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對重金屬不超標(biāo)的污泥，可以通過厭氧消化或者好氧堆肥進(jìn)行土地園林利用，也可以進(jìn)行高附加值資源提取回收。資料圖片

預(yù)計(jì)到2020年，我國的污泥產(chǎn)量將達(dá)到6000萬噸~9000萬噸

國外傳統(tǒng)的技術(shù)工藝還需要進(jìn)一步研究和提升，才能適合我國的污泥處理處置

總體道路應(yīng)是污泥和城市有機(jī)質(zhì)廢棄物協(xié)同厭氧消化，實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生物質(zhì)燃?xì)饣厥眨a(chǎn)高品質(zhì)綠化營養(yǎng)土

下一代污水處理模式應(yīng)該是基于污染物污泥富集資源回收模式

◆中國環(huán)境報(bào)見習(xí)記者 張蕊

近些年，隨著我國不斷興建污水處理廠和配套管網(wǎng)日趨完善，污泥處理成為水務(wù)領(lǐng)域關(guān)注的重點(diǎn)。

由于不同地區(qū)的污泥泥質(zhì)、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平不同，因此在處理方式、處置路線上也面臨著不同的挑戰(zhàn)和選擇。在日前舉行的2014首屆珠三角（東莞）水處理創(chuàng)新交流會(huì)上，同濟(jì)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院院長戴曉虎表示，截至2013年，我國污水處理廠有5300座，污水處理能力達(dá)到1.63億立方米/日，年處理污水量450億立方米，污水處理規(guī)模已經(jīng)接近美國。從資源化利用角度來說，要從污泥的性質(zhì)和特點(diǎn)考慮處理處置的技術(shù)。下一代污水處理模式，應(yīng)該是基于污染物污泥富集資源回收的模式。

泥質(zhì)決定技術(shù)路線

污泥中60%以上都是蛋白質(zhì)，此外還含有有機(jī)質(zhì)。從資源化利用角度，要從污泥的性質(zhì)和特點(diǎn)考慮處理處置技術(shù)

記者：請問我國污泥產(chǎn)生的狀況如何？

戴曉虎：根據(jù)測算，我國每年產(chǎn)生3000萬噸~4000萬噸含水率在80%左右的污泥。隨著“十三五”的到來，污泥量還會(huì)增加。預(yù)計(jì)到2020年，我國的污泥產(chǎn)量將達(dá)到6000萬噸~9000萬噸。

需要強(qiáng)調(diào)的是，這里所說的污泥不包括工業(yè)廢水污泥。如果要加上工業(yè)廢水污泥，我國的污泥產(chǎn)生量還將更大。

據(jù)測算，從污水里轉(zhuǎn)入污泥中的COD比例大概是30%~50%，轉(zhuǎn)入污泥中的氮約為20%~30%，磷約為90%。如果它們得不到有效處理處置，那么我國的節(jié)能減排目標(biāo)將大打折扣。所以不能繼續(xù)重水輕泥的現(xiàn)狀。

記者：和國外相比，我國污泥處理處置處于怎樣的水平？

戴曉虎：在污泥處理過程中，國際上的通行標(biāo)準(zhǔn)是“四化”，即穩(wěn)定化、減量化、無害化、資源化。而我國的現(xiàn)狀是80%甚至90%的污水污泥只是簡單濃縮脫水。

在穩(wěn)定化方面，我國污泥普遍沒有進(jìn)行厭氧處理，好氧堆肥也只是局部性進(jìn)行。污泥處理如果做不到穩(wěn)定化，那么接下來的無害化和資源化也就無從談起。特別值得注意的是有些地方推出的高干脫水，添加大量無機(jī)材料對污泥進(jìn)行脫水，其實(shí)根本談不上資源化。

如果污泥沒有經(jīng)過穩(wěn)定化處理，其中就會(huì)含有大量有機(jī)物，會(huì)給環(huán)境帶來嚴(yán)重的二次污染。在國際上，在前端對污泥進(jìn)行濃縮或者厭氧好氧處理，然后脫水，接下來的處置可以在廠區(qū)里或者到廠外去進(jìn)行干化焚燒。

記者：我國污泥有什么特點(diǎn)？如何針對這些特點(diǎn)對污泥加以處理處置？

戴曉虎：圍繞污泥泥質(zhì)，在我國還有爭論。總體上，我國污泥的有機(jī)質(zhì)含量比較低。和國外相比，正因?yàn)橛袡C(jī)質(zhì)含量低，所以我國污泥中總氮、總磷含量也相對偏低。

另外需要強(qiáng)調(diào)的是，通過測算，我們發(fā)現(xiàn)污泥中60%以上都是蛋白質(zhì)，此外還含有有機(jī)質(zhì)。從資源化利用角度來說，要從污泥的性質(zhì)和特點(diǎn)考慮處理處置的技術(shù)。

有觀點(diǎn)認(rèn)為，因?yàn)槲覈勰嗪沉扛摺⒂袡C(jī)質(zhì)含量低，所以污泥厭氧消化的路線較為合適。對此，我認(rèn)為，一方面，通過提升污泥中有機(jī)質(zhì)含量，進(jìn)而才能選擇更好的處理工藝，對資源加以利用。另一方面，國外的傳統(tǒng)的技術(shù)工藝在我國還需要進(jìn)一步研究和提升，才能適合我國的污泥處理處置。

穩(wěn)定是基礎(chǔ)，厭氧需重視

厭氧消化和干化焚燒組合，可以顯著降低后一個(gè)工藝單元的投資和運(yùn)行費(fèi)用，并可降低污泥含水率和有機(jī)質(zhì)含量；另外一種技術(shù)路線是集中式的城市有機(jī)質(zhì)廢棄物和污泥協(xié)同處置

記者：為什么污泥在干化焚燒前要進(jìn)行厭氧消化？如何提高厭氧消化效率？

戴曉虎：厭氧消化和干化焚燒組合，可以顯著降低后一個(gè)工藝單元的投資和運(yùn)行費(fèi)用，并可降低污泥含水率和有機(jī)質(zhì)含量，有助于實(shí)現(xiàn)能耗平衡。在德國慕尼黑一個(gè)項(xiàng)目中，污泥經(jīng)過厭氧消化再干化焚燒，產(chǎn)生的能源基本可以實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目能耗的自給自足，彌補(bǔ)厭氧消化的成本，因此國外有不少城市選擇了這樣的組合工藝。

在污泥資源和能源回收利用方面，沼氣利用是成熟而且經(jīng)過工程驗(yàn)證的方法。在提升厭氧消化效率方面，上世紀(jì)70年代我們關(guān)注提高固體負(fù)荷或者是提高熱轉(zhuǎn)化率及容積負(fù)荷。

現(xiàn)在我們談厭氧消化，還應(yīng)該包括如何將沼氣中的甲烷進(jìn)行提取分離，這也是提高厭氧消化效率的方法。在2000年以后，第三代厭氧消化池的污泥含固率大于10%，污泥降解率可達(dá)50%。

記者：除了厭氧消化，還有哪些技術(shù)路線可以考慮？

戴曉虎：另外一種技術(shù)路線是集中式的城市有機(jī)質(zhì)廢棄物和污泥的協(xié)同處置。污泥含固率如果在10%，那么厭氧消化的效率也僅有1.5 kgVss/m3d ~2kgVss/m3d。從游離氨、熱值的角度，可以通過協(xié)同餐廚垃圾等有機(jī)質(zhì)來提高厭氧消化的效率，大概可以提升到6kgVss/m3d ~10kgVss/m3d。

目前，在高含固污泥/協(xié)同厭氧消化技術(shù)方面也有一些示范工程。主要包括遼寧省大連夏家河污泥集中處理示范工程、浙江省寧海污泥處理示范工程、湖北省襄陽污泥處理示范工程、湖南省長沙污泥集中處理示范工程等。這些示范工程已經(jīng)取得良好效果。

我們認(rèn)為下一代污水處理模式應(yīng)該是基于污染物污泥富集資源回收的模式。第一階段最大化利用生物污泥富集污染物，第二階段回收碳和磷，實(shí)現(xiàn)高效高值利用、氮的高效轉(zhuǎn)化和回收。這一模式的目標(biāo)是能耗輸出、氮和磷回收，反應(yīng)時(shí)間為傳統(tǒng)活性污泥法的1/3~1/4。