我国污泥处理处置现状及发展前景_张勇

“十一五”期间，我国城镇污水处理厂数量年均 增长 8%，截至 2013 年三季度末统计，已建设污水 处理厂 3 501 余座，城镇污水处理量已达到 300 多 亿 m3，并且在污水处理能力及效率增长的同时，污 泥的产量迅速增加，产生的污泥量（按含水率 80% 计）达 3 000 万 t 左右［1］。 而“十二五”期间以新增污 水处理量运行负荷率为 75%计 算 ， 污 泥 (含 水 率 80%)年产量将以 246 万 m3/年的速度递增，初步推 算全国年干污泥产量为 1 200 万 t 左右， 湿污泥 6 000 万 t 左右［2］。 大量未得到妥善处理的污泥会造 成严重的污染与再污染， 这已引起了全社会的关 注，并促使了污泥处理处置市场的形成。
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运输条件、季节性需求变化的影响。 缺点主要是能耗很大，蒸发 1 t 水需消耗 1 000
kW 电能或者 90～100 m3 天然气； 干化过程中可能 存在物料燃烧、爆炸等安全问题；热干化产品遇水 将再次成为含水污泥；热干化时产生的尾气含有对 人体有害的臭气和其它污染物质。 1.2.3 污泥焚烧
因为污水处理厂剩余污泥含水率一般都较高 （80%左右），所以污 泥热值 较 低 ，如 果 采 用 直 接 焚 烧 的 方 式 ，则 需 消 耗 大 量 的 辅 助 燃 料 （ 煤 或 油 ）， 焚 烧运行的成本很高。 因此，污泥需要经过必要的预 处理使其含水率降低到一定值后才能进行焚烧。 一 般污泥含水率小于 50%、低位热值大于 5 000 kJ/kg 时可以不加辅助燃料自持燃烧，否则需要污泥干化 焚烧或加助燃剂燃烧。除了污泥直接焚烧外，还可以 将污泥和煤或油等可燃物混合焚烧，既充分利用了 污 泥 的 热 值 ，又 达 到 了 节 约 能 源 的 目 的 ［9］。
第10 期
张 勇：我国污泥处理处置现状及发展前景
● 污水治理
形式的堆肥形式一般应用于小型项目中 。 ［11］ 机械化好氧堆肥的主要技术特点是节约能耗，
化害为利，无二次污染。 污泥中有机物在氧化作用 下与好氧菌充分反应，放出热量，使堆肥物料自然 产生高温，无论室外温度如何，均能保持 60 ℃以上 的高温。 这种生化反应过程不需施加任何燃料。 生 物能使小分子有机物分解，大分子有机物降解稳定 பைடு நூலகம்。 好氧发酵过程不产生甲烷等厌氧气体，仅产生 较小的臭味，由于持续高温杀死了病原体和杂草种 子，彻底使污泥无害化。 可采用源头控制和特殊添 加物使污泥中重金属在碱性介质作用下稳定化、无 害化 。 ［12］
我国目前主要应用的污泥处理与处置方法有 污泥填埋、污泥热干化、污泥焚烧、污泥堆肥、污泥 电厂混烧、石灰干化等。 1．2．1 污泥填埋
污泥填埋分为单独填埋和混合填埋。 单独填埋 是指污泥经过简单的灭菌处理，直接倾倒于低地或 谷地后加以封固，其在美国应用较多。 而混合填埋 则是指脱水污泥与城市垃圾混合在一起进行填埋 的 方 式 ，主 要 应 用 在 我 国 和 欧 洲 ［7］。
由于污泥中富含 N、P、K 等营养物质， 成为近 年来发展较快的污泥利用途径。 在高温好氧堆肥过 程中，经过好氧微生物作用稳定熟化后，其易于植 物和作物吸收，是非常好的生物有机肥料，可与营 养素混合制成复混肥或各种土壤改良剂，主要包括 污泥农田利用、林地利用、贫痔地的修复及改良和 园林绿化建设等。在国外，污泥及其堆肥作肥源农用 已有多年的历史， 城市污泥农用比例最高的是荷 兰 ，占 55%；其 次 是 丹 麦 、法 国 和 英 国 ，占 45%；美 国占到 25%。
污泥热干化工艺分为自然干化和加热人工干 化两种。 自然干化主要利用太阳能来蒸发水分，因 而具有投资低、成本低等优点，但占地面积大，容易 兹生蚊蝇、散发臭气。 加热人工干化，主要是采用热 量对污泥进行干燥处理。
污泥热干化的优点主要有利用热能将污泥烘 干至含水率 10%以下， 微生物活性受到完全抑制， 运输与储存过程中不会产生臭味等有机物腐化现 象，有利于长时间储藏和运输；热干化过程的高温 （大于 90 ℃）灭 菌效果彻底，产品可完全达到 杀菌 卫生指标；干化后的污泥呈颗粒或粉末状，保持了 原有的营养成份，适于做农用肥料；此外，基本不受
污泥高温好氧堆肥技术是利用微生物的作用 熟化降解污泥的高效生化反应过程。 此技术在充分 利用污泥资源的同时，又节约了污泥的最终处置费 用， 是一种满足土地利用要求的污水污泥处理技 术。 目前污泥堆肥所采用的主要工艺形式分为静态 和动态两种，又可根据污泥在堆肥过程中堆放的形 式，分为条垛式和仓式两种，其它还有一些反应器
目前我国用于污水处理厂污泥处理处置的投 资约占总投资的 20%～30%， 远远低于发达国家污 泥处理处置投资在污水处理厂总投资中的比例 （50%～70%）， 我国污泥处理和处置处于严重滞后 状态。 “十二五”期间，国家开始重视污泥的处理处 置问题， 鼓励发展污泥无害化后进行土地综合利 用， 中央财政投入大量资金用于污泥处理与处置。 “十二五”期间，污泥处理处置市场将得到进一步发 展，将成为继污水处理之后的下一个投资热点［4］。
Vol．32，No．10 2014 年 10 月
中国资源综合利用 China Resources Comprehensive Utilization
● 污水治理
我国污泥处理处置现状及发展前景
张勇
（机科发展科技股份有限公司，北京 100044）
摘要：简述了我国污泥处理处置现状并预测了“十二五”期间污泥产量，同时介绍了目前我国针对污泥
污泥填埋由于操作简便、处理成本低、技术成 熟，在我国得到广泛运用，目前用填埋法处理的污 泥约占污泥总处理量的 31%，但大多为不符合环境 标准的简易填埋，同时由于占用大量土地，选址困 难，降解过程中会产生大量废气和渗滤液，易造成 填埋场爆炸和地下水污染等原因，其在污泥处置中 的比例已逐渐减少。 我国近年公布的《城镇污水处 理厂污泥处置混合填埋泥质》（CJ/T 249-2007）中规 定，混合填埋泥质的含水率应不大于 60%，现有的 污泥脱水技术很难达到这一要求（一般出厂含水率 在 80%左右）。 污泥填埋技术并不适合我国污泥处 理处置的长期发展，无论从技术上还是政策上都处 于濒临淘汰的状况。 1．2．2 污泥热干化
Abstract：The current situation of China's sludge production was presented in this paper and the amount of sludge production was predicted during the "12 th Five -Year" plan. Main sludge treatment and disposal technologies used in China such as landfill， combustion， thermal drying， aerobic composting and lime drying were introduced. Sludge treatment and disposal policies recently issued were also presented. The investment demand of sludge treatment and disposal was predicted simply during the "12 th Five-Year" plan. Keywords：sludge treatment and disposal； current situation； development prospects
1 我国污泥处理处置现状与技术分析
1．1 污泥产生量 “十一五”期间，随着社会经济和城市化的发
展，我国城镇污水处理率不断升高，城镇污水处理 厂污泥的产量也急剧增加。 目前城镇污水处理厂的
污泥总产量已达到 2 433 万 t/a，同时以年均 12%的 速度增长。 在地域分布上，污泥主要产于中东部地 区。 东部 11 个省（市）污泥产生量占全国污泥总量的 64%，中部 8 省占全国总量的 21%，西部 12 个省占 全国污泥总量的 15%。 根据预测，2015 年全国城镇 污水处理厂污泥产生量将达到 3 560 万 t。 这些数 量巨大的污泥若得不到有效处理与处置，会经过多 种途径使污染物再次进入水体，致使污水处理会因 为 污 泥 处 理 环 节 造 成 巨 大 的 经 济 和 环 境 代 价 ［3］。
处理处置所采用的填埋、焚烧、热干化、好氧堆肥、电厂混烧及石灰干化等主要工艺技术及近期所颁布
的有关污泥处理处置政策，并对“十二五”期间污泥处理处置投资需求进行了预测。
关键词：污泥处理处置；现状；发展前景
中 图 分 类 号 ：X703
文 献 标 识 码 ：A
文 章 编 号 ：1008－9500（2014）10－0023－04
收 稿 日 期 ：2014－08－11 作者简介：张 勇（1973－），男，江苏徐州人，工程师，从事污水处理厂污泥处理处置技术的研究工作。
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● 污水治理
中国资源综合利用
第10 期
1．2 污泥处理与处置技术 污泥处理与处置包括污泥处理和污泥处置。 污
泥处理是指污泥经过浓缩、调理、脱水、稳定、干化、焚 烧过程后，达到“减量化、稳定化、无害化”的全过程； 污泥处置则是指对处理后的污泥，或弃置于自然环 境中（地面、地下、水中）或再利用，能够达到长期稳 定并对生态环境无不良影响的最终消纳方式 。 ［5-6］
污泥焚烧法是一种高温热处理技术，即污泥在 过量空气条件下于焚烧炉中进行氧化分解，污泥中 的有毒有害物质在高温下被破坏的过程，可分为直 接焚烧和混合焚烧两类。 污泥焚烧技术的特点是减 量效果好，可以杀死病原菌，焚烧产生的热量可以 回收利用。 该技术在日本、奥地利、丹麦、德国等国 占 比 例 较 高 ［8］。
Current Situation and Development Prospects of China's Sludge Treatment and Disposal