污泥處理處置及資源化途徑與新技術的探究

摘要：隨著城市化進程的加速和污水處理量的增大，污泥產生量越來越龐大，對環境造成巨大壓力。目前，污泥處理處置與資源化利用問題主要存在效率低、資源浪費、污染兩大困局，限制了其進一步發展。為解決污泥問題，我國亟待尋求新的技術和途徑。基于此，分析了污泥處理處置的基本原則和技術路線，探究了污泥資源化的途徑與新技術，以期為提高污泥處理效率、促進污泥資源化利用、減少環境污染提供參考與借鑒。

關鍵詞：污泥 處理處置 資源化 新技術

Exploration of Sludge Treatment， Disposal， and Resource Utilization Paths and New Technologies

LI Gang

Chiping County Biotechnology Center， Liaocheng， Shandong Province， 252100 China

Abstract： With the acceleration of urbanization and the increase in sewage treatment capacity， the amount of sludge generated is becoming increasingly large， causing enormous pressure on the environment. At present， the main problems in sludge treatment， disposal， and resource utilization are low efficiency， resource waste， and pollution， which limit its further development. To solve the sludge problem，， China urgently needs to seek new technologies and approaches. Based on this， the basic principles and technical routes of sludge treatment and disposal were analyzed， and the ways and new technologies of sludge resource utilization were explored， in order to provide reference and guidance for improving sludge treatment efficiency， promoting sludge resource utilization， and reducing environmental pollution.

Key Words： Sludge; Disposal; Resource utilization; New technologies

隨著城市化進程的不斷深化，污泥產量也在急劇增長，如何妥善處理與資源化利用污泥已成為環境保護領域亟待解決的關鍵挑戰。傳統的污泥處置方式（如填埋和焚燒）不僅占用大量寶貴的土地資源，還可能因處理不當而引發二次污染，對生態環境安全構成直接威脅，影響人類健康和生態平衡。因此，深入研究污泥處理處置的新技術與資源化利用途徑，探索更加高效、環保、可持續的污泥處理方案，對緩解環境壓力、促進循環經濟發展、保障生態環境安全具有重要意義，是當前環境保護工作的重要課題。

1[A2]"污泥處理處置的基本原則和技術路線

1.1" 污泥處理處置的基本原則

污泥處理處置有一些基本原則，包括經濟原則、“四化”原則、區域性處理原則、因地制宜原則。其中：經濟原則強調可以根據污泥總量和性質選用相應的、有針對性的處理手段和方法；“四化”原則包括資源化、減量化、穩定化和無害化，成為污泥污染控制和污泥再利用的基礎；處置區域定義的處理原則指出，按在污水處理廠內處理和污泥集中處理，可以選擇不同污水處理區域；地質條件原則指出由于地理上的環境條件存在差異，應根據不同情況選擇使用適宜的污泥處理技術，或將污泥運往不同地區處置。以上幾種原則構成了污泥處理處置的基本框架，旨在更好地處理污泥和利用資源^[1]。

1.2" 污泥處理處置的技術路線

污泥處理技術的技術路線是對污泥的減量、穩定化和最終處置。通過物理、化學或生物方法實現減量，例如：濃縮、脫水等技術可以減少污泥體積，為后續處理創造條件。借助厭氧消化、好氧消化或堆肥化，使污泥穩定化，降低其生物活性和有害成分，最終減少對環境的潛在風險。根據當地情況與污泥的特性，選擇最終處置方式，如土地利用、填埋、焚燒或建材利用等。總體來說，這一技術路線具有對污泥處理處置的連續性和高效性，同時也重視資源回收再利用，對污泥處理行業的可持續發展有著基礎性的支撐作用^[2]。

2 污泥資源化的途徑與新技術

2.1 污泥土地利用

污泥利用于土地是一個有效的途徑，不僅能夠解決污水處理的困難，還能夠實現資源循環。使用污泥涂層前，污泥需要通過厭氧化、好氧化、氣化等方法進行穩定化處理和無害化處理，減少其活性和有害成分，以滿足使用標準。此外，污泥會經過嚴格管理，使其符合使用要求。根據地址區分、特性和要求，合理控制使用量、使用方法。 污泥土地利用過程中，需要防止對土壤和地下水產生影響。以上海的城市綠化項目為例，上海屬于沖積平原，土壤堿性較多，由于城市綠地的不斷擴張，取土成為困難工程，此時，上海利用處理后的污泥作為優質栽植土壤或人造基質的重要來源。

2.2 污泥生物質能源化

將污泥生物質能源化視為一種創新的資源化途徑，將有機物質轉化為能源，以實現污泥源頭減量化、無害化和資源化。在具體實施中，可以采取多種途徑來提高能源回收率和發電效率。首先，在處理污泥時，使用合適的方法，如通過機械脫水、化學調理或生物處理等，減少污泥含水率，增加有機物質的濃度和發電量。其次，在處理過程中，根據當地污泥水成分和特性，使用合適的轉化工藝技術，如厭氧消化制沼氣、熱解制油或合成燃料等，同時要進行監測和控制，如自動化控制、自動添加吸收劑和藥劑等，以確保處理過程的穩定。

在實際應用中，一個典型的污泥生物質能源化案例是德國LINZ-UNKEL污水處理廠的市政污泥處理項目。該項目采用PYREG碳化設備，將市政污泥炭化成高質量的磷肥和可銷售的生物能源，不僅對污泥進行發無害化處理，還最終獲得了有機物成分熱值高、含磷級別較高的有價值能源產品，廢物成為寶物。該項目年處理量可達1 100[A3]" t，減少了填埋污泥量，實現了碳減排，減少二氧化碳排放量440[A4]" t。目前，這些對策和案例對污泥生物質能源化提供了有力支持和示范，促使污泥資源化利用技術取得了長足的發展和創新^[3]。

2.3 污泥礦化處理

污泥礦化處理是一種新型的資源化技術，通過對污泥中的有機和無機物質進行一系列的化學反應，將其轉化為具有一定功能的特種材料。污泥礦化處理的前提是對污泥進行預處理，去除水分和有害物，以提高礦化效率。具體過程如下：采用先進的脫水技術（如機械脫水、熱干化等），將污泥的含水率降到最低；通過化學調理或生物處理等，去除污泥中的重金屬和其他有毒有害物質，保證礦化產物的安全；選擇合適的礦化技術、工藝參數等。

污泥中的礦化處理方式有多種，如高溫煅燒、酸堿處理、水熱合成等，應根據污泥的成分、礦化產物的需求、處理成本等多方面因素綜合考慮。例如：對于高富硅鋁元素的污泥，可以用高溫煅燒的方法制備硅鋁酸鹽材料；對于含有高含量有機質的污泥，可以用水熱合成技術合成活性炭或吸附材料。某市污水處理廠就利用污泥制備硅藻土復合材料。該廠首先對污泥進行預處理，脫水和除去了有害物質；然后用高溫煅燒的方法將硅鋁元素轉化為硅鋁酸鹽；最后將硅鋁酸鹽與硅藻土等天然礦物復合，制備出性質優良且吸附性能穩定的硅藻土復合材料。

污泥礦化處理技術是一項有著廣闊應用前景的資源化技術，通過適當的預處理和選取合適的礦化技術，可以將污泥轉變為具有特定功能的礦物質材料，對污泥資源化利用和環境保護有著積極的效果^[4]。

2.4 新興技術介紹

污泥處理過程中，新興技術應用革命性地變革著污泥處理方式，不僅可以大大提升污泥處理效率，還能夠提高污泥資源化利用效率。就新興污泥處理技術而言，首要對策在于加強技術研發和創新工作，推動技術產業化應用。

兩段式污泥干化技術比較高效且環保，通過薄層蒸發器和帶式干燥機組合使用，實現了污泥高濃度環保快速干化和減容。實際操作時，應優化工藝參數，提高熱能回收利用，降低能耗和成本。

污泥原位減量技術也是一項值得關注的新技術。該技術通過調控微生物代謝過程來減少污泥的產生量，實現源頭減量。在具體實施方面，應根據不同的污水處理工藝特點選擇合適的微生物調控手段，確保技術的穩定性和可靠性。例如：江蘇省蘇州工業園區應用污泥干化技術，成功實現了污泥的干化處理和資源化利用，將污泥干化粒通過輸送裝置送至東吳熱電廠煤棚，與進口的煤混合作為燃料進行燃燒，既解決了污泥難題，又實現了能源的回收。

3 污泥處理處置的經濟與政策分析

3.1 污泥處理處置的成本分析

從成本上分析，污泥處理處置是一個大投入的項目，污泥處理處置的全部成本風險應包括在處置服務中。目前，污泥處理處置的成本主要包括投資成本、運行成本與后續費用。其中：投資成本主要是指污泥處理設施的建設、設備的購買、安裝等，是一個較大投入的初始投資；運行成本指能源和藥劑的消耗、設備的投入使用、人工維護等方面的日常支出。

總的來說，污泥處理處置的總成本過高，可以采取以下措施進行應對。一是優化處理工藝，采用性價比高、節能環保的設備，減少藥劑的使用。二是，科學地進行設備保養與管理，以延長使用壽命，減少更換和維修的費用。三是，通過厭氧消化制沼氣、好氧發酵制肥等方式，使污泥變為有用資源，以此降低處理成本。以某市污水處理廠的污泥處理項目為例，該廠采用厭氧消化結合土地利用的技術路線，通過優化工藝和加強管理，成功降低處理成本。根據測算，該項目的投資成本約為50萬元/t（設備購置、安裝與土建費用），運行成本在100～[A5]"150元/t之間。利用厭氧消化，將污泥中有機物轉化為沼氣，一部分用于廠內自用，售后用于供同處企業，實現能源回收與利用。對消化后的污泥脫水、穩定化處理后，以有機肥料銷售給農業企業，實現污泥資源化利用。因此，通過工藝的優化與管理，可以有效降低污泥處理處置的成本，從而提升項目的經濟可行性^[5]。

3.2 污泥處理處置的政策支持

污泥處理處置是現代環境保護領域的重要組成部分。為了更好地推動污泥處理處置業的健康、穩定發展，近年來，國家對其投入巨大，也發布了大量的細則政策文件。首先，加大對污泥處理技術研發開發的支持力度，主要是設立污泥處理相關專項研究基金、享受一些稅收優惠等政策，例如：政府獎勵企業、高校、科研院所等的相關科研機構，研發出的新技術、新工藝可以獲得一定額度的財政獎勵。其次，對污泥處理設施建設進行了更加嚴格的指導。要求各地對污泥的產生情況、處理需求量進行歸納總結。

在實際推動污泥資源化利用方面，政府也出臺了相關的鼓勵政策。例如：對于采用先進工藝實現污泥資源化利用的企業，政府給予一定的財政補貼和稅收減免；對于符合標準的污泥制肥、制磚等多元化使用的產品，政府采購時優先考慮并給予一定的市場推廣支持。此外，政府也加強了對污泥處理處置過程的監督管理，確保污泥得到安全、有效地處理處置。例如：北京市政府推出一系列污泥處理處置政策，對之前無明確規定的污泥處理處置費用給予了專門的財政補貼，對老化企業采取聯合整治措施；北京市還加大了對污泥處理處置過程的監管力度，確保污泥的處理處置安全有效。北京市政府這一系列政策的實施不僅提升了脫水污泥的初步處理和后期無害化處理的效率和質量，還促進了污泥資源化利用行業的發展。政府通過加大技術研發資金，合理規劃設施建設等手段，促進資源化利用水平提升。

4 結語

隨著污泥處理處置與資源化途徑與新技術的不斷發展，以期最終實現污泥的減量化、無害化、資源化處理。采用先進處理技術與工藝，如厭氧消化、好氧發酵、二段式干化等，以提高污泥處理效率。污泥資源化處置逐漸受到政策的支持，使污泥持續協調水環境保護與經濟的可持續發展。未來，污泥處理處置行業亦會不斷探討新技術、新工藝，以達到更加高效、環保的污泥處理效果。

參考文獻

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