城市市政污泥環(huán)保處理現(xiàn)狀調(diào)查及行業(yè)發(fā)展前景思考
——以溫州市為分析視角

葉明亮

（西北農(nóng)林科技大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，西安 712100）

近年來(lái)，黑臭的河道、企業(yè)偷排的污水、惡化的地表水生態(tài)等水環(huán)境問(wèn)題，嚴(yán)重影響了人們的日常生活、飲食衛(wèi)生和身體健康，水污染治理和水生態(tài)保護(hù)成為人們廣泛關(guān)注的話題。為了有效治理水污染，人們需要加大研究力度，做好城鎮(zhèn)污水處理和市政污泥的環(huán)保處理。

1 調(diào)查的基本情況

調(diào)查在溫州市進(jìn)行，溫州市陸域面積12 065 km2，有11個(gè)縣（市、區(qū)）。至2016年底，溫州市有大大小小47家污水處理廠，合計(jì)建成設(shè)計(jì)規(guī)模為212.5萬(wàn)t/d。溫州中環(huán)正源水務(wù)有限公司是溫州市唯一一家具污水處理和污泥處理一體化功能的水務(wù)企業(yè)，它是筆者調(diào)查的主要對(duì)象之一。該公司2016年日平均處理污水21.53萬(wàn)t，全年產(chǎn)生脫水濃縮污泥（經(jīng)過(guò)脫水處理，含水率77.12%）31 087 t；2017年上半年日平均處理污水21.43萬(wàn)t，產(chǎn)生脫水濃縮污泥（經(jīng)過(guò)脫水處理，含水率77.39%）16 744 t。

濃縮污泥是污水處理的產(chǎn)生物，所有的污水處理廠，無(wú)論采取什么樣的處理工藝和技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)出水達(dá)標(biāo)排放，其最終的產(chǎn)生物都是濃縮污泥，只不過(guò)不同的工藝和技術(shù)會(huì)導(dǎo)致最終的濃縮污泥其含水率和毒性等指標(biāo)有所不同?；?yàn)檢測(cè)表明，脫水濃縮污泥易腐爛，有臭味，含有銅、鉛、鋅、鎘、鎳等重金屬成分，含有糞大便桿菌、有毒微生物等毒性物質(zhì)。由于污泥的難處理性，直至現(xiàn)在，脫水濃縮污泥的環(huán)保處理仍是國(guó)際水務(wù)行業(yè)普遍性的技術(shù)難題，也是近二三十年來(lái)困擾我國(guó)地方政府、水務(wù)行業(yè)和高校研究院所的技術(shù)難題。脫水濃縮污泥是污水經(jīng)過(guò)處理的剩余濃縮物，毒性物質(zhì)含量更為集中，如果不慎污染環(huán)境，可能會(huì)造成比污水更大的二次污染。由此可見(jiàn)，作為整個(gè)污水處理的尾部環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)脫水濃縮污泥的環(huán)保處理十分重要。

1 溫州城市市政污泥環(huán)保處理的現(xiàn)狀和成效

國(guó)內(nèi)水務(wù)行業(yè)普遍認(rèn)識(shí)是，市政污泥方面大約1 萬(wàn)t污水處理會(huì)產(chǎn)生5～10 t污泥。按此比率測(cè)算，溫州市47家污水處理廠（建成設(shè)計(jì)規(guī)模212.5萬(wàn)t/d）每天產(chǎn)生的脫水濃縮污泥（以80%含水率計(jì)）約有1 060 ～ 2 120 t。

溫州市日處理規(guī)模較大的污水處理廠大多集中在城區(qū)（鹿城區(qū)、龍灣區(qū)、甌海區(qū)、洞頭區(qū)），共有14家，至2016年底其建成設(shè)計(jì)規(guī)模為77.6萬(wàn)t/d，占全市合計(jì)建成設(shè)計(jì)規(guī)模的36.517 6%，2017年上半年實(shí)際運(yùn)行負(fù)荷比設(shè)計(jì)規(guī)模稍高些，約為105%。按行業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)識(shí)估計(jì)比率測(cè)算，溫州市城區(qū)每天產(chǎn)生的脫水濃縮污泥（以80%含水率計(jì)）約有388～776 t。目前，溫州市城區(qū)脫水濃縮污泥全部實(shí)現(xiàn)了環(huán)保處理，主要由城區(qū)兩個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行處理[1]。

第一個(gè)項(xiàng)目是溫州中環(huán)正源水務(wù)有限公司的“溫州市240 t/d污泥集中干化焚燒項(xiàng)目”。項(xiàng)目位于溫州市龍灣區(qū)，建設(shè)占地20畝，設(shè)計(jì)污泥處理能力240 t/d，項(xiàng)目從2013年3月正式投入試運(yùn)行開(kāi)始至2017年6月，已經(jīng)累計(jì)處理脫水濃縮污泥257 945 t，其中：2016年全年處理71 641 t，2017年1至6月處理34 912 t。項(xiàng)目解決了溫州市城區(qū)3個(gè)污水處理廠的污泥處理出路問(wèn)題，分別是中心片污水處理廠全部污泥、東片污水處理廠全部污泥和西片污水處理廠部分污泥[2]。

污泥干化焚燒項(xiàng)目采用“傾斜漿斗式干化機(jī)+回旋流型流化床”的“半干化+焚燒”工藝技術(shù)，它的工藝原理是：廠外進(jìn)入的污泥經(jīng)過(guò)輸入儲(chǔ)存、污泥干化、污泥焚燒、尾氣處理、灰渣處理等5個(gè)環(huán)節(jié)，將約80%含水率的污泥干化后進(jìn)行燃燒，產(chǎn)生的高溫?zé)煔饨?jīng)過(guò)余熱鍋爐使之產(chǎn)生175℃蒸汽，用于干化濕污泥，熱量不足的時(shí)候添加輔助燃煤，污泥處理最終產(chǎn)生的尾氣經(jīng)過(guò)技術(shù)手段處理實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，污泥經(jīng)過(guò)處理后最終以殘?jiān)惋w灰的剩余物留下，產(chǎn)生殘?jiān)惋w灰占輸入污泥的10%～15%（即約100 t的污泥經(jīng)干化焚燒處理后，只產(chǎn)生約10～15 t殘?jiān)惋w灰），實(shí)現(xiàn)了減量化，污泥經(jīng)過(guò)850℃高溫焚燒后不存在有機(jī)毒性物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了無(wú)害化，殘?jiān)惋w灰被運(yùn)輸?shù)綇S外一家新型制磚廠作為制磚原料加以利用，又實(shí)現(xiàn)了資源化[3]。這個(gè)項(xiàng)目實(shí)質(zhì)是對(duì)脫水濃縮污泥進(jìn)行純環(huán)保技術(shù)處理，該項(xiàng)目的成功運(yùn)行填補(bǔ)了溫州城市市政污泥處理設(shè)施的空白，是目前國(guó)內(nèi)較為系統(tǒng)完整的達(dá)產(chǎn)運(yùn)行的污泥處理項(xiàng)目之一。該項(xiàng)目是國(guó)內(nèi)第一條采用“半干化+焚燒”技術(shù)的污泥處理項(xiàng)目，具有工藝技術(shù)新的特點(diǎn)，在第二屆國(guó)內(nèi)水業(yè)熱點(diǎn)論壇上受到專家關(guān)注，被評(píng)為“2010年度污泥處理處置特別關(guān)注案例”。

第二個(gè)項(xiàng)目是溫州宏澤環(huán)?？萍脊镜摹? 500 t/d濱海新區(qū)污泥焚燒熱電項(xiàng)目”。項(xiàng)目位于溫州市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)濱海園區(qū)，設(shè)計(jì)能力1 500 t/d，分為兩期設(shè)計(jì)、建設(shè)，2014年初開(kāi)始投入試運(yùn)行，2017年實(shí)際日處理污泥能力約300 t，項(xiàng)目解決了溫州市城區(qū)其他污水處理廠的污泥出路問(wèn)題。濱海污泥熱電項(xiàng)目的實(shí)質(zhì)是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的母管制小型熱電廠，在其供熱、發(fā)電的同時(shí)，摻燒部分污泥。它的工藝流程是：污泥先進(jìn)行干燥處理送入干污泥倉(cāng)，再通過(guò)輸送機(jī)送至爐前污泥斗，經(jīng)給料機(jī)送入爐膛，在爐膛內(nèi)經(jīng)干燥燃燒后，爐渣從出渣口排出，飛灰隨煙氣流出爐膛由布袋除塵器收集。燃煤由皮帶送至爐前煤斗，經(jīng)給煤機(jī)送入爐膛循環(huán)燃燒。污泥和煤燃燒所產(chǎn)生的高溫?zé)煔饨?jīng)爐膛、過(guò)熱器，經(jīng)分離器分離后流至省煤器、空氣預(yù)熱器進(jìn)行熱交換，經(jīng)煙氣尾氣處理裝置、引風(fēng)機(jī)，最后經(jīng)煙囪排入大氣。

這兩個(gè)項(xiàng)目的投入運(yùn)行，結(jié)束了之前溫州市對(duì)城區(qū)市政污泥填埋處理的歷史。另外，溫州市除城區(qū)4個(gè)區(qū)之外的其他縣（市區(qū)）采取干化焚燒、堆肥、制作建筑材料、進(jìn)入垃圾焚燒廠混合焚燒等方式對(duì)市政污泥進(jìn)行處理。

2 國(guó)內(nèi)城市市政污泥環(huán)保處理存在的問(wèn)題和困境

通過(guò)對(duì)溫州市市政污泥處理行業(yè)的調(diào)查，筆者了解了國(guó)內(nèi)城市市政污泥處理行業(yè)存在的問(wèn)題和困境，其主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

2.1 存在“重水處理輕泥處理”思維

各地普遍非常重視城鎮(zhèn)污水處理配套設(shè)施的建設(shè)以及出水水質(zhì)的提高，對(duì)市政污泥的潛在污染風(fēng)險(xiǎn)缺乏足夠的重視，對(duì)市政污泥的環(huán)保處理不如污水處理重視，這種“重水處理輕泥處理”的思維現(xiàn)象一定程度制約了污泥處理的加速發(fā)展。

2.2 污泥的無(wú)害化處理處于較低水平

隨著污水處理技術(shù)的提高和水質(zhì)處理程度的深化，污泥產(chǎn)生量逐年提升，積存的污泥量大，但受很多因素制約，部分地方只是對(duì)污泥進(jìn)行自然干化、堆肥、填埋等一般處理，未對(duì)污泥的毒性探討作深度處理。目前，我國(guó)污泥處理65%采用填埋方式、15%采用堆肥方式、6%采用自然干化方式、3%采用焚燒方式、11%采用其他方式，而其中許多處理并未實(shí)現(xiàn)真正有效的無(wú)害化[4]。

2.3 污泥的資源化利用未得到充分重視

各地普遍將市政污泥視為污染物，只注重污泥的污染消除，往往采取填埋處理方式，消耗了土地資源，沒(méi)有從資源綜合利用的角度考慮污泥的資源化，使無(wú)害化處理后的污泥能用于農(nóng)田林地施用、土壤修復(fù)改良、制作建筑材料等。

2.4 現(xiàn)階段尚不成熟完善的技術(shù)制約了行業(yè)的發(fā)展

市政污泥有填埋、堆肥、自然干化、焚燒等處理方式，但其中許多處理并未實(shí)現(xiàn)真正有效無(wú)害化，依然存在二次污染風(fēng)險(xiǎn)、應(yīng)用受限、工藝運(yùn)行不夠穩(wěn)定可靠等情況。雖然“干化+焚燒”是市政污泥實(shí)現(xiàn)無(wú)害化處理的較理想方式，但目前國(guó)內(nèi)像上海石洞口污泥干化焚燒廠、溫州市240 t/d污泥集中干化焚燒項(xiàng)目這樣較為成熟的技術(shù)案例稀少，業(yè)內(nèi)缺乏可借鑒的成熟經(jīng)驗(yàn)，一定程度制約了“干化+焚燒”等處理工藝的應(yīng)用推廣。

3 我國(guó)市政污泥處理行業(yè)發(fā)展前景的展望

我國(guó)國(guó)內(nèi)的市政污泥處理技術(shù)相對(duì)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家，行業(yè)發(fā)展相對(duì)滯后，不如發(fā)達(dá)國(guó)家完善，但是我國(guó)的市政污泥處理有著巨大的發(fā)展前景。

3.1 環(huán)境保護(hù)壓力的因素

濃縮污泥中含有銅、鋅、鉻、汞等有害重金屬，大量的細(xì)菌、病原微生物、寄生蟲(chóng)卵，鹽類、多氯聯(lián)苯、二噁英、放射性核素和其他難降解物質(zhì)等。如果得不到真正的無(wú)害化處理，其很容易對(duì)環(huán)境和人體造成二次污染。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)各地就有多起違法傾倒污泥事件被曝出，引起社會(huì)強(qiáng)烈關(guān)注。據(jù)公開(kāi)報(bào)道，2006年10月至2007年7月污泥傾倒在永定鎮(zhèn)上岸村的“北京污泥第一案”；2012年4月蘇州吳中區(qū)污泥非法傾倒案；2013年3月南京污泥違法傾倒案；2010年9月至10月海寧制革污泥違法傾倒案；2011年11月佛山印染污泥違法傾倒案；2012年4月至6月嘉興化工污泥非法堆積案，這些事件均給環(huán)境造成嚴(yán)重污染，產(chǎn)生惡劣的社會(huì)負(fù)面影響。不合法的污泥處理存在違法風(fēng)險(xiǎn)，尋找環(huán)保的污泥處理方式，使之減量化、無(wú)害化、資源化，成為環(huán)境污染治理中亟需解決的課題。

3.2 治水形勢(shì)倒逼污泥資源化

根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局公布的《2015年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》，至2015年年末，我國(guó)城市污水處理廠日處理能力達(dá)到13 784萬(wàn)m3。同濟(jì)大學(xué)環(huán)境學(xué)院院長(zhǎng)戴曉虎測(cè)算，我國(guó)每年產(chǎn)生3 000～4 000萬(wàn)t含水率在80%左右的市政污泥。“十三五”期間，污泥量還會(huì)繼續(xù)增加，預(yù)計(jì)到2020年，我國(guó)的市政污泥產(chǎn)量將達(dá)到6 000～9 000 萬(wàn)t[4]。與污泥產(chǎn)量連年遞增趨勢(shì)相背的是污泥有效處理率偏低。2015年年底，北京市人大常委會(huì)法律檢查組數(shù)據(jù)表明，北京污泥無(wú)害化處理率僅為23%，而全國(guó)有效處理率也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于30%。但是，資源化是污水處理未來(lái)發(fā)展的方向，污泥的資源化利用是未來(lái)需要突破的重要環(huán)節(jié)[5]。不斷嚴(yán)峻的治水形勢(shì)倒逼著污泥實(shí)現(xiàn)資源化利用。

3.3 環(huán)保政策硬性規(guī)定的因素

環(huán)境污染治理的壓力和社會(huì)的關(guān)注促使國(guó)家不得不對(duì)市政污泥的處理重視起來(lái)，國(guó)家的重視又促成了市政污泥處理行業(yè)的更快發(fā)展。2015年，我國(guó)相繼頒布了一系列國(guó)家政策和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，其中國(guó)務(wù)院2015年4月2日發(fā)布的《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》明確：現(xiàn)有污泥處理處置設(shè)施應(yīng)于2017年底前基本完成達(dá)標(biāo)改造，地級(jí)及以上城市污泥無(wú)害化處理處置率應(yīng)于2020年底前達(dá)到90%。政策表明，我國(guó)未來(lái)市政污泥市場(chǎng)有著巨大的發(fā)展空間，隨著政策利好和高成長(zhǎng)性因素的驅(qū)動(dòng)，市政污泥處理行業(yè)有望突破瓶頸期，駛?cè)肟燔嚨馈?/p>

3.4 技術(shù)手段也已經(jīng)日臻成熟

我國(guó)市政污泥處理的起步相對(duì)較晚，初期污泥處理方式較為簡(jiǎn)單，許多污水處理廠污泥處理能力不足、技術(shù)手段落后，大量污泥沒(méi)有得到真正無(wú)害化處理，給水體、土壤和大氣帶來(lái)二次污染，對(duì)生態(tài)環(huán)境構(gòu)成再次威脅。近二三十年來(lái)，我國(guó)在市政污泥處理方面的技術(shù)研究發(fā)展取得顯著成果，大力引進(jìn)國(guó)外技術(shù)進(jìn)行消化吸收，也擁有不少自己創(chuàng)新的技術(shù)。2011年3月，住建部和國(guó)家發(fā)改委發(fā)布了《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置技術(shù)指南（試行）》，介紹了4種污泥處理方式及相關(guān)技術(shù)，分別是污泥土地利用、填埋、建材利用、焚燒（見(jiàn)表1）。技術(shù)指南對(duì)于我國(guó)若干年后污泥處理技術(shù)的發(fā)展引導(dǎo)有著重要的指導(dǎo)意義。

表1 四種污泥處理方式及優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)

技術(shù)指南指出的4種處理方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，但從總體上衡量，“干化+焚燒”是現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)污泥實(shí)現(xiàn)無(wú)害化處理的較理想方案。

市政污泥環(huán)保處理對(duì)于國(guó)內(nèi)來(lái)講是個(gè)全新的技術(shù)課題，缺乏可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。污泥處理相對(duì)污水處理有其更復(fù)雜的工藝和安全特殊性，加之國(guó)內(nèi)東西南北各地的污泥泥性存在較大差異，目前國(guó)內(nèi)采用類似干化焚燒處理的成功案例稀少，只有三四個(gè)。例如，上海石洞口污泥干化焚燒廠，為國(guó)內(nèi)第一家應(yīng)用干化+焚燒技術(shù)的工廠，采用流化床低溫全干化和鼓泡式流化床焚燒工藝，該廠2004年12月投入運(yùn)行，日均處理污泥213 t（含水率約80%）。溫州中環(huán)正源水務(wù)有限公司的“溫州市240 t/d污泥集中干化焚燒項(xiàng)目”，為國(guó)內(nèi)第一條采用半干化+焚燒技術(shù)的污泥處理線。這些項(xiàng)目為國(guó)內(nèi)其他地方污泥無(wú)害化處理工藝的成功運(yùn)行提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)積累、良好的應(yīng)用價(jià)值、一定的示范效果，我國(guó)市政污泥處理項(xiàng)目可以加速起步。

4 結(jié)語(yǔ)

污泥處理是污水處理的最終環(huán)節(jié)，也是最為重要的環(huán)節(jié)，污泥得到環(huán)保處理，整個(gè)污水處理才算真正實(shí)現(xiàn)環(huán)保閉環(huán)處理。污水處理中活性污泥的發(fā)現(xiàn)已經(jīng)有100多年的歷史，今日，這個(gè)世界性的技術(shù)難題應(yīng)當(dāng)有所突破。治水躬親，止于至善，廣大科技工作人員投身治污，責(zé)無(wú)旁貸。

1 廖建勝，李文興，單 躍，等.溫州市污泥集中干化焚燒廠工程設(shè)計(jì)及調(diào)試運(yùn)行[J].中國(guó)給水排水，2016，32（22）：73-77.

2 李文興，鄭秋鵑，廖建勝，等.溫州市污泥干化焚燒處理工程技術(shù)改造[J].中國(guó)給水排水，2017，33（2）：90-95.

3 熊 鍵.城市市政污泥處理工藝簡(jiǎn)析[J].環(huán)境與發(fā)展，2017，（3）：75-76.

4 中國(guó)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng).中國(guó)污泥處理市場(chǎng)現(xiàn)狀分析及發(fā)展趨勢(shì) [EB/OL].（2016-08-18）[2017-10-29].http://www.h2o-china.com/news/244769.html.

5 中國(guó)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng).2016年我國(guó)污泥處理產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及投資前景分析[EB/OL].（2015-12-11）[2017-10-28].http://www.chyxx.com/industry/201512/367921.html.