記得剛入行的時候，一位前輩曾說過：
“在污泥處理處置工藝的選擇上，不存在一勞永逸的通用解決方案。”
的確，任何一條技術路線的選擇都需要根據污泥的性質、成分、技術水平、當地條件、經濟成本以及污泥最終的去路來決定。
污泥處理處置組合技術選擇路徑
現如今，我國污泥處理處置行業已形成了幾條較為清晰的技術路線。比如，“厭氧消化-土地利用”、“干化-焚燒-灰渣填埋或建材利用”、“工業窯爐協同焚燒”以及“脫水-填埋”等。
但這些技術路線真的適用于你的工作嗎？如果不適用，低碳背景下又該如何結合本土現狀尋找一條合適的污泥出路呢？
或許看完這篇文章，對于污泥處理處置工藝的選擇，你會有更客觀的判斷和答案。
01
厭氧消化-土地利用
污泥的厭氧消化又稱為污泥的厭氧生物穩定，是利用多種（厭氧及兼氧）微生物對污泥進行厭氧生化處理的過程。
污泥經厭氧消化，降解污泥中易腐化發臭的物質，將其轉化為低分子有機物，同時減少病原菌、消除臭味，使污泥達到減量化、穩定化和無害化。
同時，厭氧消化過程中會產生的大量高熱值的沼氣；污泥經脫水處理后，還可進行土地利用或作為水泥廠、燃煤電廠的輔助燃料等，真正意義上地實現了污泥的資源化。
資料顯示，歐美60%以上的污水處理廠都建有污泥消化和沼氣利用設施，通過沼氣發電，其電能可滿足污水廠33%-100%電力。
厭氧消化-土地利用工藝路線圖
影響厭氧消化的因素很多，主要有溫度、污泥齡與負荷、營養物質與C/N比、有毒物質、pH值以及消化池中N的平衡等。
其中，溫度是影響厭氧消化的重要因素之一。污泥厭氧消化反應溫度分別在30℃～36℃和50℃～53℃之間，稱為中溫消化和高溫消化。
高溫消化較之中溫消化分解速率快、產氣速率高、所需消化時間短、寄生蟲卵殺滅率高、有機物降解更徹底，但高溫消化消耗熱能相對較大，耗能高，控制困難。
而與高溫消化相比，中溫消化能耗較少、整體能維持在一個較高的消化水平。
因此，國內污水處理廠污泥厭氧消化多選用中溫消化。
經濟成本
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厭氧消化：單位投資成本（/t DS）=157～321；單位運行成本（/t DS）=264～309。
厭氧消化-土地利用：綜合處理處置成本（/t DS）=750；處理設備占地（m2/t DS）=80～120。
碳排放
厭氧消化-土地利用在碳排放過程中產生的主要碳源為電耗、絮凝劑、未利用甲烷和一氧化氮排放和其他直接或間接的燃料消耗；
碳匯主要為產生的沼氣代替化石燃料利用、代替磷肥和氮肥產生及在污泥肥料施用后分解的被植物直接捕獲的碳量。
02
好氧發酵-土地利用
好氧發酵也稱污泥好氧堆肥，通常是指有氧條件下，在好氧嗜溫菌、嗜熱菌等的作用下，使污泥中的有機物分解，轉化成穩定的腐殖質的過程。
經過好氧發酵的污泥，其含水率可降至 50%左右，可對脫水后污泥實現減量。
發酵污泥的資源化利用主要有：垃圾填埋場覆蓋土、園林綠化及廢棄場地的土地修復等，當然如果污泥中重金屬等有毒、有害物質不超標，一般還可作為有機農肥使用。
值得一提的是，污泥堆肥不適合大規模的污泥處理工程，特別是在南方多雨天氣下，對其反應設施和儲存設施要求相對較高。
好氧發酵-土地利用工藝路線圖
相對于厭氧消化，污泥好氧堆肥的過程中會消耗大量能耗與藥耗，也正因如此，污泥好氧發酵在國外通常作為污泥厭氧消化的補充技術。
經濟成本
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好氧堆肥：單位投資成本（/t DS）=60；單位運行成本（/t DS）=219～250。
好氧發酵-土地利用：綜合處理處置成本（/t DS）=650；處理設備占地（m2/t DS）=150～200。
碳排放
好氧發酵-土地利用在碳排放過程中主要碳源為電耗、絮凝劑、未利用甲烷和一氧化氮排放和其他直接或間接的燃料消耗；
碳匯主要為代替磷肥和氮肥產生和在污泥肥料施用后分解的被植物直接捕獲的碳量。
03
熱干化-土地利用
熱干化技術是指通過污泥與熱媒之間的傳熱作用，脫除污泥中全部或部分水分的工藝過程。
污泥熱干化處理與機械深度脫水等方式相比可使污泥含水率降至10%～30%或者可以全部去除，一般還可根據污泥處置方向調整出料污泥含水率。
熱干化技術處理后，可使污泥深度脫水，實現污泥的減量化。干化后污泥熱值、有機物含量基本不變，而且在高溫條件下，污泥中的微生物基本滅活。干化污泥可以用來堆肥、摻燒、園林綠化、建材原料等，進而實現污泥資源化和無害化。
雖然污泥熱干化工藝占地面積小，集約化程度高，但該工藝流程較長、系統相對復雜、各系統工藝設備繁瑣、運行管理水平及系統安全要求高、工程投資及運行成本高。
04
干化-焚燒-灰渣填埋或建材利用
污泥焚燒是指在一定溫度和有氧條件下，污泥分別經蒸發、熱解、氣化和燃燒等處理方式，使其有機組分發生氧化（燃燒）反應生成CO2和H2O等氣相物質，無機組分形成爐灰、渣等固相惰性物質的過程。
需要特別說明的是，當污泥含水率較高，熱值較低時，直接進入焚燒爐焚燒會消耗大量的輔助燃料，能量利用率低，運行費用高。
因此，采用污泥直接焚燒技術前，應先將污泥干化后再焚燒。
干化焚燒可實現污泥較高程度的減量化、穩定化，當污泥中有毒有害物質含量很高且短期不可降低時這種處理方法尤為適用。
機械熱干化-焚燒工藝路線圖
但是干化焚燒設備投資大，存在潛在煙氣污染，完善的煙氣處理系統不論是投資與運行費用都很高。
經濟成本
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熱干化：單位投資成本（/t DS）=273～365；單位運行成本（/t DS）=750～1000。
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單獨干化焚燒：單位投資成本（/t DS）=365～639；單位運行成本（/t DS）=1025～2045。
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機械熱干化+焚燒：綜合處理處置成本（/t DS）=1778；處理設備占地（m2/t DS）=8～14。
碳排放
機械熱干化+焚燒在碳排放的過程中主要碳源為電耗、絮凝劑、未利用甲烷和一氧化氮排放和其他直接或間接的燃料消耗；
主要的碳匯為灰渣建材利用后替代石灰等建材原料的碳匯。
05
石灰穩定-填埋或深度脫水-填埋
石灰穩定技術是指通過對脫水污泥中添加一定比例的石灰（另需添加特殊調理劑）均勻混合，生石灰和污泥中的物質相互作用，生成穩定的固體化合物，并釋放出大量熱能的過程。
污泥經石灰穩定后，能達到以下效果：1）脫水；2）滅菌和抑制腐化；3）鈍化重金屬離子；4）污泥改性、顆粒化；5）可實現污泥液中總磷去除。
同時，經石灰穩定處理后的污泥資源化前景也十分廣闊，可以作為建筑原料、水泥廠協同焚燒、路基材料、土壤改良劑、垃圾衛生填埋場覆蓋土等。
但石灰穩定固化由于添加大量的石灰固化劑，增加了污泥干物質量，目前大多數地區僅作為臨時應急路線。
深度脫水填埋成本相對較低，但是部分調理劑的添加不利于后續處置，且填埋不可持續，大部分地區選用的態度越來越謹慎，未來深度脫水填埋作為主要技術路線的地區將越來越少，主要作為應急處置方式。
石灰穩定-填埋或深度脫水-填埋工藝路線圖
經濟成本
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生石灰穩定：單位投資成本（/t DS）=54～82；單位運行成本（/t DS）=350～500。
單獨填埋：單位投資成本（/t DS）=183～274；單位運行成本（/t DS）=400～600。
垃圾混合填埋：單位投資成本（/t DS）=27；單位運行成本（/t DS）=48～123。
制磚：單位投資成本（/t DS）=7；單位運行成本（/t DS）=300。
石灰穩定-填埋：綜合處理處置成本（/t DS）=1145；處理設備占地（m2/t DS）=2～5。
深度脫水-填埋：綜合處理處置成本（/t DS）=512；處理設備占地（m2/t DS）=8～10。
深度脫水-制磚：綜合處理處置成本（/t DS）=669。
碳排放
石灰穩定+填埋的主要碳源為電耗和石灰消耗，深度脫水+直接填埋主要碳源為電耗、絮凝劑、未利用甲烷和一氧化氮排放；
可能的碳匯為填埋氣替代化石燃料的碳匯。
綜上所述，如果從經濟成本的角度考慮，組合工藝的選擇順序應該為：
1、濃縮-深度脫水-衛生填埋
2、濃縮-脫水-石灰固化-填埋
3、脫水污泥-高溫好氧發酵-土地利用
4、干化-水泥窯/磚窯-建材利用
5、高溫熱水解預處理-厭氧消化-深度脫水-干化-土地利用/建材利用
6、高溫熱水解預處理-厭氧消化-深度脫水-高溫好氧發酵-土地利用
7、污泥干化-焚燒-建材利用/填埋
而如果從低碳經濟、循環利用角度考慮，組合工藝的選擇順序應該為：
1、高溫熱水解預處理-厭氧消化-深度脫水-高溫好氧發酵-土地利用
2、高溫熱水解預處理-厭氧消化-深度脫水-干化-土地利用/建材利用
3、脫水污泥-高溫好氧發酵-土地利用
4、干化-水泥窯/磚窯-建材利用
5、污泥熱解-回收蛋白-深度脫水-綠化用土/建材用土/燃料
6、污泥干化-焚燒-建材利用/填埋
