大家之言|朱南文教授談城鎮(zhèn)污泥處理處置之道

北極星環(huán)保網(wǎng)訊:小編導(dǎo)讀近年來，城鎮(zhèn)污水處理廠大量建成并投入運(yùn)行，污泥產(chǎn)量越來越大，污泥處置問題顯得非常緊迫?，F(xiàn)階段我國污泥處理處置路線應(yīng)當(dāng)如何選擇?國外發(fā)達(dá)國家的成功案例可以帶給我們什么啟示?本期的大家之言邀請(qǐng)到上海交通大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院污泥處理處置技術(shù)專家——朱南文教授，從污泥處置的三大技術(shù)路線出發(fā)，探討適合于我國國情的污泥處置產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。本文原標(biāo)題為《土地填埋、干化焚燒、資源利用——我國城鎮(zhèn)污水廠污泥處理處置技術(shù)應(yīng)用的路線思考》。

朱南文

上海交通大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院

朱南文(1968­— )，男，教授，長期從事廢水處理與固體廢棄物處理技術(shù)方面的研究。近年來，主持了科技部“863”項(xiàng)目、國家支撐課題、國家自然基金、上海市重大項(xiàng)目、上海市重點(diǎn)課題、上海市援藏課題、橫向重大課題及其他橫向課題多項(xiàng)。在污泥厭氧消化、高溫微好氧消化、污泥深度脫水、污泥碳化、焚燒灰建材利用等污泥處理處置技術(shù)上，均進(jìn)行過較為深入地研究。近年來，其先后獲得上海市科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng)、上海市科技發(fā)明獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng)多項(xiàng)，并在國內(nèi)外發(fā)表論文180余篇，其中SCI論文90余篇;授權(quán)發(fā)明專利31項(xiàng)、實(shí)用新型專利7項(xiàng)。

城鎮(zhèn)污泥是污水處理廠污水處理過程中的二次產(chǎn)物。對(duì)一個(gè)穩(wěn)定運(yùn)行的污水處理廠而言，每處理單位體積的污水都會(huì)產(chǎn)生一定數(shù)量的污泥，即有一定的污泥產(chǎn)率。從我國各地污水廠調(diào)查的情況看，大多數(shù)污水處理廠每處理1萬m3的污水會(huì)產(chǎn)生5~10t脫水污泥(含水率以80%計(jì))。從住建部報(bào)道的數(shù)據(jù)看，截至2015年6月底，我國已有城鎮(zhèn)污水處理廠3802座，污水處理能力達(dá)到1.61億m3/d，實(shí)際處理量達(dá)1.26億m3/d。按前述污水廠污泥產(chǎn)率計(jì)算，我國每年的脫水污泥量已超過3200萬t，且目前仍以每年5%~10%的速度在增長。如此產(chǎn)生的大量污泥，一旦處理失當(dāng)，極有可能對(duì)環(huán)境造成二次污染，因此，如何合理、有效地處置污泥已成為環(huán)境工程界關(guān)注的熱點(diǎn)問題之一。

1 我國污泥處理處置的主要問題

過去幾年中，圍繞我國污泥處理處置的討論一直是行業(yè)關(guān)注的問題，同濟(jì)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院院長戴曉虎教授曾指出，我國污泥處理處置的主要問題在于：①我國污泥泥質(zhì)有別于其他國家，處理處置難度大;②關(guān)鍵共性技術(shù)及裝備有待突破，產(chǎn)業(yè)鏈集成水平有待提高;③整體技術(shù)路線不清晰，政策標(biāo)準(zhǔn)體系不完善。由此可見，我國污泥處理處置行業(yè)的破題之策，一是在于清晰地明確適合我國國情和泥情的技術(shù)路線，二是在于從法律法規(guī)和補(bǔ)貼及政策扶持層面引導(dǎo)污泥處理處置行業(yè)的良性有序發(fā)展。

就污泥處理處置的技術(shù)路線而言，《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置˙分類》(GB/T 23484-2009)將污泥處理處置技術(shù)路線分為四類，包括污泥焚燒、建材利用、土地利用和土地填埋等。中國水協(xié)排水委員會(huì)主任楊向平先生曾通俗易懂地提出過“填埋肯定比亂扔好，但是得找到場地;焚燒肯定比填埋好，但得治理好煙氣;利用比焚燒好，但得嚴(yán)格管理”的觀點(diǎn)。從技術(shù)層面而言，我國近年來已針對(duì)各種可行的污泥處理處置技術(shù)進(jìn)行了大量的研究和應(yīng)用，已具備實(shí)現(xiàn)相關(guān)技術(shù)路線的技術(shù)能力，技術(shù)問題已并非污泥處理處置的主要瓶頸，結(jié)合戴曉虎院長和楊向平先生的觀點(diǎn)不難發(fā)現(xiàn)，真正的瓶頸問題在于各種污泥處理處置技術(shù)路線的必要條件，即“填埋得找到土地、焚燒得治好煙氣，以及利用得嚴(yán)格管理”。

相對(duì)我國，美國、日本與歐盟等發(fā)達(dá)國家在污泥處理處置領(lǐng)域的發(fā)展已頗為成熟，不僅僅在技術(shù)上，在政策保障和市場運(yùn)營方面均積累了一些行之有效且適合各自國情和泥情的做法，本文即通過參考發(fā)達(dá)國家的成功經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我國國情和泥情，對(duì)我國污泥處理處置技術(shù)路線的選擇展開思考。

2 我國污泥處理處置技術(shù)路線的選擇

2.1土地填埋：因地制宜，西部優(yōu)先

污泥的土地衛(wèi)生填埋始于20世紀(jì)60年代，規(guī)范的污泥填埋處置一般要求其抗壓強(qiáng)度滿足50kN/m2以上，由于早期其他污泥處理處置技術(shù)的缺乏，以及尚未形成科學(xué)的污泥處理處置技術(shù)路線，國內(nèi)污泥單獨(dú)填埋應(yīng)用較多，但是效果并不理想，主要存在以下幾個(gè)問題：①占用大量的土地資源;②可能造成填埋體變形或滑坡;③沼氣/滲濾液收集管線易堵塞;④難以機(jī)械壓實(shí);⑤伴有惡臭對(duì)周邊環(huán)境帶來影響等?；谖覈鴸|西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展及土地利用現(xiàn)狀，有關(guān)管理部門提出“西部地區(qū)以填埋為主、東部地區(qū)以填埋為輔”的發(fā)展思路。

對(duì)我國東部地區(qū)而言，污泥土地填埋對(duì)土地的需求量與寸土寸金的土地稀缺資源形成矛盾，通過可行的政策制定和資金配套，東部地區(qū)應(yīng)減少土地填埋所占污泥處理處置的比重。以美國為例，縱然其土地資源充足，但土地填埋依然僅占其污泥處理處置總量的17%，可見即便在土地條件允許的情況下，土地填埋已不再是污泥處理處置的首選。

對(duì)我國西部地區(qū)而言，由于經(jīng)濟(jì)能力相對(duì)較弱，應(yīng)用焚燒等工藝的經(jīng)濟(jì)可行性較差，同時(shí)由于其土地條件相對(duì)較為充沛，因此土地填埋相對(duì)較為可行。但為了有效降低污泥土地填埋中容易發(fā)生的一些問題，應(yīng)進(jìn)一步通過超聲波、熱水解、電滲析和干化處理等手段滿足污泥固化和穩(wěn)定化的條件，在填埋施工中通過將生化污泥與礦化垃圾混合的方式解決污泥施工“壓實(shí)難”問題，并通過技術(shù)手段切實(shí)保障后期填埋場的穩(wěn)定化。

2.2干化焚燒：嚴(yán)控?zé)煔猓瑬|部為主

污泥焚燒具有快捷、集中、占地小、污泥減量化、穩(wěn)定化、無害化等特點(diǎn)。目前，污泥焚燒技術(shù)已得到了迅速發(fā)展，尤其在發(fā)達(dá)國家已成為主流污泥處置技術(shù)。在2016年以前，美國的污泥焚燒占所有污泥處置技術(shù)的比例約22%，日本約68%，歐盟國家約20%~40%，而中國的污泥焚燒比例僅為3%。造成上述現(xiàn)狀的原因是多方面的，一方面是有技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、國情等的不同，另一方面也是由于人們對(duì)污泥焚燒會(huì)引發(fā)環(huán)境污染問題的擔(dān)憂，這些都是制約污泥焚燒技術(shù)在中國推廣的重要因素。

國家住建部在建設(shè)事業(yè)“十一五”規(guī)劃綱要中曾指出，“鼓勵(lì)東部地區(qū)、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)選用先進(jìn)的焚燒處理技術(shù)”，即基于東部地區(qū)土地資源緊張、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相對(duì)較高的客觀情況所得出的結(jié)論。以上海為例，目前上海已建成三座污泥焚燒廠，未來上海污泥的處理處置趨勢(shì)仍然將以焚燒為主，預(yù)計(jì)焚燒將占比62%以上。但仍需要關(guān)注的是，污泥焚燒嚴(yán)格意義上并不屬于最終處置手段，在焚燒的過程中，除了要對(duì)煙氣加以嚴(yán)格控制外，還需要考慮到焚燒灰的最終出路問題。