摘要：随着我国经济以及城市化的快速发展，城镇污水产生量日益增加，污水处理工艺得到了较大的发展与完善，该过程中产生的生态环境问题也逐渐显露，污泥处置过程中的无害化处理、资源化利用逐渐成为研究热点。本文对常见的污泥集中处理处置方式进行了比较，认为污泥焚烧具有减量彻底、运行工艺稳定的优点，有良好的应用前景，适合作为未来污泥处理处置工艺的发展方向。
关键词：污泥处置；土地利用；单独焚烧；协同焚烧
0 引言
污水厂的污泥，即污水处理后所形成的不含浮渣、砂石等的固态、半固态物质。未处理污泥中有着有机物、致病菌、虫卵等，容易腐败，散发强烈气味，传播疾病。如任意堆放或丢弃，则会污染环境。而随着污水处理规模的增长、排放标准的提高和技术水平的改进，污泥产量也不断提高，因此带来的环境问题也不可忽视。《国务院关于印发水污染防治行动计划的通知》（国发〔2015〕17号）即“水十条”明确规定：“污水处理设施产生的污泥应进行稳定
化、无害化和资源化处理处置，禁止处理处置不达标的污泥进入耕地”[1]。《污泥无害化处理和资源化利用实施方案》（发改环资〔2022〕1453号）明确要求地级及以上城市在2025年的污泥无害化处理率应达到95%以上。
1 污泥的处理原则
污泥处理应符合“安全环保、循环利用、节能降耗、因地制宜、稳妥可靠”的原则。其中，安全环保表现在选择符合污染控制标准的污泥处置方式，保证公众健康和环境安全；循环利用表现在充分利用污泥中的资源、节约处置过程中消耗的能源及资源等，实现低碳处理；因地制宜表现在应综合考虑近期及远期发展变化、土地资源、设备资源、社会及经济发展水平等因素，从而确定合适的处置技术；稳妥可靠表现在应优先选择先进成熟的处置技术方案。
2 污泥处理处置技术
根据各地具体情况，所选方式侧重点不同，主要包括土地利用、焚烧、卫生填埋、建材利用以及一些新技术（蛋白质抽提、低温热解采油等）。其中提取蛋白质、低温热解制油等
新技术由于投资成本巨大、技术不成熟，短期内无法实现大面积推广[2]。到2020年底, 我国所采用的污泥处理处置方法现状如表1所示。
表1 污泥处置方式对比
方式 | 优点 | 缺点 | 家具附件 适用环境 | 处置现状 占比[3] |
土地利用 | 实污泥资源化，充分利用污泥中的有机质 | 存在重金属污染风险，应用受限制 | 处理达标后用于非农业地区 碗公 | 屋顶融雪装置48.5% |
焚烧 | 能杀死致病菌，处置后污泥体积小，余热发电 | 设备建设成本高，飞灰需处理 | 电力热力能源匮乏地区 | 32.7% | 涂锡焊带
卫生填埋 | 投资成本少，工艺简单 | 无法减量化、会缩短填埋场的使用寿命 | 面临淘汰，属于应急手段 | 15.6% |
建材利用 | 实现资源化利用，无害化处理 | 产品质量一般，有二次污染风险 | 建材需求大的地区 | 1.9% |
其他方式 | / | / | / | 1.3% |
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2.1 土地利用
土地利用,是指将污泥经厌氧消化再利用或好氧发酵后用作土壤改良剂、化肥,主要用于城市土地绿化、公园建设、废旧矿井和盐碱地、砂砾化地等。在我国，城市污泥中有机质含量平均值为384g/kg，最高可达696g/kg，有机质含量较高，具有作为肥料使用的价值施密特触发器芯片[4]。但是污泥作为肥料或土壤改良剂时，应当遵守有关国家、行业标准及地方规范。《肥料合理使用准则 有机肥料》（NY/T 525-2021）规定自2021年6月1日起禁止以污泥作为有机肥料的原料。但这没有堵死污泥土地利用的出路，污泥仍可以应用于其他方面，在污泥处理过程中一定要遵循“因地制宜”的原则，选择适宜的工艺、生产符合标准的多样化产品。
目前，我国在污泥肥料生产制备上取得较大的进展。污泥可被制成复混肥、颗粒肥和微生物肥料应用于不同的生产场景中。针对广州市城市污泥特征,结合当地气候条件对污泥堆肥产品进行深度挖掘,开发高附加值园林用肥，不仅解决了污泥出路，并且资源化利用，年盈利7500万元以上[5]。吕伟[6]等发现适当加入污泥炭化物调节园林基质，可以降低土壤容重，中和土地酸性，增加有机含量，提高土地孔隙度及植被发芽率。徐立军[7]等发现活性污泥复混肥可以改善作物性状与增产；但污泥复混肥的施用需要进行控制，避免重金属污染风险。
在污泥的堆肥过程中往往发出臭味，影响周边村民的生活，并产生一些环境问题。而且污泥的土地利用受到污泥品质（重金属、微生物含量等）的限制，必须严格控制产品产出标准，如果处置不当，容易对环境造成二次污染。
2.2 卫生填埋
卫生填埋技术，即同时利用自然界的代谢功能与工程技术手段，在环境保护措施的保障下，将污泥进行安全消纳，使其达到安全稳定的状态。S. Kheradmand [8]等发现，污泥与生活垃圾进行混合填埋有利于加速稳定化降解进程。王佩[9]等发现30%污泥量与生活垃圾混埋时，其降解速率最快，稳定时间约2.55~5.76年。
污水在经过浓缩脱水后进行填埋并不能达到我国关于污水处理标准的规定,尽管污水已经过中温厌氧消化处理,但里面的有机质并不能充分降解,在填埋后仍会经过一次相当漫长的稳定化快速降解处理过程。由于渗滤液的潜在泄露风险、城市土地资源紧缺以及处理标准提高等因素影响，不少发达国家和地方政府对于新建填埋场进行了严格的控制，各大城市也在积极寻污泥处理与循环利用新途径。
2.3 建材利用
污泥作为建筑材料的烧结原料，一般用作水泥添加料、制砖材、陶粒和轻量化骨材等。日本在建材利用技术开发方面居于世界领先地位,在建筑工程领域的应用实例也较多,污泥经干化或燃烧后的残渣及无机灰等都可以被作为建筑材料的高温烧结原料利用。我国也在积极发展相关材料技术，相关地区应积极推进污泥的建材综合利用发展。林子增[10]等研究发现，采用5%~6%的干化污泥进行掺烧，制得的烧结砖强度可达MU10以上。张钧羿[11]等发现，采用不同掺量的污泥与煤矸石页岩混合制烧结砖可以得到性能不同的产品，污泥掺量5%时其产品检测指标比烧结普通砖更优秀；污泥掺量0%~15%时其抗压强度均符合出厂标准；污泥掺量0%~20%时对环境安全无害；可根据不同的需求生产不同的掺烧产品。
要使污泥的建材利用真正做到资源良性循环，则不仅要减少处置成本，同时也要提高建材本身的品质、稳定性及可再生性，为市场提供物美价廉的产品，实现资源的高效利用。
2.4 焚烧
污泥焚烧是一种污泥终端处置方式，它能够彻底摧毁内部有机物质，灭杀所有病原体，最大化减小污泥体积。焚烧是目前对污泥处理最彻底的方式。经焚烧后，原污泥体积缩减至5%~10%，且性质稳定，可进行建材利用[12]。在焚烧前，污泥应先做脱水甚至干化处理，
以降低负荷、提高能源利用率。
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