污泥是污水處理廠在污水處理過程中的副產物。隨著污水處理設施的普及，處理率的提高和處理程度的深化，污泥的產生量以每年約10%的速度增長，即使按城市污水處理量不低于70%的規劃要求，污泥的數量也相當驚人。

污泥的成分非常復雜，是由多種微生物形成的菌膠團和被其吸附的有機物、無機物組成的集合體，除含有大量的水分外，還含有難降解的有機質、重金屬、寄生蟲（卵）、致病菌和病毒等有毒有害物質，且伴有惡臭。如果污泥處理不當，則會存在以下隱患：

（1）污泥中寄生蟲（卵）、致病菌可能會導致流行性傳染病。

（2）污泥中重金屬通過食物鏈富集，污染土地和食物鏈，造成耕地不可逆退化和食物鏈高端消費者中毒或死亡。

（3）污泥中有機物易腐敗，腐敗后產生的氣體會污染大氣環境，滲濾液污染水環境。

（4）脫水污泥含水率高達80%左右，體積龐大，從而運輸困難、成本高。

1 國內外污泥處置的過去和現狀

根據污水處理廠污泥成分與特點，一方面污泥對環境、資源和人體健康形成的潛在威脅，如果污泥不進行妥善處置，將給生態環境帶來巨大危害；而另一方面，污泥是一種放錯位置的寶貴資源，合理利用可以變廢為寶。

污泥處理與處置的目標是使污泥減量化、穩定化、無害化與資源化。

早期污泥處置形式主要是填埋、直接農田（土地）利用、填海和棄置。隨著環境意識的提高和科技的發展，填海被禁止，直接農田（土地）利用和棄置因污泥中有毒有害物質污染土壤而受到嚴格限制，目前污泥處置方法主要是污泥填埋和污泥的資源化利用。資源化利用則分為污泥中有機物作為能源利用（如污泥焚燒、高溫裂解、氣化和超臨界氧化等）、污泥中有機物作為能源之外的可用物利用（如生產肥料、回收磷、揮發酸等）和污泥中無機成分的利用（如制磚、水泥及其他建材）等。由于國情不同，不同國家和地區污泥處置的程度與方式存在差異。

美國早期的污泥處置主要是直接土地利用（污泥投布土地）和填埋，近年則側重于間接土地利用（制肥）為主的資源化利用，美國20世紀80年代填埋占42%，20世紀90年代至現在土地利用由59%上升到64%；歐盟各國污泥處置情況不盡相同，總體是污泥填埋占45%，土地利用占38%，焚燒占17%；英國1998年前42%的污泥土地利用，30%的污泥排海，但目前歐共體已停止污泥排海；德國目前污泥土地利用占57%，脫水污泥填埋占3%；加拿大約50%的污泥土地利用，明顯高于其他處置技術；日本早期污泥焚燒比例較高，近年著重于區域污泥集中生產土壤改良劑、堆肥和建材利用，日本污泥焚燒比例62.7%，土地利用占31.9%，其他占5.4%，是僅有的污泥土地利用程度較小的發達國家。

我國早期的污水處理廠簡單地追求污水處理率，簡化甚至忽略了污泥處理處置，有的將已建成的污泥處理設施長期閑置，將未做任何處理的濕污泥外運，隨意棄置，簡單填埋或直接農用，給生態環境帶來了隱患。據統計，近年的城市污水處理廠污水處理率約30%（發達國家約90%），污泥處置率大致相當，用于污泥處理處置的投資約占污水處理廠總投資的20%～50%（發達國家50%～70%），產生的污泥多數沒有得到消化處理，基本是通過機械脫水后棄置或填埋，小部分污泥進行焚燒，少量污泥干化后用于制肥。2003年我國污水廠污泥約70%棄置，20%填埋，不足10%的污泥通過堆肥等形式利用。

2 目前主要的污泥處置技術簡介

2.1 衛生填埋

衛生填埋法的優點是簡便和處置容量大。其缺點是固體廢物填埋場選址愈來愈困難，導致運輸成本不斷增加；大量污泥占用寶貴的土地資源；給土壤、水體和大氣環境帶來二次污染；一般填埋的脫水污泥含水率80%，達不到將污泥含水率降至40%～60%后與市政垃圾一同壓實填埋的要求，污泥的流變性加重了垃圾壩的承載負荷，給填埋場帶來更大的技術難度以及安全和管理上的困難。填埋法投資約3～5.5萬元/t（含水率80%，下同），運行成本約15～30元/t（含水率80%，下同）。

2.2 焚燒法

污泥焚燒法是較徹底的處置方法。它能使有機物全部碳化，殺死病原體，可以迅速和較大限度地使污泥減量，但未經干化或半干化處理的濕污泥由于過多水分和低熱值難以燃燒，必須添加燃料才能維持焚燒；焚燒產生煙塵造成二次污染。污泥焚燒所需的投資和運行費用較高，每噸污泥投資約35～45萬元，運行成本約500元/t。

2.3 土地利用

（1）污泥的直接土地利用。早期污泥直接投布于土地。優點是投資少、能耗低、運行費用低以及有機部分可轉化成土壤改良劑成分等，但隨著人們對污泥中有毒有害物質潛在威脅認識的提高，加上污泥腐熟度不足導致燒苗和病蟲害，以及重金屬隨著食物鏈富集導致各種疾病的產生，因此污泥在直接利用時必須經過嚴格的預處理，目前這種方式已很難推廣。

（2）污泥的土地利用——污泥堆肥。是一種污泥發酵的資源化技術，市場潛力極大。農用肥在經濟方面所提供的收入可以補償污泥處理所需的部分成本。但過去污泥肥料速效肥分較低，加上國家相關立法不健全，缺乏污泥肥施用方法技術引導和對有機肥改良土壤長遠意義的宣傳等，導致堆肥產品使用效果不佳、口碑不好，限制了污泥肥的推廣應用。堆肥投資約30萬元/t，運行成本約60萬元/t。

2.4 低溫熱解

污泥的低溫熱解是一種發展中的能量回收型污泥熱化學處理技術，污泥無害化和減量化程度徹底，通過在催化劑作用下無氧加熱干燥污泥至一定溫度（低于500℃），由干餾和熱分解作用使污泥轉化為油、水、不凝性氣體和炭4種可燃產物，轉化率取決于污泥成分組成和催化劑的種類，正常產率（油/干泥）為200～300L/t，其性質與柴油相似。低溫熱解是能量凈輸出過程，成本低于直接焚燒的傳統熱化學處理。

3 污泥處置技術發展趨勢

衛生填埋、土地利用、焚燒與熱能利用等幾種主要處置方式各有優劣。從技術難度比較，填埋的技術難度較低，其次是土地利用，難度較高的是焚燒；從投資成本來看，焚燒的投入成本較高，其次是土地利用，填埋成本較低；而從環境風險來比較，焚燒和填埋分別存在尾氣和地下水污染的風險，土地利用的風險也需要控制。在目前乃至今后一個時期，污泥的衛生填埋運行費用較低仍是污泥處置的主要方式，但脫水污泥不穩定并含有有毒有害物質造成二次污染，污泥量與日俱增與土地日趨緊張的矛盾，污泥的高含水率影響填埋場安全等這些無法回避的問題，使得污泥填埋的應用越來越受到限制，德國已經立法嚴格控制污泥填埋。隨著科技創新和經濟實力的增強，污泥處置的資源化利用新技術、與污泥處置相關聯的低污泥產出率的污水處理工藝、提高污泥處理設備的脫水性能、降低干燥系統能耗等技術，會成為未來研究的熱點。

根據國內外污泥處置技術的現狀和發展趨勢，污泥的資源化利用是污泥處置共同取向，污泥土地利用和污泥焚燒、低溫熱解等熱能利用資源化技術必將得到優先發展。結合我國國情，一種有效的污泥處理處置方法，應當兼顧環境生態效益、社會效益和經濟效益的平衡，污泥焚燒等技術因其難以承受的高投資、高運行成本，近期在我國尚不能普遍推廣。污泥土地利用技術將是研發的重點，并向更安全、更有效、更經濟的利用形式拓展。

4 污泥資源化的土地利用

污泥資源化利用形式應因地制宜。尋求滿足“提高效益、降低成本、保障安全、資源利用”的污泥處置優化工藝和穩定后系統。

我國是農業大國，對肥料的需求量很大，每年需要進口。連續、單一及長期大量施用化肥形成拮抗田，造成土壤板結，嚴重缺乏有機質，保肥保水能力減弱，地力下降，肥力利用率低，作物品質變差及自然生態環境惡化等，總結歷史經驗教訓，發展生態農業是唯一出路。由于污泥中含有豐富的有機營養成分，氮、磷、鉀等和植物所需的各種微量元素，如Ca、Mg、Cu、Fe等，其中有機物占40%～70%。據不完全統計，我國干污泥中有機質平均占68.7%，氮、磷、鉀平均為5.18%、4.1%、0.37%，遠遠高于牛羊糞等農家肥，與菜籽餅中氮、磷、鉀含量相當于化肥硫銨（以含氮量21%計）218kg、過磷酸鈣（以含磷量18%計）228kg、硫酸鉀（以含鉀量46%計）10kg；污泥除了含化肥具備的氮、磷、鉀營養外，還含有化肥所不具備的豐富有機質和微量金屬元素，它們有助于改良土壤結構、增加土壤肥力、促進農作物的生長。將污泥制成污泥復混肥料或污泥生物復混肥料，可用于農田、植樹造林、園林綠化及貧瘠地等領域。

污泥的土地利用維持了“污泥養分→土壤→作物→消費者→污水→污泥養分→土壤”的良性大循環，是較合理的污泥處置方法。

目前污泥土地利用的污泥處置技術手段主要是厭氧堆肥、好氧堆肥和蚯蚓堆肥。

傳統的土地利用僅僅是簡單堆肥，其有害成分基本上未加以去除，污泥的衛生學指標也不能完全滿足要求，因此污泥的土地利用技術有待于完善和多元化。但無論采用何種形式，都必須首先保證污泥無害化。

污泥中重金屬類毒物主要來源于工業廢水，其中鋅、銅和鉻含量相對較高。重金屬一般以可交換態、碳酸結合態、鐵錳氧化態、有機結合態和殘渣態5種形式存在。重金屬類毒物的毒性與濃度、存在形態及價態相關。OH⁺、S²⁺、PO₄³⁺對重金屬離子具有不同程度的穩定作用，但是，某些看似穩定化的產物在一定環境條件下會失穩。

污泥中的寄生蟲卵、病菌和病毒大多在60℃環境溫度、60min的時間內被殺滅，考慮到污泥的包裹，致死溫度需提高至70℃左右。常用的污泥無害化方法有巴氏低熱消毒法、石灰穩定法、加氯消毒法和輻射消毒法等。

5 污泥資源化面臨的主要問題與建議

要加快實現新形勢下環保工作的3個轉變：一是從重經濟增長輕環境保護變為保護環境與經濟增長并重；二是從環保滯后于經濟發展轉變為環保與經濟發展同步；三是從主要用行政手段保護環境轉變為綜合運用法律、經濟、技術和必要的行政辦法解決環境問題。走新型工業化道路，推動經濟社會發展實現良性循環，實現全面協調可持續發展。

我國目前的污泥處理與處置的法律法規和標準體系尚不完善，部分無法可依，部分無準確完整指標，部分遠遠落后現實發展，亟待制定系統、科學的法律法規和標準體系。建立污泥處理與處置評估與選擇體系和技術系統，促進探索適合我國國情和地區情況的污泥處置工藝，因地制宜地采取適合本地特點的污泥處理處置技術路線。

污泥的資源化利用涉及系列學科和行業，要生產適銷對路、有推廣價值的實用產品，國家有必要組織進行多學科、產學研一體化的技術協作。

把污泥處理處置作為污水處理系統的非常重要的環節，污泥處置要與污水處理同等重視。制訂出合理的污泥處置產業政策、系統建設和運行的保障措施，改變現有運營機制，通過財政補貼、稅收優惠等經濟杠桿來引導和扶持企業積極采用資源化技術，充分發揮民營、外來資本的多渠道推動作用，促進污泥處置市場化健康發展。

對于污泥的土地利用，應考慮以下幾個方面：

（1）對人類食物鏈無關產業的污泥不必進行嚴格無害化處理，污泥肥可以直接在林業和市政綠化等非農業領域大力推廣應用。

（2）對于與人類食物鏈相關的污泥農用，應深刻吸取過去簡單堆肥肥效不高，未進行無害化處理，缺乏對土壤-作物-肥料3者內在聯系的了解和施肥的指導，造成污泥肥使用效果不佳，肥產品應用于農田受到抵制，得不到推廣應用的教訓。

首先要改進工藝技術，提高污泥肥品質和性能。其次，根據作物營養特點與需肥規律、土壤質地狀況與生產性能、肥料特性及作基肥或追肥的情況，提供肥料品種選擇、施肥時機與施肥量確定等技術指導。施肥通過改善土壤理化形狀，提供作物適宜生長環境。施肥不僅要滿足當季作物增產對養分的要求，還應保持土壤肥力不降低，維持農業可持續發展。由于土壤、作物和肥料3者之間相互關系，因此要針對土壤、作物科學合理施肥。

污泥有機復混肥料具有有機質含量高、養分全面的優點，對改良土壤促進作物生長的作用極大，但不能由此片面夸大污泥肥料的作用，常規污泥有機復混肥氮磷鉀養分含量相對化肥低，肥效遲緩，肥料中氮的利用率低（約20%～30%），一般作基肥施用，在作物旺盛生長期，使用有機復混肥料往往不能及時供給養分，為了提供作物充足的養分，常常需要追施化學肥料。

（3）根據我國現行復混肥國家標準規定，要求“組成該復混肥料的單一養分含量不得低于4.0%，低濃度三元肥的含量25%”。根據市場需要，可以通過向污泥肥摻入適當種類和數量的無機肥成分深加工成符合國家標準的高效污泥三元復混肥。

（4）利用城市污泥生產有機肥潛力很大，但要讓農民放心使用還得經歷一個逐步轉變觀念的過程，政府尚需完善污泥肥的生產、檢測、銷售與施用的法律和標準體系，并予以政策傾斜和經濟補貼，待建立起穩定的銷售市場后，再進行污泥有機肥的市場化運作。

6 結論

國內外污泥處置的研究和實踐為我國污泥處置的發展提供有益的借鑒，污泥填埋處置技術將呈現明顯下降的趨勢，污泥的資源化技術是污泥處置技術的必然趨勢，污泥的土地利用是污泥資源化技術較合理的方式。污泥處置形式應因地制宜地加以選擇。