典型城市市政生活污泥處置現狀及經驗總結
據《“十三五”全國城鎮污水處理及再生利用設施建設規劃》，截至2015年，我國城鎮污水處理能力已達到2.17億m³/d，城市污水處理率達到92%，縣城污水處理率達到85%。一般情況下，處理1萬m³生活污水可產生含水率80%的濕污泥約5~8 t，估算2015年全國生活污泥產量約為10.85萬～17.36萬t/d（含水率80%，下同），而城市污泥無害化處置率約53%，縣城約24.3%。這意味著每年約2 400萬t的城市污泥去向不明，或直接填埋，或丟棄堆積在山溝農田，造成環境污染，帶來經濟損失。
1 我國污泥處理處置現狀
1.1 總體概況
截至2017年底，全國71個城市共162個污泥處理處置項目如圖1所示，涉及26個省/直轄市，以期最大程度上反映我國污泥處理處置現狀。就地區而言，項目主要分布在經濟較為發達的直轄市及省會城市，總規模約5.68萬t/d。處理能力排名前十的省（直轄市）依次為浙江、北京、江蘇、廣東、上海、遼寧、黑龍江、山東、香港、天津。
圖1 2017年我國城市污泥集中處理項目處理能力統計
1.2 項目分析目前使用較多的污泥處理技術包括熱水解、厭氧消化、好氧發酵、干化焚燒、碳化等，各項目視需求選取不同的技術組合。如杭州蕭山區污泥處理工程采用深度脫水+焚燒發電+煙氣處理工藝路線，上海嘉定污水處理廠污泥處理處置項目采用低溫真空脫水干化成套設備技術等。我國污泥集中處理項目處置方式如圖2所示，以土地利用為主的地區最多，主要分布在華北、東北、華中等北方地區，占比約為48.5%；焚燒次之，集中在華東地區，如江蘇、浙江、安徽等地，占比約為32.70%。衛生填埋占比相對較少，除上海外，集中在華南及西南地區，如廣東、重慶等，占比約15.54%。此外，建材利用占比1.91%，其他處理方式，如生物質能利用等占1.27%。
圖2 2017年我國城市污泥項目處置出路統計
北方地區污泥處置出路如圖3所示，處置方式較統一，除山西以焚燒為主，其他地區主要以土地利用為主，部分地區以填埋為主。 圖3 2017年我國北方地區污泥項目處置出路統計
南方地區污泥處置出路如圖4所示，不同省市污泥處置路線有較大差異。其中華東地區基本確定以焚燒作為污泥處置的最終出路，以浙江、江蘇為典型代表；浙江省16個污泥處理項目中，焚燒占比達88.13%，而江蘇省22個污泥處理處理項目中，焚燒占比達72%。華南地區項目主要分布于廣東、廣西兩省；廣東省建材利用與衛生填埋持平，分別占比達38.55%，其次為土地利用和焚燒；廣西省則以土地利用為主，占比達67.4%；西南地區處理方式因城而異，重慶主城區以衛生填埋為主，建材利用為輔，貴州以填埋為主；成都以焚燒為主。
圖4 2017年我國南方地區污泥項目處置出路統計
2 典型城市污泥處理處置技術路線2.1 北京市
北京市污泥處置以土地利用為主，焚燒與衛生填埋為輔見表1。其中，中心城區共有5座污泥處理中心，總規模為6 128 t/d，污泥土地利用占比達100%。通州副中心建有3座集中污泥處理中心，總規模為700 t/d，土地利用占比72%；其余郊區共建6座污泥處理中心，總規模約1 615 t/d，土地利用占比約57%。
表1 北京污泥處理處置項目基本情況
①污泥品質良好，土地利用具有本底優勢。隨著北京非首都職能疏解，中心城區已基本無工業污水接入污水管網，污泥有毒有害物質含量低；此外，雨污分流體系較為完善，污泥有機質含量較高，為土地利用奠定基礎條件；
②北京大氣環境污染控制較為嚴格，對于碳排放管控嚴格，相較焚燒、建材利用等，土地利用更加符合低碳減排理念。在大氣污染防治政策約束條件下，污泥建材利用受限；而與焚燒相比，土地利用在投資與運行方面具有較為明顯的經濟優勢；
③受自然地理條件影響，北京市及周邊地區土地多為沙質土壤，存在改良需求，污泥土地利用具備一定的市場空間。目前北京市啟動新一輪萬畝造林工程，有機肥料缺口較大。污泥產成品作為有機肥料的替代品，具備經濟技術優勢。
2.2 上海市
上海市轄區可按主城及新城兩層級分16區，基本形成石洞口、竹園、白龍港、杭州灣沿岸、嘉定及黃浦江上游、崇明三島六大區域分片處理的污水系統格局，污泥處理系統與污水處理系統相協調見表2。截至2017年底，上海市污泥產生總量約為4 200 t/d（80%含水率計），污泥無害化處置率達95%。污泥處置出路以填埋為主，占比達57.89%；焚燒占比32.58%，土地利用總量較低，占比6.02%，其他方式占比3.5%。為解決上海填埋庫容嚴重不足的困境，2018年白龍港污水處理廠污泥處理處置二期工程及石洞口污水處理廠污泥處理處置二期工程開工建設，均采用焚燒方式處置污泥，總規模可達3 070 t/d。
表2 上海污泥處理處置項目基本情況
①主城區污水來源混雜，工業及生活污水未完全分流，污泥重金屬及有毒有害物質含量超標，且有機質含量低，不利于土地利用；
②主城區用地緊張、污泥填埋庫容極度不足，建設焚燒設施進行污泥減量化、無害化及穩定化處理，可盡快解決主城區污泥處理處置困境；
③上海市社會經濟條件較好，探索發展靜脈產業園模式，污泥集中處理項目遠離居住區，可盡量減輕“鄰避效應”；
④在城市開發新區等有條件實現生活、工業污水分質處理的地區，預留污泥土地利用的可能性，既可響應國家鼓勵污泥土地利用的號召，又可多途徑發展污泥資源化路徑。
2.3 深圳市
截止2017年底，深圳共建成投入使用的污水處理廠共32座，污水處理總能力約520萬t/d，污泥產生總量約為3 300 t/d（以80%含水率計），但市內污泥處理處置能力僅1 850 t/d，約占產生量的56%，其余污泥異地處置見表3。本地污泥處理設施分為廠內設施和廠外設施兩部分，其中大部分污泥在廠內進行處理。廠內設施主要包括深圳水務集團運營及北控水務特許經營的污水處理廠，采用深度脫水技術，將污泥含水率降到60%左右后，運輸至周邊城市進行綜合利用。為解決污泥處理能力不足的問題，《深圳市水務發展“十三五”規劃》提出，采用“廠內深度脫水減量+綜合利用為主”技術路線，鼓勵具備條件的污水處理廠自行處理本廠污泥，并探索與周邊城市聯合處理處置污泥工作機制。
表3 深圳污泥處理處置項目基本情況
①深圳土地開發強度較高，已逼近50%，屬于過度開發狀態，土地資源極其緊張，人均土地面積僅為全國的2.5%；且居民環境意識較強，設施“鄰避效應”明顯，本地污泥處理設施選址落位困難。
②深圳發展初期，基礎設施建設相對滯后，特區內管網基本為雨污合流管網，污泥含沙量高，有機質含量低；特區外工業廢水接入市政污水處理廠的比例約為30%，但污染負荷貢獻率高達70%，導致污泥成分復雜，有毒有害物質及重金屬含量超標，僅部分污水處理廠污泥可達到土地利用的相關標準及規范，限制了土地利用在深圳的規模應用。此外，深圳生態綠地配建規模較大，占深圳總面積的48.8%，綠化殘枝等有機質廢棄物數量巨大，進一步壓縮城市生活污泥土地利用的空間。目前，深圳僅鹽田、蛇口、深南電等項目通過選擇泥質較好的污泥，才具備污泥土地利用條件。
③相關部門缺乏相應的污泥處理監管工具及政策支持，尚未對污泥處理處置全過程進行有效管理、監測與信息公布，公眾抗議污泥焚燒項目的事件偶有發生。2010年老虎坑污泥焚燒廠開始建設，遭到居民強烈反對。2015年上洋污泥焚燒項目建成，因居民抗議，運行困難。
3 總結與思考
3.1 規劃引領，泥水并重
我國早期在城市污水治理方面普遍存在“重水輕泥”現象，隨國家《“十三五”生態環境保護規劃》、《水污染防治行動計劃》中提出要重視污泥處置，各地區結合當前面臨的污泥處理處置困境，逐漸將污泥處置納入城市發展規劃。以上海白龍港污水處理廠為例，規劃早期污水處理廠預留足夠空間，方使白龍港污水處理廠污泥焚燒項目得以在污水處理廠區內部落地，大幅度降低污泥處置項目面臨的立項，選址、落地、環評等難度。2018年7月，上海市公示的《上海市污水處理系統及污泥處理處置規劃（2017-2035年）》中，明確提出污泥處理處置技術路線及項目要求，為日后項目落地提供依據。因此，污泥處理處置作為污水治理的重要組成部分，其發展路徑、設施規劃、空間布局等應被納入市政基礎設施專項規劃，與污水處理系統協同考慮，統一規劃，統籌布局，為未來發展預留彈性空間。
3.2 多點發力，消除鄰避
當前諸多城市污泥處理處置項目雖有規劃引領，但最終因“鄰避效應”在設施建設、運營等各階段遇阻。造成以上現象的原因主要有3個方面。
①污泥處理處置項目對周邊環境影響惡劣。部分城市污泥處理技術落后，除臭設施不完善；或項目設計要求各項衛生指標符合歐盟及國家相關標準，但實際運行過程中卻臭氣沖天，進而引發“鄰避效應”。對此，相關部門應積極學習并引入安全環保的污泥處理處置技術，高標準建設、運營、管理，源頭減少臭氣外排，實現低環境影響，令公眾滿意；
②污泥處理處置項目建筑設計較為直觀，目前多數城市污泥焚燒項目多建設高聳入云的大煙囪，容易給公眾以強烈的視覺沖擊，引起居民對自身居住環境的擔憂。而香港“T-Park”項目主體建筑則通過巧妙的建筑設計，將行政樓和隱蔽的煙道構建在一起，外觀上看不出傳統煙囪的形象；
③污泥處理處置對普通民眾而言，其技術及處理效果屬于相對專業的領域，居民出于對自身居住環境的擔憂，對類似項目會產生本能的排斥反應。因此需要政府及相關部門就污泥處理處置項目的重要性及環境影響進行充分的解釋說明與宣傳科普，進而減輕“鄰避效應”。
3.3 因地制宜，因城施策
不同的污泥處置方式適用于不同的資源環境條件下，選擇時需對污泥泥質、環境容量、城市發展、土地資源及周邊情況等因素進行系統性研究后選擇符合政策要求、順應城市發展趨勢的處置方式。北京市因污泥泥質較好，大氣污染排放壓力較大，本地及周邊區域存在土地改良需求等多個因素，決定了其以土地利用為主的處置方式。上海因其泥質復雜、規劃預留彈性用地且社會經濟條件較好等因素，確定以焚燒為主的處置方式。深圳因土地資源極度緊張，本地綠化等有機廢物消納壓力大等因素，采用本地處置+異地協同的處置方式。各城市應基于當地基礎條件，全方位多角度綜合對比后，選擇適合自身發展的污泥處理處置方式。
3.4 多方協作，合作共贏
污泥處置出路涉及農林、能源、材料、環衛等各部門，建立可協商、共建共享的行業合作機制，有效協調水務、環衛、電力、燃氣、交通、建材等部門之間的利益，才能最終實現污泥資源循環利用效益最大化。
微信對原文有修改。原文標題：我國市政生活污泥處置現狀及經驗總結；作者：安葉、張義斌、黎攀、陸明；作者單位：北京清華同衡規劃設計研究院有限公司。刊登在《給水排水》2021年增刊S1期。
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