大家之言|朱南文教授谈城镇污泥处理处置之道

小编导读近年来，城镇污水处理厂大量建成并投入运行，污泥产量越来越大，污泥处置问题显得非常紧迫。现阶段我国污泥处理处置路线应当如何选择?国外发达国家的成功案例可以带给我们什么启示?本期的大家之言邀请到上海交通大学环境科学与工程学院污泥处理处置技术专家——朱南文教授，从污泥处置的三大技术路线出发，探讨适合于我国国情的污泥处置产业发展方向。本文原标题为《土地填埋、干化焚烧、资源利用——我国城镇污水厂污泥处理处置技术应用的路线思考》。

朱南文

上海交通大学环境科学与工程学院

朱南文(1968­—  )，男，教授，长期从事废水处理与固体废弃物处理技术方面的研究。近年来，主持了科技部“863”项目、国家支撑课题、国家自然基金、上海市重大项目、上海市重点课题、上海市援藏课题、横向重大课题及其他横向课题多项。在污泥厌氧消化、高温微好氧消化、污泥深度脱水、污泥碳化、焚烧灰建材利用等污泥处理处置技术上，均进行过较为深入地研究。近年来，其先后获得上海市科技进步奖一等奖、二等奖、上海市科技发明奖三等奖等奖项多项，并在国内外发表论文180余篇，其中SCI论文90余篇;授权发明专利31项、实用新型专利7项。

城镇污泥是污水处理厂污水处理过程中的二次产物。对一个稳定运行的污水处理厂而言，每处理单位体积的污水都会产生一定数量的污泥，即有一定的污泥产率。从我国各地污水厂调查的情况看，大多数污水处理厂每处理1万m3的污水会产生5~10t脱水污泥(含水率以80%计)。从住建部报道的数据看，截至2015年6月底，我国已有城镇污水处理厂3802座，污水处理能力达到1.61亿m3/d，实际处理量达1.26亿m3/d。按前述污水厂污泥产率计算，我国每年的脱水污泥量已超过3200万t，且目前仍以每年5%~10%的速度在增长。如此产生的大量污泥，一旦处理失当，极有可能对环境造成二次污染，因此，如何合理、有效地处置污泥已成为环境工程界关注的热点问题之一。

1 我国污泥处理处置的主要问题

过去几年中，围绕我国污泥处理处置的讨论一直是行业关注的问题，同济大学环境科学与工程学院院长戴晓虎教授曾指出，我国污泥处理处置的主要问题在于：①我国污泥泥质有别于其他国家，处理处置难度大;②关键共性技术及装备有待突破，产业链集成水平有待提高;③整体技术路线不清晰，政策标准体系不完善。由此可见，我国污泥处理处置行业的破题之策，一是在于清晰地明确适合我国国情和泥情的技术路线，二是在于从法律法规和补贴及政策扶持层面引导污泥处理处置行业的良性有序发展。

就污泥处理处置的技术路线而言，《城镇污水处理厂污泥处置˙分类》(GB/T  23484-2009)将污泥处理处置技术路线分为四类，包括污泥焚烧、建材利用、土地利用和土地填埋等。中国水协排水委员会主任杨向平先生曾通俗易懂地提出过“填埋肯定比乱扔好，但是得找到场地;焚烧肯定比填埋好，但得治理好烟气;利用比焚烧好，但得严格管理”的观点。从技术层面而言，我国近年来已针对各种可行的污泥处理处置技术进行了大量的研究和应用，已具备实现相关技术路线的技术能力，技术问题已并非污泥处理处置的主要瓶颈，结合戴晓虎院长和杨向平先生的观点不难发现，真正的瓶颈问题在于各种污泥处理处置技术路线的必要条件，即“填埋得找到土地、焚烧得治好烟气，以及利用得严格管理”。

相对我国，美国、日本与欧盟等发达国家在污泥处理处置领域的发展已颇为成熟，不仅仅在技术上，在政策保障和市场运营方面均积累了一些行之有效且适合各自国情和泥情的做法，本文即通过参考发达国家的成功经验，结合我国国情和泥情，对我国污泥处理处置技术路线的选择展开思考。

2 我国污泥处理处置技术路线的选择

2.1土地填埋：因地制宜，西部优先

污泥的土地卫生填埋始于20世纪60年代，规范的污泥填埋处置一般要求其抗压强度满足50kN/m2以上，由于早期其他污泥处理处置技术的缺乏，以及尚未形成科学的污泥处理处置技术路线，国内污泥单独填埋应用较多，但是效果并不理想，主要存在以下几个问题：①占用大量的土地资源;②可能造成填埋体变形或滑坡;③沼气/渗滤液收集管线易堵塞;④难以机械压实;⑤伴有恶臭对周边环境带来影响等。基于我国东西部地区经济发展及土地利用现状，有关管理部门提出“西部地区以填埋为主、东部地区以填埋为辅”的发展思路。

对我国东部地区而言，污泥土地填埋对土地的需求量与寸土寸金的土地稀缺资源形成矛盾，通过可行的政策制定和资金配套，东部地区应减少土地填埋所占污泥处理处置的比重。以美国为例，纵然其土地资源充足，但土地填埋依然仅占其污泥处理处置总量的17%，可见即便在土地条件允许的情况下，土地填埋已不再是污泥处理处置的首选。

对我国西部地区而言，由于经济能力相对较弱，应用焚烧等工艺的经济可行性较差，同时由于其土地条件相对较为充沛，因此土地填埋相对较为可行。但为了有效降低污泥土地填埋中容易发生的一些问题，应进一步通过超声波、热水解、电渗析和干化处理等手段满足污泥固化和稳定化的条件，在填埋施工中通过将生化污泥与矿化垃圾混合的方式解决污泥施工“压实难”问题，并通过技术手段切实保障后期填埋场的稳定化。

2.2干化焚烧：严控烟气，东部为主

污泥焚烧具有快捷、集中、占地小、污泥减量化、稳定化、无害化等特点。目前，污泥焚烧技术已得到了迅速发展，尤其在发达国家已成为主流污泥处置技术。在2016年以前，美国的污泥焚烧占所有污泥处置技术的比例约22%，日本约68%，欧盟国家约20%~40%，而中国的污泥焚烧比例仅为3%。造成上述现状的原因是多方面的，一方面是有技术、经济、国情等的不同，另一方面也是由于人们对污泥焚烧会引发环境污染问题的担忧，这些都是制约污泥焚烧技术在中国推广的重要因素。

国家住建部在建设事业“十一五”规划纲要中曾指出，“鼓励东部地区、经济发达地区选用先进的焚烧处理技术”，即基于东部地区土地资源紧张、经济发展水平相对较高的客观情况所得出的结论。以上海为例，目前上海已建成三座污泥焚烧厂，未来上海污泥的处理处置趋势仍然将以焚烧为主，预计焚烧将占比62%以上。但仍需要关注的是，污泥焚烧严格意义上并不属于最终处置手段，在焚烧的过程中，除了要对烟气加以严格控制外，还需要考虑到焚烧灰的最终出路问题。