摘要：随着《“十三五”生态环境保护法》的出台，国家对污泥处理行业重视度提高，量化处理目标再度提升，污泥处理行业即将迎来跨越式发展。本文从市政污泥市场现状和处置技术方面进行浅析，并提出环保企业行业发展对策。
关键词：市政污泥；市场现状；处理技术；企业对策
一、市政污泥处理行业整体情况
1、我国市政污泥特点
在城市生活和与城市生活活动相关的城市市政设施运行与维护过程中产生的污泥叫做市政污泥。市政污泥含有各种病原体、重金属等有害物质，未经恰当处理处置的污泥进入环境后，直接给水体和大气带来二次污染，不但降低了污水处理系统的有效处理能力，而且对生态环境和人类的活动构成了严重的威胁。与发达国家相比，我国的市政污泥有自身特点：
（1）有机物含量较低。由于我国居民的饮食习惯与发达国家不同，加上室内卫生设施不完善，导致部分生活污水不能收集并排入城市污水网管，因此，我国市政污泥的有机物含量较低，一般为50%左右，而发达国家市政污泥的有机物含量在70%到80%之间。
（2）我国市政污泥泥质差、碳水化合物含量高而脂肪类含量低。与发达国家相比，我国人均肉类和牛奶的消耗量低，导致我国市政污泥中挥发性悬浮物含量低，而碳水化合物（如淀粉、糖类和纤维素）的含量却较高。
（3）我国市政污泥重金属含量偏高。城市污水经二级处理后，污水中的重金属50%以上转移到污泥中去。此外，工业废水与生活污水合流的收集方式也导致污泥中重金属含量偏高。
2、我国市政污泥市场空间
据中国环境统计年鉴数据显示，我国城镇生活污水 2009年-2014年排放量自354亿吨增长至510亿吨。按城镇生活污水排放量年增长率4%保守估算，2020年我国城镇污水排放总量将达到645亿吨。2014年，城镇生活污水有效处理率为97%城镇生活污水处理量为495亿吨。假设污水有效处理率保持不变，则2020年城镇生活污水处理量为626亿吨。
一般情况下，污水处理厂处理1万吨生活污水可产生含水率80%的污泥5-8吨，则2020年我国城镇生活污泥产生量为4382万吨。与污泥产量连续递增趋势相背，由于我国污泥处置起步较晚，自主研发的污泥处理处置技术还在不断完善，目前我国污泥无害化理率依然低下，大量污水厂采取直接倾倒或是简单填埋处置手段处理污泥，污泥处置率仍然极低，2016年全国污泥处理率不到35%。
目前我国许多城市污水处理厂的污泥产生较为分散，很多城市尚未把污泥的处理处置作为污水处理厂的重要组成部分。目前将污泥处理处置费用纳入污水处理费用的地方有北京市、江苏省太湖地区、江苏省常州市、广州市等少部分地区。国内大中城市以上海为例，上海污水处理厂用于污泥处理处置的投资约占污水处理厂总投资的20%~50%，与经济发达国家的50%~70%相比，污泥处理处置建设相对滞后。此外，除深圳、上海、北京等大城市对城市污泥的处理处置有专项规划外，其他国内的绝大多数城市总体规划中也尚未涉及到污泥处理处置内容，更无专项规划。
在《“十三五”生态环境保护规划》出台前，我国污泥处理行业虽然技术标准、政策体系完善但仍未出现爆发增长，其根源在于行业盈利模式不够清晰、没有明确付费方，导致已建成的污泥处理厂使用率并不高。2014年出台的《污水处理费征收使用管理办法》，规定污水处理费按照“污染者付费”原则收取，并正式将污泥处理处置费用纳入污水处理费中，使得污泥处理行业盈利模式清晰可见。随着《“十三五”生态环境保护法》的出台，国家对污泥处理行业重视度提高，量化处理目标再度提升，“万事俱备”的污泥处理行业在“十三五”东风的吹动下，将迎来跨越式发展。
3、我国污泥处置主要方法
目前，我国污泥处理处置主要方法中，污泥陆地填埋约占65%、污泥堆肥农用约占15%、自然干化约占6%、焚烧约占3%、其它处置约11%（如图1）。
图1 我国污泥处理处置情况
（数据来源：2016年中国污泥处理市场现状分析及行业发展趋势预测）
据预测，2020 年我国城镇生活污泥产生量为 4382 万吨，工业污泥产生量为 4000 万吨，共计 8382 万吨。污泥无害化处理是未来的发展方向，填埋将会越来越少被用到，“十三五”期间填埋、堆肥、自然干化、焚烧类处理方式的占比将分别变化为40%、25%、15%、8%。
二、污泥处理处置技术
1、污泥干化处理
污泥干化工艺按原理可分为自然干化、加热干化。自然干化方法简单、易于管理；但此法受气候影响大，卫生条件差；并且仅适用于干燥少雨且土地资源较宽裕的地区。加热干化是通过加热的方式使污泥中的水分挥发、降低污泥的含水率，使污泥含固率提高至一定比例。
热干化的优点包括：（1）污泥体积显著减少，从而减少后续污泥外运及搬运的费用（2）形成颗粒固体，使后续的搬运及储存变得更加容易。热干化污泥的有机物含量高达65-85%，可直接用作土壤改良剂，但其营养成分比不上市场上销售的化学肥料。近年来国内对于生物干化和水热干化等新技术开展研究，主要通过对污泥改性后再对污泥进行干化处理，提高干化效率，取得了一定成果（如图2）。
图2 污泥干化技术流派
2、污泥稳定处理
2.1消化处理
污泥消化按原理可分为厌氧消化和好氧消化。好氧消化主要利用微生物胞外酶引起的细菌解体作用并在酶的催化作用下降解有机物，从而达到灭活病原菌和去除VSS的目的。厌氧消化是利用厌氧微生物的酵解作用，使污泥中的有机物分解并趋于稳定，并产生以甲烷为主的沼气。其特点是能达到污泥减量和部分杀灭病原菌的目的，产生的沼气可回收能源。污泥消化技术的初期投资和运行费用比较高因而污水厂应根据规模的大小、污泥的性质及财政状况选择合适的消化工艺。
2.2堆肥处理
堆肥是一个好氧的微生物过程，该过程利用微生物（细菌、放射菌和真菌）的代谢活动来维持大于45℃的高温，从而把污泥转化成一种稳定的类似腐殖质的物质。堆肥生成的最终产品应该是稳定的、不含致病生物体、并且昆虫和植物种子已经被灭活、充分稳定的堆肥产品，即使重新湿润也不会产生污泥的气味。但堆肥过程中恶臭气体的控制以及污泥中的重金属含量仍制约着堆肥技术的应用和发展。
2.3 碱（石灰）稳定处理
污泥碱稳定干化技术原理是使用生石灰稳定污泥，生石灰与水反应生成氢氧化钙，在此过程中每公斤石灰可以化合0.32kg水、释放1141kJ 的热量，将温度提升到70℃，pH 值提升到12 以上，从而有效杀灭病原体，并分解有机物。污泥碱稳定工艺一般用于稳定未消化的污泥。目前，国内已有不同形式和规模污泥采用石灰稳定干化法，经过处理后污泥含水率可以降低到70%左右，在自然界中堆放1 个月后含水率继续降低到60%左右。
3、卫生填埋处置
卫生填埋是经济性相对较好的污泥最终处置技术，投资约3 万~5.5 万元/t（含水率80%），运行成本约15~30 元/t（含水率80%）。但污泥填埋仍存在很多问题：由于污泥含水率较高，渗滤液产生量大、渗滤液收集系统易堵塞，加剧了垃圾填埋场渗滤液的污染并使填埋操作困难等；此外污泥填埋过程消耗大量的土地资源，由于不少城市很难找到新的填埋场，污泥填埋使得本已有限的填埋场库容更加紧张。因此，污泥填埋作为阶段性、过渡性处置方式可以适度发展，但长远来看并非最佳处置方式。
4、焚烧处置
污泥焚烧是将有机固体转变为氧化的最终产品，主要是二氧化碳、水和灰。焚烧的优点包括：（1）最大程度地减少污泥体积，（2）破坏病原体和有毒化合物，（3）回收潜在的能量。焚烧的缺点包括：（1）投资和操作费用高，设备投资约35 万~45 万元/ t（以干污泥计），运行成本约771~1000 元/t（以干污泥计）。同时，我国焚烧设备主要依赖于进口，设备投资费用和维护修理费用较高。（2）需要熟练的操作和维修人员；（3）产生的残余物（空气散发物和灰）可能对环境产生不利的影响：（4）处置残余物时，可能被列为有害废弃物。焚烧法适合于大型污水处理厂污泥或有毒有害物质含量高的污泥的处置。
除新建专用污泥焚烧炉外，也可利用目前现有的大规模焚烧窑炉，如热电厂焚烧系统进行污泥的协同焚烧，既利用了原有设施，又解决了污泥处置难的问题。
5、综合利用处置
污泥建材利用是污泥资源化的方式之一，主要包括利用污泥及其焚烧产物制造砖块、水泥、陶粒、玻璃、生化纤维板等。目前，污泥的建材利用已被看作是一种可持续发展的污泥处置方式，在日本以及欧美等国的应用和研究较多[33]。相对而言，我国在污泥建材利用发展方面较落后，虽然在污泥制砖方面的研究较多，但缺少实际的工程应用。总的来说，污泥建材利用大多还处于研究及尝试阶段，技术成熟和推广应用还需一段很长的时间。此外，污泥制肥、污泥发电、干污泥颗粒用于发电厂燃料掺合料等、污泥细菌蛋白制造蛋白塑料和胶合生化纤维板等，污泥产生沼气用作燃料、污泥生产化工产品等新兴技术也是今后污泥处理处置发展的方向，但目前技术还不完善、规模化和产业化程度较低，短期内较难实现大规模工程化应用。
三、企业进入污泥市场战略
我国污泥产业虽然发展数年，但依然没有进入正轨，政策法规滞后，产业链没有形成，行业竞争处于无序化，但同时也蕴藏着巨大的发展空间和商机。十三五期间，污染物排放控制、市场机制发挥以及环境监督三大维度下，污泥产业已迎来建设高峰期。针对准备进军污泥市场的新兴企业，提出几点建议如下。
1、污水处理厂密集地区优先开展污泥处理项目
我国污泥产生主要集中在污水处理厂建设相对密集的一、二线城市。在污泥处理处置技术发展程度较为成熟的经济发达区域开展污泥处理处置相关项目比较容易起步。刚进入污泥处理市场的企业可以污水处理厂建设密集地区为抓手，优先在一、二线城市开展污泥处理处置相关项目，待污泥处置工艺成熟运行稳定后，可向全国其他区域逐渐拓展相关业务。
2、污泥处理处置技术方案专业评估
污泥行业依然还处于新兴阶段，从业企业少，专业人才少。我国现有城市污水厂的污泥处理处置往往在技术方案选择上存在一定问题，对所用技术的适用范围和国内污泥特性研究不够而导致项目运行困难。因此，刚进入污泥产业市场的企业对所采用的技术还需要进一步的调查研究。在有识之士加入污泥行业队伍的同时，希望所做的项目能更多的自下而上，少一些行政上的武断，多应听取专业人士和企业的意见，即专业的人做专业的事。
3、开发高效、经济的污泥处理技术
污泥处理技术包括了污泥的浓缩、脱水和干燥三方面的技术。国内现有的基本是污泥浓缩和脱水技术，污泥经浓缩和脱水后，一般含水率只能降低到80%左右，而发达国家正逐步要求污泥的含水率降低到20%-30%。因此，高效、经济的污泥处理技术包括脱水和干燥技术将有巨大的市场。
4、推广污泥资源化处置
填埋目前我国污泥处置主要方式之一，但填埋耗费土地资源，填埋容量很快将供不应求。而焚烧污泥也存在运输时间长、成本高且运输途中污泥臭气熏天等问题。这使得污泥处置行业不得不另谋出路，因此发展污泥资源化处置，将是未来污泥行业发展的一个重要方向。
5、遵守污泥环境管理政策与规范，杜绝二次污染
涉足污泥行业的企业虽多，但大部分都是新进入行业。新建及改造的污泥处理项目须本着封闭处理，彻底解决无害化问题的原则，不再给环保造成新的负担，杜绝造成二次污染。大家不应急功近利，要知道污泥产业毕竟属于环保，既然是环保自然是以社会效益、社会责任为原则，要兼顾经济利益和环境保护。
参考文献：
[1]尹军，谭学军，廖国盘，等．我国城市污水污泥的特性与处置现状[J]．中国给水排水，2003，19（13）：21-24．
[2]殷皓，孟玉，李光．物干化工艺在城市污水污泥处置中的应用
[3]曾祥文，王海霞．我国污水处理厂污泥处置的回顾与展望[J]．工业安全与环保，2007，33（7）：20-22．
[4]裘伯钢．污泥资源化处置与综合利用[J]．环境保护科学，2006（5）：36-38．
论文作者:陈虎
论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期
论文发表时间:2018/9/10
标签：污泥论文; 我国论文; 污水处理论文; 污水论文; 技术论文; 市政论文; 堆肥论文; 《基层建设》2018年第22期论文;