时间：2023-12-25 16:56:05
为了集思广益助推广东实现污泥“无害化、减量化、稳定化、资源化”处理目标，11月18日，由广东省环境保护厅主办，广东省环境保护产业协会承办的“全省城镇污水处理厂污泥处理处置技术交流会”在广州举行，来自政府、科研机构、企业的代表们共同对如何提高广东省污泥处理处置技术水平、破解污泥围城现状等问题进行了有益的交流。
污泥无害化处理能力日增
据了解，早在2012年省环境保护厅印发的《广东省固体废物污染防治“十二五”规划》中，就提出了广东污泥处理处置工作总体目标，要求到2012年底，全省污泥无害化处理处置率达到80%，到2015年，全省污泥无害化处理处置率达到100%。
时过三载，笔者从省环境保护厅固废与重金属管理处获悉，截至2015年上半年，全省共建成污水处理设施487座，日处理能力达2413万吨，全年污泥产生量约362万吨（含水率80%）。全省已建成的污泥集中处理处置项目21个，污泥处理处置能力达261.9万吨/年，污泥无害化处理率超过81%。珠三角地区所有中心镇，深圳、珠海、佛山、东莞、中山市建制镇均已建成生活污水集中处理设施及相应的配套污水收集管网。珠海、佛山、惠州、江门市和顺德区城镇污水处理厂污泥已基本实现无害化处理处置。
据悉，当前广东污泥处理方式主要以填埋方式为主，约占50%；土地利用方式约33%，如肥料利用、制营养土、园林绿化、农用等；建材利用约11%，包括水泥窑协同处置、制砖等，其他的还有干化焚烧及制生物质燃料（约5%）等。
省环境保护厅固废与重金属管理处有关负责人表示，近年来，为加强城镇污水处理厂污泥污染防治工作，从2012年起广东已将污泥处置工作列为全省环境保护工作重点之一，要求各市加大力度推进污泥处理处置设施建设，同时，根据省环境保护厅制定的《广东省严控废物处理单位审查和许可指南》指导，要求各市环保部门将许可证审批工作与加强环境监管结合起来，认真落实属地监管责任，严格污泥生产源管理、许可证单位备案管理及加大日常巡查核查力度，并建立全省统一的污泥转移联单制度。可以说，这些举措都有效地促进了全省污泥无害化处理处置能力大幅度提升。
粤污泥治理面临多难点
此次举行的交流会，吸引了广东省内外逾200家企业400余人参加，来自国内外从事污泥处理处置减量化、资源化的技术研发专家，为参会代表介绍了污泥处理技术的最新发展情况。有关专家指出，目前国内固废处理处置技术和污染防治水平的发展参差不齐，污泥的有效处理和利用已成为环境综合治理工作中的新难点和新挑战。
对此，省环境保护厅环境监测与科技标准处有关负责人坦言，污泥无害化处理处置是衡量城镇生活污水治理成效的重要指标，广东污泥处理处置目前仍存在规划滞后、配套政策不完善、技术定位不准确等问题。
省环境保护厅固废与重金属管理处人士分析指出，目前，广东污泥处理处置设施建设依然滞后于污水处理设施建设。如广州、深圳、中山等珠三角地区核心城市污泥处理处置能力不足；汕头、韶关、梅州、汕尾、清远、潮州、揭阳、云浮等市尚未建设污泥处理处置设施，仅靠填埋，存在较大的环境风险。
同时，污泥处理处置技术水平整体不高。随着广东污染减排工作的大力推进，城镇污水集中处理设施不断上马，污泥产生量不断增长。“十二五”期间，广东新增污水处理规模500多万吨/日，污泥产生量将超过11000吨/日。尽管我省已建成水泥窑协同处置、污泥堆肥、污泥制清洁燃料、污泥制砖等项目，但总体综合利用项目规模不大，技术水平、处理率不高，广东尚有近50%污泥进入垃圾填埋场处置。
此外，污泥环境监管能力薄弱。广东污水处理能力连续多年位居全国首位，污泥处理处置压力大、污染防治任务繁重，各级环境监管人力普遍不足，难以适应经济社会快速发展下的环境监管需求。
多措并举
推污泥治理实现“四化”
广东省环境保护产业协会有关专家表示，近年广东污泥处理处置业发展较快，市场化程度大大提高，污泥处理处置领域逐渐显示巨大的市场潜力。如何推动广东城镇污水处理厂污泥“减量化、稳定化、无害化、资源化”的处理水平，解决污泥围城现状等问题，也引发了政府部门与行业的共同思考。
省环境保护厅相关部门人士表示，针对广东省的实际情况，广东环保部门将“多措并举”加强污泥治理，一方面加强部门协作，按照国家《关于促进生产过程协同资源化处理城市及产业废弃物工作的意见》要求，结合广东省城乡生活垃圾、生活污水处理需要组织编制“十三五”规划，加快推进城乡生活污水污泥无害化处理处置设施建设，积极开展协同资源化处理废弃物的试点示范工程，进一步提高污泥无害化处理和资源利用水平。同时，加强污泥处理处置工作考核，通过加大对地方政府关于污泥无害化处理处置率指标的考核，促进地方政府落实环境保护责任，切实加大污泥处理处置设施建设。
另一方面，在现有国家城镇污水处理厂污泥处置标准的前提下，要逐步完善适合广东的污泥处理处置技术规范及运营监管的相关标准，推动污泥处理处置市场的健康有序发展。并且，大力推广先进实用的污泥处理处置技术，加快培育一批在污泥处理处置治理领域的龙头骨干企业，环保部门鼓励省内环保企业、科研院所及高等院校优势互补，在污泥处理处置领域研发一批具有核心竞争力的自主知识产权技术。
关键词：城市污水处理厂 污泥资源化产业发展 若干政策问题
前言
污泥的安全、卫生、无害化体现了人与自然的协调。人源于土，终归于土。人类生存的基本自然条件是淡水与土壤，污泥是城市发展的产物，却异化为“城市环境新隐患”。污泥处理处置的不完整，表现出人类的幼稚与自私，在我国则表现为环境产权的缺失。如果说“非典”是中国融入现代文明进程的挫折与代价，那么，禽流感就不仅仅是“杀鸡给猴看”，而且警示人类生存环境的脆弱。“戴口罩的春天”结结实实封住了国人太好吃的嘴：这一切将在很大程度上影响与改变我们的生活。
“泥水并重”是城市成熟的标志，是人类睿智的体现，是污泥产业的发端，至少是一种负责任的态度。就此，看谁在这条道路上跑得最远：污泥的资源化是最有生命力的，因为脚下的土壤贫瘠、人口众多、经济欠发达，粮食安全、环境安全均具有战略产业的意义。
“污泥浓缩、脱水—外运（填埋）”不仅是写在设计文件中的“经典”语言，也是污水处理厂实际污泥处理的“习惯”做法，本质上是被动地“逃避”污泥；另外一个极端是不顾实际情况和经济承受能力一味追求“消灭污泥”：填埋和焚烧——发达国家已经限制和淘汰的处置手段。无论是“逃避”还是“消灭”在理论上是片面的，在实践中是有害的，我国制定污泥产业化技术政策一定要保持清醒的认识。
“逃避”和“消灭”都是不负责任的，资源化的选择是明智的。资源化处置是以资源化利用为目标的一种安全、有效、经济的处置方式，在实现污泥无害处置的同时，还有利于保持生态平衡，降低处置成本，促进循环经济的发展。
化腐朽为神奇，变污泥为沃土：靠勇气，凭良知。技术。政策。资金。
开辟一个市场，导引一片产业。人总是要做些事情的。尤其是做好事，做善事。对得起这份俸禄，对得起这片环境，对得起母亲。
一、对污泥的哲学思考
1.1 环境与发展
污泥是污水处理过程中产生的一种含水率很高的絮状泥粒，它实际上是由污水中的悬浮物，微生物及所吸附的有机物以及微生物代谢活动产物所形成的聚集体。按含有的主要成分的不同，污泥可分为有机污泥和无机污泥两大类。城市污水净化厂是城市发展的产物，是人类聚集的结果。污泥也是如此。农耕文明的“肥水不落他人田”不会带来污泥的处理处置之类的社会问题，也不会导致区域有机质的缺失。大工业革命积聚的城市生活群体排泄物具有“规模化”特征，污水、污泥、垃圾处理成为城市经济的派生物，直至演变为“城市环境新隐患”。远离农田的污泥失去了其作为肥料的自然属性和经济价值。
城市生活污水、污泥、垃圾是大工业的产物，是城市发展过程的衍生物，是城市生态环境的重要组成部分。阿根廷·世界环境与发展大会通过的《布宜诺斯艾利斯宣言》警示人类的生存必须建立在环境与发展协调的基础上，即发展要注意保护环境，发展不能以损害环境为代价。2003年的SARS 和超速增长的GDP 像一对孪生兄弟缠绕着中华儿女的双足：树立与落实科学的发展观关系到中华民族的存亡。与时俱进的共产党人痛定思痛，确立以人为本，坚持与促进全面、协调、可持续发展的科学发展观。
用生态理论与科学发展观反思我国固体废弃物处理处置的基本方针：稳定化、减量化、无害化，不难看出，认知固废的角度和相应采取的策略存在着较大的偏差。尽管可能与我国目前的经济发展水平相适应，但总体判断是消极的，把经济发展与环境保护对立起来作为一个国家的产业政策甚至是有害的。对城市污水污泥来讲，“减量化”与“稳定化”是手段，“无害化”是其直接目的。手段的失效，目的就无从谈起。考证厌氧消化—填埋、热干化—焚烧等常规的处理处置方式，其处理过程及剩余物处置无法实现污泥的最终无害化处置。
因此，资源化是污泥最彻底、最安全、最经济的处置方式。
1.2 资源化的意义
人类是生态系统的一员，既不可能违背生态系统规律，也不可能脱离生态系统而生存。循环经济理论表达了人类对自然与自身的深刻反省——人是自然·生物圈的一部分，不是万能的上帝。人与其他生物一样依存于自然，生生不息，循环往复。人类对许多重要资源的使用和浪费以及污染物的产生都已经超过了可持续的比率。按照生态理论的观点，污泥是生物圈有机质链条的重要组成环节，长时期缺失（焚烧、填埋）将导致区域生态的失衡。《污水污泥使用或处置的标准》（美国联邦法规总则中的第40 项），于1993 年3 月22 日实施。首次将污泥定义为“生物固体”：生物固体是污水处理后产生的一种可以有益回收再利用的初级有机固体产品。随着人们生活水平的提高，污染总量的加大，对环境标准的要求将会越来越严格，从而也使治污成本迅速上升，进而加大能耗，增加环境和社会负担。我们必须考虑到社会总支出和环境保护的协调，以及社会和环境的承受能力。不能一方面不计成本追求污泥处理处置的“绝对安全”，另一方面由于能耗的加大与成本的上升造成新的消耗性污染。
可持续发展的社会在技术和经济上都是可能的。资源化是处理处置过程的统一，处理是为了利用，结果决定过程。因此，资源化真正实现了污泥的无害化处置。把资源化放在首位的观点是人类对自然本质的感知。坚持资源化为主的方针，促进循环经济建设，维护区域生态平衡，本着节俭、安全、环境、资源的方针，选择市场化、产业化的发展道路，以科学、公平、持久的态度对待污泥的处理处置。
1.3 坚持与落实科学的发展观
生态产业革命与发展立足于自然、社会、经济的全面协调发展与进步，统筹兼顾，保持人与自然的生态平衡，把坚持以人为本和实现经济社会全面、协调、可持续发展统一起来。科学发展观的实质是要抓住和用好战略机遇期，既不能盲目自大重蹈发达国家的覆辙，也不能跟在别人后面亦步亦趋。科学发展观进一步指明了新世纪新阶段我国现代化建设的发展道路、发展模式和发展战略，进一步明确了中国要发展、为什么发展和怎样发展的重大问题，是全面建设小康社会和实现现代化的根本指导方针。
把污泥的无害化处理处置上升到牢固坚持和树立科学发展观的高度，按照循环经济的观点自觉把污泥的处理处置与生态平衡结合起来，避免重复和浪费。
二、环境产权
环境问题的重要特点，在于其“外部不经济性”。环境产权的非人格化是污泥处理处置的制度设计缺陷和政策制定的滞后。我们无法设想把污泥排入某家产权明晰的鱼塘或水域，但却可以公然的或者是睁一只眼闭一只眼排入河流、湖泊、海洋等公共水域。《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）已明确规定了污泥排放标准，与此同时颁布的《排污费征收使用管理条例》（2003-1-18）将排污收费由原来的超标收费改为排污即收费与超标收费并行，将超标单因子收费改为总量多因子收费。但由于污水处理厂的事业单位属性与环保执法机构的非独立性而缺乏行使环境产权的刚性约束，仍旧摆脱不了先污染后治理、前面治理后面污染的恶性循环。污泥处理处置的失效不仅是污水处理厂全部功能实现的问题，而且作为城市水资源与水环境的结点其整体功能也将随之失效，甚至污泥对地表水和地下水的污染会造成更为严重的环境灾害。城市公用设施管理体制改革和混合所有制经济的发展将逐步完善环境产权的管理体制，配套产业政策，提高环境产权意识，促进社会全面、协调、可持续发展。
环境保护与政治文明关系密切，由于生态与政治的紧密关联，更由于全球生态危机导致适应人类生存的空间日益缩小，人类的生存和发展日益受到威胁，人们产生了强烈的协调人与自然以及人与人之间关系的理念，促使环境问题日趋政治化。物质文明、社会文明、政治文明和环境文明的协调发展与建设，有赖于民主社会的进步，有赖于公众环境产权意识的觉醒。环保产业是政策引导性产业，需要专家、企业家与政治家及社会公众的共同努力，特别是后者的积极参与是十分重要的。公众的介入和政治参与对于解决环境问题具有重要的作用：有助于激发公众政治参与的责任感和积极性，壮大环境保护的社会力量；有助于让更多的在有关活动中无经济利益的人参与决策，避免既得利益集团按照经济标准制定环境政策而损害环保的缺陷，让决策朝着更为科学、合理的方向发展；有助于对政府的监督，制止政府从自身利益出发做出短期行为，制定不恰当的政策；有助于社会以和平方式解决生态环境危机。“自扫各自门前雪，莫管他人瓦上霜”的小农经济意识显然比起地球村民地胸怀狭隘得多。
2.1 市场功效失灵
污泥资源化产业的发展在很大程度上取决于其资源化产品的最终出路。不能把政府引导、市场化运作片面理解为由市场承担资源化产品的最终处置和出路的全部责任，而应当是政策与市场共同努力的结果。政府负有政策引导和制度设计的责任。一般讲，企业市场经营目标与政府环境保护要求存在着现实冲突，政府除了通过法规与契约来限制企业可能对环境的损害性排放，但仍然不能绝对避免企业为了追求利润而做出损害环境的行为，例如，全国比比皆是的污泥掩耳盗铃的“外运”等等，在制度设计层面只有基本满足经营者的合理利润需求的法律规范才是有意义的。
市场本身没有为环境保护提供强有力的制度保证。因此，单纯依靠市场机制确定产品价格只能反映边际私人成本而不能反映边际社会成本，不能实现资源的优化配置。国家必须采取适当的经济政策对生产活动进行干预，结合经济活动中的环境外部效应，确定恰当的边际社会成本，减小乃至消除边际私人成本与边际社会成本之间的差距。我们要把污泥资源化产品的最终处置纳入政策法规和利益调节机制，而绝非是单纯就污泥补贴的讨价还价，最终伤害的仍然是环境和社会公众利益。
生物固体资源化的事实不能完全代替无害化处置的可能。事实与可能之间的差距是由于污泥有害物质及肥料市场的不确定性及污泥资源化的比例受到客观因素限制所造成的。例如：由于污泥一定时期的有害成分超标，不适于资源化；又由于肥料销售的季节性以及市场变化等等，都会影响污泥的资源化效果。因此，百分之百资源化的提法是不科学的，以强调市场化而推卸政府的职能是不负责任的。要从政策导向与制度设计层面解决资源化产品的出路问题。以产品销路来简单判断资源化的有效性的观念应当改变。资源化的首要目的是固体废弃物处理，政府的政策导向与制度设计要符合这样一个需求。国内外都是如此。资源化产品要以政府购买为主，指令性把资源化产品与城市绿化结合起来，与城市建设结合起来，与生态恢复结合起来。资源化与经济效益要以无害化为前提，其处理结果不一定仅仅以肥料产品的方式销售，至少可以实现卫生填埋（减量、稳定)。山西沃土生物有限公司把污泥资源化概括为三个方面：农业利用、土地利用和建筑材料，努力实现资源化基础上污泥环境的零排放。
2.2《503 法案》的启示
美国《503 法案》将污泥肥料产品分为A 类与B 类两种，前者是经深加工包装后出售的商品肥料，按不同季节一般市场售价为20 美元～60 美元/吨，折合人民币最高不过500 元/吨，相当于沃土田园的价格；后者经稳定化处理后（含水率80%）喷射到农田，增加土壤有机质。由于美国排污费标准较高（一般与供水价格相等，甚至高于自来水费，特别是大城市）和法律保障、税收减免政策以及规模化经营，污水处理厂稳定化处理后的污泥由专业化公司加工处置。美国农业有健全的休耕、轮作制度和直接补贴制度，分期分片施用不会造成农田的砂砾化与有害成分富集，达到生物固体资源化的目的。低价格或免费施用反映出土壤消纳及资源化的利益调节机制。资源化产品低廉的价格与稳定的补贴来源，以及由此形成的价格调节机制可以切实保障污泥能够得到及时有效的最终处置：①随季节调整市场售价；②价格低廉；③免费使用。从而切实保障污泥的无害化处置。
意大利法律规定污水处理厂要妥善处置污泥，其处置费按规定的污水处理费以单独形式收取；污泥（生物固体）的资源化由专业化公司承担，市场化运作，政府给予补贴与税收优惠。日本明确规定资源化产品的市场引导政策，用污泥制成的地砖价格同等的条件下政府指令性采购与使用。西班牙垃圾堆肥产品的市场销售价格也不过是3 个欧元，按现行汇率计算仅为30 元人民币；我国同类产品的市场售价一般都在200 元左右，而我国劳动力价格大都是欧洲国家的二十到三十分之一。价格扭曲反映出制度设计的不合理和政策导向的偏差。
2.3 政府干预失灵
政府干预是对环境保护的市场失灵的校正，优势市场在政府干预下充分发挥保护环境的作用。但是，计划经济体制下的市政公用事业管理体制常常会干预失灵，或是在公用环境的情况下政府功能失效。在环保实践中，市场可解决的问题应尽量交由市场去解决。只有当市场机制不健全、环境资源产权不明晰、外部性和公共环境难于排解时，才应该由政府干预。通过特许经营制度，签订《市政公用设施特许经营合同》明确政府与企业之间的权利和义务，以契约的方式规范各自的行为，应当是保持政府和市场干预行为平衡有效方式。
政府行使环境产权必然以零排放为最高目标，制定与落实各项相关政策，推动污泥资源化产业的发展，发挥政府的服务与监督职能。政府为提高公用事业的效率和服务质量，保障公众利益及特许经营者的合法权益，促进公用事业发展，由政府授予企业在一定时间和范围对某项市政公用产品或服务进行经营的权利，即特许经营权。政府通过合同协议或其他方式明确政府与获得特许权的企业之间的权利和义务。政府在资源产品利用上要给予支持与引导，鼓励使用。资金要保障。垃圾、污泥处理的责任是政府的，讲市场化，是利用市场机制提高效率。垃圾、污泥的出路不单是市场的选择，而是政策扶持与市场配置互动的结果。
三、污泥属性分析
污泥是社会化产物，它包括：自然、经济和社会三大属性。污泥的属性由于处理处置方式不同常常是相互冲突的：污泥的自然属性衍生的生物固体概念表达了资源化意义，但不等于说由于其可循环利用的自然生物特性则可以掩盖或抹煞其固体废弃物的社会属性，更不能由此免除或减少处理处置所发生的费用，其基本经济属性并没有随之而改变。污泥的社会属性约束了其自然属性以及经济属性的实现，厌氧消化—填埋、热干化—焚烧处理处置的污泥其自然属性完全被掩盖，经济价值为零，但满足了其社会属性的实现，“消灭污泥论”就是以此为依据的。好氧堆肥—资源化工艺前者体现了污泥的社会属性，后者则是污泥自然属性的表达，由此而满足其经济属性的要求。社会属性与自然属性的统一体现了污泥循环利用的经济价值。
3.1 社会属性
污泥是经济社会发展到一定阶段的产物。城市发展早期是为了满足人类生存安全的需要，逐步演变为经济、文化、政治的中心，以至产生了必须依赖工业化处理的自然社会问题。人类积聚生活排泄物的处理处置是现代文明进步的不可避免的代价，由此衍生出污泥的稳定化、减量化、无害化。人类是生态的有机组成部分，是一种具有社会意义的生物物种，其生存的输入和输出不仅要保持自身平衡，同时必须与生态环境平衡。对人的正常生活来讲，餐馆与厕所是同等重要的。污泥的社会属性决定了社会环境对污泥是排斥的，将其定义为“固体废弃物”。与此相对应所采取的处理处置手段便以消除为目的，彻底消除最好。于是，焚烧、填埋、消化，以至于走极端的资源化处置也出于同一目的：消灭污泥！
由此产生了三个问题：为什么消灭污泥？采用什么方式消灭污泥？消灭污泥的代价是什么？
3.2 自然属性
消灭污泥是因为污泥对人、对环境来讲是有害的，如此大量高含水量剩余污泥的处理处置的确不容易，难点在于处置过程和处置不当都将引起二次污染。从安全、有效、经济的角度审视并由此制定的技术政策必然是以最大限度的实现减量化，进而无害化。稳定化是中间过渡性政策。消灭污泥直接造成资源消耗和高昂经济支出的双重代价：用不可再生的能源消灭了不可再生的资源。按照生态学理论，一个地区产生的污泥有机质长时期的缺失将导致该地区生态环境不可修复的损伤。污泥资源化具有重要的生态学意义。
3.3 经济属性
污泥的经济价值源于其自然资源属性，即“生物固体是污水处理过后产生的一种可以有益回收再利用的初级有机固体产品。”污泥的资源属性是固体，这种固体是生物的、有机的，而有机生物固体的资源化最高形式就是农业利用，生物有机质得以循环利用；但决非只能农业利用，其固体特性还可以用来覆盖垃圾填埋场，建筑回填土，园林培养基等土地利用，以及加工生产道路基质、铺路材料等。与污泥资源属性密切相关的经济属性则必须依赖政策的导引其价值才会显现：污泥资源化的生态意义，污泥资源化产品的经济价值，污泥资源化处置的节能功效。污泥的经济属性决定了其产品加工的最小成本约束；污泥资源化产品生产成本同样受最小成本的约束，或者说污泥资源化产品的销售利润包含了作为固体废弃物处理处置的成本；更深一步讲，污泥资源化产品销售的低价格包含了对土壤消化有害物的补偿。因此，任何高成本、高耗能的污泥资源化产品生产工艺都是不能持久的，任何偏离污泥价值的市场价格是赢得不了市场的。
3.4 谁来买单？
制定科学合理的政策与建立相应的利益调节机制是调整污泥自然属性与社会属性的前提条件。根据污泥资源化产品的市场发育水平动态调整污泥补贴价格，一次核定，分段核减。例如，项目建设及运营初期以三年为界，保持足额补贴，培育污泥资源化产品包括肥料产品市场，降低投资经营风险；运营五年为第二阶段，投资者的投资已大部分收回，市场发育基本成熟，终端用户稳定；运营七年为第三阶段，投资者的投资已全部收回，进入稳定收益期。每个阶段降低一定比例的污泥补贴，或根据实际发生成本予以复核。这样既体现了政府的政策导向，充分照顾到投资者的利益，又体现出市场化发展的方向，利用市场调节机制促进资源化产业的发展，逐步减轻政府负担，实现社会效益、环境效益与经济效益的统一。
必要的、合理的污泥处理费用是保障污泥无害化安全处置和资源化的重要前提条件；而资源化产生的效益可以作为污泥达标处理处置费用的一个补充，特别是在排污费偏低的情况下，对于弥补污泥费用的不足具有重要的现实意义。
四、产业区分
人类产业文明发展史迄今可概括为农业、手工业、大工业、信息、全球经济一体化商业等五次产业革命。城市是人类积聚的载体，淡水与土壤是人类赖以生存的最基本的物质条件，以淡水、土壤资源保护和循环利用的生态产业将是人类产业发展史的第六次产业革命。污泥集中体现了土和水的融合，土与水统一于人的生命活动。古希腊神话的亚当和夏娃就是用水和泥创造了人类。人类对此的感悟是与生命同源的。污泥源于水，从水中分离出来再归于大地是最朴素、最自然的生态平衡原理。基于污水处理工业的污泥资源化产业是城市水系工程的一个分支和组成部分，按照统一的生态规划确立其产业的发展方向，建设水资源循环系统工程，实现水环境与土壤环境的动态平衡发展。
正确区分产业界限是保障污泥资源化产业健康发展与资源优化配置的必要条件。处理与处置是污泥实现无害化、资源化的两个不同阶段，分别隶属两个不同的产业。好氧堆肥是污泥稳定化、无害化处理的方式之一，其处理结果不能等同于肥料制品，更不具备商品肥料的市场属性，其处置过程仍然需要成本。例如，运输费、填埋费、排污费等。采取市场化方式解决污泥的处置问题，首先要在污泥好氧堆肥无害化处理的基础上，按照终端产品的特性要求组织产品的深加工，并实现其市场销售。基于资源化基础上的污泥处置与市场销售是同一过程，因而可以节省污泥处置的运输、填埋、排污等相关费用，节省的费用应当被认为是运营者向政府缴纳的特许经营费。
4.1 污泥处理
现代城市污水处理厂工艺分为污水处理和污泥处理两部分，污泥的处理又可分为前处理和后处理。污泥的前处理是指经浓缩、脱水，包括厌氧消化处理得到一般含水率为75%～80%（或以污泥干重计）泥饼的预处理过程。污泥的后处理是指在污泥前处理的基础上，泥饼通过高温好氧堆肥消毒装置的堆肥处理，实现污泥的稳定化、无害化，符合国家标准的排放要求。把污泥处理过程分为前、后两个部分，对于明晰污泥处理成本，划清污泥补贴界限，推进资源化产业的发展具有重要的现实意义。
根据污水处理厂的条件，可以采取集中、分散处理两种方式。若条件许可，把堆肥装置与肥料生产线连为一体，形成污泥达标处理处置与资源化完整的设施装置；而对于集中处理受技术或环境限制不能一体化建设的项目，可以在污水处理厂就地完成高温好氧堆肥无害化处理，使之达到排放标准，减少污泥运输过程可能对环境产生的污染，集中到污泥资源化生产厂深加工。
污泥高温好氧堆肥处理是污泥处理的后续工程，因为，无论污泥的前处理是否经过厌氧或者是好氧消化处理，都存在着达标排放的最终处置问题，经高温好氧堆肥处理的污泥可以满足新标准的排放要求。但污泥是否经过厌氧消化处理对于平衡能源是有意义的。利用厌氧消化所产生的沼气对污泥进行预处理，可以降低污泥的初始水分，提高温度，减少发酵填充料，节省加工费用。
4.2 污泥处置
由于处理后的污水其处置方式为“达标排放”或中水回用，所以其最终处置相对容易。污泥的固体性质和生物性质决定了其处置的难度，无论采取填埋、焚烧、碳化、填海、干化等何种处置方式，都存在着二次污染、耗费能源、处置空间的问题。如果改变污泥的废弃物性质，作为资源来加以利用，问题便可以妥善解决。因此，资源化是污泥处置的最佳方式。“消灭污泥论”的偏激认识源于人类的自私，试图通过彻底消除或者掩盖不文明的痕迹获取道德上的释然与心理上的安慰。
建立在安全、无害化处置基础上的污泥资源化从根本上讲是一个认识问题，是观念的转变，坚持把资源化放在首位，是为了最终彻底解决污泥的处置问题。要从维护生态平衡的高度，牢固树立和落实科学发展观，制定符合国情的技术政策和产业发展政策，促进技术创新，加快污泥资源化产业的发展。
4.3 处理与处置的统一
污泥处理和处置的统一依赖于污水处理厂的产权多元化改革和市场化进程。我国污水处理厂传统的事业体制由于利益机制缺位，经费全额预算管理，因而降低成本，节省费用与经营管理者和职工利益不挂钩，导致污水处理成本扭曲，缺少污泥资源化产业发展的内在动力。因此，在原体制内实现污泥高温好氧处理与资源化处置的一个首要问题就是一定要把污水处理厂和其职工的经济利益放在首位，通过合理合法的制度设计，有效调动污水处理厂主体的积极性，实现资源化产业的健康发展。否则，“好事”也难以为继。污水处理厂管理体制改革与市场化进程是理顺污泥处理处置工艺，推进资源化产业发展的重要制度保证。在一个产权明晰，成本控制严格，利益分配机制健全的污水处理厂，经营者的利益得到充分的体现：市场化的利益目标是一致的，降低成本，提高效益。
污泥资源化技术是以资源化为首要目标，通过“农业利用、土地利用、建筑材料”多种资源化工艺技术，把污泥的处理与处置统一起来，把资源化产品的生产与销售统一起来，最终实现污泥环境的零排放。此种意义上的污泥资源化设施是污水处理厂泥系的有机组成部分与功能的延伸。
五、产业发展政策
政策的可****作性往往是政策制定过程中首先考虑的因素，包括政策与环境的相容性，制定的依据，与现实的适应性，前瞻性，经济量化指标等等。政策是临时立法，政策制定与立法程序不同。国家计委、建设部、国家环保总局《关于推进城市污水、垃圾处理产业化发展的意见》拉开了产业化发展的序幕，并为各项具体政策的制定提供了依据。污泥资源化是人类社会推进生物资源循环利用，实现经济的良性循环发展，创造人与和谐的都市生态环境建设的重要内容。国外一些发达国家已将污泥资源化列为重要目标，通过建立资源利用，限制填埋、焚烧等法规促进污泥资源化产业的发展。美国、澳大利亚、德国、加拿大等发达国家的污泥资源化率均已超过50%。为了保障污泥处理处置按照规划目标稳步推进，一些国家制定了相应的管理措施。（1）国外在相关法规制定中，对于污泥污染控制设备和管理方式制定了高标准的要求。例如针对填埋要求设计地下水监测装置，以鼓励污泥回收利用的研究和推广；（2）建立特殊的污泥管理基金，用于资助那些主动收集利用污泥工厂的建设和设备更新；（3）在国家污泥管理政策中制定灵活、积极的税收政策和经济手段。针对污泥产生、回收、利用的系统制造者、收集者、处理者、回收利用者、污泥产品的购买者，采用不同的税收方式和经济政策以建立一个有利的市场和环境；（4）国家和各级地方政府，都负有制定相应污泥管理计划的责任和义务。国家统筹规划，各级地方政府主要关注当地的实际情况；（5）加强公众的宣传教育，获得人们的理解和支持，有助于污泥产品的推广和使用，并使得公众自觉地加入到污泥治理的行列中来。
牢固树立和落实科学的发展观，解放思想，改变观念，切实推进我国污泥资源化设施建设、运营的市场化进程。改革现有的管理体制和价格机制，根据国家开放市政基础公用设施建设与运营的有关政策，鼓励外资与民企并购国企或购买股权经营污水处理及污泥资源利用，鼓励各类所有制经济参与投资和经营管理体制，实现污泥资源化设施建设的投资多元化、运营企业化、管理市场化的开放式、竞争性的建设运营格局。
政府行使环境产权必然以污泥零排放为最高目标，制定与落实各项相关政策，推动污泥资源化产业的发展，发挥政府的服务与监督职能。政府为提高公用事业的效率和服务质量，保障公众利益及特许经营者的合法权益，促进公用事业发展，根据政府职能向“服务、监督”转变的发展方向，按照“政府引导、市场化运作、产业化发展”的思路，通过市政公用设施特许经营授权及签署特许经营合同，明确政府和企业之间的相互责任与利益，切实发挥政府的服务与监管职能，强化企业在市场经营活动中的主导作用，科学区分污泥无害化处理与资源化处置的政策界线。在污泥资源化水平较低的运营初期，要保证由财政污泥处理专户支付的污泥高温好氧堆肥消毒处理费用，实现污泥的稳定化、无害化处理，努力实现固废治理与资源化的协调发展及相互促进，利用价格杠杆与相关政策，不断提高污泥的资源化率，促进公用市政设施建设运营投融资体制改革。
不能单纯计算污泥处理处置与污泥资源化补贴政策的到位所拉动吨水处理成本的提高，或与低水平污泥处理处置成本作简单对比，因为后者是以成倍加大环境外在性成本为代价的。污水处理费源于民，用于民，收了人民的钱为人民办事是政府应当坚持的基本准则，也是人民政府的基本职能与应尽的责任。城市污水处理厂及污泥的处理处置其市政公用设施的社会公益性体现了城市居民的利益，居民为此支付税费（排污费、垃圾费等）；否则，其结果只能以牺牲环境为代价，最后损害的是社会公众的长远利益和城市整体投资环境。
5.1 技术政策
把污泥资源化放在首位，坚持污泥综合处理的发展方向，根据不同工艺制定“鼓励生物资源化”、“推荐其他方式的资源化”、“允许稳定化、减量化、无害化处理处置”、“限制生污泥填埋、非标外运、排放”和“禁止净泥直排”等技术政策，并与污泥补贴数额、按污染物排放当量收费直接挂钩，利用政策与经济杠杆促进技术进步，从根本上杜绝污泥对环境的二次污染。
由于历史与体制的原因，我国排水行业历来“重水轻泥”，污泥的处理处置问题始终没有得到妥善解决，直至构成严重的环境二次污染。“重水轻泥”的错误认识与实践导致城市污水处理厂的污泥得不到及时有效的处理处置，或直接外运，或非标填埋，或直接排海、江河，造成严重的环境二次污染，大大弱化了污水净化厂的环境功能，成为新的环境污染源。泥水并重对策的提出与实践，就是要坚持污水处理与污泥处理“同步规划、同步设计、捆绑招标、同步施工、同步验收、同步运营”的方针，严格执法，杜绝非标排放；坚持中水与污泥资源化并举的方针，采取多种方式，经济的，荣誉的，政策的，市场的，积极鼓励使用资源化产品。
5.2 产业政策
污泥资源化产业的制度设计和相关政策，要充分体现全面、协调、可持续的科学发展观，促进循环经济的发展，维护生态平衡。从宏观上要设计合理的规章制度和科学的政策导向，坚持政府服务、监督与市场化运作并举的方针，积极推动污泥资源化产业的健康发展；微观上，制定科学合理的污泥处理处置价格，利用价格杠杆，实现固废处理和资源利用的动态平衡，限制高耗能、高污染的干化、焚烧、填埋处置方式。
逐步提高排污费是建立城市污水处理厂运营投资补偿机制的首要前提和基本保障，明确将污泥处理处置的运营费用列入排污收费列支范围，坚持成本准入的原则，切实保障处理经费的及时支付。由于缺乏有效的监督管理机制，各级政府挤占、挪用污水处理费的现象屡屡发生。国家对污水处理费的用途早有明确规定，只能用于污水处理（包括污泥处理）的运行开支，不包括再建投资。由于我国目前大多数城市的污水处理收费标准偏低，收取率不高，需要根据项目的实际情况逐步实现污泥的经济价值，以此为基础建立起科学的价格补偿机制。即：在投资、运营保本微利的原则下一次承诺，分期兑付。污泥补贴基数低于测算值或社会平均物价水平时，（1）随污水处理费上调按比例调整；（2）随污水、污泥处理量增加按比例调整；（3）随物价上调按比例调整，要保证污水处理和污泥处理设施的同步运行，特别是对于以资源化为目标的污泥处理设施，应予以重点保证与支持。
污泥后处理运营成本及资源化处置价格的确定基于以下因素：①当地污水收费现行标准及未来调价空间；②污水处理费的收取率；③污水处理厂运营管理体制；④污水处理成本；⑤污泥含固率；⑥污泥初级产品的终端市场接受价格；⑦污泥发酵填充物料价格及来源；⑧当地劳动力价格；⑨投资回报期望值。具体来讲，污泥补贴价格制定应遵循的原则是：成本准入，合理收益、节约资源、促进发展，由政府财政部门会同监管部门负责制定或调整。污泥的后处理成本应当包括成本、税费和利润三部分。由于污泥资源化产品享受国家免征所得税（5 年）和增值税的优惠政策，从生产之日起，前5年计价范围仅包括成本与利润两部分。
成本指社会平均成本，包括各项应计入价格的制造成本和期间费用。利润指乙方的合理收益。根据污水处理行业并参考固体废弃物处理行业的特点，分别采取净资产或固定资产净值收益率方式核定。
成本核定按以下方法进行：
（1）原辅材料和固定资产的购入价格，属政府制定价格的，按规定价格核定；属市场调节价的，按购入时市场平均价格核定，实际购入价格低于市场平均价格的，按实际购入价格核定。
（2）工资费用、销售费用和管理费用实行总额比例控制，按本市同行业或相近企业近3 年上述三项费用总额占成本费用总额比例，并参考本市社会平均水平核定。工资一般水平不超过污水净化厂职工平均工资水平。
（3）计提折旧的固定资产必须是与提供公用事业产品或服务有关的资产，折旧年限按照国家确定的相关规定执行。
合理的污泥处理价格有助于①确保污泥达标处理后对环境的零排放；②建立运营投资价格补偿机制；③鼓励技术进步与产业升级，不断降低污泥处理运行成本；④降低污泥肥料产品的市场销售价格，提高污泥肥料产品的市场竞争力，确保污泥得到及时有效的处置。
5.3 政府的服务职能
政府在污泥资源化产业发展的作用主要体现为服务与监督，服务职能包括承诺、保障和协调三个方面。
（1） 承诺
政府承诺涉及与特许项目有关的土地使用、相关基础设施的提供、防止不必要重复性竞争项目建设及必要的补贴，但不承诺商业风险分担、固定投资回报率及法律、法规禁止的其他事项。
优先采购 政府承诺对污泥后处理和资源化产品的出路给予政策扶持，市政建设、园林绿化等部门在价格相等的条件下优先采购。
信贷担保 为项目建设贷款优先提供政府隶属或控股的信用担保公司的信用担保；同意乙方以特许经营权或项目权益为信用担保公司做反担保。
调产与环保 优惠政策按照城市产业调整和环保产业鼓励政策给予项目资金支助或其他应当给予的优惠政策。
政府补偿 特许期限内，因政策调整严重损害项目公司预期利益的，项目公司可以向城市基础设施行业主管部门提出补偿申请，城市基础设施行业主管部门在收到项目公司的补偿申请后6个月内调查核实，经市人民政府批准给予相应补偿。
科研资助 政府鼓励污泥无害化和资源化的科学研究与技术进步，优先给予“三项经费”立项与资助。用于污泥无害化处理与综合利用技术改造的贷款，政府给予贴息扶持。
（2） 保障
政府为项目的建设与稳定运营提供以下保障。
资金保障 按时足额支付污泥补贴，为污泥无害化处理处置设施的稳定运营提供资金保障；在污水处理收费较低的情况下，城市基础设施维护费和住宅市政配套费的部分资金可用于补偿污泥处理处置费用的不足，或按照调整机制予以调整。
建设用地 以划拨或租赁方式为项目提供建设用地，收取零租金或象征性租金。赋予项目公司租赁土地项目建设融资的质押、担保处分权，但不得用作除项目建设运营以外的其他用途。
电价 项目设施用电享受污水净化厂同等价格。
税费 项目建成并盈利之日起免征5 年企业所得税，到期后按政策规定继续申请。有机—无机复合肥享受免征增值税的优惠政策。政府确定的其他免除税费的优惠政策。
（3） 协调
负责做好各主管部门、污水净化厂及相关方面的协调服务工作。
污水净化厂行业主管部门或有限公司的政府控股方或出资方负责协调污泥项目建设运营与污水净化厂的用地、电力、供水、职工生活，污泥前处理与后处理的流程协作关系，以及与项目相关的其他关系的协调。
运输为污泥运输和资源化产品的销售提供运输便利，在市属管辖权属范围内免征运输车辆的养路费、道桥费、过路费，协调铁路、农资部门给予污泥农肥优惠铁路运输价格。
相关部门负责协调相关主管部门，如环保、土地、财政、综合执法、城建等的工作关系，为项目的建设与稳定运营创造一个良好的环境。
六、工程实例分析
山西沃土生物有限公司以自觉维护国家土壤安全为历史使命，以“沃土”为产业契合点，由此创建了氮素平衡及土壤健康理论，研制开发成功生物高氮源发酵技术和污泥资源化国家发明专利技术，成功实现了沃土三维复合肥料系列产品的工业化生产及连锁发展，始终沿循：环保农业污泥资源化沃土肥料生物+环保+农业沃土产业群的发展思路，贯通产业链，提升产业价值，最终实现：生物资源循环利用生态产业可持续发展的战略发展构想。
2003 年7 月30 日，山西省人民政府办公厅《关于全省城市污水处理厂污水污泥处理协调会议纪要》（[2003]26 次）明确规定，按照市场化产业化运作、政府适当补贴的原则，由省计委拨出专款，以贴息入股或资金奖励的方式，鼓励企业投资建设城市污泥处理系统。山西沃土生物有限公司计划建设的太原市污泥处理项目可作为试点，取得经验后在省内推广。
2003 年12月4 日，山西省发展计划委员会、山西省建设厅、山西省环境保护局共同在太原组织召开了“太原市污水净化厂污泥消毒工程可行性研究报告评审会”。评审会组成了由赵丽君教授级高级工程师为组长的专家组。经过评审，专家组认为项目建设有利于促进太原市生态经济的发展与污泥的稳定、无害化处理处置；对于坚持资源化的方针，积极促进循环经济与污泥产业化的发展具有重要的示范作用与现实意义。山西省政府所确定的“政府引导，市场化运作，产业化发展”的做法为城镇污水处理厂污泥稳定化、无害化、资源化处理、处置开了一个好头，对全国污泥的处理处置及相关政策的制定与落实有借鉴意义。
万元贴息入股资助。山西沃土为落实太原市污泥项目坚持不懈地做了三年的努力，示范工程仅得到2003 年“非典”时期不到20 万元的短期补贴，靠自身的力量运营了30 个月，累计处理处置污泥3.2 万立方，生产销售沃土黑桃K 系列产品1.8 万吨，为污泥资源化产业的发展提供了宝贵的经验及工程实证，成为国内一百多家相关或类似企业中工程处理规模最大、产品销售持续时间最长的企业。
6.1 太原启示
太原项目是山西沃土的攻坚战，其意义与示范作用是多方面、多层次的。
6.1.1 全国第一个污泥处理处置BOT项目
目前全国实际运行的污水处理厂共计572 座，2010 年底预计达到2000 座，这些厂都面临着污泥的达标处理处置。根据十六届三中全会确定的投融资改革精神，污泥处理处置作为污水处理厂的重要组成部分，其设施建设无疑列入投资放开领域。采用BOT 方式将是未来污泥项目建设的主要投资运营方式。太原项目是全国污泥达标处理处置第一个采用BOT 方式承建的项目，山西沃土为此做出的所有努力对全国同类型项目的建设有着重要的借鉴意义。山西沃土的项目职能包括：①发起组建项目公司；②项目立项审批的前期准备工作；③洽谈草签《特许经营合同》；④筹集项目建设资金，转贷给项目公司；⑤组织工程建设；⑥提供持续的技术支持。
6.1.2 项目公司
太原项目由山西沃土与其他合作伙伴共同投资组建的“山西沃土天和污泥资源化运营有限公司”作为企业法人主体负责项目的建设与运营，其主要职能包括：①注册项目建设资本金（不低于项目总投资的20%）；②负责项目的建设运营；③向山西沃土支付技术补偿费与使用费；④收取污泥补贴；⑤借贷及归还项目建设资金；⑥向银行直接申请项目流动资金贷款；⑦具体承担排污社会责任；⑧污泥资源化产品的市场营销。
6.1.3 项目审批程序
太原项目发端于2003 年的防治“非典”，为此山西省政府专门召开协调会并发《纪要》予以推动。按照正常程序，项目的审批程序包括：①与政府市政主管部门洽谈草签《特许经营合同》；②申请立项；③编制可研，召开专家论证会；④根据专家意见修改可研，上报审批；⑤计委项目批复；⑥正式签署《特许经营合同》；⑦初步设计及审批；⑧特许经营权或在建工程质押，申请银行项目贷款；⑨领取开工许可证。
6.2 松江模式
6.2.1 项目背景
松江区位于上海市西南部，黄浦江上游，是上海市重点水源保护区。目前松江区内已建、在建和规划即将建设的污水净化厂有五座，其中松江污水处理厂已建成的一、二期处理能力6.8 万M3/d，三期扩建再增加7 万M3/d；松江东部污水处理厂规划能力7 万M3/d，一期工程3.5 万M3/d；松江西部污水处理厂规划能力10 万M3/d，一期工程5 万M3/d；松江东北部污水处理厂规划能力14 万M3/d，一期工程7 万M3/d；松江南部污水处理厂规划能力8 万M3/d，一期工程4 万M3/d。
松江污水处理厂一期工程建成于1985 年，设计能力2.5 万M3/d，2002 年进行技改。二期工程1998 年投产，目前一二期处理能力共6.8 万M3/d，三期扩建再增加7 万M3/d。污泥的处置采用中温厌氧消化，离心脱水后外运堆置。目前全厂污泥日发生量38 吨，含水率78%。三期扩建后，污泥日发生量100 吨（一二期厌氧消化污泥＋三期生物泥）。
6.2.2 技术
设计采用的污泥处理处置方案为：利用现有厌氧消化产生的沼气将消化脱水污泥与三期脱水生污泥混合后干化预处理，将含水率降至60～65%，然后采用高温好氧堆肥工艺对污泥作进一步的处理处置。
松江厂污泥处理处置的技术特点是把厌氧消化与好氧堆肥工艺有机结合起来，前者完成污泥的前处理：稳定化、减量化，后者实现污泥的后处理：达标排放。好氧堆肥是厌氧消化的后续工程，同时厌氧消化产生的沼气为好氧堆肥提供能源加温干化污泥，减少填充料、提高污泥初始温度、缩短发酵周期、降低加工成本。实践证明：厌氧消化与好氧堆肥工艺相结合可较好地解决污泥的处理处置问题，实现污泥厌养消化处理和无害化处置的有效结合与能源平衡，并为资源化创造条件，对上海饮用水源地的保护，污泥肥料的施用减少化肥使用量，有利于控制面源污染。
6.2.3 合作
山西沃土和松江污水处理厂本着兼顾环境效益、社会效益和经济效益，把国家利益、企业利益和个人利益统一起来的合作原则，按照不同产业把污泥的达标处理和资源化处置分开，前端污泥的无害化处理投资列入达标改造投资，后段污泥处置及资源化投资、运营由山西沃土为主，松江污水厂经营管理者、职工以自然人身份出资参股，按出资比例承担有限责任，分享经营成果。松江模式的意义在于污泥无害化与资源化的完美结合以及老厂达标改造的成功尝试，分清匀危魑ǎ迪只肪承б妗⒅肮だ妗⑼蹲适找娴耐骋弧?
6.3 普惠制
太原项目给予的扶持政策的具体内容包括：①给予项目200 万元贴息入股资助；②协助企业争取国家发改委环境保护基金配套资金；③将污泥无害化处理成本列入污水处理费开支范围；④项目建设用地使用权无偿划拨或零租金转让；⑥免征所得税五年。
山西省政府所确定的扶持政策对其他省、市的项目建设不仅具有借鉴意义，而且按照普惠规则在本地项目审批中参照。由于各地项目和经济发展水平及认识上的差异，投资、建设、运营方式也会发生变化，给予项目的政策也会不同；沃土在具体项目运作中会将已经获得的带有普遍意义的扶持政策，例如免征所得税等应用在下一个项目，不断累积，为国家的产业政策提供参考。
6.4 沃土时代
2003年3 月22 日，深圳·污泥处理处置技术与装置国际研讨会暨中国土木工程学会水工业分会排水委员会年会召开，沃土共向大会提交了3 篇论文，李波、唐建国分别在大会作了专题演讲。沃土以其实际工程实例与VT 菌剂和产品销售网络，第一次明确提出污泥资源化“霉变”、“软化”障碍并相应完善了生产加工技术，以及围绕产业化发展所形成的适合我国国情的商业模式，得到了大会的高度重视，誉为污泥资源化步入了“沃土时代”。
沃土在污泥资源化理论和实践的探索，始终坚持把资源化放在首位的方针，准确把握政策界限，运用生态理论和生物技术，以市场为导向，把科研重点和技术发展放在提高资源化产品的性能上，攻克污泥资源化产业发展的“重金属”、“软化”和“霉变”三大技术障碍，完善VT筒仓和阳光棚两种发酵工艺和设备，实现了以发酵污泥为主要原料的沃土黑桃K有机-无机-微生物三维营养复合肥料的工业化生产，并为此确立北京沃土天地生物科技有限公司的生物技术研发及产业化发展的区位优势，下游延伸沃土连锁产业的价值链，构筑区域市场相对垄断优势，形成稳固的产业市场支撑。
“资源化”的重点在于“利用”，“利用”是资源化产品的终级目标与市场表达。污泥资源化的根本意义是生物资源的循环利用。因此，坚持科学的发展观，判断某种污泥处理处置工艺技术是否有效、科学、先进，根本的标准是其生物资源化水平。一切不利于生物资源化的努力都是没有意义的。技术选择的关键是怎样结合国情、省情，选择最适合的技术，不但建得起，也用得起，用得好。我们不能采取简单的、机械的、片面的、甚至是不负责任的态度对待污泥的处理处置，避免从一个极端走向另一个极端的偏向。按照循环经济的观点，污水处理厂是城市水资源与水环境的结点，不仅负有污水污泥处理处置的环境保护职责，而且还负有生态平衡、资源循环利用的社会责任。我们无权阻断生态链上的任何一环，就像无权把污泥一把火烧掉而导致区域生态有机质缺失一样。这是对环境与生态的尊重。
关键词：底泥 修复 资源化利用
中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）02（a）-0226-02
Abstract：A large number of pollutants in the river sediment，as a secondary pollutant sources seriously affect the aquatic environment. This paper analyzes of the major types of pollutants in the sediment，systematic introduction to the various treatment technologies and resource utilization means.The purpose is to achieve sediment reduction，harmless and resource utilization while exploring a cost-effective，environment-friendly and sustainable development path for China.
Key Words：Sediment；Repair；Resource Utilizing
随着社会和化工产业的发展，近二十几年来河道、湖泊等水体的污染严重，尤其是河道底泥，底泥中含有大量的污染性物质，特别是致病（癌）、破坏生态的持久性的难分解有机物、严重超标的重金属离子。这些有害物质经过食物链的累积和扩大效应，将会影响人类的健康，破坏自然环境和生态系统。此外，水体富营养化的解决关键也仍与底泥密切相关。水体底泥污染是世界范围内的一个环境问题，其污染加剧主要是人为因素造成的，污染物通过大气沉降、废水排放、雨水淋溶与冲刷进入水体，大量难降解污染物相当一部分积累在水体底泥中并逐新富集，溶解于水中的污染物浓度在很大程度上受到底泥的影响。污染底泥的治理已刻不容缓，势在必行。
1 底泥中污染物的种类
疏浚底泥具有泥量大，成分复杂，含水率较高，含有污染物，并且既含有益物质又含有害成分等特点。其成分对处理方案的选择具有重要意义，主要含有三类：一是重金属，一般指Hg、As、Zn、Cu等，是环境中普遍存在的一类污染物，具有难降解性、生态毒性和可累积性等特点。可通过生活污水及生产废水的排放、降水径流等途径进入水体，通过沉淀、吸咐、络合等作用而沉积到底泥中。河流底泥中有重金属与不同载体相结合，以多种形态存在，大致有可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机物结合态和金属残片等，不同形态的重金具有不同的生物有效性[1]。其与水相保持一定的动态平衡，当环境发生水力冲刷、外界扰动等变化时，可再次进入水体，成为二次污染源。二是有机物，底泥中有毒有机物通过富集作用在生物体内达到较高的浓度，从而对生物体产生较强的毒害作用，并通过复杂的污染生态化学过程，即在气―水―生物―底泥等多介质环境体系中的迁移、转化和暴露，影响人和动物的健康，从而对人类未来的生存发展构成严重威胁[2]。三是含有N、P等营养物质，导致水体的富营养化。
2 污染底泥修复与处理技术
底泥处理的主要目的是降低受污染底泥对水体的污染，使其对生态和环境无害。污染底泥的治理，经过多年的实践，已取得一定效果。
2.1 原位生物修复技术
底泥原位生物修复是指在基本不破坏水体底泥自然环境件下，对受污染的环境对象不作搬运或运输，在原场所进行生物修复。分为原位工程修复和原位自然修复。原位工程修复通过加入生物生长所需营养来提高生物活性或添加实验室培养的具有特殊亲合性的微生物来加快环境修复；原位自然修复是利用底泥环境中原有微生物，在自然条件进行生物修复。对底泥进行生物修复，促进底泥微生物繁殖，底泥有机质在微生物作用下，迅速分解，释放出氨氮、硫化氢等有害气体，使得底泥好氧层加厚，泥层减薄，加快底泥微量营养的释放。有利于提高藻类多样性，同也可以阻隔下层黑臭底泥有毒物质的释放，加强在泥水界面间的好氧微生物对机污染物分解能力，加快水体生态系统的物质循环和能量循环，提高水体的自净能力。
2.2 原位掩蔽技术
掩蔽是在污染底泥上放置覆盖物，使污染底泥与水体隔离，防止底泥污染物向水体迁移的物理修复技术方法。掩蔽作为底泥的一种原位修复技术，对持久性有毒污染物污染底泥的修复效果非常明显，工程造价低，能有效防止底泥中的持久性有毒污染物污染物进入水体而造成的二次污染。但是，掩蔽会增加底泥的量，使水体库容减小，不适于河流、湖泊、港口和水库，只适用于深海底泥修复。目前使用较多的掩蔽材料有未污染的底泥、清洁砂子、砾石、钙质膨润土、灰渣、人工沸石、水泥和其它人工合成材料等。这种掩蔽技术在国内鲜见应用。
2.3 污染物与疏浚物固相分离技术
淋洗可以是原位修复也可以是异位修复，淋洗是将水、油或其它能够促进污染物溶出、溶解迁移的溶剂掺入或注入到污染的底泥中，主要用于重金属污染土壤，具体是将土壤中的固相重金属转移至液相中，再进行深度处理的过程，土壤经清水洗涤后归原位再利用。底泥淋洗技术推广应用和修复效果的好坏关键在于高效淋洗剂的筛选和研制，既能提取重金属，又不破坏土壤的结构，不能造成二次污染。目前应用较为广泛的疏浚底泥淋洗剂主要有酸、碱、表面活性剂、植物油和EDTA络合剂等。淋洗在美国、日本和德国等一些国家已经得到应用，其在发展中国家推广应用面临的最大问题是费用太高，经济上难以承受。
2.4 清淤疏浚后卫生填埋
底泥疏浚，以改善水体环境质量为目的，用机械手段清除水体底床上层一定范围内富含有机质、氮、磷和重金属的污染底泥并妥当处置，一定程度上去除污染内源， 为水体水质的好转和稳定创造条件。为防止造成二次污染、破坏水体正常生态层， 因此要着重考虑疏挖及输送方式的选择，一般采用水采水运方式，即用绞吸式挖泥船进行水下疏挖，用加压管道将泥浆送至堆场。
卫生填埋对于水体底泥处置而言，其优点是投资较少、容量大、见效快，且能够通过产生填埋气获取新能源。但填埋不当也会造成新的污染，主要是有害物质溶出对地表水和地下水带来的污染，所以要借鉴城市生活垃圾卫生填埋场的经验建设，这种废物填埋场底部铺有衬层，可防止溶出液体渗透入土壤并污染地下水，溶出液体经管道收集后，送污水处理厂进行处理。
2.5 干式热处理
底泥的干式热处理包括污泥干化、焚烧、熔融三种方式。
底泥的干化处理，是指通过直接或间接加热方式，进行低温处理，使污泥脱水、减容，同时使泥性趋于稳定化，它是多种处理工艺中重要的第一步，包括机械脱水、土工管袋脱水及自然干化脱水等。
焚烧是目前最终处置含有毒物质的有机底泥最有效的方法，适用于土地资源紧张的大中城市采用。将底泥作为固体燃料投入焚化炉中，使其与氧发生反应，转化成高温的燃烧气和少量性质稳定的固定残渣。目前应用最广的焚烧设备是流化床焚烧炉，一般有机污泥应保证燃烧温度在815℃左右，焚烧过程中所有的病原体、病菌均被杀灭，有毒有害的有机残余物被氧化分解，但会产生二恶英等空气污染物。
熔融燃烧温度与产生底灰与焚烧不一样，熔融的燃烧温度高达摄氏1800℃至2400℃，焚化炉的温度即便在二次燃烧室也仅有摄氏1600℃～2400℃；而熔融燃烧后的灰渣可回收制造路基，焚化炉底灰利用则相对较为困难[3]，其发展趋势将会取代焚化炉。
干式热处理成本都较高，都有可能产生二次污染，并且处理产物焚烧灰虽可减容90%以上，还需与其他方法结合使用进行最终处置。
3 底泥资源化技术
3.1 土地利用
此技术操作简单能耗低，较适合作为低污染底泥的处理方式，疏浚的底泥需经测定达到《农用污泥中污染物控制标准》（GIM284-84）及《土壤环境质量标准》（GB15618-1995）规定的标准。主要有农业园林利用、湿地及栖息地建设、修复受扰动的土地区三种方式。
底泥的土地利用是一种符合中国国情的安全积极的底泥处置方式，此方法需底泥有机质的含量要比较多，需去除有害的病菌、病原体、重金属、难分解的持久性有害有机物等物质，避免长期使用对人体及土地的毒副作用。底泥中含有丰富的有机物和氮、磷、钾等营养元素以及植物生长必需的各种微量元素钙、镁、铁等施用于农田能够改良土壤结构、增加土壤肥力、促进农作物的生长。但是底泥中也含大量病原菌、寄生虫，以及铜、铝、锌、铬、汞等重金属和多氯联苯、二恶英、放射性元素等难降解的有毒有害物[3]。所以，底泥要作土地处置必须经无毒无害处理，否则底泥中的有毒有害物会导致水体或土壤二次污染。
3.2 建筑材料
底泥中除了有机物和重金属外，还含有20%左右的矿物无素，如硅、铁、铝、钙等，其组成与粘土基本相似。以往技术都是以污泥焚烧灰作为原料生产建材，现在可直接利用污泥来原料来生产建材，这样可充分利用污泥自身的热值，节省能耗，节约投资，目前相关方面的技术已开发成功。污泥制水泥的原料有三种形式：脱水污泥、干燥污泥、污泥焚烧灰。现已确认以污泥为原料生产水泥时，水泥窑排出的气体中NOx含量减少40%，这是因为污泥中氮在高温下挥发，与气体中的NOx反应，使之分解，从而起到脱硝剂的作用[4]。另外还有污泥制轻质陶瓷、污泥制微晶玻璃、污泥制生化纤维板。选取适当的利用途径，可能实现清淤底泥不脱水直接利用，成功在把污泥处理费用转移到有用的产品生产上来，因此，污染底泥用于建筑材料有着显著的节能效果，但其适用于性质稳定、有机质的含量比较低、粘土成份的含量高，无毒害且不含具有放射性的元素的污染底泥。
3.3 填方材料
疏浚底泥可以通过脱水、固化和热处理等预处理方法使其满足作为填方材料的要求，固化土有透水性小、强度高、不易固结沉降的特点，一般应用道路路基、低洼地区的回填、筑堤材料。
3.4 污水处理材料
疏浚底泥能制备污水处理填料与其自身性质有关，含有大量的腐殖质，对金属离子有吸附交换和络合的作用，并且其吸附能力与底泥表面积有关，表面积越大，吸附能力越强，所以粉状底泥较颗粒状底泥具有更强的吸附能力和富集能力。此技术制备的产品应用于污水处理，具有良好的环保效益[5]。
4 结语
由于河流河段不同，污染源差异较大，因此底泥的污染程度和成分也有一定的区别。所以应加强底泥性质及处理技术优缺点的相关性研究，以确保取得最佳的处理方式。就是要结合我国国情，实现底泥减量化、无害化和资源化利用，降低或者减少底泥对环境和对人体的危害，走一条适合我国国情的经济有效型、环境友好型的底泥可持续发展道路[6]。
参考文献
[1] 程晓东，郭明新.河流底泥重金属不同形态的生物有效性[J].农业环境保护科学，2001，20（1）：19-22.
[2] 钟萍，李丽，李静媚，等.河流污染底泥的生态修复[J].生态科学，2007，26（2）：181-185.
[3] 景长勇，霍保全.河道底泥的处理处置途径分析[J].工业安全与环保，2008，34（10）：8-10.
[4] 薛丹.污泥的处理与处置技术探析[J].环境保护与循环经济，2012，32（5）：58-61.
[5] 陶君.河道疏浚底泥与资源化利用方案研究[D].天津：天津理工大学环境科学与工程学院，2010.
1国内外污泥处理处置市场现状
据环保部统计，2010年底全国污泥产生量达到了3000万吨（含水率80%），已成为威胁我国城镇环境污染源。目前我国大部分污泥多为无序堆存或简单填埋，主要处置方式是脱水后直接与生活垃圾混合填埋或农业利用，分别占污泥量处置的31%和44.8%。根据环境保护部的有关规划，未来10年是我国污水处理的“黄金时期”，将建成上千座污水处理厂。每座污水处理厂每年排放的污泥量成千上万吨，这些巨大数量的污泥将成为城镇未来急需处理的难题。据发改委的数据，城镇污水和垃圾处理设施建设极大地推动了环保产业发展。到2010年，我国生活污水和垃圾处理领域年销售收入10亿元以上的企业达到20余家。一些专家认为，随着我国污水处理“重水轻泥”格局的改变，污水处理厂配备污泥处理设施，“水”“泥”同步并行处理，这必将给污泥处理行业带来巨大的商机，使污泥处理设施有望继污水之后，成为环保产业新的经济增长点。在政策法规方面；国内2000年，建设部、环保总局了《城市污水处理及污染防治技术政策》，明确提出来要采用厌氧和好氧、堆肥的方式处理污泥，同时规模在10万吨以上的要采用氧化沟、SBR（序批式活性污泥法）工艺，以减少污泥产量。2009年，建设部、环保部及科技部了《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策(试行)》，鼓励符合标准的污泥进行土地利用，提出在污泥浓缩、调理和脱水等实现污泥减量化的常规处理工艺基础上，根据污泥土地利用要求和相应的泥质标准，分别选择厌氧消化、高温好氧发酵的污泥处理技术路线。2010年11月，环境保护部下发《关于加强城镇污水处理厂污泥污染防治工作的通知》，要求加快污泥处理设施建设。通知明确要求，污水处理厂新建、改建和扩建时，污泥处理设施应当与污水处理设施同时规划、同时建设、同时投入运行。不具备污泥处理能力的现有污水处理厂，应当在本通知之日起两年内建成并运行污泥处理设施。欧盟在污泥泥质符合公众健康和环境保护要求的前提下，鼓励对污泥进行土地利用。大部分欧盟国家的污泥允许最大用量约为5吨干污泥/(公顷•年)，通常用于农田的污泥不超过2-3吨/(公顷•年)。英国、丹麦鼓励污泥农用，以保护磷及其他矿物资源在自然界的存在。同时污泥中的污染物如重金属、有机物和药物沉积物等被严格立法加以限制。瑞士、荷兰、比利时规定污泥必须进行热处理（发电、制水泥、干化焚烧）；由于污泥含有污染物如重金属、有机物和药物沉积物等，禁止污泥在自然中循环利用。
2污泥农用处理技术
未经稳定处理的污泥，因有机物含量高，极易腐败并产生恶臭，尤其是初沉淀池的污泥，含有大量病菌、寄生虫卵及病毒，易造成传染病的传播。不加处理任意排放或土地利用，污泥中重金属含量超过《农用污泥中污染物控制标准》，引起的二次污染问题是不容忽视。污泥处理处置的目的实现污泥的减量化、稳定化、无害化和资源化。污泥土地利用主要包括农业利用、土地改良和园林绿化等。在《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策(试行)》中指出：污泥以园林绿化、农业利用为处置方式时，鼓励采用厌氧消化或高温好氧发酵（堆肥）等方式处理污泥。鼓励城镇污水处理厂采用污泥厌氧消化工艺，产生的沼气应综合利用；厌氧消化后污泥在园林绿化、农业利用前，还应按要求进行无害化处理。高温好氧发酵处理污泥，鼓励利用剪枝、落叶等园林废弃物和砻糠、谷壳、秸杆等农业废弃物作为高温好氧发酵添加的辅助填充料，污泥处理过程中要防止臭气污染。污泥必须经过消化、堆肥等生物处理后方可土地利用。
2.1污泥消化技术消化污泥(digestedsludge)是污泥干化、堆肥的前处理过程，指在有氧或无氧情况下，在微生物作用下达到的较稳定污泥。消化污泥分为污泥耗氧消化和污泥厌氧消化。。厌氧消化是利用兼性菌和厌氧菌进行厌氧生化反应，分解污泥中有机物质的一种污泥处理工艺。厌氧消化是使污泥实现减量化、稳定化、无害化和资源化的主要环节。首先，有机物被厌氧消化分解，有利于减量化处理，可使污泥稳定化，使之不易腐败。其次，通过厌氧消化，大部分病原菌或蛔虫卵被杀活或作为有机物被分解，使污泥无害化。第三，随着污泥被稳定化，将产生大量高热值的沼气，作为能源利用，使污泥资源化。另外，污泥经消化以后，其中的部分有机氮转化成了氨氮，提高了污泥的肥效。污泥的减量化虽然主要借浓缩和脱水，但有机物被厌氧分解，转化成沼气，这本身也是一种减量过程。污泥经消化后脱水，能有效地杀死污泥中的病原菌，缩小污泥容积，易于脱水。污泥中含有较高有机物，可用于制肥。污泥厌氧消化和沼气利用装置费用，约占污水处理厂投资和运行费的30％左右，而且大多需进口技术和设备。好氧消化污泥与活性污泥法极为相似。污泥耗氧消化是以有氧的环境下氧化污泥中的有机物质,并且减少污泥的质量和体积。只要微生物生存环境温度、pH维持稳定并无毒性物质干扰,系统便能自我维持当外来营养被消耗完以后,微生物靠消耗自己的机体来产生能量以维持生命活动。这就是微生物的内源代谢阶段。细胞组织在好氧条件下的内源代谢产物为CO2、H2O、NH3,而NH3会在有氧条件下进一步氧化为硝酸盐。此法降解程度高,无臭稳定,易脱水,,运行管理简单,基建费用低，但须充氧运行费用高。
2.2污泥堆肥技术污泥高温好氧发酵处理俗称堆肥，是在好氧环境下利用微生物进行好氧发酵的过程，使的有机物转化成类腐殖质[1]，污泥经高温好氧发酵过程产生的高温会杀灭致病菌，得到稳定堆肥产物。因含有丰富的有机质、氮、磷、钾等营养物质和微量元素，在其有毒有害物质含量满足国家相关标准的情况下，对农业、园林绿化和土壤改良是有益的，堆肥产物的土地利用是国外普遍采用的处置方式，也是我国《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策》鼓励的处置方式；在其有毒有害物质含量不满足国家相关标准的情况下，发酵产物因具有良好的吸附性和低含水率，也是垃圾填埋场良好的覆盖材料。堆肥与污泥焚烧、热干化等其他处理技术相比，具有低碳、节能、投资省、运行费用低等优点，因此适用于以土地利用和填埋为处置方式的污泥处理，也可以作为污泥半干化的手段。污泥高温好氧发酵原理简单，但要想发酵好并不容易，一般是将粉碎好的污泥和与辅料的混合，通风供氧常采用强制通风加定期翻堆来完成[2]。首先污泥发酵前要将成团污泥进行破碎，要求粉碎后的污泥颗粒径不大于2cm，以使发酵彻底，无黑心现象，这是发酵成功的关键；其次是与辅料充分混合，增加物料比表面积，提高氧利用效率，实现均匀发酵。发酵不均匀带来的后果就是发酵物不能够实现完全腐熟、或者局部黑心、有恶臭。普通发酵技术因空气流短路，难以做到供气均匀，也就难于保证发酵均匀。采用膜式高温好氧发酵，可以实现低超高压发酵，能够保证空气流的均匀。功能膜是特殊材料制成的，只允许水蒸气和CO2从发酵体中出来，臭气、病毒、气溶胶等均不能够穿过，国外文献报道对臭气、病毒、气溶胶的隔离率高达98%以上，这是好氧发酵技术的重大突破。对于多个污水处理厂的城市，膜式好氧发酵技术适用于分散处理，有利于好泥好用。堆肥制品无害化卫生标准应符合GB7959的规定[3]。
2.3研制颗粒有机复合肥按我国目前的经济条件，对多数污水厂特别是大量小型污水厂来说，污泥用于农田是比较可行和现实的方案。污泥中的氮、磷、钾和微量元素，对农作物有增产作用；污泥中的有机质、腐殖质是良好的土壤改良剂。污泥经适当浓缩、脱水后运至市郊或邻近省份作为农肥，是许多污水厂采用的方法。但农田施肥有季节性，没有经过造粒的堆肥不宜保存，在不需要泥肥季节，污水厂会泥满为患影响了正常运行。利用堆肥污泥中的有机物和颗粒为载体，按N、P、K的比为1∶0.9∶0.4添加一定数量的氮、磷、钾做成复合肥，也可以根据施用地域土质选择合理的氮、磷、钾配比，并直接造粒制成颗粒状机复合肥料，便于运输和贮存。颗粒状机复合肥施用农田时有别于普通的化肥，由于污泥颗粒载体对氮、磷、钾的吸附作用，营养元素缓慢释放有利农作物吸收和利用，同时减少了雨季氮、磷随着地表径流对地表水体的面源污染；使污泥资源化再利用，变废为宝，使农作物增产增收。
3污泥土地利用须注意的问题
1）污泥含有丰富的有机质和氮、磷、钾等元素，理论上讲是一种较好的肥料。但污水处理厂排出的污泥基本上是一种“流体质”，又因为富含油脂类的东西，水分蒸发和下渗都十分缓慢，自然风干的时间漫长，堆积发酵的效益低；由于消化装置工艺复杂，建设费用投资大，消化池的管线较多、管理复杂，运行费用高，由于条件限制运行有难度。从调查已建消化池的实际运行看，只有少数达到预期的效果。有管理、设计问题，亦有沼气利用的经济性和安全性问题。
2）腐熟是指污泥经过微生物作用后，其中的有机物腐化分解成为稳定成分，而且施用于土壤后能改善土壤理化性质、增加农作物产量。如果污泥堆肥后的腐熟程度不够，其C/N比偏高(C/N≥30)，堆肥施用土壤后，有机质仍继续分解，产生热量会使作物出现“烧根”现象；同时N、P等营养成分会被微生物首先利用，不能成为农作物的营养。相反，过熟的堆肥C/N比偏低(C/N≤lO)，在土壤中大量施用时，农作物有可能因氮素过多而受害。腐熟程度适中的污泥堆肥外观呈现疏松的黑褐色团粒结构，形状均匀，手感松软，不再有令人讨厌的臭味，不会吸引蚊蝇[3]。
3）污泥土地利用处置不当，就会产生二次污染，形成新的公害。《高温堆肥的卫生评价标准》(GB7959—87)对堆肥产品的各种评价指标作出了规定：污泥的稳定并不等于污泥无害。污泥农用时，污泥必须进行稳定化和无害化处理，符合《农用污泥中污染物控制标准》（GB4284），并能达到地方现行的有关农用标准和规定污泥农用应严格控制施用量和施用期限。污泥衍生产品应通过场地适用性环境影响评价和环境风险评估，并经有关部门审批后方可实施。污泥用于园林绿化时，泥质应满足《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》(CJ248)的规定和有关标准要求，根据不同地域的土质和植物习性等，确定合理的施用范围、施用量、施用方法和施用时间。
4）污泥土地利用时，严格控制污水厂污泥的有毒、有害物质及病原微生物，使其达到国家标准。应该特别注意污泥中重金属的含量，重金属是限制土地利用的主要因素之一[4]。根据其土壤背景值等情况，严格按照计算得到的污泥施用量进行施用；一般来说某块土地使用污泥数量有一定限度，当达到这一限度时，污泥的土地利用就应停止一段时间后再继续进行；土地利用应在安全施用量之下控制使用，同时整个利用区应建立的使用、监管机制理。
关键词：污泥；处理处置；节能减排；研究现状
中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1674-9944（2012）12-0001-04
1污泥现状
近年来，随着国家经济的快速发展和节能减排政策的作用，我国城镇污水处理行业得到迅速发展，水环境治理取得显著成效。生物法是污水处理最常用的方法，而剩余污泥是其过程中的必然产物。剩余污泥易腐烂，有恶臭，并含有大量病原微生物、寄生虫卵或重金属等有害物质，如果不能得到有效的处理处置，很容易对地下水、土壤等造成二次污染，威胁环境安全和公众健康，影响国家节能减排战略实施的积极效果[1～4]。随着近年来我国环境保护的要求越来越高，污水处理率的增加，污泥产生量也不断地增加。2009 年，全国投入运行的城镇污水处理厂1992 座，处理污水量共计280 亿m3，产生污泥约2005 万t（含水率约80%）[5]。住建部《关于全国城镇污水处理设施2011年第4季度建设和运行情况的通报》显示，截至2011年年底，全国各市、县累计建成城镇污水处理厂3135座，污水日处理能力达1.36亿m3。全国正在建设的城镇污水处理项目达1360个，总设计能力约2900万m3/d，城市污水处理率达82.6% 。我国的剩余污泥处理处置压力十分巨大。另据不完全统计，全国城镇污水处理厂污泥只有小部分进行卫生填埋、土地利用、焚烧和建材利用等，大部分未进行规范化的处理处置。上海市的污泥处理处置只约占总污泥产生量的25%。因此，我国污水处理厂的污泥处理处置问题日趋严峻，研究污水污泥的处理处置对策迫在眉睫。
污泥处理处置的最终目标是实现污泥的减量化、稳定化、无害化和资源化[6]。从技术和操作层面上，污泥处理处置可以分为两个阶段：第一阶段是在污水处理厂区内对生污泥进行减量化、稳定化处理，其目的是为了降低污泥外运处置造成二次污染的风险；第二阶段是对处理后的污泥进行合理的安全处置，实现污泥无害化和资源化的的最终目的。
针对我国目前的污泥现状，本文对污泥的处理处置技术发展现状、污泥预处理技术的研究进展及存在的问题进行了综述，并提出几点建议，对于我国城市污水处理厂产生的剩余污泥的有效处理处置，具有重大的实际意义和参考价值。
2污泥处理处置技术的发展现状
2.1污泥处理技术
污泥处理就是对污泥进行浓缩、调理、脱水、稳定、干化等的加工过程[7]。随着我国污泥产生量的不断提高，污泥处理处置逐渐成为国内外关注的焦点。有效适当的污泥处理可以使污泥在处置中减少对环境造成的有害影响。
2.1.1污泥浓缩/脱水
目前，城市污水处理厂最常用的污泥浓缩方法主要为重力浓缩池和浮选浓缩池，其中重力浓缩池应用最多[8]。我国水处理工艺技术发展较快，与国际先进水平差距不大，其中污泥脱水技术也有了较大的提高，但污泥浓缩技术较为落后，相对工业发达国家普遍采用的专用污泥浓缩机，“两池”占地大、效率低、投资高、建造工期长、管理控制难，差距显著。
污泥脱水的传统方法主要是利用污泥干化场，使其自然干化，其主要缺点为占地面积大、环境卫生条件恶劣、适用地区范围小。目前在大型、开放性城市，已很少使用。由于环保要求，在我国污泥脱水技术研究已得到各方面的逐步重视，各种型式的脱水机械也在逐步开发制造，但仍不成熟，需要进一步提高脱水机械设计、制造和管理水平。目前常用的污泥脱水设备主要有真空过滤机、带式压滤机、离心脱水机、板框压滤机和回转脱水机等[9]。对于污泥脱水型式选择的条件，主要根据污泥的理化性质、进泥含水率、脱水后泥饼含水率、占地、一次性投资和运行费用等，进行综合比较考虑确定。
为便于污泥进一步处理处置，目前，我国有关部门要求将城市污水处理厂产生的污泥的含水率控制在60%以内。然而，目前尚缺少能耗较低、添加剂用量少、产能大且能对污泥连续进行处理的深度脱水设备。当前市场上出现的板框式深度脱水处理机在脱水方面能满足相关的要求，但其压榨时间较长（一个循环周期时间约3h45min）、不能连续出料、单台设备处理能力小、设备使用寿命较短、技术有待完善等缺点限制了其进一步的推广使用。
上海市城市排水有限公司与上海交通大学结合目前污泥深度脱水压滤机存在的问题，开发了一套可使污泥易于脱水的预处理技术（添加相当于脱水污泥总量为5%～6%的污泥改性剂）和一套可连续对污泥进行脱水的新型带式压滤试验机（处理能力为20～30t/d）。污泥通过改性剂预处理并经过连续带式压滤后，含水率可从80%～85%降低到50%～55%左右，能满足与后续污泥处置衔接的要求。该设备是在原有带式压滤设备基础上发展而来的，其构成具有如下特点。
（1） 滤带。要求其具有较高的抗拉强度、耐曲折、耐酸碱、耐温度变化等特点，同时还应考虑污泥的具体性质，选择国外进口的适合的编织纹理，具有良好的透气性能及对污泥颗粒的拦截性能的污泥滤带。
（2）辊压筒的调偏系统。通过气动装置自动纠偏。
（3）滤带的张紧系统：由气动系统来控制，滤带张力一般控制在0.3～0.7MPa，常用值为0.4MPa。
（4）带速控制。不同性质的污泥对带速的要求各不相同，即对任何一种特定的污泥都存在一个最佳的带速控制范围，在该范围内，脱水系统既能保证一定的处理能力，又能得到高质量的泥饼。
（5）连续带式压滤脱水机受污泥负荷波动的影响较小，并具有出泥含水率较低、运行稳定、管理控制相对简单、对运转人员的素质要求不高等特点。
（6）运行电耗。该设备能耗较小，每吨脱水污泥从含水率80%降到55%以下时，电耗约为9～12kW·h。
2.1.2污泥消化稳定技术
在我国，存在着“重水轻泥”的现象，所以与国外相比，我国污水处理厂污泥稳定化程度低，据调查，2600多座污水处理厂中只有近60座配有污泥厌氧消化设施，而其中正常运行的不到20座[10]。
污泥消化稳定技术主要有好氧消化和厌氧消化两种，在设备方面，厌氧消化主要依靠国外进口设备，污泥好氧堆肥技术和设备主要为自主开发，并且已经实现产业化。厌氧消化是目前国际上最为常用的污泥生物处理方法，适用于大型污水厂，通常可使污泥减量30%以上，使污泥稳定易于脱水，具有良好的有机物降解率（40%～60%），回收能源，运行成本低，总污泥量减少， 净能量消耗低，病原体活性低，消化后产品适合农用，应用性广；但也存在操作难度高、初次投资高、安全问题等缺点。
2.2污泥处置方式
污泥处置是指污泥以某种形态在环境中消纳的方式。常见的污泥处置方式主要有：卫生填埋、焚烧、土地利用、建材利用等[11，12]。在我国，污泥的土地填埋占了较大比例，且最终出路是进入垃圾填埋场，也有填海，有的进入水塘堆放，对环境造成严重的二次污染[12]。最适合我国的污泥处理方式是土地利用。
2.2.1卫生填埋
卫生填埋是目前我国普遍采用的污泥处置方法，但由于脱水污泥的含水率较高及填埋场对污泥剪切力的要求，污泥进填埋场的含水率必须小于40%，有机质含量低于30%[11]，并且现在很多垃圾填埋场拒收污泥入场。近年来很多处置污泥的填埋场增设了深度脱水/固化或石灰稳定设施，来实现污泥有效卫生填埋。
污泥卫生填埋始于20世纪60年代，到目前为止已经发展成为一项比较成熟的污泥处置技术。按 2004 年我国的污水处理能力统计，我国各个污水厂每天产生约7000 t 的污泥饼，70%以上是弃置，20%是填埋，不到10%的是通过堆肥等技术处理后回用于土地[13]。该种污泥处置方法的主要优点有：操作简单、投资费用小、处理费用低、适应性强；但是也存在占地面积大、潜在地污染土壤和地下水等缺点。随着我国城镇化建设带来的对土地的大量需求和污泥产生量的剧增，造成目前剩余污泥填埋难以找到适宜的场所。此外，远距离运输成本越来越高。种种不利因素都限制了污泥填埋，致使其不会成为污泥最终处置的发展方向。
2.2.2污泥干化
近年来污泥干化系统设备的国产化发展很快，但投产主要干化项目如北京、上海、重庆、深圳、苏州等地均采用进口设备。干化焚烧现在采用的主要工艺有流化床工艺（如上海石洞口污水处理厂）[14]和污泥喷雾干化焚烧（如浙江绍兴和萧山）[15]。污泥协同焚烧是污泥热处理的发展趋势之一，国内已在北京、嘉兴、广州等地的水泥厂和发电厂实现了规模化工程示范应用[15]。
污泥的常见热干化系统主要有直接干化（流化床干化、转鼓干化）、间接干化（薄层干化、浆式干化）和辐射干化（带式干化、螺旋式干化）等[16]。污泥通过焚烧（鼓泡流化床）实现污泥稳定燃烧，使有机物全部碳化，杀死病原体，使污泥彻底实现无害化，但其系统复杂，专业技术要求高。污泥干化焚烧与其他方法相比具有的突出优点是：污染物最终处理效果好，污泥体积最小化，不存在重金属和合成有机物污染问题，处理速度快，干化后可就地焚烧，减少长距离运输，污泥焚烧炉渣制砖比干化污泥制砖更安全。但是也存在一些缺点：工艺复杂，牵涉多个行业，设备不成熟，成本高，可能产生二噁英等有毒气体，焚烧烟气处理成本较大。目前，国内工程实例主要有上海石洞口污水厂、浙江富阳市污泥焚烧厂、深圳宝安污泥干化焚烧厂、重庆市污泥干化焚烧厂（与水泥混烧）、北京市污泥干化焚烧厂（与水泥混烧）、成都市污泥干化焚烧厂。
2.2.3土地利用
污泥的土地利用主要是指将经过脱水和无害化处理的污泥用于农田、林地和园林绿化，还可以用于土地的复垦以及沙化或荒漠化土地的改良等，是污泥资源化的一种处置方式。
污泥土地直接利用因投资少、能耗低、运行费用低、有机部分可转化成土壤改良剂成分等优点，被认为是最有发展潜力的一种处置方式。科学合理的土地利用，可减少污泥带来的负面效应。一方面，污泥的肥效可以有效改善土壤的肥力，促进植物生长。我国是农业大国，将处理后的污泥作为肥料或土壤改良剂，不但可以节省大量的污泥终端处置费用，而且可以为肥力低下的农田增添有机质，实现农业生态环境的良性循环。因此，污泥的土地利用是一种符合我国国情的污泥处置方法，在我国污泥农用应具有比较好的前景[17]。另一方面，林地和市政绿化的利用因不易造成食物链的污染而成为污泥土地利用的有效方式。污泥用于严重扰动的土地（如矿场土地、森林采伐场、垃圾填埋场、地表严重破坏区等需要复垦的土地）的修复与重建，减少了污泥对人类生活的潜在威胁，既处置了污泥又恢复了生态环境，也是污泥土地利用的一个重要方面。
但由于污泥中含有的有害物质，如不经严格的无害化处理，容易对人体以及环境造成较大的影响。如污泥中的一些难降解有机污染物，且毒性很强，一旦进入土壤，势必对土体造成危害。另外，污泥中的重金属，随着污泥施加次数的增加逐渐会在土壤中累积，我国几个较大污水厂的污泥都存在个别重金属含量超出农用标准的问题[18]，废水污泥中的病原体存活时间一般不超过一年，而重金属（ 如镉、铅、砷） 将可能在环境中长期存在。因此，如果要实现污泥农用，需要经过严格无害化处理才可以大面积推广。
由于我国关于污泥土地利用的政策法规还不明确，真正意义上的土地安全利用比例还十分有限。
2.2.4建材利用
污泥建材利用是提高污泥利用附加值和物理处置利用率的最佳方式之一，可以有效减少污泥中的有害物质对环境的危害，具有极大的发展潜力和极高的研究价值，是未来污泥资源化利用的重要方式。污泥中除了有机物外还含有20%～30%的无机物，主要是含Ca、Si、Al、Fe 等元素的矿物质[19]，与许多建筑材料原材料的成分非常相近，因此可以分别利用污泥中的无机成分和有机成分制造建筑材料。目前污泥建材利用主要有污泥制沥青、制砖、制陶粒、制混凝土、制生态水泥、制生化纤维板等[18，19]。在重庆、上海等地已经建设了利用污泥制备陶粒和烧结砖的生产线，有力地推动了污泥建材资源化。
从可持续发展和循环经济发展的角度来看，污泥建材资源化是污泥利用的重要甚至是根本方向，因为污泥的建材资源化不仅利用污泥量大，而且污泥建材生产和利用过程对环境影响最小。如果能在排污末端将污泥的处理工艺与建筑材料生产前端的原材料制备工艺结合起来，使经过处理的污泥能够直接用于烧制建筑材料，将会极大地降低污水污泥的利用成本并促进污水污泥的建材资源化利用。根据国内外研究发现，污泥烧成制品将是污泥建材资源化非常重要的方向。
3污泥预处理技术的研究进展
从20世纪70年代起，包括物理、化学、生物以及其联用的方法对污泥进行预处理的研究报道开始相继出现[20]：物理法主要有高温水解[21]、冻融处理 [22]、超声波[23]、电子束[24]、高压射流及球磨[20]等；化学法主要有Fenton[25]、湿式氧化法[25]、酸碱处理[26，27]、臭氧氧化法[20]、双氧水氧化法[28]等；生物法主要有高温微好氧消化[29]、高温好氧消化[30]等。其中，物理、化学法及其联用措施大多能大幅提高污泥消化性能，但从目前情况看，其处理成本较高，操作难度大，离实际应用尚有较大距离，而生物法预处理尽管也具有类似作用且运行费用较低，但存在处理时间较长、效率较低等缺点[20]。因此，在如何大幅提高污泥处理处置效率的前提下，选择合适的预处理方式对污泥进行预处理，是当今研究的热点之一。
4污泥处理处置存在的问题和原因
从目前污泥处理处置的情况来看，主要存在着以下几个方面的问题：（1）污泥处理率及污泥设施配套率低。仅从上海市来看，污泥处理设施的规模仅占目前污泥量的25%左右[31]， 且大部分设施因为年久失修、老化及标准低下等原因已经停止运行；
（2）现今城市污水厂的污泥多采用简单的浓缩、脱水技术处理，且大都未进行无害化处理；
（3）我国农村，农民更加习惯于施用化学肥料，致使污泥土地农用等具有较好前景的处置方式得不到推广和应用。因此，如何更好地处理处置剩余污泥已成为城市管理部门提高管理水平的重要研究内容之一。
另一方面，由于我国污水处理厂的污泥最终处置技术路线不明确、投资和运行资金不到位、法规监管体系不完善等原因，导致污泥处理处置未真正实现稳定发展。且由于长期的“重水轻泥”认知错误，使污泥处置问题被长期搁置，发展相当滞后，污泥造成的二次污染问题日显突出，污泥的问题已到了不容忽视的地步。
5对污泥处理处置发展的几点建议
污泥处理处置方法的选择，需要综合考虑环境生态效益与处理处置成本经济效益之间的均衡。从发达国家污泥处理处置的发展趋势分析，今后污泥处理处置的方向将以土地利用和能源利用为主，污泥填埋的比例将大幅度降低。我国的污泥处理处置可以在参考国外发达国家经验的基础上，逐步实现污泥处理处置的稳定减量化和资源化，并做到以集约化处理为主，分散处理为辅，处置以填埋、焚烧、资源化利用为主，近远期相结合，分期、分步实施。我国是一个农业大国，污泥的农田林地利用可以作为主要的有效利用途径，同时，也要发展研究其他的资源化途径，如直接或间接作为燃料、热分解制油等能源化利用途径。污泥焚烧作为最彻底的处理处置方式，在国外，特别是西欧和日本已得到了广泛的应用，欧洲将来有30%的污泥土地利用、70%热能利用。在国内，由于其一次性投资和处理成本大、焚烧烟气需进一步处理等问题而一直未得到应用。
在我国， 污水厂污泥传统的处置方式是将污泥适当浓缩或脱水处理后直接进行农用等处置，这种处理处置方式的弊端是显而易见的，目前正面临着往安全、可靠、可持续的方向转变。因此，借鉴国外目前有关经验十分必要。
参考文献：
[1]何培松， 张继荣， 陈玲， 等. 城市污泥的特性研究与再利用前景分析[J]. 生态学杂志， 2004， 23（3）： 131～136.
[2]Suna C， Turgut T O， Aysen E. Co-disposal alternatives of various municipal wastewater treatment-plant sludges with refuse[J]. Advances in Environmental Research， 2004（8）： 477～482.
[3]Deniz D， M Necdet A， Nafiz D. Agricultural recycling of treatment-plant sludge：A case study for a vegetable-processing factory[J]. Journal of Environmental Management， 2007（84）： 274～281.
[4]Wang F Y， Rudolph V， Zhu Z H. Sewage Sludge Technologies. In Sven Erik Jorgensen and Brian Fath （Ed.）. Encyclopedia of Ecology， 2008（4）：3227～3242 .
[5]宋丰产， 张向炎， 张楠. 城市污水处理厂污泥处置与资源化利用途径探讨[J]. 安徽农业科学， 2010， 38（36） ： 20891～20892.
[6]牛波， 吕鸿雁. 污水处理厂污泥处理处置方法[J]. 地下水， 2005， 27（3）： 202～203.
[7]杭世珺， 刘旭东， 梁 鹏. 污泥处理处置的认识误区与控制对策[J]. 中国给水排水，2004（20）：89～92.
[8]王新华， 李秀芬， 吴志超，等. 城市污泥浓缩工艺在我国的研究和应用进展[J]. 江南大学学报：自然科学版，2011（10）：373～378.
[9]王新. 谈常用污泥脱水方法与设备[J]. 建设科技， 2009，（10）：101.
[10] 戴晓虎. 我国城镇污泥处理处置现状及思考[J]. 给水排水， 2012（2）：1～5.
[11]董宏伟. 浅谈污水处理厂污泥处置方式的选择[J]. 科技资讯， 2011（6）：148.
[12]秦俊芳. 污水处理厂污泥安全处置方式的比较筛选[J]. 中国资源综合利用，2010（4）： 52～55.
[13]宋志辉. 对污泥处理与处置现状与对策的思考[J]. 科技情报开发与经济， 2005（23）：84～85.
[14]韩晓强， 陈晓平. 上海石洞口干化污泥焚烧炉的调试[J]. 锅炉技术， 2006（1）：77～80.
[15]王凯军，俞金海，俞其林. 新型污泥干化/ 焚烧技术的试验研究[J]. 中国给水排水，2008（11）： 43～46.
[16]郭淑琴， 胡大卫，卢心虹，等.介绍几种污泥热干化技术设备[J]. 中国给水排水，2003（5）：105～106.
[17]伉沛宇. 我国城镇污泥处理处置行业政策及技术分析[J].中国建设信息（水工业市场），2010（2）： 11～15.
[18]王雅婷. 城市污水厂污泥的处理处置与综合利用[J]. 环境科学与管理，2011，36（1）： 90～94.
[19]张玮， 傅大放. 不同污泥处置方法中重金属的迁移规律[J]. 中国给水排水，2007，23（12）： 22～25.
[20]Carrerea H， Dumasa C， Battimellia A. et al. Pretreatment methods to improve sludge anaerobic degradability： A review[J]. Journal of Hazardous Materials， 2010（183）： 1～15.
[21]Mottet A， Steyer J P， Deleris S， et al. Kinetics of thermophilic batch anaerobic digestion of thermal hydrolysed waste activated sludge[J]. Biochemical Engineering Journal， 2009（46）： 169～175.
[22]Montusiewicz A， Lebiocka M， Ro ej A， et al. Freezing/thawing effects on anaerobic digestion of mixed sewage sludge[J]. Bioresource Technology， 2010， 101（10）：3466～3473.
[23]Pilli S， Bhunia P， Yan S， et al. Ultrasonic pretreatment of sludge： A review[J]. Ultrasonics Sonochemistry， 2011（18）：1～18.
[24]Park W， Hwang M H， Kim T H， et al. Enhancement in characteristics of sewage sludge and anaerobic treatability by electron beam pre-treatment[J]. Radiation Physics and Chemistry， 2009（78）： 124～129.
[25]Yang X Y， Wang X， Wang L. Transferring of components and energy output in industrial sewage sludge disposal by thermal pretreatment and two-phase anaerobic process[J]. Bioresource Technology， 2010（101）：2580～2584.
[26]Devlin D C， Esteves S R R， Dinsdale R M， et al. The effect of acid pretreatment on the anaerobic digestion and dewatering of waste activated sludge[J]. Bioresource Technology， 2011， 102（5）：4076～4082.
[27]Lin Y Q， Wang D H， Wu S Q， et al. Alkali pretreatment enhances biogas production in the anaerobic digestion of pulp and paper sludge[J]. Journal of Hazardous Materials， 2009（170）： 366～373.
[28]Wang Y W， Wei Y S， Liu J X. Effect of H2O2 dosing strategy on sludge pretreatment by microwave-H2O2 advanced oxidation process[J]. Journal of Hazardous Materials， 2009（169）： 680～684.
[29]Dumas C， Perez S， Paul E， et al. Combined thermophilic aerobic process and conventional anaerobic digestion： Effect on sludge biodegradation and methane production[J]. Bioresource Technology， 2010， 101 （8）： 2629～2636.
[30]Skiadas I V， Gavala H N， Lu J， et al. Thermal pre-treatment of primary and secondary sludge at 70 ℃ prior to anaerobic digestion[J]. Water Science and Technology， 2005， 52 （1-2）： 161～166.
论文关键词：污泥，处理处置技术，北京污泥现状，污泥处置规划，生态利用
污泥作为一种废弃物， 是在污水处理过程中分离出来的固体，每处理万吨污水产生5～10吨含水率为80％左右的污泥。污泥成分及来源均比较复杂，其中含有大量的氮、磷、钾等多种营养元素和有机质可利用成分；也可能含有有毒、有害( 二唖英) 、难降解的有机物( 多氯联苯等) 、重金属( 锌、铜、铬、砷、汞、镉等)、病原菌及寄生虫( 卵) 等物质， 大量未经处理的污泥任意堆放和排放都容易对环境造成了新的二次污染。因此污泥需要及时处理处置，以达到减量化、稳定化、无害化及资源化利用的目的。
污泥中有机质、氮、磷养分丰富, 是一种值得利用的肥源。北京市污泥中含有丰富的营养物质，2008年北京全市106万吨湿污泥相当于尿素1.5万吨、磷酸二铵2.3万吨、硫酸钾0.5万吨和有机质12.9万吨；但污泥中又含有各种各样污染物质, 施用不当会造成土壤和地下水污染。按照2015年北京市污泥最终处置规划，土地修复利用占有很大的比例，因此，开展泥质分析，研究污泥堆肥后符合园林绿化、矿山修复和沙化土地改良用工艺产品是十分必要。
1. 国内外污泥处理处置现状
污泥处理处置的方式各个国家不尽相同，同一国家的小同地区也相差很大。目前污泥的处理处置手段包括排海、卫生填埋、焚烧以及土地利用等。一些发达国家的污泥处置及利用情况如下：
图1污泥的主要处置与利用情况 ％
污泥填埋占有很大的比例，约40%左右；污泥排海自20世纪90年代后被禁止；污泥焚烧由于价格昂贵处理处置技术，且焚烧过程中容易产生二噁英污染，在很多国家对污泥的焚烧处置都有着严格的限制；污泥农用比例在30%以上，但要严格控制其中的重金属含量，而园林绿化、生态改良、市政绿化等土地利用方式表现出较好的应用前景。
我国常用的污泥处置方法包括：堆肥处理、卫生填埋、焚烧处理、水体消纳和上地利用(排入江河湖海的方法)，但每种方式的具体比例还有待进一步统计。
2 北京市污泥处理处置现状及存在的主要问题
北京市污泥总体状况为产生量大，资源化利用率低。其中，中心城区建成污水处理厂9座，日处理能力256万立方米，污水处理率达到95%；郊区卫星城建成污水处理厂16座，镇级污水处理厂42座，污水处理率达到48%。2010年北京市污泥总量为3800吨，其中城区污泥量约为2500t/d，郊区污泥量约为1200t/d，预计2015年污泥年产量5000t/d，其中中心城区3200 t/d，郊区1800 t/d。目前，不足50%的污泥进行了堆肥和建材利用等处置和资源化利用，其余污泥进行简单临时堆置，缺乏有效的最终出路。
2.1 北京市污泥处理处置现状
北京市现共有6处污泥处置设施，处理处置技术多样化，包括清河热干化厂、方庄和小红门石灰干化厂、庞各庄堆肥厂、昌平区堆肥厂、北京水泥厂干化焚烧6座污泥处理设施，日处理能力为1810吨，处理能力不足污泥总产量的50%。
(1) 小红门和方庄污泥钙化处理厂
小红门和方庄污泥钙化厂处置能力分别为500吨/天和30吨/天，采用具有自主知识产权的增钙热干化工艺和装备，该技术以氧化钙为干化发热剂取代外加热源，工艺简单，干化后污泥渣可用做路基材料或替代部分水泥原料。
(2)庞各庄和昌平污泥堆肥处理厂
庞各庄堆肥厂处理能力200吨/天处理处置技术，昌平堆肥厂处理能力80吨/天，堆肥技术该技术占地大、处置效率受季节波动明显，但初始投资较小、熟化污泥可进行土地利用（农业、园林、绿化、生态修复等）。目前,该厂熟化污泥主要被周边省、市的肥料厂以低价收购。
(3) 北京水泥焚烧处理厂
处理能力500吨/天，采用水泥窑余热干化-焚烧技术，该技术使用进口干化设备，自动化程度高，但初始投资较大。干化后污泥作为水泥窑燃料替代部分焦煤。
(4) 清河热干化处理厂
处理能力400吨/天 ，采用流化床间接热干化技术，含水率由80％下降到10％,该技术全部使用进口装置，以天然气燃烧为热源，主要构筑物包括冷却水泵井、污泥运转仓间、干燥车间、干料仓、生物除臭池，建筑面积1800平方米，初始投资和运行成本较大。干化后污泥含水率过低、恶臭严重，需密闭运输和后期处置。
2.2北京市污泥处置存在的主要问题
污泥的最终安全消纳包括处理和处置与资源化利用两个阶段；一为处理阶段，主要对污泥进行稳定化、减量化和无害化处理，包括浓缩（调理）、脱水、厌氧消化、好氧消化、石灰稳定、堆肥、干化和焚烧等。二为处置与资源化阶段，是污泥的最终安全消纳过程，一般包括土地利用、填埋、建筑材料利用和焚烧等。当前北京市污泥处理处置存在的主要问题为：
(1) 污泥脱水减量化处理程度低。污泥只经过浓缩、脱水等常规处理过程，含水率仍高达80%，运输过程易遗洒，并影响后续处置。
(2) 污泥处理设施严重不足。随着污水处理量提高，污泥产量急剧攀升，导致污泥处理和最终处置率不足50%。大量污泥简单堆置于废弃沙坑和沙荒地，没有进行稳定化和无害化处理，污泥中的污染物容易随降雨发生迁移，再次进入土壤、水体，产生二次污染,夏季散发的臭味、孳生的蚊蝇影响周边环境。
(3)资源化利用率低。污泥资源化处理设施只有庞各庄和昌平2座堆肥厂处理处置技术，产品用于土地改良和园林绿化,年产堆肥产品13.9万吨，占污泥总量的13.1%。
(4)污泥处理处置政策、标准尚不完善。北京市污泥处理处置监管措施、资源化利用激励政策尚未制定。目前征收的污水处理费不包含污泥处置费，污泥处置运营资金不足。
2.3北京市污泥处理处置规划
污泥处置按照因地制宜、协同处置、技术多元和厂内处理优先的原则，综合考虑技术成熟、经济合理、运输条件和征地困难等因素，城区采用热干化+焚烧的处理处置方式，具有占地较小优点，且可实现污泥减量化、无害化、资源化，实现热量的循环利用。具体包括三种处置方式热干化+焚烧，辅以堆肥+农用，以及石灰干化+建材利用的方式，具体规划如下见图2所示。在三种主要利用方式中，水泥厂焚烧占31%的比例，主要利用水泥焚烧转炉的余热对污泥进行预干化，干化后污泥进入水泥焚烧炉，有机质热量被利用，焚烧灰用作水泥原材料；污泥制生物碳土用于土地修复的规划比例为47%，但目前该方式处理和利用方式能力不足，且污泥产品品质评价、利用方式和对环境的影响还需进一步研究；污泥干化后制燃料棒和建材等利用方式占有22%的比例，其热值折合11万吨标准煤。
关键词：污泥；污泥处置；深度脱水
中图分类号：X511
前言
改革开放以来，中国的城市化进程明显加快，城镇人口急剧增长，2002年至2011年，我国城镇化率以平均每年1.35个百分点的速度发展，城镇人口平均每年增长约2096万人，2011年，城镇人口比重达到51.27%。随着城市人口的增加，城镇污水处理厂也进入了一个快速发展的阶段，据统计,截至2010年，全国已建污水处理厂约为2832座,污水日处理能力达1.25亿立方米[1]，城镇污水处理厂在改善区域水生态环境质量，防治水污染方面起到了巨大的作用，但随之而来的剩余污泥问题也日显突出[2]，据估算2010年全国污泥产生量约为2280万吨(含水率为80%) ,且多数的污水处理厂尚无污泥无害化处理措施，剩余污泥问题亟待解决。
1污泥处理现状
1.1 我国污泥处理现状
污泥处置的目标是实现减量化、无害化、资源化。由于我国污水处理厂在建设过程中存在着“重水轻泥”的现象，大部分污水处理厂未将污泥处置措施纳入设计、建设，往往仅仅配备了污泥脱水车间，脱水后的污泥含水率一般都大于80%，后续处理处置不到位，在运输、处置中易造成污染物跑、冒、滴、漏，导致二次污染，使得已投运的污水处理厂的环境及减排效益大打折扣[3]。
2 污泥处理技术[4-8]
2.1 污泥浓缩
污泥浓缩是污泥处理的第一步，是通过沉降、气浮、离心等方法降低剩余污泥的含水率及体积，污泥浓缩主要减少的是细胞间的间隙水，对细胞的胞内水难以起效，浓缩后的污泥含水率一般在96%左右。
2.2 污泥脱水
经过浓缩的剩余污泥通过添加絮凝剂等，减少污泥与水的亲和力，有效的达到泥水分离效果。后再经带式、板框和离心等脱水机的压滤作用达到脱水目的。
2.2.1 板框污泥脱水机
将污泥通过高压泵注入板框中进行挤压，通过高压的方式使污泥内的水排出，达到脱水目的。此种方式的优势在于投入较少，且脱水泥饼含水率较低，处理效果比较理想，劣势在于脱水机的滤布容易堵塞，需经常清洗，人工成本较高，难以实现连续高效运行。
2.2.2 带式污泥脱水机
两条滤布中间夹带着剩余污泥，通过辊压筒的挤压作用，将剩余污泥中的毛细水排出，从而实现污泥脱水。此种方式的优势在于技术相对成熟，运行费用较低，管理比较简单，也是目前使用最为普遍的，劣势在于滤布易堵塞，需要大量的清洗水，易造成污泥二次污染。
2.2.3 离心污泥脱水机
污泥在高速旋转产生的离心力的作用下，达到泥水分离。脱水污泥由锥端出口排出，上清液由堰口排出。此种方式的优势在于自动化水平较高，脱水效果佳，人工成本低，劣势在于设备价格高，运行成本高，维修也比较困难。
表1 不同污泥脱水工艺的能耗药耗比较
脱水工艺 能耗（kW.h/t 干固体） 药耗（kgPAM/TDS）
板框脱水机 15-40 0.2-0.6
带式脱水机 5-20 0.3-0.5
离心脱水机 30-60 0.1-0.4
2.3污泥稳定
通过脱水的污泥含水率约为80%，脱水污泥中含有易降解的有机物、恶臭物质、病原体等。污泥稳定的目的就在于进一步降解有机物，杀灭污泥中的细菌及病原体，消除异味，达到污泥稳定的目的。常用的污泥稳定方法有以下几种：
2.3.1 污泥干化焚烧稳定
污泥焚烧是通过焚烧产生的高温将污泥中的病原菌及蠕虫卵杀死，达到污泥稳定化的目的，是目前污泥处置最为快捷和彻底的办法，可最大程度实现污泥减量化，同时也可以将焚烧过程中产生的热值加以资源化利用。
2.3.2 污泥卫生填埋稳定
污泥卫生填埋是目前我国普遍采用的处置方法，根据《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB16889-2008）中的规定，“生活污水处理厂污泥处理后含水率必须小于60%”，才可以进入生活垃圾填埋场进行卫生填埋，但目前大部分无污泥深度脱水工程的污水处理厂污泥的含水率都达不到卫生填埋的标准，存在二次污染的风险。
2.3.3 碱法稳定
通过向污泥中添加生石灰等碱性物质，达到稳定污泥和杀死病原菌的目的，研究表明，PH值为10时，细胞能够稳定溶解，可以达到去除胞内水和灭活的作用，污泥量也可减少至常规的38％~43％[7]。
2.3.4 厌氧消化稳定
在厌氧条件下，厌氧菌和兼性厌氧菌可以将污泥中的可生物降解的有机物分解成二氧化碳、甲烷和水等，使污泥稳定化，是污泥减量化、稳定化的常用手段之一。
2.3.5 污泥资源化利用
从减量化、资源化、无害化的角度以及社会经济环境发展的长远来看，污泥的资源化利用是最理想的处置方法。污泥资源化利用具有良好的生态效益、社会效益、环境效益和经济效益，是可持续发展的必然要求[9]。
污泥的资源化利用主要包括污泥农业利用、污泥的建材利用等。
3污泥深度脱水项目应用实例
3.1项目建设背景
以宣城市某污水处理厂污水深度脱水项目工程为实例，该污水处理厂设计处理水量为100000m3/d,近期设计处理水量50000m3/d,设计出水水质达到国家一级B排放标准，目前处理水量约为45000m3/d，进水化学需氧量浓度约150mg/l，日均产泥量约15吨（80%含水率）。
原先剩余污泥通过带式压滤机压滤脱水，压滤后的污泥含水率约为80%，运送至宣城市苗圃中心作为绿化堆肥使用，随着处理水量的增加，日均产泥量也大幅增加，苗圃中心使用有限，无法完全消纳，同时为了进一步推进宣城市全国生态文明城市的创建工作，决定启动污泥无害化处理工程（一期）。
3.2 项目工艺设计
本项目是在综合考虑投资、生产成本及污泥性状的基础上，选择高压板框式污泥深度脱水技术。该污泥项目污泥产生总量不大、有机质含量偏低，且宣城地区的动物畜牧业发达，粪便等有机肥丰富且价格便宜，导致污泥堆肥肥料销路和价格受很大的制约，污泥堆肥技术生产成本相对较高，而污泥深度脱水技术成熟，操作简单，易于管理，运行成本不高，较适合该污水厂污泥处置。
污泥深度脱水技术是采用化学药剂和物理的综合方法对含水率80%污泥颗粒进行表面改性，使其颗粒表面的水和毛细孔道中的束缚水变成自由水，改善污泥的脱水性能，再通过深度高压（压力≧5.0MPa）使污泥脱水为含水率≦50%污泥，能使含水率80%的污泥减重60%以上，使流态的污泥成为便于运输的低含水率块状污泥，为污泥后续低成本无害化处理创造良好条件，同时也很好的避免了在运输、处置过程中的二次污染。
图1 污泥深度脱水工艺流程图
3.3 项目运行程序
1、带式污泥脱水机所生产含水率80%湿污泥经皮带输送机进入改性搅拌罐，罐中清水约2吨，湿污泥约2吨，FeCL3溶液（密度为1.4吨/ m3）26L，生石灰100Kg，搅拌5-10分钟后由水泵送至贮泥搅拌罐中待用。
2、板框式污泥脱水机进料前滤板合拢保压，油缸压力保持在0.5-0.6MPa之间。
3、第一次进料，进料阀打开，进料柱塞泵启动，污泥开始填充滤板，时间约为25min。
4、第一次压榨，压榨设为6段，每段压榨压力分别为7.0MPa，10MPa，13MPa，16MPa，20MPa，24MPa；压榨时间分别为2min，2min，2min，2min，3min，4min。
5、反吹，压榨结束后进行反吹，压缩空气进入，把滤板中心及管道内残留的污泥吹回贮泥罐中。
6、第二次进料，时间约为15min。
7、第二次压榨，压榨设为9段，每段压榨压力分别为7.0MPa，10 MPa，13MPa，16 MPa，20MPa，24 MPa，27MPa，31 MPa，35 MPa；压榨时间分别为2min，2 min，2min，2 min，3min，4min，4min，5min，7min。
8、第二次反吹。
9、打开翻板启动卸饼运行，压榨好的泥饼脱落于皮带输送机上。启动皮带输送机，泥饼送到运输车辆上，关闭翻板，关闭皮带输送机，全部流程结束。
3.4 项目处理效果
根据宣城市环境监测中心验收监测报告显示，经过深度脱水的污泥含水率为59.2%，符合《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB16889-2008）中污泥卫生填埋的含水率要求。
3.5 项目建议
污泥深度脱水工程虽达到污泥减量化的目的，就目前而言，对保护区域水环境起到一定积极作用，但经济社会发展及环境保护长远来看，污泥卫生填埋占污泥处置比例会是逐步下降的趋势。从2000年开始，欧洲已经对污泥填埋征收填埋税，要求减少直至完全禁止填埋[3]。资源化利用才是污泥处理的最终目的，如何将脱水污泥资源化利用将是接下来需要筹措和考虑的。
4 结语
随着社会经济的发展，国家环境标准将会趋于完善和严格，对于城镇污水处理厂剩余污泥的排放也会提高到法律层面，污泥的无害化处理水平将会成为制约污水处理厂发展的关键，如何促进污泥无害化处置技术特别是污泥资源化利用技术的推广及应用将成为亟待解决的问题。
为了实现可持续发展的目标,应以目前污泥处理刚起步为切入点，积极推进污泥资源化利用，出台相关政策扶持，加大对新技术和重大设备的研发资金投入，同时加大宣传，让公众逐步建立对污泥资源化利用产品的认可度，为解决污泥问题提供可靠的政策、资金及舆论保障。
参考文献：
[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.关于全国城镇污水处理设施2010年第四季度建设和运行情况的通报
[2]余杰，田宁宁，王凯军，任远.中国城市污水处理厂污泥处理处置问题探讨分析[J].环境工程学报，2007,1（1）: 83-86
[3]戴晓虎.我国城镇污泥处理处置现状及思考[J].给水排水，2012,38（2）: 1-5
[4]岑超平，张德见，韩 琪.城市污水处理厂污泥处理处置的政策分析[J].生态环境，2005,14(5): 803-806
[5]姚萌，程国淡，谢小青，戴兰华，谢小明，张凯松.城市污水处理厂化学调理深度脱水机理[J].环境工程学报，2012,6(8): 2788-2792
[6]李博，王飞，严建华，池涌.污水处理厂污泥干化焚烧处理可行性分析[J].环境工程学报，2012,6(10): 3400-3404
[7]庄明明，王小治，柏彦超，汪莉，封克.生石灰稳定干化对生活污泥理化性质的影响[J].环境工程学报，2012,6(9): 3271-3274
[8]陈苏，孙丽娜，孙铁衍.城市污泥处理处置技术及资源的利用研究[J].生态科学，2006，25（4）：375-378.
论文关键词：制糖废水处理站，污泥，处理处置，资源化
1 引言
甘蔗制糖行业对整个国民经济的发展和社会稳定有着不可缺少的推动作用，广西是全国最大的甘蔗糖主产区，产糖量连续多年居全国首位。甘蔗制糖业废水排放量大，化学需氧量（COD）浓度高，成分复杂，废水处理具有相当难度，废水若不经处理直接排入水体，将会对水资源造成严重污染，破坏生态环境。近年来，为了工业污染源达到国家“一控双达标”的要求，对于不能达标排放的企业，采取了“关、停、转”的措施，其中受冲击较大的是当地的制糖企业。为此，各个制糖企业越来越重视环境保护和污水综合治理。
目前国内对制糖废水的末端处理均趋向于活性污泥法降解。活性污泥法降解工艺的投资较低，操作条件简单，但是它处理中产生的大量剩余污泥通常含有一定量的有毒有害物质（如寄生虫卵、病原微生物、重金属）及未稳定化的有机物，如果不进行妥善处理与处置，将会对环境造成直接或潜在的污染[1]。污泥处理装置的投入和运行费用巨大，可占整个污水处理厂投资及运行费用的25%到65%之间[2]，显而易见，污泥的处理与处置成为环境领域的一大难题。因此资源化，本文对常用污泥处理处置技术进行比较和评估，以便甘蔗制糖行业对今后污泥处理处置工艺技术的选择提供参考依据。
2 污泥的处理技术
2.1污泥湿式氧化法
湿式空气氧化技术（WO法）是将污泥置于密闭反应器中，在高温高压条件下通入空气或氧气作氧化剂，按浸没燃烧原理使污泥中有机物氧化分解，将有机物转化为无机物的过程，该法主要适用于处理各种难降解的有机污泥[3]。
2.2臭氧氧化
臭氧氧化使污泥减量的机理是即臭氧的强氧化性能通过各种作用破坏污泥中微生物的细胞壁，使细胞质进入到污泥中。对回流污泥使用臭氧氧化，能使回流中BOD增加，加大了细胞的可生化性，使剩余污泥量减小论文格式模板。
2.3蚯蚓处理污泥
波兰的BnrskO和Zambrow利用蚯蚓有效地处理废水筛余物和污泥，得到一种无气味、类似腐殖质且含有高营养的蚯蚓肥料。经过蚯蚓净化处理，污泥中的Cu、Zn、Ni含量均有明显降低；污泥经处理后转变为无臭、疏松、高效的有机颗粒肥料，但处理污泥后的蚯蚓体内有重金属富集，因此不宜作为饲料以免进入人体食物链[4]。
2.4膜生物反应器
膜生物反应器是指将膜分离技术中的膜系统与污水生物处理工程中的生物反应器相互结合而成的新工艺。膜生物反应器中污泥的停留时间很长，甚至可避免排泥，但是膜的堵塞和膜材料价格问题限制了该方法的推广应用。
2.5污泥人工湿地处理技术
污泥人工湿地处理技术是一种新型污泥处理技术，它是集污泥浓缩、脱水、降解于一体，可以大量节减基建投资和运行费用。据报道，丹麦采用人工湿地芦苇床系统进行污泥脱水与矿化处理，污泥由于脱水及矿化在床中减少率年平均为90%及96%。人工基质为微生物的生长提供稳定的依附表面，为耐水耐污植物提供载体和营养物质，并通过一些物理和化学途径降解污泥；耐水耐污植物除直接吸收利用污泥中的营养物质及吸附、富集一些有毒有害物质外，还有输送氧气到根区和维持水力传输的作用；微生物的代谢作用是污泥中有机污染物降解的主要机制[5]。同时它们相互联系，互为因果，形成一个系统，如图1所示。
图1污泥湿地处理工艺立面图
2.6等离子体处理
该法是最近研究成功的，它利用电弧等离子体技术产生高温突跃处理脱水污泥，使污泥中的有机物发生物理化学变化，从中快速制得可燃气体，其主要成分是CO，产物气体可直接点火燃烧。
3 污泥资源化
3.1 污泥农林利用
活性污泥含有大量的有机质和N，P，K，Mg，Ca，S，Fe等植物生长元素，是一种良好的肥料和土壤改良剂。田间实验表明污泥用于农田后能改良土壤的物理化学性质，增加土壤营养成分，提高土壤可耕作性；在绿化工程中施用无害化处理的活性污泥，绿化植物长势好、绿期延长、观赏性提高，既可远离食物链，又可就近消化污泥资源化，减少运输费用，还能减少化学肥料的用量。并且制糖废水污泥中不含有重金属，这就决定污泥能农林利用的主要因素。
3.2 污泥制作动物饲料
制糖废水活性污泥本身含有有机物，如蛋白质、脂肪、纤维素、及少量吸收元素，都是动物所需的营养物质且不含有重金属及其他有害物质。污泥中70%的粗蛋白质是以氨基酸形式存在，以蛋氨酸、胱氨酸和缬氨酸为主、且各种氨基酸之间相对平衡，是一种很好饲料蛋白。
3.3 污泥的建材利用
污泥建材利用是污泥资源化方式的一种，其内容包含了利用污泥及其焚烧产物制造砖块、水泥、陶粒、玻璃、生化纤维等。污泥制砖有干化污泥直接制砖和污泥灰渣制砖两种方法。用干化污泥直接制砖时，当污泥与黏土按质量比1:10时，污泥砖可达普通红砖强度；利用污泥灰渣制砖时，由于灰渣与制砖黏土的化学成分比较接近，制砖时只需添加黏土与硅砂，比较适宜的配料质量比为灰渣:黏土:硅砂=100:50: (15-20)。由于焚烧温度高达1 200℃，污泥中病原体被彻底毁灭，燃烧过程中产生的有害废气（如二垩英）被彻底分解，又无残留灰渣，彻底避免了对环境的污染；同时为建材生产厂提供了再生资源，降低建材产品的单位成本。
3.4 污泥的沼气利用
目前，我国不但缺乏废水处理站的建设资金更缺乏运行费用，废水处理站的电费开支始终占据了很大部分，有的废水处理站建成后因缺乏运行费用而停产，有的开工不足，而按我国目前的技术水平，利用沼气解决废水处理站的能源要求是可以做到的。污泥发酵产生的污泥气可作燃料，消化池所产生的污泥气能完全燃烧，保存运输方便，是一种清洁燃料。污泥气发热量为20850-25020kJ/m3，1m3气体约相当于1kg煤[6]，污水厂用污泥气发电可降低电耗和运行费用。污泥气的主要成分是CH4和CO2，将污泥气净化，除去CO2，即可得到CH4论文格式模板。
3.5 污泥制备碳源和生物活性炭
在生物处理系统内，初沉污泥是最具发展潜力的可利用碳源。通过生物热解、化学水解及生物水解等，可将其中的固态有机物转化为易于生物利用的低分子溶解态有机物（即快速碳源），重新投加于污水处理系统，从而获得较高的脱氮除磷效率。
日本以脱水污泥滤饼为原料，开发出了高性能活性炭。在500℃-600℃下碳化脱水，经酸洗除杂质，再用碱活化。该法制得的活性炭其细孔的比表面积是市售品的1.8倍以上，吸附能力大大增强。
3.6 污泥的其他利用
污泥低温热解制油技术是在无氧微正压条件下，加热污泥至一定温度（300-600℃），污泥中的脂类、蛋白质等有机物经过蒸馏和热分解作用转化为油、反应水、非凝性气体和污泥炭等4种可燃产物。
4 甘蔗制糖行业污泥处理的技术
我国目前还是一个拥有相当大面积中低产田的农业大国，同时化肥又严重不足资源化，每年需花费20多亿元大量进口，尽管如此，每年仍有10%左右的缺口。伶俐糖厂废水处理站根据污泥量，污泥性质等作具体分析，每天得到剩余污泥7t，且制糖废水中不含重金属及其他有毒有害物质，因此可考虑将现行的污泥简单填埋处理方式改变成为综合资源化利用的方式，即将部分剩余活性污泥通过化学水解和生物水解，将其中的固态有机物转化为碳源，重新投加于活性污泥法处理系统，降低废水处理站固定投加碳源的成本，其余的剩余污泥通过无害化处理后可送给与糖厂签订种植甘蔗协议的农户作为高效有机复混肥和土壤改良剂，减少合作农户的种植成本，增加农户每亩种植甘蔗的收入，糖厂自身也可以通过污泥的利用大大减少了污泥填埋所需的各项支出和土地占用，既促进农业生产发展，又实现农业生态环境的良性循环。
5 结语
甘蔗制糖行业废水处理站污泥处理与处置必须遵循“减量化、稳定化、无害化、资源化”的处置原则，不能将污泥处理与处置仅限于“减量化、稳定化、无害化”，因把“资源化”作为污泥处置的最终目标。只有进行综合利用，才能有效地彻底解决污泥对环境污染。因此，应加强污泥资源化的开发利用研究，寻求新的应用途径、加工技术，变废为宝，从而取得良好的经济效益和环保效益。
参考文献
[1]梁鹏,黄霞,钱易.污泥减量化技术的研究进展[J].环境污染治理技术与设备, 2003, 4(1): 44-52.
[2]Yu Liu,etal.Strategy for minimizationof excess sludge production from the activated sludge process[J].BiotechnologyAdvances, 2001, (19): 97-107.
[3]牛樱,陈季华.剩余污泥处理技术进展[J]. 工业用水与废水, 2000, 31(5): 4-6.
[4]朱南文,高廷耀,周增炎.我国城市污水厂污泥处置途径的选择[J].上海环境科学, 1998, 17(11): 40-42.
[5]Paul C, Mark S, Henrietta M. The designand performance of nitrifying vertical-flow reed bed treatment system[J]. WaterScience and Technology, 1997, 35(5): 215-221.
[6]唐受印,汪大翠等.废水处理工程[M]. 北京:化学工业出版社, 2000: 311-326.