淄博城市污泥處理處置現狀分析及對策研究

崔靜，邊志明，徐效民，宋艷艷，房寧寧

（山東省淄博生態環境監測中心，山東 淄博 255000）

0 引言

隨著我國城鎮化的加快，污水處理量逐年增加，城市污泥產量亦逐年增長。城市污泥中不僅含有機質和礦物質元素，也含有病原微生物、寄生蟲、重金屬及致癌物等[1]，若處置不當，易對土壤、地下水等造成二次環境污染。廖侃等[2]分析了廣東省市政污泥處理處置現狀及存在的問題，提出了“安全環保、循環利用、節能降耗、因地制宜、穩妥可靠”的污泥處置路徑。薛重華等[3]針對我國污泥處理處置行業存在的問題，提出了污泥處理處置產業化的發展方向和相關激勵政策。本文研究了淄博城市污泥產生及處理處置狀況，并分析了污泥中重金屬的含量，提出了因地制宜，發展污泥處理處置新技術等建議，以提高污泥的資源化利用水平。

1 淄博市城市污泥產生及處理處置現狀

1.1 污泥產生情況

2019年，淄博市五區三縣15家城鎮污水處理廠污水實際處理量約為101.1萬噸/天，產生污泥量27.65萬噸/年。污水處理量較大的區縣有張店區、周村區、桓臺縣和淄川區，這些區縣的污水處理量占全市污水處理能力的74.0%；而污泥年產量超過2萬噸的主要有周村區、桓臺縣、淄川區、張店區、博山區和臨淄區，年產量共計26.55萬噸，占全市年產量的96.02%，詳見圖1。由此看出，污泥產生量與污水處理廠污水實際處理量呈正相關性。

圖1 2019年淄博市各區縣的污水處理量和污泥產生量（萬噸）

污泥年產量最大的是周村區，產量為7.85萬噸，占全市污泥產量的28.39%；其次是桓臺縣，產量為5.48萬噸，占比為19.82%；淄川區和張店區的污泥產量相近，分別為4.49萬噸和4.38萬噸，占比為16.24%和15.84%；博山區和臨淄區的污泥產量相近，分別為2.19萬噸和2.17萬噸，占比為7.92%和7.85%；污泥產量最小的是高青縣和沂源縣，產量均為0.55萬噸，占比為1.99%；詳見圖2。結果表明，工業園區較多、經濟較發達的區縣的污水處理量較大，產生的污泥量也遠大于經濟相對落后的地區，如周村區的污泥年產量高達沂源縣的14.3倍。因此，從源頭上減少企業污水排放，是降低污泥產量的有效途徑之一。

圖2 淄博市各區縣污泥產生量所占比例情況

1.2 污泥處理處置現狀

污泥的處理處置主要包括污泥處理和污泥處置兩個階段，目的是降低污泥的含水率，對污泥進行深度無害化處理，實現污泥的資源化再利用[4]。

1.2.1 污泥處理方法

目前淄博污泥處理方法主要是污泥濃縮后再脫水，脫水設備主要有離心機、帶式壓濾機和板框隔膜壓濾機。其中，采用離心機脫水的有3家，采用帶式壓濾機脫水的有7家，采用板框隔膜壓濾機脫水的有5家。對脫水污泥進行含水率測定，結果發現：離心脫水后的含水率為77.6%～88.1%，帶式壓濾機脫水后的含水率為76.5%～83.0%，板框壓濾機脫水后的含水率為31.9%～62.3%，詳見表1。由此看出，板框隔膜壓濾機脫水效果最好，含水率最低。

表1 淄博市15家污水處理廠污泥脫水方式及含水率分析

依據GB18918《城鎮污水處理廠污染物排放標準》，脫水污泥的含水率應小于80%。由表1可看出，淄博污水處理廠脫水后污泥含水率基本滿足要求，僅個別污水廠因采用離心脫水導致污泥含水率偏高。因此，建議污水廠采用帶式或板框壓濾脫水，降低污泥中水分，滿足排放標準。

1.2.2 污泥處置方式

淄博城市污泥的處置方式主要有焚燒、制作建材（主要用于制水泥和制磚）、填埋等，其中焚燒處置13.87萬噸、制水泥8.87萬噸、填埋2.46萬噸、制磚0.55萬噸、其他1.90萬噸。焚燒處置污泥的數量最大，占總處置量的50.16%；制水泥等建材是目前采用較多、效果較好的一種處置方式，占總處置量的34.06%；填埋處置方式正逐漸被淘汰；詳見圖3。

圖3 淄博市城市污泥不同處置方式所占比例情況

污泥焚燒能最大限度地降低污泥容積，但焚燒的成本較高，且產生的重金屬煙塵存在二次污染。而污泥的建材應用范圍越來越廣，但一般要求污泥含水率低于60%，限制了一些污水廠的選擇。填埋處置已逐步被淘汰。目前污泥的土地利用方式還處于空白狀態，有待開發。總的來說，淄博城市的污泥處置還存在處置成本高、處置方式單一、資源化利用率低等問題。

2 污泥重金屬分析

對15家污水處理廠的脫水污泥進行重金屬檢測，結果見表2。淄博城市污泥中重金屬的含量Zn>Cu>Cr>Ni>Pb>As>Cd>Hg，其中Zn含量最高，濃度為570mg/kg；其次是Cu，濃度為213mg/kg。Zn、Cu、Cr、Ni、Pb、Cd、Hg的含量均低于全國平均水平，僅As的含量高于全國水平。總體來看，淄博城市污泥中重金屬含量水平較低，絕大多數均能滿足GB4284-2018《農用污泥中污染物控制標準》中A級污泥產物指標要求，除極個別元素外均能達到B級污泥產物指標要求。

表2 淄博市15家污水處理廠污泥中重金屬含量分析（mg/kg）

由表2可看出，不同污水處理廠的污泥中重金屬的含量存在差異。以處理生活污水為主的污水廠，如5號、7號，Hg、As和Cu含量偏高。這可能與人類活動有關，如Hg，其主要生活來源主要有美容美發、牙科門診、醫院等[6]。大部分污水處理廠以處理由工業廢水和生活污水構成的混合污水為主，如1號、4號、9號等，含量較高的重金屬一般是Cr、As、Zn和Cd。污水廠進水來源對重金屬的含量影響較大。如Cr主要來自不銹鋼的使用；Cd的主要來源有印刷、塑料和電鍍等工業廢水。淄博是一個老工業城市，工業行業門類齊全，工業園區眾多且分散，每個園區內的工業種類不同，導致進入污水處理廠的廢水成分、污染物含量不同。因此，可根據進水工業類型，因地制宜，分類處置，從源頭上降低污染物排放，進而減少污泥中的重金屬含量。

3 存在問題及對策建議

3.1 存在問題

（1）污泥處理標準較低，減量化不明顯。大部分污水廠污泥含水率在80%左右，個別污水處理廠的污泥脫水設備老舊導致含水率大于80%，減量化效果差，影響后續處置。

（2）污泥處置方式較少，處置成本高，資源化利用率低。多數污水處理廠僅采用一種污泥處置方式，如制磚或焚燒，方式較單一；委托第三方公司進行處置，成本較高；由于污水廠設計時僅考慮了污泥濃縮和脫水工序，未配備污泥穩定化和無害化等處置設施，制約了污泥的資源化利用。

3.2 對策建議

（1）加強全過程監管，提升污泥減量化水平。污泥濃縮、脫水是污泥處理的第一步，是后續污泥處置的前提。建議強化污水廠工藝和設備管理，實現污泥處理到處置全過程監控，確保出廠污泥含水率全部達標。

（2）加強源頭污染物控制，探索多元化處置方式。按照“誰污染、誰付費和誰投資、誰受益”的原則，制定有關的收費和鼓勵性政策，從源頭上減少污染物的排放，以降低污泥產量。還可借鑒國內外污泥處理處置的先進經驗，例如歐洲國家的污泥處置大都采用土地利用方式；美國的污泥處置主要以焚燒和土地利用為主；日本近70%污泥采用電廠和水泥廠燃煤摻燒方式處置；而北京的污泥處置以土地修復利用為主；上海以填埋為主并輔以焚燒、堆肥等其他處置方法[7]。另外，還可引進一些新的處理技術：如原位減量技術、生物瀝浸技術等[8-10]。結合淄博市污泥現狀，建立多元化處置機制，提高污泥處置效率。

4 結語

淄博城市污泥的含水率基本滿足排放標準，污泥的處置方式由過去的填埋轉變到現在的以焚燒和建材利用為主。污泥中重金屬含量除個別元素外，均能達到GB4284-2018《農用污泥中污染物控制標準》要求，為今后污泥土地利用提供了數據支持。污泥處理處置還存在處理標準不高、處置方式單一、資源化利用率低等問題。因此，建議從源頭上減少污泥產量，探索適合淄博市城市污泥的新資源化工藝技術，提高污泥的資源化利用水平。