污水厂污泥处理的出路在哪里？
来源：科技日报 2008年06月23日 / 录入时间：2008-10-17 / 点击数：2236
在日前召开的德中环保论坛上，德国弗朗恩霍夫应用技术研究院张浩研究员指出：目前中国污泥无害化处理率非常低，即使是发达城市也仅为20%至25%，成为城市污水处理最主要的二次污染源。会上，专家们围绕我国污泥处理中的热点问题展开研讨。笔者就相关问题走访了清华大学环境科学与工程系的专家。
在城市污水处理厂中，污水经过微生物处理得以达标排放，而污水中原本含有的大量有机污染物被富集、浓缩进而形成污泥。城市污泥含有大量的有机污染物，同时含有病原菌、重金属、致癌化学物质等潜在的有毒有害成分，是污水处理过程形成的最主要的潜在二次污染源。
“污水处理和污泥处理是解决城市水污染问题同等重要而又紧密关联的两个系统，解决不好污泥的问题就不可能从根本上实现水环境的改善，因此污泥问题和污水问题理应受到同等重视。”清华大学环境科学与工程系王伟教授说。
据王伟介绍，在国外大型污水处理厂污泥处理设施的投资甚至可以达到污水处理设施投资的1.7倍，然而在我国却长期存在着“重水轻泥”的情况，到“十一五”期间污泥处理设施的投资仍只有污水处理设施投资的40%。早期的污水处理厂建设中，普遍将污泥处理单元简化建设，有的甚至完全省略污泥处理单元。有些污水厂为了节省运行费用，甚至将已建成的污泥处理设施长期闲置不用。
近年来，随着城市化进程的加快，城市污水处理量大幅增长。据环境保护部最新统计，截至2007年我国已经投入运行的城镇污水处理设施达到1178个，总设计处理能力7243万吨/日，平均每天处理污水5320万吨。据此估算，2007年全国产生污泥约1460万吨（80%含水率泥饼）。污泥产生量的与日俱增与污泥处理能力的严重不足、处理手段的严重落后形成尖锐的矛盾，大量的湿污泥随意外运、简单填埋或堆放，致使许多城市出现了“污泥围城”的现象，污泥处理问题已经成为我国无法回避的城市环境问题。近几年三峡库区的“污泥填埋危机”就是这一问题的突出反映。
污泥是性质复杂的污染物
谈及我国当前污泥处理的现状，王伟认为：“我国目前已经开始重视污泥的处理，相关的法规、标准正在逐步出台，各地开始着手制定污泥处理处置规划，一些大城市的污泥处理设施也已经开始建设，总体发展趋势良好。”
他同时也指出目前主要存在的问题：一方面由于历史欠账较多，在一段时间内仍不能摆脱污泥处理率低，工艺不完善；处理技术单一，装备水平落后；处置保障率低，二次污染风险较大等现状。当前普遍存在的污泥处置出路仍然是农用和堆放，这些简单粗放的处置方式，不但不能有效处理污泥中的有害物质，还会造成污染的转移。另一方面，在新的污泥处理处置设施规划建设过程中，有盲目夸大污泥的资源化价值的现象，回避污泥处理处置过程中，其他单元需要的巨大的能源和费用投入，使人误认为污泥是一种资源，污泥处理可以盈利。这将不利于整个污泥处理处置体系的良性发展。
王伟解释说：“实际上，污泥是一种性质复杂、污染物含量高、潜在环境风险巨大的污染物，对它的处理必须实现污染物的减量化、稳定化和无害化。在此基础上再进一步考虑资源化的可能性，降低污泥处理的成本。如果反其道而行，把污泥首先定位为资源，势必造成污泥处理设施的经营者盲目追求资源开发的盈利，忽视污泥的污染性，甚至不惜把环境成本外部化。”
王伟还介绍说，目前的技术发展很难实现污泥处理净盈利，以污泥干化焚烧发电为例，污泥干化的成本要远高于焚烧发电带来的收益。从整体上看，污泥处理仍然需要政府补贴，资源化只能在一定程度上降低总体成本。作为政府和社会资金支持的市政公用事业，仍必须把实现污泥无害化作为首要目标。
需要解决的关键技术
污泥处理是一个高能耗、高投入的过程，正因为如此，长期以来我国的城市污泥得不到有效的处理。目前，污泥处理的问题虽然得到了广泛的重视，但处理成本偏高仍是制约在全国范围内妥善解决污泥问题的重要因素。
污泥中含有大量微生物的菌体和有机胶体物质，导致污泥黏度大，机械脱水困难。国内污水处理厂采用机械脱水的方法通常只能将含水率降低到80%左右。从污水处理厂排出的污泥，每100吨中含有80吨水，大量的水为污泥的后续处理带来重重困难。
对于最简单和廉价的堆放或者填埋而言，黏稠的污泥会在堆填场地内形成沼泽状，作业机械无法正常作业施工。堆填量大的，还会发生堆体坍塌等事故。如果在垃圾卫生填埋场填埋，会严重影响填埋场的正常作业。因此，2007年建设部出台的《城镇污水处理厂污泥处置—混合填埋泥质》标准和2008年环境保护部出台的《生活垃圾填埋污染控制标准（GB16889—2008）》中都明确规定，污泥混合填埋含水率应小于60%。
这意味着每吨80%含水率的污泥还需要脱除更多的水。然而，污泥含水率达到80%以后就很难再依靠机械脱水机进一步脱水，常见的方法是采用加热蒸发的方法将水除掉。这是污泥处理过程中能量消耗最大的环节，也是决定污泥处理成本的主要因素。因此，发展低耗能的污泥脱水方法，成为降低污泥处理成本关键，也是污泥处理的关键技术问题。
据王伟介绍，国内外学术界和企业界都在这方面做了很多工作。干化焚烧厂家致力于提高干化系统的效率，回收利用余热，从而降低能耗。脱水机械厂家致力于改进机械，力争降低机械脱水污泥的含水率。而由王伟领衔的清华大学的研究团队则从改变污泥本身结构的角度出发，采用细胞破碎技术降低污泥的黏度和脱水难度，以更低的能耗实现污泥脱水。
