歐盟15國污水污泥產生量與處理處置方法對比

水處理網訊:摘要：歐盟 15 國 2012 年的污泥產生量約為 800 萬 t，年人均產生量為 21 kg。 歐盟 15 國均采用污泥厭氧消化和污泥熱干化等污泥處理方法， 主要采用污泥農業(yè)利用和污泥焚燒兩種處置方法。 愛爾蘭和葡萄牙的農業(yè)利用比例占本國污泥處置量的 90 %，荷蘭基本采用污泥焚燒的方式進行污泥處置。 根據現(xiàn)有情況預測：污泥的厭氧消化作為污泥脫水、無害和化學能源利用的方式具有重要的競爭力， 污泥的熱干化會結合工業(yè)焚燒產生的廢熱進行，處置方式將繼續(xù)限制填埋而發(fā)展焚燒和農業(yè)利用方式。

關鍵詞：歐盟 15 國；污泥；處理處置；現(xiàn)狀；預測。

污水處理廠污泥是污水處理過程中產生的固體廢物，其產生量巨大，數(shù)量約占污水總處理量的0.3 %~0.5 %（含水率以 97 %計）[1]。 污泥的成分復雜，體積十分龐大，如處理不當，不但會對環(huán)境造成新的污染，而且還會浪費污泥中的有用能源，影響污水處理廠的正常運行和處理效果。

中國的污水處理廠以及污泥處置是在中國建設部和環(huán)保部的職能范圍之內。 近年來為了提高排污水域的水質， 建設部的工作重點放在了污水處理廠的建設和運行。 但日趨嚴重的污泥處置問題目前已成為討論的議題和建設部工作的重點。

2009 年建設部頒布環(huán)境行業(yè)保護標準《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置及污染防治技術政策》?？紤]到中國各地區(qū)污水處理廠的不同情況， 建設部并沒有明確污泥處置的首選方案。 所有污泥處置方法都是可行的備選方案。隨著經濟的不斷發(fā)展，相信污泥的填埋處置將會逐步受到限制， 轉而趨向于歐洲的污泥處置模式。 國家環(huán)保部工作的重點是制定污水處理以及污泥處置的質量標準， 目前并沒有計劃對主要的標準進行修訂。

目前，污泥的問題已十分明顯，在中國普遍采取的處置方法是污泥棄置或者不適合的垃圾填埋場處置。 在污泥混合燃燒方面已經積累了初步的經驗，根據現(xiàn)有的資料，污泥單一焚燒正處于起步階段。污泥農業(yè)利用在中國已有幾個范例，但是由于污泥的出路問題， 污泥用于肥料生產仍面臨著許多問題[2]。

鑒于污泥產生量的日益劇增， 污泥簡易填埋或混合生活垃圾填埋的現(xiàn)狀， 以及污泥處理處置方法的選擇沒有依據性， 而歐洲污泥的處理處置工藝相對成熟， 已經有了近 20 年的處理量數(shù)據。

現(xiàn)有文獻中， 歐洲學者發(fā)表的文章基本上不會研究歐洲其他國家的情況，中國學者發(fā)表的文章中，對于歐洲國家污泥處置方式整理的數(shù)據不具完整性，本研究的目標是對最初的歐盟 15 國的污泥產生量和處理處置方式進行對比分析， 為我國的的污泥處理處置方式選擇提供借鑒作用。

1 歐洲國家污泥產生量研究

1991 年，歐洲的一項關于污水處理的重要指導文件（Urban Waste Water Treatment Directive  91/271/EC）[3]實施，使得歐盟國家進一步提高污水收集和處理標準。 污水處理量的增加使得污泥產生量增加了 50 %。

歐洲國家中， 本研究分析包含的國家主要包括最初的歐盟 15 國（比利時、丹麥、德國、愛爾蘭、希臘、西班牙、法國、意大利、盧森堡、荷蘭、奧地利、葡萄牙、芬蘭、瑞典、英國）。表 1 統(tǒng)計了研究的15 國從 2006 年到 2015 年的污泥年產生量[4]。

取各國 2012 年的數(shù)據（特別的，丹麥、西班牙和意大利為 2010 年）污泥產生量約 800 萬 t，計算人均污泥產生量 （以全國人口數(shù)量計和以管網服務人數(shù)計），作表 2，并用圖 1 表示歐洲各國污泥產生總量占歐盟 15 國總量的比例，圖 2 分析各國人均污泥產生量。

可以看到，污泥產生量最大的國家依次為德國（23 %）、西班牙（15 %）、英國（14 %）、意大利（14 %）和法國（12 %），產量占歐盟 15 國總產量的 78 %。 人均產泥量最大的國家為奧地利（32.3kg/人/年）和瑞典（32.2 kg/人/年）。

一方面，兩種計算方法得到的人均污泥產量的差距越小，污水管網連接到的人群越全面，污水的收集處理率就越高。另一方面，由于人們使用的污水量和污水處理產生的污泥量變化不會太大，因此人均污泥產生量可以間接反映該國污水的處理量比例，人均污泥產量越高，收集率和處理率就越高。 根據統(tǒng)計[5]，中國 2004 年的污泥產生量為203.6 萬 t，人口以 13 億計，人均污泥產生量為 1.6kg/人/年；2014 年我國城鎮(zhèn)污泥產生量為 2801.47萬噸，人口以 13.68 億計，人均污泥產生量為 20.5kg/人/年； 中國污水收集率經過 10 年的發(fā)展已基本上達到歐洲國家水平。隨著污水問題的解決，帶來的污泥問題逐漸需要引起重視。

2 歐洲國家污泥政策研究

依據城市污水處理指令 （Urban Waste Water Treatment Directive 91/271/EC）[3]，對于人口數(shù)大于2000 人的住宅區(qū)，強制進行污水收集與處理。 并 從 1998 年 12 月 31 日起， 鼓勵污泥資源化利用；嚴禁將污泥處置于地表水中。 對于原先的歐盟 15國，該指令的最晚實施時間為 2005 年，對 2004 年后加入歐盟的國家可推后到 2015 年。

關于污泥的問題，歐盟三個重要指令出臺。Decision 2001/118/EC[6]將污泥定義為非危險廢物（non hazardous wastes），根據歐盟的政策，對于此類廢物的管理流程應該是 “預防-準備再利用-回收利用-其他回收（例如，能量回收）-處置。

依據這些原則， 填埋指令 （Landfill Directive99/31/EC）[3]嚴禁將液體和未處理廢物處置在填埋場，并限制可生化性的城市固廢（例如污泥）進入填埋場的門檻。 除了歐盟的法令政策，某些成員國家的本國政策對污泥進入填埋場的問題， 在有機物質和總有機碳指標上有更嚴格的限制， 極大限制了污泥的填埋處置。 具體的說，奧地利要求總有機碳（TOC）小于 5 %，法國要求干基含量（DS）大 于 30 %（即污泥含水率小于 70 %）， 德國要求有機物質小于 5 %， 意大利禁止廢物未回收利用而進入填埋場，荷蘭要求有機物質小于 5 %，瑞典不允許有機廢物進入填埋場[7]。

涉及污泥管理的主要文件是污水污泥指令（Sewage Sludge Directive 86/278/EEC）[8]，該指令鼓勵污泥在農業(yè)中的安全利用， 并通過管理預防其對土壤、植物、動物和人類的有害影響，并對重金屬的濃度提出要求。 對于 15 個成員國，具體的說， ①對于農用的污泥重金屬含量，希臘、愛爾蘭、意大利、盧森堡、葡萄牙、西班牙的限制值與歐盟政策一致，奧地利、比利時、法國、德國比歐盟政策更低一些，丹麥、芬蘭、荷蘭、瑞典比歐盟政策低很多。 ②對于農用的土壤重金屬含量，奧地利、比利時（荷蘭語區(qū)）、法國、德國、希臘、愛爾蘭、意大利、盧森堡采用與歐盟政策一致的含量，比利時（法語區(qū)）、丹麥、芬蘭、荷蘭、瑞典的門檻值比歐盟政策低，葡萄牙和西班牙目前門檻值比歐盟政策高。③對于重金屬的最大年負荷量，除了希臘、盧森堡、葡萄牙、西班牙外，其他歐盟國家的政策比歐盟政策更嚴格。 ④指令中并沒有規(guī)定污泥農用處置中重金屬鉻、致病菌和有機物的含量，然而，所有的歐盟 15 國對污泥、土壤中的鉻含量和鉻的年負荷量做出要求，奧地利、丹麥、芬蘭、法國、意大利、盧森堡、葡萄牙對致病菌極限值做出要求，奧地利、比利時、法國、德國、西班牙對有機物極限值做出要求。 ⑤只有法國和瑞典允許污泥未經處理在獲得授權前提下進行污泥農用，特別的，奧地利規(guī)定污泥需經過生物穩(wěn)定性處理， 丹麥規(guī)定污泥需經過穩(wěn)定化、好氧生物處理或高溫消毒處理，芬蘭規(guī)定污泥需經過厭氧消化或石灰穩(wěn)定化， 其他國家也都規(guī)定需要經過某些預處理后才能將污泥農用。 ⑥對于污泥是否能處置于森林、綠地中，某些國家也做出了規(guī)定。 奧地利和比利時嚴禁將污泥處置于森林， 德國和荷蘭嚴禁將污泥處置于森林和綠地， 丹麥規(guī)定只有經過高溫消毒的污泥能處置于綠地，法國允許風險最低時的森林處置，但嚴禁污泥處置于礦山和礦場， 盧森堡對污泥的森林處置提出了附加要求[9]。

除了污泥的填埋和農用，目前歐盟對于污泥的其他處理處置方式，還沒有官方的法令規(guī)定，只有某些指導和參考意義的文件。

在我國，目前的討論焦點是應將污泥定義為垃圾還是資源的問題上[10][11]，還沒有發(fā)布標準性文件， 歐盟的這些指令也許能對我國的污泥管理提供借鑒作用。

3 歐洲國家污泥穩(wěn)定化處理研究

歐盟 15 國的污泥的處理包括穩(wěn)定化處理（好氧穩(wěn)定、厭氧穩(wěn)定、石灰穩(wěn)定、生物堆肥穩(wěn)定）、調質處理（石灰調質、其他無機藥劑調質、聚合物調質、熱調質）、脫水處理（干化床、壓濾、離心、帶式壓濾）、其他處理（熱干化、太陽能干化、消毒、長期存儲、冷發(fā)酵、布袋填料），每個歐盟國家綜合上述處理方法，如表 3-表 5 所示[6,12]。