1、我國剩余污泥處理現狀及對策摘要：介紹剩余污泥概念、來源、組成、環境危害及目前的幾種主要 的處理與處置方式，并針對剩 余污泥處理方 法存在的不足與弊端，分析了污泥處置過程中各種方 式的優缺點，指出污泥處置的相 應對策。關鍵詞：剩余污泥；處理與處置；對策剩余污泥概述1.1概念及組成剩余污泥(excess activated sludge)由于微生物的代謝和生物合成作用，使得曝氣池中的活性污泥 生物量增加，經二次沉淀池沉淀下來的污泥一部分回流到曝氣池供再處理污水用，多余的排放到系統之外 的部分即稱為剩余污泥。剩余污泥來源于廢水處理過程中剩余活性污泥或生物膜，其顏色常為灰色或是深 灰色，相對密度比水稍

2、大、顆粒較細、含水率較高且脫水性能較差。它主要是由具有活性的微生物、微生 物自身氧化殘余物、吸附在活性污泥表面上尚未降解或難以降解的有機物和無機物四部分組成。其中以活 性微生物為最主要的組成部分，它包括細菌、真菌、剩余污泥的來源及組成原生動物和后生動物等多種微 生物。1.2環境危害活性污泥是由細菌、微型動物為主的微生物與懸浮物質、膠體物質混雜在一起所形成的茶褐色的絮凝 體。不同的污水處理廠產生的剩余污泥，其中所含有害物質的成分會不盡相同，比如，處理生活污水的污 水處理廠產生的剩余污泥里除了含有細菌、微生物、寄生蟲、懸浮物質和膠體物質之外，還含有一些氮、 磷等；工業污水處理廠除了含上述所說的一些

3、物質外，還會含有一些有毒有害的重金屬和有害化學物質等。 剩余污泥如果不及時進行處理，會帶來二次污染。列舉如下：對水體的污染：剩余污泥長期不經處理隨 意堆放，經雨水浸淋，滲出液和濾瀝中會帶出一部分氮磷以及一些重金屬和有害化學物質，這些都會污染 土地、河川、湖泊和地下水。對大氣的污染：剩余污泥如果不進行及時的處理，長時間堆放，污泥會進 行消化，產生沼氣，污染大氣。另外，干污泥和一些塵粒會隨風飛揚，遇到大風，會刮到很遠的地方。一 些污泥本身或者在焚化時，會散發毒氣和臭氣。對土壤的污染：剩余污泥及其滲出液和濾瀝所含的有害 物質會改變土質和土壤結構，影響土壤中微生物的活動，有礙植物根系生長，或在植物機體

4、內積蓄。 綜 上所述，剩余污泥必須進行妥善的處理才能避免二次污染。為解決污泥進入環境前帶來的問題，可以采取 包括濃縮、脫水、穩定、干化、焚燒等措施；為解決如何進入環境的問題，可采取包括填埋、土地利用和 建材利用等。“污泥是污水處理廠的副產物，污水里面將近1/3的有機物轉化成污泥。”清華大學環境學院教授王 凱軍說。中國水網最近出爐的中國污泥處理處置市場分析報告2011版認為，截至2010年年底，全國 城鎮污水處理量達到343億立方米，脫水污泥產生量接近2200萬噸，而且其中有80%沒有得到妥善處理。我國剩余污泥處理現狀2.1剩余污泥主要的處置技術2.1.1衛生填埋處置技術污泥衛生填埋處置場中污泥

5、的處置工藝采用衛生填埋技術，與傳統的無控制堆放不同，衛生填埋即在 利用自然界代謝功能的同時，通過工程手段和環保措施，使污泥得到安全的消納并逐步達到充分穩定無害 的污泥處置效果，主要借鑒城市生活垃圾衛生填埋場的工程經驗進行建設。污泥衛生填埋方式基本屬厭氧性填埋，僅在初期填埋污泥表層及填埋區內排水排氣管路附近由于空氣的接 觸擴散形成局部的準好氧填埋方式。雖然污泥在污水處理廠中經過了厭氧中溫消化處理，但由于這一過程沒有達到完全的降解（進入填埋 區的污泥有機物含量仍在40%左右），因此，污泥在填埋過程中依然存在著一個穩定化降解過程。填埋污泥降解的主要方式為厭氧分解，一般要經歷由專性厭氧菌和兼性厭氧菌共

6、同發揮作用的水解酸 化階段和由產甲烷菌起主導作用的產甲烷階段，最終污泥中的可降解的有機質被分解為穩定的礦化物或簡 單的無機物，并釋放出包括CO2和CH4在內的填埋氣體，從而完成污泥的穩定化過程。填埋污泥徹底的穩 定化是一個漫長的過程，一般需十幾年，甚至幾十年，但厭氧降解的主體過程一般發生在填埋最初的幾年 中。填埋體中有機物的厭氧降解受多方面因素的影響。對于污水處理廠消化污泥在填埋過程中的情況而 言，具有如下特點：污泥富含大量微生物和各種微生物菌種，有機物的降解比較完全；污泥中含有的 N、P等物質為有機物的降解提供營養；污泥較高的含水率為微生物的生命活動創造了有利的條件；由 于污泥堆體穩定性的需

7、要覆蓋土層較厚，特別是由于污泥自身高粘度性狀的影響，對厭氧降解過程起到了 一定的抑制作用；由于經歷過污水處理廠的中溫厭氧消化過程，填埋污泥中易降解物質量較少，一般不 會出現明顯的快速降解過程，可不考慮由于甲烷氣體的過量集聚造成的危害，因此可對填埋氣體采取自然 排逸的方式；污泥中重金屬離子的存在對降解過程也會產生一定的抑制影響。2.1.2投海、填海技術污泥投海處置的方法主要是利用海洋的環境容量，投海區距海岸的距離不應小于10km。在淺水海灘或 海灣處，可通過建立圍堤，用污泥填海造地，此兩種污泥處置方法在過去的實際應用中都發現存在一定的 污染環境的危險，目前，隨著環境保護要求的不斷提高和人們環保意

8、識的增強，污泥投海、污泥填海造地 方法在應用時受到嚴格的控制，使其建設成本大幅度提高，或者已經被禁止使用。2.1.3堆肥處理技術污泥堆肥農用是再利用的有效途徑之一。可采用單獨堆肥或與城市垃圾混合堆肥的方式。污泥堆肥一 般采用好氧動/靜態技術，利用嗜溫菌、嗜熱菌的作用，分解污泥中有機質并殺死致病菌、寄生蟲卵和病 毒，提高污泥肥份。污泥堆肥一般應添加膨脹劑，其作用是增加污泥堆肥的孔隙率，改善通風條件以及調 節污泥含水率和碳氮比。污泥堆肥過程可分為一級堆肥階段和二級堆肥階段，要經過發熱、高溫消毒、腐熟、熟化、干燥和成 粒幾個階段，污泥堆肥的產品還可以通過進一步的加工，制成有機復合肥或有機菌肥以提高其

9、利用價值。 污泥的農用的處理方式因具有明顯的資源化處理特征而受到人們的關注，有報道在有的發達國家污水污泥 的利用率可達60%以上。污泥作為肥料的方式可以通過堆肥，也有的采用直接烘干、二次烘干后農用的方 法，或者加入輔料（N、P、K、菌粉等）制成復合肥或菌肥的技術。在堆肥農用技術的應用中，必須注意 解決好由于脫水污泥高粘度特征帶來的肥料養分難以溶解利用的問題。2.1.4熱干化與焚燒處理技術污水污泥的熱干化與焚燒處理可以達到徹底的無害化處理效果，同時污泥體積可以大幅度減小，處理 效果上明顯的優越性使得該技術的研究與應用在近年來得到長足的發展。在實際應用中，熱干化與焚燒通常被認為是兩個獨立的工藝過程

10、，事實上，沒有經過干化的污泥直接 進行燃燒不僅十分困難，而且在能耗上也是極不經濟的。污泥的熱干化必須考慮到以下四方面因素的影響：污泥的蒸發面積：污泥粒徑較小可提高蒸發面積，使水分的蒸發迅速而有效。進料污泥與干化工質的溫差：一般污泥熱干化的工質為高溫氣體，溫差越高，干化的效率和效果越理想。污泥與干化工質的混合程度：使污泥與干化工質充分混合，可以提高對污泥的導熱率以及水分蒸發速度。污泥的粒徑：粒徑較小的污泥不僅可以提高蒸發面積，同時也利于污泥內部水分向表面的擴散。污泥干化設備的設計與應用，一方面應考慮解決好上述因素帶來的問題，盡可能地提高熱效率和干化 效果，另一方面也特別要注意運行的安全性和對廢氣

11、的無害化處理。因污泥的構成和干化技術不同，加熱干化后污泥的干性成分可從20%35%提高到60%95%，能耗也 比干機械脫水高。污泥熱干化系統根據干化工質與污泥在干燥器中流動方向的不同，污泥熱干化系統分為并流式、逆流 式和錯流式幾種。在干化器內溫度自進口至出口一般由700r降至120C，煙氣排出后經脫臭一除塵一冷卻達標后排放 大氣。污泥的焚燒處理是一個徹底的無機化處理過程，最終產物為CO2、H2O、N2等氣體和焚燒灰等。焚燒設備種類主要有回轉焚燒爐、立式多段焚燒爐、流化床焚燒爐等。焚燒處理存在管理復雜、設備 昂貴、運轉費用高等制約其應用的問題，如德國斯圖加特的應用實例，建設日處理100噸污泥的焚

12、燒廠， 基建費用達3500萬歐元，運行費用在400500歐元/噸干泥。2.1.5其他處理技術近年來，在污水污泥處理方面提出了各種新的探索性的資源化處理技術，包括作為填料回用、低熱值 燃料回用、建筑材料的附加原料（如制磚、纖維板等），這些技術的應用一般必須與其他處理技術組合， 而且由于技術上原因有些還處于試驗探索階段。2.2處置方法的比較三種主要污泥處置方法對照比較表項目處置方法焚燒污泥農用衛生填埋技術可靠性可靠，國外有許多工程實例可靠，有較長的應用時間和實踐可靠，有一定的實踐經驗操作安全性較好較好較好，需注意防火及防爆選址容易，可靠近市區建設大面積選址較困難較難，要考慮一定的地理適用條件，一般

13、遠離市區占地面積小大較大運輸情況及費用容易，如就近焚燒可節約運輸費用運輸計劃比較復雜， 要考慮到氣候等多 種因素的影響，費用 高運輸計劃較容易，但運輸距離較長，費用高適用條件對熱值有一定的要求對重金屬、病原困以及其它有害物質有一定的要求適用范圍廣資源化利用可以利用部分熱能可以較大程度的利用污泥中的有機物較少地面水污染較小可能，通過適當選址及控制使用量可避免有可能，采取措施可防止地下水污染無可能，通過適當選址及控制應用量可避免有可能，需采取防滲措施，但仍可能滲漏大氣污染可以處理，但處理費用較高可能會有臭味等可用導氣、覆蓋等措施加以控制土壤污染無可能，通過適當選址及控制應用量可避免限于填埋場區域管

14、理較容易較復雜較容易其它投資及處置費用最高，但 運輸費用最小，如靠近污 水廠則無運輸問題費用最少，但是需要 控制污水處理廠進 水中重金屬的含量對污泥的含水率有一定要求， 需填埋前將污泥干化，或與其它物質共同填埋處理成本高低較高問題和對策3.1處理處置中體現的問題3.1.1處理能力不足目前，北京市僅有5座污泥處理廠，其處理規模分別為11.0萬t / a、2.9萬t / a、1.1萬t / a、 14.6萬t / a、18.4萬t / a，總處理規模為48萬t / a （80 %含水率），不足當前污泥產量的50%。3.1.2經濟實用技術不完善堆肥自動化程度低、周期長、效果不穩定，堆肥后農用的環境風

15、險依然存在。同時，堆肥過程中散發 的臭味、蚊蠅等都沒有得到有效解決，污染周圍環境4。3.1.3資源化利用率低根據2008年調查結果，污泥資源化利用主要為土地利用和建筑材料，兩項合計僅占污泥總量的 17.4%，造成大量有機質及氮、磷等養分流失和資源浪費。3.1.4環境安全風險大不合理處置污泥的細菌總數、大腸桿菌、蛔蟲卵含量比較高，并且含有一定數量的重金屬離子、有毒 有害有機污染物及氮磷等元素，這些物質進入土壤，產生新的污染源，并隨降水不斷遷移、積累，對當地 土壤、地表水、地下水及農作物等將產生嚴重安全影響，存在污染環境及威脅食物安全的風險5。3.1.5技術保障體系尚未建立污泥減量化、穩定化、無害

16、化及資源化包括污泥的處理和處置兩個方面，污泥處理包括濃縮、消化、 脫水、堆肥、干化和焚燒等；污泥處置包括土地利用、建筑材料利用、填埋、焚燒等6。截至目前，國 家制定和頒布了關于污泥的8項相關標準，但是，北京市還沒有相關的地方技術導則、規范或標準，技術 保障體系尚未建立。3.1.6產業政策保障體系不健全政府扶持力度不夠，社會、企業參與程度還不明確。包括污水廠的規劃、設計、運行階段污泥處理的 配套政策機制，政府對污泥處理的投資比例，根據不同功能定位污泥的資金補助制度。污泥處理處置的調控核算平臺尚未建立。在核定市級財政對于污泥處理處置補助費用基礎上，核定跨 區域污泥處理處置經濟補償費用，建立統一核算

17、平臺，加強污泥的處理處置、運輸的監管計量，實現污泥 “減量化、無害化、資源化”。3.1.7總體解決思路不明晰由于初期沒有結合污水處理廠的布局、污泥產量等因素超前規劃污泥最終處置途徑，處置方式以填埋、 直接農用為主。近年來，隨著污水處理水平顯著提高，還沒有與污水處理相配套的污泥處理處置規劃，污 泥處理處置完整的技術鏈、政策鏈、資金鏈尚未形成。同時，由于城市擴展、農村城鎮化建設和退耕還林 工程等原因，可以作為污泥填埋場的地方越來越少，已有的近郊分散污泥消納點急劇萎縮，將產生二次污 染。3.2相應的對策3.2.1明確污泥處理處置的工作定位和目標污泥無害化處理及循環利用應是城市管理和公共服務的重要組成

18、部分，對提高城鄉環境質量、保障城 市安全運行有著重要意義，應將其作為一項基礎性的公益事業來開展工作。本市污泥主要來源于生活污水， 含有一定的熱能和養分資源，重金屬、有毒有機物等有害物質含量較低，資源循環利用潛力較大，針對本 市經濟社會發展階段和土地資源緊缺特征，綜合考慮污泥處置技術的適應性，本市污泥處置總體思路是： 堅持“因地制宜、技術多元、協同處置”的原則，以干化和焚燒方式為主，堆肥等土地利用方式為輔，實 現污泥的資源循環利用。3.2.2科學規劃，合理布局應按照統籌城鄉、因地制宜、因泥而異、分級管理、適度集中的原則，盡早制定與北京市城市總體規 劃、污水處理規劃、垃圾處理規劃等綜合規劃和專業規

19、劃相協調，與北京市相關地方法規相適應的全市污 泥處理處置總體規劃，各區縣政府要完成本區縣污泥無害化處理與處置規劃。3.2.3做好過渡期污泥處置管理工作（1）制定過渡期污泥處置計劃。在污泥無害化處理設施建設到位之前，垃圾衛生填埋場作為污泥應 急處置的途徑之一，是污泥處理處置設施建設完成前的過渡消納方式和污泥處理處置發生故障時的應急消 納方式。（2）對現有污泥簡易堆置場進行安全風險評估。布設污染監測設施，建立監測制度，開展污泥中污 染物對地下水和周邊環境的污染風險評估，研究治理措施。（3）加強過渡期污泥簡易堆置場管理。在選址、規模、操作規程、污染控制等方面制定嚴格的技術 要求，并加強跟蹤監管。（4）對存在二次污染風險的污泥簡易堆置場，制訂專項治理計劃，采取有效措施進行綜合治理。3.3.4強化保障措施（1）要完善相關政策。污泥循環利用是循環經濟建設的一項重要內容。按照國務院關于加快發展 循環經濟的若干意見的精神，結合本市實際，以污泥處置為突破口，進一步研究明確本市推進循環經濟 實踐的領域及支持政策（包括投資、運行補貼和稅費減免等），加快構建本市循環經濟發展的政策體系。對參與污泥循環利用的企業或個人給予資源循環利用的有關優惠政策；政府投