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摘要:本文从政策、技术、经济角度分析限制我国市政污泥处置行业发展的因素，仅供参考。
关键词:市政污泥；处理措施；发展因素
近20年来，作为主要环保基础设施的污水处理厂发展迅速。根据《住房城乡建设部关于2016年第一季度全国污水处理设施建设和运行情况的通报》，截至2016年3月，我国累计建成污水处理厂3910座，水处理总量高达1.67亿m3/d。
污水处理厂在运行过程中会不可避免的产生大量剩余污泥。污泥是由多种微生物和大量有机、无机颗粒组成的絮状物，其中含有大量病源菌、重金属、持久性有机污染物等有毒有害物质。如不对污泥进行适当处理，会对人体及自然环境造成极大负面影响。
据估算，2015年我国年产80%含水率污泥量约为4000万，并仍在以10%-15%的速度持续增长。在大多数环保监察力度较弱的中、小城市中，甚至在部分一线城市中，由于污水处理厂单方面为降低运行成本，导致大量未经稳定化处理的污泥进入自然环境，多次造成了严重的环境污染事故，并引发了广泛的社会关注。客观而言，污泥处置已成为我国当代社会越来越沉重的环境负担。
1我国市政污泥的处理处置的过往及现状
在2015年7月的第六届全国污泥处置高峰论坛上，住建部城建司水务处处长曹燕进表示：保守估计，截至2014年底，我国仍有50%以上的市政污泥未做到无害化处理。2016年4月，在第七届“中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会”上，同济大学戴晓虎教授指出：我国未进行任何处置就排放的污泥量可能仍高达75%以上。
笔者在实际调研中发现，多数中小城市的污水处理厂在设计之初就没有考虑污泥处理装置。污水处理厂通过初步脱水，把污泥的含水率降低至80%左右，随后统一将污泥的运输和处置外包给第三方。第三方一般仅是把污泥运到某些偏远地域进行简单的堆砌或填埋，造成了严重的二次污染和极坏的社会影响。
2阻滞我国市政污泥处理处置行业发展的政策因素分析
目前我国污泥处理处置政策相对数量较少且颇为滞后。在“十二五”期间，虽然环保部和住建部相继从技术层面出具了行业指导性意见，但仍然缺乏行政层面强制性的政策法规，主管部门、责任划分等仍不明晰。这导致社会对污泥处理处置问题的关注程度远低于水污染和大气污染。
直到2014年底，住建部联合“发改委”和财政部发布了《污水处理费征收使用管理办法》，并于2015年3月1日开始实施。《办法》中明确规定污水处理费的征收标准将覆盖污水处理设施正常运营和污泥处理处置成本。这就正式将污泥处理费用纳入污水处理费中，也为污泥处置市场化运营提供了条件。然而，国家在决定行业整体发展方式的核心政策方面至今仍是空白，不同部门协同管理污泥处置不易协调，配套的保障、激励、财税政策不完善，污泥处理设施的投资和运营过程中的补助性政策仍不明朗，亟需细化。
2016年2月，环保部和住建部联合发布了《关于加强城镇污水处理设施污泥处理处置减排核查核算工作的通知》。通知对城镇污水处理厂污泥处理处置与减排核查正式捆绑，提出了具体的计算方式。这客观上将污泥处置与地区总量控制挂钩，与行政首长政绩考核挂钩。至此，污泥处理处置有了根本性的法规依据。
3阻滞我国市政污泥处理处置行业发展的技术因素分析
3.1市政污泥性质不佳，处置难度较大
首先，我国市政污泥的性质不稳定，与发达国家差别巨大，难以“照搬”国外的成熟技术来处理我国的市政污泥。
其次，我国幅员辽阔，不同地区之间气候和生活习惯的不同，造成南北方之间污泥成分差别较大。北方地区的污泥中有机质含量较高，南方地区的污泥中有机质含量相对较低，客观上限制了某一种标准化技术的产生和发展。
另外，国内污水处理厂的沉砂池效率普遍低下，使得污泥中有机质的含量相对较低，含砂量极高，客观上增加了污泥处置的难度，降低了其资源化利用价值。
最后，国内在污染物源头控制上的欠账太多。目前多数城市未做到雨污分流，甚至部分城市存在严重的工业废水偷排，这导致经过处理的污泥中重金属等有害物质极易超标，限制了污泥资源化产品的应用范围。
3.2卫生填埋在市政污泥处置上的应用现状及问题
卫生填埋具有易管理、处置量大、处置费用低等优点。但是填埋产生的渗滤液（含重金属等）和恶臭气体（含硫化氢等）存在泄漏的风险，对土壤、水体和大气环境有极大威胁。
随着土地资源的日益紧张，新填埋场的选址愈发困难，“邻避效应”显著。同时，多数已建成的填埋场已禁止含水率在80%以上的污泥直接填埋。除了渗沥液的问题外，含水率高的污泥可能造成各种压实设备无法正常工作，进而导致填埋场无法正常运营，客观上增加了污泥填埋处置的难度和费用。
3.3焚烧在市政污泥处置上的应用现状及问题
焚烧的突出优势在于处置的彻底性和即时性。污泥经过焚烧，减量可达95%以上，且反应过程迅速。在高温焚烧过程中，重金属元素基本被氧化固定，病原菌完全被杀灭，达到了污泥的无害化处置目标。焚烧灰理化性质稳定，具有吸水性和凝固性，可作为建材的生产原料。焚烧过程产生的热量又可用于发电或供热，一定程度上实现了资源化。
焚烧工艺的问题在于一次性投资大和能耗高，造成污泥处理费用高。湿污泥干化后再焚烧应用较为普遍。没有经过干化的污泥直接进行焚烧十分困难，如与其他垃圾掺烧，1吨高含水污泥要额外多耗70kg标煤。另外，高温焚烧烟气处理系统较为复杂，烟气需要在2秒内急冷，极易产生二恶英等有害气体。
随着流化床技术的发展，焚烧设备的结构不断被完善，原来存在的烟气二次污染问题得到了相对妥善的解决。污泥与其他种类垃圾混烧，污泥送去水泥生产企业掺烧也得到越来越多的应用。我国现有污泥焚烧处理设施15座左右。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆从长远看，焚烧一定程度上造成了资源的浪费，资源化效果太差，不宜长期使用。
3.4好氧堆肥在市政污泥处置上的应用现状及问题
堆肥系统往往要添加大量秸秆等调理剂以调节污泥含水率和碳氮比，同时要不断供氧和翻堆，客观上增加了成本。更为严重的是，污泥泥质很难保持，产品中易进入大量重金属元素，极大限制了堆肥产品的土地应用，只能将其审慎的用于园林绿化。堆肥还存在运行周期长，占地面积大，卫生条件差等缺点。因此，许多发达国家污泥农用的比例也在下降。
调研发现，我国现有运行的污泥堆肥设施约35处，堆肥产品是“有价无市”。企业往往免费将产品提供给农民以求推广。大部分企业要靠吃政府财政补贴才能维持生存，市场化效果太差。
3.5厌氧消化在市政污泥处置上的应用现状及问题
厌氧消化的投资成本一般很高，需要建设和购置大型发酵罐体、储气柜、大功率提升泵、搅拌器等设备。发酵系统在运行过程中需要长期保持-35oC左右，且要定时搅拌，能耗较高。在北方寒冷地区的冬季，发酵系统不易保持有效运行。同时，发酵系统也产生剩余污泥。目前，国内对厌氧剩余污泥还没有特别成熟的处置方式，土地利用效果面临着和堆肥产品一样的困局。
除了剩余污泥的处置困难外，限制厌氧消化技术应用的因素还有污泥的高含砂量和低有机质含量。高含砂量导致了发酵罐底部砂的沉积，易造成系统崩溃。低有机质含量导致发酵系统产气效果不佳，造成后续热电联产系统无法正常运行。截至2016年，我国有规模较大的污泥厌氧消化设施60多处，其中保持运行的在15处以下。
3.6建材化在市政污泥处置上的应用现状及问题
3.6.1污泥制陶粒、制砖
将污泥与粘土或粉煤灰按一定比例掺和，在高温下烧结，可制成陶粒和砖，实现了减量化、资源化和无害化。但该工艺能耗高，产品附加值低，且有产生二噁英的风险。厦门水务集团委托开发了污泥制陶粒和烧结砖的技术，并于2015年7月通过项目验收。现厦门市起码有4家烧结砖企业采用市政污泥为原料。但是，一方面处理能力受限，另一方面国家环保标准不断提高，烧结制砖企业越来越难通过环评，该工艺的产业化前景不佳。
3.6.2污泥制水泥
污泥制水泥具有减量化程度高，无害化彻底等特点。但目前污泥焚烧灰制水泥的技术还不十分成熟，由于建筑材料强度的要求使得污泥使用量少，污泥仅占水泥生产原料的3%，污泥处理量受限，因此该方法还不能作为污泥处置的主流方式。
4阻滞我国市政污泥处理处置行业发展的经济因素分析
4.1市政污泥处理处置成本过高
《中国污泥处理处置市场分析报告（2014版）》从BOT项目角度给出的污泥处置全成本区间在150 -500元/吨，平均成本为270元/吨，折合到污水处理费中约合0.2元/吨（每万吨污水产生7吨含水率80%的污泥）。
调研发现，不同地区处置费用差别较大。运输后填埋的总成本区间在50-150元/吨之间；由于炉窑类型和尾气处理工艺的差别，焚烧的处置报价在300-500元/吨之间浮动；堆肥的报价在200元/吨之间；现有报道的厌氧消化成本在200 -300元/吨之间。
有专家指出，如果考虑折旧以及最终处置的成本，污泥处理处置全过程成本往往会超过500元/吨，折合成水费为0.35元/吨。以目前国内的技术水平，小于300元/吨的污泥处理价格，在东南部发达地区基本是无法实现全过程商业运行的。
4.2市政污泥处理处置缺乏有效商业运营保障
目前将污泥处置费用纳入污水处理费用的仅有北京市、江苏省太湖地区、江苏省常州市、广州市等少数几个地区。其中，江苏地区污水处理费相对较高，其污泥处置费为0.2元/吨，在污水处理费中占比仅为15%左右；广州市污泥处置费用仅为0.04元/吨。全国36个省会城市及计划单列市的污水处理费平均为0.82元/吨，与国家要求的污水处理费还存在一定差距。在全国污水处理费还不能百分之百收取到位的情况下，污泥处理处置费用的加收就更显得困难。
4.3市政污泥处理处置产业链断裂
由于投资成本和环保标准低的缘故，我国早期的污水处理厂建设中将污泥处置问题有意地忽略了。由于多种原因，“重水轻泥”的思路后来得到沿袭。这一从上至下的割裂不仅使得污泥处理处置与污水处理发展严重不均衡，还增加了弥补的难度：在很多污水处理厂内没有空间增建污泥处理项目，而集中处理又难以选址。污泥处置主体的明确，责任的落实、收费和监管的进展，比本该齐头并进的污水处理落后了近十年。
业内普遍认为，由污泥的最终处置方向才能逆推出最合适的处理方式。但上述理念没有得到落实。对污泥的处置方面国家并无明确考核指标，但却对污泥出厂含水率先有硬性要求。于是，国内的污泥处理技术研发在一段时间内都集中在对污泥脱水的研究。在国家推荐的主要污泥处理技术路线中，除了焚烧可以完全的减量化污泥之外，堆肥、建材利用、厌氧消化都离不开稳定持续的最终处置，而这正需要政府在行政力量上的全力保证，帮助行业理顺产业链条。
5我国市政污泥处理处置行业的发展前景和技术发展趋势
业内人士推算，市政污泥新建市场空间约274-329亿，运营市场空间约86-160亿/年。笔者认为，污泥处理处置行业形成市场的时机已基本成熟。首先，污泥产生量巨大，且保持较高速率增长。其次，政策给予了行业相应的收费权，且将污泥处置列入了总量控制监管。再次，水的收费体系已较为完善，能在一定程度上保证污泥处置费用回款。最后，多年来污泥堆放所产生的各种问题已经到了不得不解决的程度，无论在政府层面还是企业层面都会对污泥处置投以极大的关注。
污泥处置市场当前处于起步阶段，各大水务巨头和大型市政设计院利用自己在资金、研发、与地方政府关系等方面上的优势，大肆进行技术和项目信息的储备，准备开始跑马圈地。笔者认为，从长远角度上看，加大在污泥处置领域的投入，积极进行工艺开发和技术合作是一项非常值得去做的、极具潜力的事业。
在新的成熟污泥处理处置技术出现之前，传统的填埋、土地利用、焚烧仍将是主流的污泥处理处置手段。随着污泥产量的日益增长及处置用地的缺乏，污泥填埋比例正逐渐降低。而土地利用对于污泥的种类、品质均有严格限制使得其处置量有限，加之市场化困难。相比之下，焚烧法处理污泥减容彻底，快速无害，并且可以回收污泥中的能量，因而日益受到重视。笔者认为，污泥焚烧处理行业在短期内将会有长足的发展。同时，随着国内城污水集中处理和雨污分流的进行，在污泥中有机物含量能得到质的提高的前提下，厌氧消化技术也将会成为一种有效的污泥处置方式。
论文作者:王龙
论文发表刊物:《防护工程》2017年第10期
论文发表时间:2017/9/14
标签：污泥论文; 污水处理论文; 市政论文; 堆肥论文; 我国论文; 成本论文; 技术论文; 《防护工程》2017年第10期论文;