污泥和污水處理同等重要

在城市污水處理廠中，污水經(jīng)過微生物處理得以達標排放，而污水中原本含有的大量有機污染物被富集、濃縮進而形成污泥。城市污泥含有大量的有機污染物，同時含有病原菌、重金屬、致癌化學物質(zhì)等潛在的有毒有害成分，是污水處理過程形成的zui主要的潛在二次污染源。

“污水處理和污泥處理是解決城市水污染問題同等重要而又緊密關聯(lián)的兩個系統(tǒng)，解決不好污泥的問題就不可能從根本上實現(xiàn)水環(huán)境的改善，因此污泥問題和污水問題理應受到同等重視。”清華大學環(huán)境科學與工程系王偉教授說。

據(jù)王偉介紹，在國外大型污水處理廠污泥處理設施的投資甚至可以達到污水處理設施投資的1.7倍，然而在我國卻長期存在著“重水輕泥”的情況，到“十一五”期間污泥處理設施的投資仍只有污水處理設施投資的40%。早期的污水處理廠建設中，普遍將污泥處理單元簡化建設，有的甚至*省略污泥處理單元。有些污水廠為了節(jié)省運行費用，甚至將已建成的污泥處理設施長期閑置不用。

近年來，隨著城市化進程的加快，城市污水處理量大幅增長。據(jù)環(huán)境保護部統(tǒng)計，截至2007年我國已經(jīng)投入運行的城鎮(zhèn)污水處理設施達到1178個，總設計處理能力7243萬噸/日，平均每天處理污水5320萬噸。據(jù)此估算，2007年全國產(chǎn)生污泥約1460萬噸（80%含水率泥餅）。污泥產(chǎn)生量的與日俱增與污泥處理能力的嚴重不足、處理手段的嚴重落后形成尖銳的矛盾，大量的濕污泥隨意外運、簡單填埋或堆放，致使許多城市出現(xiàn)了“污泥圍城”的現(xiàn)象，污泥處理問題已經(jīng)成為我國無法回避的城市環(huán)境問題。近幾年三峽庫區(qū)的“污泥填埋危機”就是這一問題的突出反映。

污泥是性質(zhì)復雜的污染物

談及我國當前污泥處理的現(xiàn)狀，王偉認為：“我國目前已經(jīng)開始重視污泥的處理，相關的法規(guī)、標準正在逐步出臺，各地開始著手制定污泥處理處置規(guī)劃，一些大城市的污泥處理設施也已經(jīng)開始建設，總體發(fā)展趨勢良好。”

他同時也指出目前主要存在的問題：一方面由于歷史欠賬較多，在一段時間內(nèi)仍不能擺脫污泥處理率低，工藝不完善；處理技術單一，裝備水平落后；處置保障率低，二次污染風險較大等現(xiàn)狀。當前普遍存在的污泥處置出路仍然是農(nóng)用和堆放，這些簡單粗放的處置方式，不但不能有效處理污泥中的有害物質(zhì)，還會造成污染的轉(zhuǎn)移。另一方面，在新的污泥處理處置設施規(guī)劃建設過程中，有盲目夸大污泥的資源化價值的現(xiàn)象，回避污泥處理處置過程中，其他單元需要的巨大的能源和費用投入，使人誤認為污泥是一種資源，污泥處理可以盈利。這將不利于整個污泥處理處置體系的良性發(fā)展。

王偉解釋說：“實際上，污泥是一種性質(zhì)復雜、污染物含量高、潛在環(huán)境風險巨大的污染物，對它的處理必須實現(xiàn)污染物的減量化、穩(wěn)定化和無害化。在此基礎上再進一步考慮資源化的可能性，降低污泥處理的成本。如果反其道而行，把污泥首先定位為資源，勢必造成污泥處理設施的經(jīng)營者盲目追求資源開發(fā)的盈利，忽視污泥的污染性，甚至不惜把環(huán)境成本外部化。”

王偉還介紹說，目前的技術發(fā)展很難實現(xiàn)污泥處理凈盈利，以污泥干化焚燒發(fā)電為例，污泥干化的成本要遠高于焚燒發(fā)電帶來的收益。從整體上看，污泥處理仍然需要政府補貼，資源化只能在一定程度上降低總體成本。作為政府和社會資金支持的市政公用事業(yè)，仍必須把實現(xiàn)污泥無害化作為首要目標。

需要解決的關鍵技術

污泥處理是一個高能耗、高投入的過程，正因為如此，長期以來我國的城市污泥得不到有效的處理。目前，污泥處理的問題雖然得到了廣泛的重視，但處理成本偏高仍是制約在全國范圍內(nèi)妥善解決污泥問題的重要因素。

污泥中含有大量微生物的菌體和有機膠體物質(zhì)，導致污泥黏度大，機械脫水困難。國內(nèi)污水處理廠采用機械脫水的方法通常只能將含水率降低到80%左右。從污水處理廠排出的污泥，每100噸中含有80噸水，大量的水為污泥的后續(xù)處理帶來重重困難。

對于zui簡單和廉價的堆放或者填埋而言，黏稠的污泥會在堆填場地內(nèi)形成沼澤狀，作業(yè)機械無法正常作業(yè)施工。堆填量大的，還會發(fā)生堆體坍塌等事故。如果在垃圾衛(wèi)生填埋場填埋，會嚴重影響填埋場的正常作業(yè)。因此，2007年建設部出臺的《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置—混合填埋泥質(zhì)》標準和2008年環(huán)境保護部出臺的《生活垃圾填埋污染控制標準（GB16889—2008）》中都明確規(guī)定，污泥混合填埋含水率應小于60%。

這意味著每噸80%含水率的污泥還需要脫除更多的水。然而，污泥含水率達到80%以后就很難再依靠機械脫水機進一步脫水，常見的方法是采用加熱蒸發(fā)的方法將水除掉。這是污泥處理過程中能量消耗zui大的環(huán)節(jié)，也是決定污泥處理成本的主要因素。因此，發(fā)展低耗能的污泥脫水方法，成為降低污泥處理成本關鍵，也是污泥處理的關鍵技術問題。

據(jù)王偉介紹，國內(nèi)外學術界和企業(yè)界都在這方面做了很多工作。干化焚燒廠家致力于提高干化系統(tǒng)的效率，回收利用余熱，從而降低能耗。脫水機械廠家致力于改進機械，力爭降低機械脫水污泥的含水率。而由王偉的清華大學的研究團隊則從改變污泥本身結構的角度出發(fā)，采用細胞破碎技術降低污泥的黏度和脫水難度，以更低的能耗實現(xiàn)污泥脫水。