%）；
高含砂量（污水處理廠普遍采用了圓形沉砂池，脫砂效率低；大量的基建、施工建設，導致泥砂水排入污水管網系統等）；
重金屬含量高（工業污水源頭重金屬處理系統不完善）。
由于污泥含沙量高、有機物低、熱值低，大大影響了污泥能源化處理的經濟效益。重金屬含量高直接影響了污泥土地利用的可能性。
除去我國污泥性質對污泥處理造成度阻礙之外，我國的污泥處理技術的發展也相對滯后。
污泥的厭氧消化是最重要的污泥穩定化的方式。其有良好的有機物降解率（40-60%），可使污泥體積明顯減小；厭氧消化的高溫環境可以殺滅病原菌，實現污泥的無害化；更重要的是厭氧消化相對好氧消化省去了曝氣所需的能量消耗，還能夠產生沼氣，為污水處理廠供給能量。但厭氧消化同樣存在缺點：設備多、工藝復雜，前期投資大；系統受環境條件變化影響較大，一旦受到擾動后恢復緩慢。對工作人員的要求很高。
我國目前還沒有生產厭氧消化設備的能力，厭氧發酵工藝的建設主要依賴進口設備，且水廠管理操作人員的素質也很難達到厭氧消化設備所需要的水平。正是這些技術方面的不足，使得我國實現厭氧消化的水廠十分的稀少。
在污泥處置方面，較為新興的污泥處置的方式中污泥干化焚燒工藝也依然部分依賴國外進口設備。
由此可見，在污泥處理的技術方面，我國仍有待提高，大量的技術空白仍有待科學研究的填補。
政策原因
除了技術原因之外，政策方面的不足是阻礙我國污泥處理處置進步的重要因素。
相較于污水處理，污泥的處理處置投資更大收益缺微小。發達國家污水處理廠的污泥處理投資成本和運行成本占污水處理廠總投資的30-50%[1]。但若污泥處理處置不當，則會造成嚴重污染。因此，基于污泥處理處置投資大、回收少的特點，管理上的嚴格標準，政策上的大力扶持顯得更為重要。
在立法方面，關于污泥的立法明顯滯后，缺乏與污泥處置相關的污染環境防治法規，所以社會對污泥的處理、處置不夠重視。尤其是對污泥的生產者來說尚未有切實的緊迫感。
另外，污泥的處理處置涉及到的部門廣，需要各方面協調和配合，如農業部門、林業部門、環保部門以及建設部門等。這一因素也增加了污泥處理處置的管理協調難度。
應對現狀的措施及未來發展
面對嚴峻的污泥處理處置的形式，未來的發展方向在何處，具體的操作措施又當如何制定，這是我們面臨的最直觀最迫切的問題。國外在污泥處理處置方面走在了我們的前面，他們豐富的經驗和技術值得我們借鑒。
國外發達國家很早就意識到污泥的處理處置是污水處理過程中必不可少的環節，從法律和政策上都對污泥處理處置的目標作了明確規定，并在執行上通過一系列政策予以保障。
美國有約16 000座污水處理廠，年產污泥量3 500萬t(以80%含水率計)。建有650座集中厭氧消化設施處理58% 的污泥。污泥處理中，除了對產生污泥的處理，還將整個污水處理系統與污泥處理系統看做是一個有機的整體，在污水處理中即實現了污泥的共處理（cotreatment）[8]。污泥的最終處置方式分布為：60% 農用、3% 生態修復、17% 填埋和20%焚燒。
自1998年起，歐盟便立法禁止海洋排放污泥，同時規定污泥的衛生填埋需被逐漸禁止[6]。
歐盟國家的50 000 座污水處理廠年產污泥量4 000 萬t(以80%含水率計)，有50%以上的污泥進行了厭氧消化穩定處理，其中英國的污泥厭氧消化率達到66% 。污泥的最終處置方式為：50%以上農用、20% 填埋、20% 焚燒，污泥填埋量持續減少，土地利用量逐漸增加，焚燒量維持不變。
我國城鎮污泥處理處置起步晚且任務緊迫，可以充分吸取西方發達國家的成功經驗。
技術方面，進一步加快污泥處理處置設備的國產化，從而降低污泥處理處置工藝的基建費用。同時還需要提高水廠的管理運行水平，以滿足污泥處理的需求。另一方面，在新興污泥處置領域，當大積極開發污泥資源化處置技術，為污泥的出路廣開源。
政策方面，更有效地協調涉及多單位的污泥處理處置的管理方式。制定更具約束力的強制性污泥排放標準，進而改變水廠以往“重水輕泥”的態度。積極扶持污泥處理處置新技術的研發應用，鼓勵水廠對污泥處理的投入。通過政策調控的手段控制污泥的減量化、穩定化、無害化，鼓勵污泥的資源化。
參考文獻
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2. 余杰, 田寧寧 & 王凱軍 我國污泥處理、處置技術政策探討. 中國給水排水, 84-87 (2005).
3. 杭世珺, 陳吉寧, 鄭興燦, 王凱軍 & 王洪臣 污泥處理處置的認識誤區與控制對策. 中國環保產業, 11-14 (2005).
4. 余杰, 田寧寧, 王凱軍 & 任遠 中國城市污水處理廠污泥處理、處置問題探討分析. 環境工程學報, 82-86 (2007).
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8. Carrère, H. et al. Pretreatment methods to improve sludge anaerobic degradability: A review. Journal of Hazardous Materials 183, 1-15 (2010).
