欧盟15国污水污泥产生量与处理处置方法对比

3.1 污泥稳定化处理

对于污泥的稳定化处理（表 3），除了德国和卢森堡， 其他 13 国都广泛的使用好氧稳定化处理，另外，所有的欧盟 15 国都非常广泛的使用厌氧稳定处理； 这两种稳定化方式在欧洲应用非常普遍。 多个国家都采用联合稳定化处理的方式，将厌氧（或好氧）消化与石灰稳定相结合，德国在这一点就非常明显，德国几乎不采用好氧稳定，较少使用生物稳定， 主要的稳定化方式是厌氧消化后接石灰处理。

3.2 污泥调质处理

相对于污泥稳定化处理的广泛应用， 欧洲国家较少使用污泥调质处理（表 4）。 但是对于意大利和卢森堡， 这些化学调质也会应用于污泥的处理中。

3.3 污泥脱水处理

脱水处理将污泥中的自由水脱离， 是污泥大量减量的主要方式。 欧盟 15 国中，污泥脱水也是污泥管理中的一个重要的阶段（表 4），超过一半的国家采用离心或带式压滤的方法进行脱水。 干化床方式的脱水方法仅存在于希腊、意大利、葡萄牙和瑞典。 从经济角度来看，将来会一直沿用的污泥脱水技术大概会是离心、带式压滤和压滤[13][14]。

3.4 其他污泥处理方法

在其他的污泥处理方法中，欧盟 15 国非常普遍的应用热干化技术对污泥进行处理， 普及率达到 87 %（表 5）。 欧盟 15 国绝大部分的热干化单元是作为污泥焚烧处置的第一步来应用。 除了卢森堡和芬兰，其他的 13 个国家在污泥管理中都应用热干化技术，而这其中应用最多的国家是德国、意大利、英国和法国，几乎一半的热干化处理是在德国实施。热干化系统主要采用转鼓干化、流化床干化和带式干化[15]。

长期存储的方式也是欧洲国家采用的一种污泥处理方法， 主要是这种方法操作简单， 成本低廉。 但是它不能广泛应用是因为它对气候和地域有所要求。

4 欧洲国家污泥最终处置方式研究

欧盟 15 国的主要污泥处置方式包括填埋、焚 烧、农业利用、生物堆肥和其他。

4.1 各国处置方式的空间变化

选取欧盟 15 国 2012 年统计数据（特别的，丹 麦、西班牙和意大利 2010 年）[3]，横向对比各国处置方式（如图 3）。

除了荷兰绝大多数采用焚烧处置以外， 基本上每个国家都根据不同区域采用了多种方式并存的污泥处置方式， 尤其是对于本身有政治划分的区域。 例如，比利时的污泥处置方式是焚烧（主要在荷兰语区）、农业利用（主要在法语区）。 同样情况还有英国， 苏格兰和北爱尔兰采用污泥焚烧方式， 英格兰和威尔士主要采用污泥农业利用的方式[12]。

对于污泥产量大的德英西法意五国， 除了意大利以外，其他均已经抛弃了填埋的处置方式，德国主要为焚烧，英国、西班牙、法国最重要的污泥处置方式为农业利用。

4.2 各国处置方式的时间变化

选取比利时、德国、希腊、西班牙、法国、荷兰和英国几个数据比较完整的国家， 从时间角度分析污泥处置方式的变化趋势。 图 4 统计了多国各年污泥各种处置方式的量。

4.2.1 填埋处置

2005 年是关键的一年，之前关于污泥管理的法令包括污泥进入填埋场的控制标准最晚从2005 年实施， 也就是说，2005 年以后进入填埋场的污泥理应要受到或是含水率或是有机质等多种标准的限制。 比利时、德国 2006 年开始填埋率为0， 荷兰 2007 年不再填埋污泥, 英国数据不甚完善，现有数据中已经不再填埋污泥。 其他国家尽管仍然应用着填埋的处置方式， 但是整体趋势是逐渐降低。

4.2.2 焚烧处置

分析的这 8 个国家主要分成 4 组，比利时、德国和荷兰焚烧处置占据着很大的比重， 超过 50%，特别地，荷兰几乎所有的污泥采用焚烧处置；法国、 奥地利和英国也在一定程度上采用污泥焚烧处置方法， 从 2006 年到 2014 年焚烧方法所占的比例保持稳定； 西班牙较少用焚烧的方式去处置污泥，且随时间变化不大；希腊在 2007 年之前几乎全部污泥采用填埋方式， 而之后焚烧技术快速发展，2014 年占据 33 %。 从各个国家的实践来看， 各国都认为污泥的焚烧处置是一个值得保持甚至应该普遍采用的污泥处置方式。

4.2.3 农业利用与生物堆肥

污泥的农业利用与生物堆肥在各国的处置方式中占据的比例变化不大，也就是说，原来 采用该方法的国家仍然采用， 原来不采用的仍然不采用。 填埋处置减少的部分污泥几乎都利用了焚烧的方式处置。 特殊的，对于法国来说，填埋减少，焚烧不变，生物堆肥处置在增加。 西班牙和英国的农业利用处置在本国占据很重要的地位，比例超过 50 %。

4.3 欧盟 15 国处置方式总体分析

取 2005 年和 2012 年（特别的，丹麦、西班牙和意大利 2010 年） 的污泥产生量和处置方式数据，计算各方式所占比例，如图 5 所示。

统计结果是，无论是 2005 年还是 2012 年，污泥的农业利用是欧盟最主要的污泥处置方式，主要是因为对于污泥产量最大的几个国家（德国、英 国、西班牙、法国、意大利），污泥产量大，焚烧成本太高，农业利用是比较适合的方式。接着是污泥的焚烧、堆肥化和填埋。 从 2005 年到 2012 年前后，填埋比例从 13 %下降到 9 %，污泥农用加堆肥化处置占据的比例变化不大，污泥的焚烧处置从 22%增加到 29 %，在污泥产量大的 5 国中，主要的贡献是德国，焚烧比例增加了 17 %。 5 欧洲国家污泥管理趋势本文根据多年的统计数据， 对污泥产生、处 理、处置方面的趋势进行预测。

5.1 污泥产生

用贡献量最大的德英西法意 5 国的污泥产生量的变化趋势作图 6。

对于欧盟 15 国，最近几年，大多数国家的污水管网已经基本上遍布本国国民， 污泥的产生量随年份的变化将不会太大。 图中表示欧盟污泥产量最大的几个国家的污泥产量变化情况， 基本上从 2005 年开始，污泥产量已经不大增加。 由此可以预测，在将来的几年内，欧盟 15 国污泥产量不再变化， 而欧盟的重点应该是后来加入欧盟的国家，经济条件较低，且执行污水处理指令的时间较短，随着污水处理要求的提高，污泥产量可能仍然会增加。

5.2 污泥处理

欧盟 15 国对污泥处理方法大同小异，都进行相似的污泥稳定化处理和污泥热干化处理， 这两种方法既可以使污泥含水率减少， 同时也是污泥无害化的重要处理手段。 同时各个国家也会采用某一种或两种污泥机械脱水方式， 去除污泥中易脱除的自由水，以进行下一步的污泥处置。 可以预测，污泥的厌氧消化等稳定化方式作为污泥脱水、无害和化学能源利用等方式具有重要的竞争力，同时污泥的热干化作为一种快速高效减量和消毒的方式，也会继续保持下去，但是由于污泥热干化的成本较高，不可能利用常规能源提供热能，只能结合工业焚烧产生的废热进行[16]，因此污泥热干化将会在污泥焚烧处置大量发展的时候以焚烧工艺的其中一个环节的方式推广于欧盟其他国家和中国。 污泥的浓缩和机械脱水作为最常规的污泥处理方式，价格低廉，普遍运用于其他处理环节之前，具有重要意义[13]。

5.3 污泥处置

由于污泥处置方式的选择需要因地制宜，因此对于不同的国家，具体条件不同，欧盟 15 国的污泥处置方式的未来也各不相同。 但是可以明显地肯定的是，在大部分国家，填埋的处置方式均将逐渐被弃用，而被其他技术所取代。

近十年间，丹麦、爱尔兰、西班牙、法国、意大利、荷兰、奥地利、葡萄牙、瑞典和英国等大部分国家的处置方式基本未改变。 丹麦仍然存在其他未明的处置方式， 逐渐形成 60 %农业利用和 30 %焚烧的模式； 爱尔兰农业发达，主要模式为 80 %农用和 20 %堆肥；西班牙、法国、意大利、葡萄牙、英国的发展现状比较相近， 农业发展相对比较发达，目前主要的污泥处置方式为农用，但西班牙为纯农业利用，意大利和葡萄牙仍存在少量填埋，法国和英国逐渐发展了 20 %的焚烧处置方式；荷兰的污泥则接近 100 %采用焚烧处置方式； 奥地利维持 50 %焚烧和 50 %农业利用的模式； 瑞典为农业利用、堆肥和其他处置方式各占 1/3。其他国家的处置方式在近十年有些变化，比利时、 德国、 芬兰三个国家均为发展焚烧处置方式，比利时是将其他未明确的方式发展为焚烧，德国和芬兰则将堆肥发展为焚烧。 希腊将填埋发展为各种方式，但目前仍有超过 30 %的填埋，以及30 %焚烧和 30 %农业利用（包括堆肥）；卢森堡农业利用逐渐增加，但近几年又逐渐减少，焚烧比例维持 10 %左右不变，而其他处置方式增加。

对于仍然存在填埋的国家来说， 处置方式的变化是可以预见的， 由于国土面积较大， 农业较多， 意大利和葡萄牙存在的少量填埋将继续改变为农业利用，瑞典的 1/3 其他处置方式也极有可能发展为农业利用； 希腊十年前首先将填埋发展为焚烧处置技术，但是由于焚烧成本较高，而希腊经济发展受到限制，且希腊国土面积较大，将会在污泥焚烧技术发展的同时发展污泥农业利用技术。

6 结论

本文通过文献调研， 数据收集， 分析了欧盟15 国的污泥产生量特性，污泥的管理政策，和污泥处理和处置现状，并预测未来欧盟 15 国的污泥产量的变化， 处理方式的变化和分组讨论污泥处置方式的趋势。

我国目前的排水管网并没有连通到每个区域，随着经济发展，污泥的产生量将持续增加。 我国污泥和欧盟最大不同点在于成分复杂， 有害含量增加， 这是因为我国目前的污水处理系统并没有分源处理， 城市污水厂同时可能也会混合工业废水和医疗废水一起处理， 因此我国污泥处理方式对于污泥的无害化处理更应该严格， 农业利用由于污泥的毒性受到限制， 因此利用废热的热干化处理以及污泥焚烧处置是很重要的发展趋势。

当然，因为焚烧处置成本较高，因此污泥单独焚烧的案例不会太多，且主要发生在经济发达的地区，多数地区的焚烧将会是与煤或垃圾混合焚烧。

参考文献

[1]张自杰，林荣忱，金儒霖.排水工程（第三版）[M].北京:中国建筑工业出版社,1996:296-299.

[2]陈同斌，郑国砥，高定，刘洪涛，杨军，约波，蔡红. 城市污泥堆肥处理及其产业化发展中的几个关键问题[C].中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会论文集，秦皇岛，2010，251-258.

[3]CEC (Council of the European Communities). Council Directive of 21 May 1991 concerning urban waste water treatment (91/271/EEC).

Official Journal of the European Communities[S], L135/40-52, 1991.

[4]Eurostat. Sewage sludge production and disposal. http://epp.eurostat.ec.europa.eu.

[5]中华人民共和国统计局. http://www.stats.gov.cn/tjsj/.

[6]CEC (Councilof the European Communities). Commission decision of 16 January 2001 amending Decision 2000/532/ECas regards the list of wastes (2001/118/EC).Of?cial Journal of the European Communities No. L47/1-31, 2001.

[7]LeBlanc, R. J., Matthews, P., & Rid, R. P. Global atlas of excreta, wastewater sludge, and biosolids management: Moving forward the sustainable and welcome uses of a global resource. Nairobi, Kenya: United Nations Human Settlements Programme (UN-HABITAT).2008, 571-586.

[8]CEC (Councilof the European Communities). Council Directive of 12 June 1986 on the protection of the environment, and in particular of the soil, when sewage sludge is used in agriculture (86/278/EEC). Official Journal of the European Communities No. L181/6-12, 1986.

[9]Le Blanc, R.J., Matthews, P., Rid, R.P. Global atlas of excreta, wastewater sludge, and biosolids management: moving forward the sustainable and welcome uses of a global resource[C]. Proceedings of the water environment federation, Alexandria, 2009, 3: 1202-1208.

[10]傅涛. 污泥处理处置的三个问题[C]. 第九届城市水业战略论坛. 北京，2011.

[11]何强，吉芳英，李家杰. 污泥处理处置及资源化途径与新技术[J]. 给水排水，2016,42（2）:1-3.

[12]Kelessidis, A., Stasinakis, A.S. Comparative study of the methods used for treatment and final disposal of sewage sludge in European ries[J]. Waste Management, 2012, 32:1186-1195.

[13] 赵维强.城市污泥机械浓缩与离心脱水工艺研究[D].济南:山东大学,2006.

[14]李华，孙福奎，陈超，等. 污泥机械脱水与热干化脱水的经济性比较[J]. 中国给水排水， 2012，28（23）：143-144,148.

[15]Tsotsas, E., Mujumdar, A.S. Modern drying technology [M]. Wiley-VCH, 2012:295-329.

[16]张卫军.城市污水污泥热干化特性及能耗研究[D].重庆:重庆大学,2009.