1 引言

隨著杭州地區(qū)15座中心城鎮(zhèn)污水廠的相繼建成并投入運行，生活污水對水環(huán)境的影響得到有效的控制。作為污水廠副產(chǎn)品的污泥，由于其易腐敗、有惡臭，主要成分含有機(jī)物、氮和磷等營養(yǎng)物質(zhì)、重金屬等有毒有害成分，極易帶來嚴(yán)重的二次污染和生態(tài)環(huán)境破壞，污染土壤、水源甚至食物鏈，甚至使前期的污水處理失去意義[1,2]。杭州地區(qū)目前已建成并投入運行的城鎮(zhèn)污水處理廠有15座，污水處理規(guī)模為196.9萬t/d，每天污泥產(chǎn)生量約2461噸，每年產(chǎn)生量約898395噸。如何緩解污泥對環(huán)境污染及土地利用方面帶來的負(fù)擔(dān)，已經(jīng)成為杭州市急需解決的問題。

2 杭州市城鎮(zhèn)污水廠污泥處理處置現(xiàn)狀及問題

根據(jù)杭州市建設(shè)部門和環(huán)保部門的統(tǒng)計，2008年全市污水處理廠污水處理量達(dá)到196.9萬t/d，污水處理廠每天污泥產(chǎn)生量約2461.35t，每年產(chǎn)生量約898395.4t，其中污泥產(chǎn)生量以主城區(qū)、蕭山區(qū)和富陽市為最大。杭州市污水處理廠基本情況詳見表1。

表1 杭州污水處理廠基本概況

目前，杭州市城鎮(zhèn)污水處理廠產(chǎn)生的污泥出路主要是被運至垃圾填埋場填埋，其它主要處置方式為堆肥、焚燒、臨時堆放、制磚和深度脫水后綜合利用，具體的處置量和所占比例見表2。

表2  杭州市污泥處置現(xiàn)狀

目前杭州市城鎮(zhèn)污水廠污泥處理處置存在的問題包括：杭州市現(xiàn)有污泥處置工程進(jìn)展緩慢，無法滿足現(xiàn)有污泥的處置要求；現(xiàn)有污泥處置技術(shù)不完善，現(xiàn)有處置工程運行不穩(wěn)定；污泥處置缺乏專項規(guī)劃指導(dǎo)整體工作；污泥填埋引發(fā)環(huán)境問題較多，現(xiàn)有填埋場已逐步拒絕接收污泥填埋；污泥焚燒存在大氣污染問題，需盡快解決污染防治問題；污泥最終處置缺失有效管理，對污水處理廠污泥的最終出路或去向的管理嚴(yán)重缺位。

3 污泥處理處置技術(shù)

結(jié)合杭州市的地理特點、氣候條件、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城市建設(shè)及土地利用情況，以及污水處理廠的分布特點、污泥特征，同時分析杭州市現(xiàn)有的污泥處置工程實際運行情況，提出杭州市城鎮(zhèn)污水廠污泥最終處置的途徑主要有以下幾種。

3.1焚燒處理

污泥焚燒處置是一種徹底的污泥處理方法，可以使有機(jī)物全部碳化，殺死病原體，可最大限度地減少污泥體積，適合城市的主城區(qū)等土地資源稀缺的地區(qū)采用。污泥焚燒處置的建設(shè)和運行費用相對較高，處置過程產(chǎn)生的廢灰、廢渣、廢水及凈化處理廢物必須按照現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行鑒別后，再最終確定其處理方法，不能隨意排放，焚燒煙氣污染物排放也必須滿足《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB18485- 2001）有關(guān)規(guī)定[3]。目前杭州市蕭山區(qū)城市污水處理廠與浙江環(huán)興投資股份有限公司合作建設(shè)的污泥焚燒處置工程，設(shè)計日處置能力500噸，實際運行約200噸/日。該設(shè)施采用“干化+焚燒”的工藝路線，處置流程是：污泥（含水率大于80%）先進(jìn)入噴霧干燥塔，在塔內(nèi)將污泥霧化，并利用焚燒爐的高溫?zé)煔飧苫苫蟮奈勰嗨腿牖剞D(zhuǎn)式焚燒爐進(jìn)行焚燒處置，焚燒過程中需添加燃煤助燃。此外，富陽市污泥焚燒一期示范工程和浙江富春江環(huán)保熱電股份有限公司污泥焚燒資源綜合利用工程項目均采用干化焚燒的處置技術(shù)，目前已進(jìn)入開工建設(shè)階段。在土地資源越來越稀缺的趨勢下，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)宜采用污泥干化焚燒的成熟處置技術(shù)[4]。

3.2建材利用

目前較常見的污泥建材利用方式主要是污泥制磚和污泥作為水泥窯原料。下面分別對兩種處置方式結(jié)合杭州市的具體情況進(jìn)行分析。

3.2.1污泥制磚

在污泥制磚過程中，污泥中的重金屬會進(jìn)入磚塊中，因此，制成的磚塊在應(yīng)用上有一定的局限性。在高溫制磚過程中，重金屬易從污泥中游離到氣相，附著在煙氣的塵粒上，因而收集的飛灰需要妥善處理，因此污泥制磚過程中產(chǎn)生的煙氣治理成本高。污泥在制磚廠的堆放過程以及制磚前的壓濾脫水過程中產(chǎn)生的惡臭一般為無組織排放，對廠界周圍有一定影響。此外，以脫水污泥為原料制出來的產(chǎn)品在銷售上面存在一定的劣勢，主要是公眾心理上較難接受，同時磚塊的質(zhì)量會受到一些影響，難以應(yīng)用到各種用途[5]。目前杭州市蕭山區(qū)東片大型污水處理廠已采用污泥干化后配頁巖燒結(jié)泥巖磚，進(jìn)行污泥綜合利用。工程建設(shè)規(guī)模為550噸/日，實際處理量約為137噸/日。此外，富陽市污泥制磚項目已建成，實際處置利用污泥可達(dá)到150噸/日�？紤]到污泥制磚的污染和出路問題較難解決，未來杭州地區(qū)不宜大量采用污泥制磚的方式處置污泥。

3.2.2水泥窯處置污泥

水泥窯具有燃燒溫度高和處理量大等特點，利用水泥窯處置污泥在最近幾年來越來越受到廣泛關(guān)注和應(yīng)用。利用水泥窯焚燒污泥后制造出的水泥，與普通硅酸鹽水泥相比，在顆粒度、相對密度等各項指標(biāo)上基本相似，而在穩(wěn)固性、膨脹密度、固化時間上有更好的表現(xiàn)[6]。利用水泥回轉(zhuǎn)窯處理城市污泥，不僅具有焚燒法的減容、減量化特征，且燃燒后的殘渣成為水泥熟料的一部分，不需要對焚燒灰進(jìn)行填埋處置，因此在處置污水廠污泥方面具有設(shè)施充分利用、處置最徹底、沒有二次污染的優(yōu)點[7]。此外，該方式可以利用現(xiàn)有水泥廠的水泥窯改造實現(xiàn)污泥處置，投資小且實施時間短。在杭州市水泥工業(yè)較發(fā)達(dá)的地區(qū)如建德市可積極采用水泥窯處置污泥的技術(shù)。

3.3肥料利用

肥料利用是將脫水污泥通過堆肥轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定腐殖土，作為肥料、土壤改良材料。污泥中重金屬含量指標(biāo)必須符合《農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB4284-84)的規(guī)定后才能夠用于堆肥。目前，杭州市四堡污水處理廠和余杭區(qū)的城鎮(zhèn)污水處理廠產(chǎn)生的污泥主要用于堆肥，主要采用污泥好氧發(fā)酵工藝，首先將含水率約60-80%的污泥與體積約為30-40%的添加物（菌種、谷殼灰、粉煤灰、秸稈破碎物等）進(jìn)行混合，送至發(fā)酵倉發(fā)酵，對堆肥物料間歇式曝氣，在1-2天內(nèi)可升溫至60℃以上，在60-65℃維持3-4天，再在堆肥倉停留10-12天后完成堆肥過程，經(jīng)破碎后再與營養(yǎng)素混合后，經(jīng)造粒機(jī)制成有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥顆粒。但考慮到目前杭州市污水處理廠工業(yè)廢水和生活廢水混合處理的情況較為普遍，污泥中的重金屬含量相對較高，采用肥料利用技術(shù)，污泥中的重金屬通過土壤、地下水等途徑進(jìn)入食物鏈，危害人體健康的風(fēng)險較大，此外堆肥過程惡臭污染治理投資較大。因此，肥料利用方式在杭州市推廣應(yīng)用比較困難。

3.4衛(wèi)生填埋

衛(wèi)生填埋是目前廣泛應(yīng)用的一項污泥處置技術(shù)。衛(wèi)生填埋的優(yōu)點是投資省、實施快、方法簡單、處理規(guī)模大，缺點是對污泥的土力學(xué)性質(zhì)要求較高，需要大面積的場地和大量的運輸費用，地基必須作防滲處理以防地下水污染等。目前在杭州市衛(wèi)生填埋還是污泥處置的主要方式，填埋處置的污泥占到總量的46%。根據(jù)規(guī)定，用于污泥衛(wèi)生填埋的設(shè)施應(yīng)符合《生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)規(guī)范》（CJJ17－2004）的要求，同時進(jìn)入填埋設(shè)施的污泥泥質(zhì)需滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置混合填埋泥質(zhì)》（CJ/T249-2007）的要求。根據(jù)杭州市的實際情況，近期污泥產(chǎn)生量不大的地區(qū)仍可以在污泥達(dá)到CJ/T249-2007要求的條件下進(jìn)行填埋處置。但考慮到常規(guī)填埋需要占用大面積的土地資源，產(chǎn)生的二次污染也比較嚴(yán)重，在遠(yuǎn)期污泥產(chǎn)生量不斷增長的情況下，衛(wèi)生填埋在污泥處置中的比例應(yīng)逐漸減少。

3.5污泥深度脫水后綜合利用

杭州市蕭山東片污水處理廠已配套實施了污泥深度脫水試驗項目，該項目采用污泥深度脫水與燃料化綜合利用，將污泥中的膠態(tài)水、生物結(jié)合水等以液態(tài)形式分離，干化后的污泥進(jìn)行制磚或用作熱電廠燃料，建設(shè)規(guī)模為500噸/日，污泥經(jīng)處理后含水率可降至40～60%。經(jīng)測定，污泥脫水后高位熱值在1800-2000大卡/kg，低位熱值在900-1000大卡/kg，每噸干污泥相當(dāng)于200kg電煤。脫水污泥可直接用于制磚、制水泥、直接進(jìn)行焚燒或作為填埋場覆土。與傳統(tǒng)的污泥脫水技術(shù)相比，該污泥深度脫水技術(shù)效果相當(dāng)明顯。但由于添加的藥劑成分處于保密狀態(tài)，后續(xù)的污泥最終處置單位對干化后的污泥性質(zhì)存在一定的顧慮。目前杭州市主城區(qū)的污水處理廠也開展污泥深度脫水的試驗項目。

4 杭州市污泥處置的對策和建議

4.1編制杭州市污泥處理處置專項規(guī)劃

結(jié)合杭州市城市總體規(guī)劃、污水處理設(shè)施規(guī)劃等，盡快編制杭州市污泥處理處置專項規(guī)劃，針對杭州市各地區(qū)的實際情況，因地制宜的提出合理的解決方法。在規(guī)劃編制完成前，可制訂近三年污泥處置的工作方案，提出推進(jìn)污泥無害化處置的具體措施、工作任務(wù)和進(jìn)度安排，明確污泥處置的技術(shù)路線。

4.2積極推進(jìn)污泥處置技術(shù)攻關(guān)

根據(jù)杭州市各污水處理廠污泥的特性，采用相適應(yīng)的污泥處置技術(shù)路線，逐步淘汰就地堆置、原生污泥直接填埋或土法燒磚等不符合環(huán)保要求的處置方式。進(jìn)一步加強(qiáng)污泥處置的技術(shù)攻關(guān)，積極研究推廣城鎮(zhèn)污水處理廠污泥減量化、穩(wěn)定化、資源化和無害化的先進(jìn)技術(shù)與工藝。

4.3提高污水處理費用，完善污泥處置的價格補(bǔ)償機(jī)制

污水處理廠負(fù)有對其所產(chǎn)生的污泥進(jìn)行合理處置的責(zé)任，污水處理費是污泥處置費用的主要來源，杭州市目前的污水處理費用過低，只能維持污水處理廠正常運營，無法承擔(dān)污泥處置費用。近期需要地方財政對污泥處置費可以給予補(bǔ)助。遠(yuǎn)期，應(yīng)建立污泥處置收費體系，適當(dāng)提高杭州的污水處理費，從源頭上解決污泥的無害化處置資金，支撐污泥處置公益事業(yè)，減輕政府財政負(fù)擔(dān)。

4.4加大污泥處置的扶持政策。

統(tǒng)籌安排杭州市環(huán)境保護(hù)財政專項資金，加大對污泥處置設(shè)施建設(shè)方面的投入。杭州市應(yīng)制定并落實污泥處置設(shè)施建設(shè)或運行的財政補(bǔ)助政策。積極落實污泥處置的優(yōu)惠政策，各級經(jīng)貿(mào)、環(huán)保、建設(shè)和科技等部門，應(yīng)在循環(huán)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)改造和環(huán)保補(bǔ)助等專項資金框架內(nèi)，對污泥處置項目建設(shè)、適用技術(shù)和裝備的推廣應(yīng)用等方面予以傾斜。以污泥為燃料的熱電企業(yè)，污泥使用量不低于入爐燃料的80%（質(zhì)量比）的，其上網(wǎng)電價參照資源綜合利用發(fā)電的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。進(jìn)一步深化金融和環(huán)保部門之間的協(xié)作，加強(qiáng)對污泥處理項目的信貸支持和金融服務(wù)。

4.5加強(qiáng)污泥處置的監(jiān)督管理。

進(jìn)一步加強(qiáng)杭州市各污水處理廠的監(jiān)督管理，督促其落實污泥穩(wěn)定化處理、安全貯存和污染防治的各項措施，制定實施污泥產(chǎn)生和流向情況的定期上報制度。杭州市在新建污水處理廠時，其配套的污泥處置設(shè)施應(yīng)與污水處理主體工程同時規(guī)劃、同時設(shè)計、同時建設(shè)、同時驗收。加強(qiáng)污泥處置過程中污染防治的監(jiān)督管理，建立污泥處置企業(yè)污染物排放情況上報制度，全過程監(jiān)控污泥的運輸、貯存和處置等各個環(huán)節(jié)的二次污染防治情況。

5 結(jié)論與建議

（1）目前杭州市污泥處置存在的主要問題是污泥無害化處置率低。目前絕大多數(shù)污水處理廠污泥只是經(jīng)濃縮機(jī)械脫水簡單處理后，運往本轄區(qū)范圍內(nèi)的生活垃圾填埋場填埋，填埋量占污泥產(chǎn)生量的46%，還有14.6%的污泥臨時存放在污水處理廠內(nèi)未處置，僅39.4%左右的污泥得到比較有效的最終處置。

（2）杭州市本級和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)市縣城鎮(zhèn)宜采取以焚燒為主的污泥處置方式，有條件的地區(qū)可采用水泥窯處置污泥，經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)市縣城鎮(zhèn)近期采取以填埋為主的污泥處置方式。

（3）結(jié)合杭州市城市總體規(guī)劃、污水處理設(shè)施規(guī)劃等，盡快編制杭州市污泥處理處置專項規(guī)劃，針對杭州市各地區(qū)的實際情況，因地制宜的提出合理的解決方法。

（4）根據(jù)杭州市各污水處理廠污泥的特性，采用相適應(yīng)的污泥處置技術(shù)路線，逐步淘汰就地堆置、原生污泥直接填埋或土法燒磚等不符合環(huán)保要求的處置方式。

（5）提高杭州市的污水處理費用，完善污泥處置的價格補(bǔ)償機(jī)制.近期可由地方財政對污泥處置費可以給予補(bǔ)助。遠(yuǎn)期，適當(dāng)提高污水處理費，從源頭上解決污泥的無害化處置資金。統(tǒng)籌安排杭州市環(huán)境保護(hù)財政專項資金，加大對污泥處置設(shè)施建設(shè)方面的投入。

（6）加強(qiáng)杭州市各污水處理廠的監(jiān)督管理，督促其落實污泥穩(wěn)定化處理、安全貯存和污染防治的各項措施。加強(qiáng)污泥處置過程中污染防治的監(jiān)督管理，建立污泥處置企業(yè)污染物排放情況上報制度，全過程監(jiān)控污泥的運輸、貯存和處置等各個環(huán)節(jié)的二次污染防治情況。

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