武漢市污泥處理處置面臨的基本形勢及對策探討

齊同湘，吳 思

（武漢市規劃研究院，湖北 武漢 430014）

1 武漢市污泥處理處置現狀分析

1.1 污水廠現狀

武漢市從1984年開始建設污水處理廠，并于1990年開始正式運行，至2010年年底，武漢市都市發展區范圍內已建成污水處理廠16座，總規模195萬t／d［1］，具體情況如表1所示。

表1 武漢市都市發展區污水處理廠現狀

1.2 污泥現狀

1.2.1 污泥現狀產量

武漢市主城區已建成的12座污水處理廠中正常運行產泥的污水廠有9座，主城區外已建和在建的8座污水廠中正常運行的有4座，目前，污水廠的污泥脫水后含水率平均在75%～80%左右，2010年武漢市主城區脫水污泥總產量為226419t，產泥率為1.66～9.13t濕污泥／×104m3污水；主城區外脫水污泥總產量為38902t，產泥率為4.32～5.4t濕污泥／×104m3污水。因此截至2010年年底，武漢市已建成16座城鎮集中式污水處理廠，日產污泥（80%含水率）約730t。

1.2.2 污泥現狀泥質

武漢市主城區各污水處理廠現狀泥質特性見表2。

表2 各污水處理廠現狀污泥特性

1.3 污泥處理處置現狀

目前武漢市都市發展區范圍內正常運行產泥的污水廠有13座，僅三金潭污水廠建有污泥厭氧消化池，其余污水廠污泥處理主要采用離心脫水和帶式脫水等機械脫水方式脫水，脫水污泥的最終處置方式均為委托外運填埋。

1.4 污泥處理處置建設項目及發展情況

目前武漢市三金潭污水廠消化池已調試運行，已批復立項準備建設武漢市亞行三期環境改善項目污泥處理子項（表3）、陳家沖污泥處理項目。

表3 亞行三期污泥項目工程

近兩年來，隨著武漢市對污水廠污泥處理處置的重視，越來越多的企業參與到污泥處理處置事業中來，比如湖北省華新水泥公司擬將脫水60%的污泥運至黃石水泥窯焚燒制成水泥骨料，湖北亞東水泥有限公司計劃新建一條水泥生產線協同處理城市污泥，湖北博時城鄉環境能源公司已建成運行污泥炭化處理示范工程，湖北和遠新能源科技有限公司已動工建設利用復合酶－OSA污泥減量技術和太陽能－熱泵污泥干化技術處理市政脫水污泥工程。

1.5 污泥處理處置存在的主要問題

由于歷史與體制的原因，我國排水行業歷來“重水輕泥”，武漢市也不例外，近幾年來武漢市城市基礎設施建設主要以污水處理廠為主，而污泥作為污水處理的產物并沒有受到足夠的重視，主要是因為以前污泥量較小，對環境的危害程度沒有現在嚴重。隨著污水廠大規模建設并相繼投產運營，污泥的產量急劇增加，目前全市的污泥量接近730t／d，污泥的處理處置問題凸顯出來，亟需解決污泥出路問題。

目前武漢市污水廠污泥未考慮污泥干化等常規處理設施，僅采用濃縮、脫水等處理，處理效率偏低，污泥含水率普遍高達80%，運往垃圾場填埋后，由于污泥細小，可能造成垃圾場滲濾收集系統的堵塞，同時如此大量的剩余污泥進入垃圾場，勢必會影響垃圾場的正常運行，降低垃圾場的處理能力，縮短垃圾填埋場的使用壽命。目前武漢市垃圾填埋場已不接納此類污泥。同時這些污泥含水率高，呈糊狀，給儲存、處理、運輸等環節帶來極大困難，造成現有污水污泥出路不暢。因此未來應根據污泥現狀泥質的特性，尋找合適的污泥處理處置方式。

同時，武漢市目前沒有專門的污泥處置設施，現有污泥的外運填埋如處理不當，將不可避免地造成二次污染。污泥處理處置的失效不僅是污水處理廠全部功能實現的問題，而且作為城市水資源與水環境的結點其整體功能也將隨之失效，污泥對地表水和地下水的污染甚至會造成更為嚴重的環境災害。

2 武漢市污泥處理處置面臨的基本形勢

2.1 污水處理廠污泥處理處置的緊迫形勢

截至2010年年底，武漢市已建成16座城鎮集中式污水處理廠，日產污泥（80%含水率）約730t，按武漢市污水處理廠的建設速度和規劃規模，污泥產量在相應的規劃期內還將處于高速增長階段。依據《武漢市主城區污水收集與處理專項規劃（2010～2020）》，主城區污水廠規劃處理總規模將達到369萬m3／d。另外都市發展區污水廠規劃處理規模為244.5萬m3／d，遠城區（不在都市發展區范圍內，僅前川和邾城）污水廠規劃處理規模為20萬m3／d。根據環保部及規劃部門對水環境保護的要求日益提高，大部分污水廠的尾水排放標準將由原來的GB18918－2002一級B標準提高至一級A標準［2］，因此污水廠污泥量遠期將大大增加。通過污泥量預測，至規劃遠期，武漢市各污水廠的干污泥總量約894.8t／d，如果按處理到含水率80%的要求，則運出廠外的污泥總量約2986t／d；如果按環保部“十一五”期間對污泥減量化的要求，污泥含水率不得大于50%運出廠外［3］，則運出廠外的污泥總量約1194t／d。

因此，武漢市現有已建及在建污泥處理處置設施總規模還遠不能滿足污水廠正常運轉和持續發展的需要。

2.2 武漢市污泥處理處置面臨的政策形勢

2000～2010年期間，國家相關單位相繼頒布了《城市污水處理及污染防治技術政策》、《城鎮污水處理廠污泥處理處置及污染防治技術政策（試行）》（建城［2009］23號）、《污水處理廠污泥處理處置最佳可行技術導則》、《關于加強城鎮污水處理廠污泥污染防治工作的通知》（環辦［2010］157號）、《城鎮污水處理廠污泥處理處置技術指南（試行）》（建科［2011］34號）［3～8］。當前我國污泥處理處置事業處于初步發展階段，這些政策體現了節能減排、資源循環利用和土地節約利用政策的要求，明確了污水處理廠污泥處理處置技術的發展方向和技術原則，對指導各地開展城鎮污水處理廠污泥處理處置技術的研發和推廣應用、促進工程建設和運行管理、避免污泥二次污染、保護和改善生態環境、促進節能減排和污泥資源化利用等具有重要意義。

2010年12月湖北省住房和城鄉建設廳根據國家下發的有關規定制定了《關于加強全省城鎮污水處理廠污泥處理處置勞動的意見》，對全省污泥處理處置設施建設、監管、投融資體系以及組織領導等提出了指導意見和明確要求，為加快推進湖北省城鎮污水處理廠污泥無害化處理處置和資源化利用工作提供了政策支持［9］。

我國對污泥處理處置的認識是在近幾年才逐漸展開的，存在國家層面的法律法規缺失的問題，這也導致了武漢市缺乏對城市污泥處理處置的相關規定，目前市水務局、環保局和城管局等行政主管部門對城市污泥處理處置都具有管理職能，但未能形成有效的管理機制，造成管理和監管缺位。

2.3 武漢市污泥處理處置面臨的資源形勢

武漢市有多種可用于污泥處理處置的資源條件，如土地利用、焚燒和填埋資源，各種資源條件的優缺點分析如下。

2.3.1 土地利用條件

污泥土地利用主要通過堆肥進行農用或通過無害化及穩定化處理后進行土壤改良。林地和市政綠化的利用因不易造成食物鏈的污染而成為污泥土地利用的有效方式。污泥用于嚴重擾動的土地（如礦場土地、森林采伐場、垃圾填埋場、地表嚴重破壞區等需要復墾的土地）的修復與重建，減少了污泥對人類生活的潛在威脅，既處置了污泥又恢復了生態環境。

2.3.2 農業利用消納的資源條件

根據土地利用變更調查數據分析，到2020年，武漢市耕地保有量將不低于338000hm2（507萬畝）。

可見武漢市農用地規模較大，可消納污泥產品量大。根據《城鎮污水處理廠污泥處置 農用泥質》（CJT 309－2009），施用符合標準的污泥時，一般每年每畝用量不超過7.5t（以干污泥計），連續在同一塊土壤上施用不得超過10年，則僅耕地年可消納污泥量253.5萬t。不過由于污泥中含有部分重金屬和其他有毒物質，且目前國內相關標準缺失，難以控制土壤中積累的重金屬和其他有毒物質含量對農作物的影響，同時污泥制肥尚無產品消納體系，堆肥產品無法保證穩定持續的消納，且一旦不慎造成污染進入食物鏈，后果將十分嚴重難以挽回。

2.3.3 綠化利用消納的資源條件

武漢市主城區現狀綠地總面積為25.17km2，規劃公園綠地、生產綠地總量分別為74.04km2和5.01km2。新城組群現狀綠地面積總量為22.36km2，規劃公園綠地和生產綠地面積分別為74.38km2和26.03km2。

武漢市綠化用地規模較大，可消納污泥產品量大，由于該方式污泥產品不進入食物鏈，在保證環境安全前提下，可有效解決污水污泥出路問題。但是此方式缺乏污泥產品施用地域、方式、數量整體的規劃。

2.3.4 礦區恢復消納的資源條件

武漢市在蔡甸區、江夏區等共有7610hm2廢棄磚瓦廠、礦山用地需進行土地復墾和改造。

污泥經過干化或者石灰（水泥）穩定后，不僅其含水率大大降低、病菌殺滅，其物理性能也得到較大改善，可作為部分建設場區的填方土源。但開采礦區為企業使用，需相關政策才能保證該種消納方式使用。

2.3.5 焚燒條件

考慮環保部門要求，污泥不宜采用直接焚燒方式，已避免造成環境二次污染，同時污泥的建材利用等綜合處理措施需在干化前提下實施，本次焚燒條件分析以干化條件分析為基礎。由于武漢市污泥熱值尚不能支持自身干化需要，外來能源的補充就成為污泥干化最重要的制約因素。武漢市內現有青山熱電廠、武昌電廠、關山熱電廠、陽邏電廠、沌口電廠、武鋼電廠、武石化電廠、晨鳴紙業自備電廠、葛化祥龍電廠、東西湖世源熱電等，裝機規模為425.15萬kW，武漢市已建及在建垃圾焚燒廠有5座，分別為長山口、灄口、青山、新溝和鍋頂山垃圾焚燒廠，現有水泥廠有陽邏亞東水泥廠，在武漢市周邊100km范圍內還有華新水泥黃石、大冶和赤壁等生產廠。

武漢市目前在三環線周邊分布的電廠和垃圾焚燒廠較多，能源分布較廣，為污泥干化提供了良好的能源條件。同時干化后產品可與煤摻燒補充能量，達到資源循環利用效果。但是這些電廠余熱已開發利用，且摻燒對現有鍋爐本身存在不利影響，無相關政策鼓勵企業積極參與。

2.3.6 衛生填埋條件

武漢 市 內 目 前 共 有 長 山 口 （2000t／d）、陳 家 沖（2100t／d）2處在運行的垃圾填埋場，尚有千子山規劃垃圾填埋場待建，處理規模為1500t／d。

衛生填埋以其成本地、易實施的優點，在污泥處置中占據了重要位置，同時作為污泥處置基本和安全手段，污泥填埋場地的控制必不可少。目前由于武漢市垃圾焚燒處理設施處于大規模建設期，現有垃圾填埋場處理能力較大，可有效接納污水污泥的填埋需求。但是考慮土地利用價值及不可再生性，土地填埋不可持續，且選址難度較大，同時若脫水污泥不符合垃圾填埋場的剪切強度要求，勉強填埋會影響填埋場的透水透氣性能及覆土，縮短填埋場使用壽命。

3 解決武漢市污水廠污泥處理處置現狀的基本對策

3.1 盡快編制完成相關專項規劃

隨著城市發展污水廠污泥產量顯著增加，污泥處理處置已經成為政府、行業專家和公眾共同關注的焦點，2008年武漢市規劃研究院啟動了新一輪《武漢市污水廠污泥處理處置專項規劃》的編制工作，并于2010年正式開始編制，以指導污泥處理處置項目的實施。在專項規劃的編制過程中，面臨許多難點和意見分歧，給污泥規劃方案的確定造成了諸多困難，經過多番協商和修改，目前已基本完成專項規劃的編制工作，政府應盡快完成規劃的審查和批復工作。

3.2 確保按期建設近期成熟項目

按現狀污水廠規模和在建（含已立項）污水廠規模預測污泥量，到2013年，武漢市污泥總量為干污泥342.9t／d、80%含水率的濕污泥為1714.5t／d。近期應完成在建及已立項的污水廠污泥處理處置項目，包括華新水泥龍王嘴污泥深度脫水加外運水泥廠協同處置項目（80%含水率污泥150t／d）、北京恒通陳家沖污泥堆肥項目（80%含水率污泥220t／d）、亞行三金潭污泥熱干化項目（80%含水率污泥100t／d）、亞行南太子湖污泥石灰穩定項目（80%含水率污泥50t／d）和亞行落步嘴污泥熱干化項目（80%含水率污泥200t／d）。建設長山口基地的污泥衛生填埋工程，規模為80%含水率污泥400t／d。完成各污水廠廠內污泥含水率控制工程，包括近期所有在建及已立項污泥處理處置項目中未明確集中處理的污水處理廠，分別為湯遜湖、豹澥、沌口、紗帽、紙坊、黃金口、蔡甸、高橋污水處理廠，總計規模80%含水率污泥167.5t／d。同時建設漢西污水處理廠污泥消化工程，規模為80%含水率污泥200t／d。這些近期工程的建設將處理86.8%的含水率80%的污水廠污泥。

3.3 盡快開展相關研究

3.3.1 污泥處理處置方式研究

污泥的處置方法各有利弊，也在不斷發展，對于武漢市來說不宜局限于一種處置方法。污泥處理處置方式的選擇應有利于污泥處理處置的全過程安全風險控制，確保污泥處理處置系統滿足城市環境保護的要求；有利于污泥處理處置的市場化運營，促進污泥資源化利用；有利于污泥處理處置項目的順利推進，確保污泥處理處置各階段目標的實現；有利于污泥處理處置新技術的應用，探索與武漢市相適應的處理處置技術路線。

通過對武漢市污泥泥質進行分析可知，各廠污泥含水率在75%～85%，均需要經過脫水處理才能滿足各種處置方式的需求；將各廠干污泥重金屬含量與各項泥質指標對比可知，龍王嘴污水廠污泥相對于園林綠化用泥Cd超標，湯遜湖和南太子湖污水廠的Zn含量嚴重超標，沌口污水廠污泥相對于部分泥質Pb含量超標，漢西相對于部分泥質Cd含量超標；而各廠污泥干基中有機物含量均能滿足園林綠化、農用以及土地改良對有機物含量的需求，只有龍王嘴和三金潭污水廠污泥干基中有機物含量滿足單獨焚燒對有機物的需求；另外各廠干污泥肥分（總氮＋總磷＋總鉀）均能滿足土地改良、園林綠化以及農用泥質對肥分的要求；但是各廠熱值均偏小，且不能滿足焚燒對干污泥中熱值的需求，因此對各廠脫水污泥進行焚燒皆需要熱源，利用工業余熱、廢熱先將污泥進行干化，提高污泥的熱值再進行焚燒，是經濟有效的方法，干化后的污泥可送入水泥廠、熱電廠焚燒。

3.3.2 污泥處理處置產業政策研究

政府應制定鼓勵多元化投資的政策，在爭取政府劃撥污泥處理處置專項資金的同時建立多元化的污泥處理處置融資渠道，廣泛吸納國內外各類資本，鼓勵成立專業污泥處理處置企業，實現污泥的集約化和產業化經營；制定保障污泥產品出路的政策，對污泥資源化利用產品優先采購；采取鼓勵和扶持污泥處理處置產業發展的財政、稅費優惠措施，以財政補貼、稅費減免等經濟杠桿引導和支持企業從事污泥處理處置工作；同時對在特許期限內，因政策調整而利益受損的公司進行補償；鼓勵污泥無害化和資源化的科學研究與技術進步，優先給予“三項經費”立項與資助，用于污泥無害化處理與綜合利用技術改造的貸款，政府給予貼息扶持。

3.3.3 污泥處理處置監管政策研究

污泥的處理處置監管主要可以從以下3個方面來考慮。一是源頭監管：污水廠是污泥產生的源頭，污泥處理處置的監管是目前污水處理廠監管的重要工作之一，各污水處理運營單位必須建立污泥產期、產量、去向等詳細臺賬，健全相關管理制度，各廠在生產報表中上報污泥量和脫水污泥含水率，以便進行核查。二是轉移監管：污泥產生后要進行處理處置，則必須進行轉移運輸，而運輸公司或運輸車輛必須置于監管之下，污泥運輸應采取密封措施，防止沿途拋灑，更不得隨意傾倒，避免在運輸過程中產生二次污染。環保的危險廢棄物轉移聯單管理辦法是個有效的辦法，可以借鑒。三是處置監管：污泥的處置方式及產品最終去向必須得到監管，防止企業在盈利驅動下，會在可減少成本的環節鉆空子，讓污泥最終得到安全有效的處置。

3.3.4 污泥處理處置資金政策研究

目前，由于污泥的偷排或不妥當的處理處置會帶來環境的二次污染，同時也嚴重影響污水處理的效果，且污水處理費收費不到位、收費水平過低，同時污泥處置要涉及到多部門、多企業，需要建立一個完整的產業鏈，不是一個企業可以解決的，需要政府系統規劃、組織協調其設施的建設與運行，因此政府承擔了污泥處置設施投資、建設的責任。政府應從污泥處理處置費用納入污水處理費以及污泥處理處置費用由政府列入專項資金進行管理兩方面盡快開展武漢市污泥處理處置工程資金政策研究，促進污泥處理處置產業化發展。

4 結語

（1）按武漢市污水處理廠的建設速度和規劃規模，污泥產量在相應的規劃期內還將處于高速增長階段。現有已建及在建污泥處理處置設施總規模還遠不能滿足污水處理廠正常運轉和持續發展的需要，污水處理廠污泥處理處置的形勢緊迫。

（2）當前我國污泥處理處置事業處于初步發展階段，國家相關政策體現了節能減排、資源循環利用和土地節約利用政策的要求，但是在國家相關法律法規缺失的情況下，武漢市缺乏相關的污泥處理處置政策和管理機制。

（3）武漢市有多種可用于污泥處理處置的資源條件，如土地利用、焚燒和填埋資源，雖各有利弊，但是總體上規模較大，可消納量較大，分別廣泛，可選擇性多樣，這有利于確定武漢市污水處理廠污泥處理處置方式選擇、設施布局等。

（4）在武漢市污水廠污泥處理處置面臨的基本形勢下，為解決污泥處理處置現狀存在的問題應盡快完成專項規劃的編制、近期污泥項目的建設及污泥處理處置方式、產業政策、監管政策和資金政策的研究。政府應制定鼓勵多元化投資的政策，對污泥資源化利用產品優先采購，采取鼓勵、扶持污泥處理處置產業發展的財政、稅費優惠措施，制定風險補償和科研資助政策，保證項目公司的利益，鼓勵污泥無害化和資源化科學研究技術的進步。

［1］武漢市規劃設計研究院，武漢市城市防洪勘測設計院.武漢市主城區污水收集與處理專項規劃（2010～2020）［R］.武漢：武漢市規劃設計研究院，武漢市城市防洪勘測設計院，2010.

［2］武漢市規劃設計研究院.武漢市都市發展區污水處理廠尾水排放方案及用地控制規劃［R］.武漢：武漢市規劃設計研究院，2011.

［3］中華人民共和國環境保護部.關于加強城鎮污水處理廠污泥污染防治工作的通知（環保［2010］157號）［R］.北京：中華人民共和國環境保護部，2010.

［4］中華人民共和國住房和城鄉建設部，國家環保總局，中華人民共和國科學技術部.城市污水處理及污染防治技術政策［R］.北京：中華人民共和國住房和城鄉建設部，國家環保總局，中華人民共和國科學技術部，2000.

［5］中華人民共和國住房和城鄉建設部.城鎮污水處理廠污泥處理處置及污染防治技術政策（試行）［R］.北京：中華人民共和國住房和城鄉建設部，2009.

［6］中華人民共和國環境保護部.污水處理廠污泥處理處置最佳可行技術導則［R］.北京：中華人民共和國環境保護部，2010.

［7］中華人民共和國住房和城鄉建設部，中華人民共和國國家發展和改革委員會.城鎮污水處理廠污泥處理處置技術指南（試行）（建科［2011］34號）［R］.北京：中華人民共和國住房和城鄉建設部，中華人民共和國國家發展和改革委員會，2011.

［8］湖北省住房和城鄉建設廳.城鎮污水處理廠污泥處置及污染防治技術政策（試行）［R］.武漢：湖北省住房和城鄉建設廳，2010.

［9］湖北省住房和城鄉建設廳，湖北省環境保護廳，湖北省發展和改革委員會.關于加強全省城鎮污水處理廠污泥處理處置勞動的意見［R］.武漢：湖北省住房和城鄉建設廳，湖北省環境保護廳，湖北省發展和改革委員會，2010.