國內(nèi)外污水處理廠污泥產(chǎn)生、處理及處置分析

1、國內(nèi)外污水處理廠污泥產(chǎn)生、處理及處置分析關(guān)鍵詞：污泥產(chǎn)生 處置分析 污泥處理  1 國內(nèi)外污泥產(chǎn)生量隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)和城市化的發(fā)展，城市污水的產(chǎn)生及其數(shù)量在不斷增長。目前全國已建成運(yùn)轉(zhuǎn)的城市污水處理廠約427余座，年處理能力為113.6億立方米1。根據(jù)有關(guān)預(yù)測，我國城市污水量在未來二十年還會(huì)有較大增長，2010年污水排放量將達(dá)到440×108 m3d；2020年污水排放量達(dá)到536×108 m3d2。污泥是污水處理后的附屬品、是一種由有機(jī)殘片、細(xì)菌菌體、無機(jī)顆粒、膠體等組成的極其復(fù)雜的非均質(zhì)體。污泥量通常占污水量的0.3%0.5%（體積）或者約為污水處理量的1%2

2、%（質(zhì)量），如果屬于深度處理，污泥量會(huì)增加0.51倍。污水處理效率的提高，必然導(dǎo)致污泥數(shù)量的增加。目前我國污水處理量和處理率雖然不高（4.5%），但城市污水處理廠每年排放干污泥大約30萬噸3，而且還以每年大約10%的速度增長4。西方發(fā)達(dá)國家由于工業(yè)化進(jìn)程早，經(jīng)濟(jì)實(shí)力雄厚，所以污水處理技術(shù)先進(jìn)，處理程度較高。但是自從1875年英國倫敦建立世界第一個(gè)污水處理廠以來，污泥處理問題便成為市政管理的重要問題之一。隨著城市人口的增長、市政服務(wù)設(shè)施的不斷完善、污水處理技術(shù)的不斷提高，歐、美等發(fā)達(dá)國家的污泥產(chǎn)量每年大約以5%10%的速度增長。影響污泥產(chǎn)生的因素來自多方面，污水、污泥處理技術(shù)的應(yīng)用和改善以及人口

3、增長是導(dǎo)致污泥質(zhì)和量同步增加的主要因素，另外一些環(huán)境政策的實(shí)施，如禁止污泥陸地填埋、對(duì)填埋容量的關(guān)注、執(zhí)行填埋法令后封閉填埋場、禁止填埋場填埋庭院垃圾等政策以及污泥處置費(fèi)用高昂、污泥產(chǎn)品市場需求等地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求也促進(jìn)了污泥利用的增加。美國各州以及聯(lián)邦法令，尤其是503污泥法令自1991年的實(shí)施已經(jīng)部分地鼓勵(lì)了污泥的循環(huán)利用而不僅僅是污泥處置。據(jù)美國環(huán)保署估計(jì)，1998年全美干污泥產(chǎn)量為6.9百萬噸。在過去的20年，美國人口和開展市政污水處理的人口數(shù)量皆得到顯著增加，而且自從1972年政府頒布水凈化條例以來，污泥量得到了快速的增加。可以預(yù)計(jì)，隨著人口水平的持續(xù)增加，污泥的產(chǎn)量還會(huì)增加，而且污泥

4、產(chǎn)量的年增長速率會(huì)超過市政所能提供污水處理服務(wù)人口的增長速率。19861996年期間，美國只經(jīng)過1級(jí)處理的污水流量減少了4，而經(jīng)過二級(jí)或更高級(jí)處理的污水流量增加了2。假設(shè)這種趨勢發(fā)展下去，根據(jù)市政所能提供污水處理服務(wù)人口的增長和污水二次處理以及污泥產(chǎn)量的輕微改變進(jìn)行預(yù)測，到2005年美國干污泥產(chǎn)量將達(dá)到7.6百萬噸，2010年將達(dá)到8.2百萬噸。這就是說，從1998年到2010年，污泥產(chǎn)量將增加19。下表是1998年以后美國污泥產(chǎn)量和處理狀況及預(yù)測57。表1美國污泥產(chǎn)量及其預(yù)測年份1998200020052010有利利用（百萬噸） （干污泥） 土地利用2.83.13.43.9先進(jìn)處理0.80.

5、911.1其他有益利用0.50.50.60.7小計(jì)4.14.555.7處置（百萬噸） （干污泥） 地表處置/陸地填埋1.210.810焚燒1.51.61.51.5其他0.10.10.10.1小計(jì)2.87.17.68.2總計(jì)（百萬噸）6.97.17.68.2出處：U.S. EPA：Biosolids Generation, Use, and Disposal in the United States.September 19991990年歐洲干污泥產(chǎn)量為11.07百萬噸，到1999年干污泥產(chǎn)量達(dá)17.46百萬噸4。到2005年，歐洲將建立許多新污水處理廠，一些國家污泥產(chǎn)量將幾乎增加300，污泥管

6、理將是一個(gè)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，選擇處理處置方法也將會(huì)具有更大的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境內(nèi)涵。由于城市污水處理要求的日益嚴(yán)格，歐洲城市污泥產(chǎn)量預(yù)計(jì)將增加50。下表為歐洲國家污水處理廠污泥的處理和預(yù)測41。表2歐洲污水處理廠污泥的處理和預(yù)測（干泥） 單位：103噸重年年份處置比利時(shí)丹麥德國希臘法國愛爾蘭盧森堡荷蘭奧地利葡萄牙芬蘭瑞典英國合計(jì)1992 水體消納14282296循環(huán)利用1711010181402451346338874722351填埋3425846651311641775875631301624焚燒40274110126690592其它8703131324122合計(jì)5917522086664337932419

7、012615024399852281995 水體消納15267282循環(huán)利用221201151148977956344861206482853填埋3925857651141431925888721061141747焚燒404111615666110844其它17934233151119185合計(jì)781852512667644010366190147158236115859101998 水體消納240240循環(huán)利用33125127045722591006874856723037填埋3725744829217110858147651181494焚燒11505582143150661441196其它

8、328912342519193合計(jì)1132002661868784313381196246150119361602000 水體消納0循環(huán)利用4012513346640659110681049010143605填埋432560890713516858209601111379焚燒11507322693200663261657其它37622343519180合計(jì)13120027369698010013401196348150147068212005 水體消納0循環(huán)利用47125139177658491106810811511183947填埋4025500922916858215451141187焚燒

9、14508384074200653321910其它58582343619198合計(jì)15920027879911721131440119535916015837242到2005年，歐洲15個(gè)成員國干污泥產(chǎn)量預(yù)計(jì)可能由1992年的660萬噸上升到至少940萬噸。歐委會(huì)希望：到2005年污泥農(nóng)用比例上升73達(dá)到污泥總產(chǎn)量的53；污泥焚燒比例達(dá)到總產(chǎn)量的25，比目前增加大約300；到2005年填埋數(shù)量比目前下降244547。2 污泥對(duì)環(huán)境的影響2.1 污泥有機(jī)養(yǎng)分及其土地利用的有效性污泥中含有大量的N、P、K、Ca及有機(jī)質(zhì)，而且N、P以有機(jī)態(tài)為主，同時(shí)污泥中還有許多植物所必須的微量元素，可以緩慢釋放，

10、具有長效性。因此，污泥是有用的生物資源，是很好的土壤改良劑和肥料。下表是我國沈陽、杭州、北京、廣州、天津、蘇州、香港、深圳、太原、無錫、常州、常熟、昆明等城市21個(gè)污水處理廠污泥營養(yǎng)成分的調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果2240。表3我國21個(gè)污水處理廠污泥中營養(yǎng)物質(zhì)成分統(tǒng)計(jì)結(jié)果單位：項(xiàng)目有機(jī)質(zhì)TNTPTK平均值37.183.031.520.69最大值62.007.035.131.78最小值9.20.780.130.23中值35.582.91.30.49由上表說明，我國污泥的有機(jī)質(zhì)平均含量為37.18、總氮、總磷、總鉀平均含量分別為3.03、1.52、0.69，均超過國家堆肥需要的養(yǎng)分標(biāo)準(zhǔn)，所以污泥是很好的有機(jī)肥

11、源。另外，統(tǒng)計(jì)結(jié)果還說明：不同地區(qū)污水處理廠污泥的養(yǎng)分含量相差很大。經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)地區(qū)（如太原污水處理廠）有機(jī)質(zhì)含量較低，而經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)（如北京、深圳等）污水處理廠污泥中有機(jī)質(zhì)含量較高。各地城市污泥氮含量沒有明顯的規(guī)律性。南方城市污水處理廠污泥中磷含量普遍比北方污水處理廠高。同一地區(qū)城市污泥中鉀的含量變化并不大。由于受到來源和生產(chǎn)日期影響，污泥成分差異較大，這與我國不同地區(qū)生活水平和生活習(xí)慣有關(guān)。從長遠(yuǎn)來看，我國污水廠污泥中氮、磷的含量將隨著脫氮脫磷等二級(jí)污水處理工藝的增加而增加，這將有利于污泥土地利用和堆肥處理。我國城市污泥中有機(jī)物（VSS）含量約為55%60，而歐美等國可達(dá)70-80%（均指初

12、次沉淀池污泥）。一般來說，新鮮污泥中有機(jī)物含量越高，消化分解的程度越高。污泥中有機(jī)養(yǎng)分和微量元素可以明顯改變土壤理化性質(zhì)、增加氮、磷、鉀含量，改善土壤結(jié)構(gòu)，促進(jìn)團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，調(diào)節(jié)土壤pH和陽離子交換量，降低土壤容重，增加土壤孔隙和透氣性和田間持水量和保肥能力等，城市污泥還可以增加土壤根際微生物群落生物量和代謝強(qiáng)度、抑制腐爛和病原菌3，58。污泥用作肥料，可以減少化肥施用量，從而減少農(nóng)業(yè)成本和化肥對(duì)環(huán)境的污染。2.2污泥對(duì)環(huán)境的污染盡管污泥含有豐富的養(yǎng)分，但是也含有大量病原菌、寄生蟲（卵），銅、鋅、鉻、汞等重金屬、鹽類以及多氯聯(lián)苯、二噁英、放射性核素等難降解的有毒有害物。這些物質(zhì)對(duì)環(huán)境和人類以

13、及動(dòng)物健康有可能造成較大的危害。2.2.1污泥鹽分污染污泥含鹽量較高，會(huì)明顯提高土壤電導(dǎo)率，破壞植物養(yǎng)分平衡、抑制植物對(duì)養(yǎng)分的吸收，甚至對(duì)植物根系造成直接的傷害，而且離子間的拮抗作用會(huì)加速有效養(yǎng)分的淋失9。2.2.2病原微生物污水中的病原體（病原微生物和寄生蟲）經(jīng)過處理還會(huì)進(jìn)入污泥。新鮮污泥中檢測得到的病原體多達(dá)千種，其中危害較大的是寄生蟲。Polan和Jones（1992）認(rèn)為污泥中病原體對(duì)人類或動(dòng)物的污染途徑大致有4條： 直接與污泥接觸； 通過食物鏈與污泥直接接觸而感染； 水源被病原體污染； 病原體首先污染了土壤，然后污染水體。污泥農(nóng)用引起的潛在疾病的流行，被認(rèn)為主要與沙門氏菌和絳蟲卵有關(guān)

14、10。2.2.3氮磷等養(yǎng)分的污染在降雨量較大地區(qū)的土質(zhì)疏松土地上大量施用富含N、P等的污泥之后，當(dāng)有機(jī)物分解速度大于植物對(duì)N、P的吸收速度時(shí)，N、P等養(yǎng)分就有可能隨水流失而進(jìn)入地表水體造成水體的富營養(yǎng)化，進(jìn)入地下引起地下水的污染。所以N、P等養(yǎng)分遷移對(duì)環(huán)境影響是一個(gè)需長期監(jiān)測研究的工作9。2.2.4有機(jī)物高聚物污染城市污泥中主要的有苯、氯酚等。盡管目前國內(nèi)外對(duì)城市污泥中有機(jī)污染物的研究并不多，但是一些國家對(duì)農(nóng)用城市污泥中有機(jī)污染物的特征及其在農(nóng)業(yè)環(huán)境中的行為、生態(tài)效應(yīng)和調(diào)控措施等方面進(jìn)行了一定的研究。西方發(fā)達(dá)國家對(duì)污泥中有機(jī)污染物的濃度進(jìn)行了一定的限制，并對(duì)PCBs、PCDDFs等提出了一些限

15、量建議，但是除苯并（a）芘制定了控制標(biāo)準(zhǔn)外，我國還未能制訂出較完善的城市污泥有機(jī)污染物限制標(biāo)準(zhǔn)11，13。迄今為止的試驗(yàn)研究表明，通過根部有效的吸收和在植物中轉(zhuǎn)移的二噁英/呋喃及6種重要的PCB衍生物的量很少，即使土壤中PCDDPCDF含量很高、污泥過量施用也不會(huì)顯示出這些有機(jī)污染物的有害毒性13。2.2.5重金屬污染在污水處理過程中，7090的重金屬元素通過吸附或沉淀而轉(zhuǎn)移到污泥中。一些重金屬元素主要來源于工業(yè)排放的廢水如鎘、鉻；一些重金屬來源于家庭生活的管道系統(tǒng)如銅、鋅等重金屬。重金屬是限制污泥大規(guī)模土地利用的重要因素，因?yàn)槲勰嗍┯糜谕寥篮?，重金屬將積累于地表層。另外重金屬一般溶解度很小，

16、性質(zhì)較穩(wěn)定、難去除，所以其潛在毒性易于在作物和動(dòng)物以及人類中積累。下表為我國沈陽、杭州、北京、廣州、南京、西安、蘭州、天津、蘇州、香港、武漢、黃石、佛山、深圳、太原、重慶、無錫、蘇州、常州、常熟、昆明、桂林、上海、山東、浙江、湖南等44個(gè)城市污水處理廠污泥中重金屬含量統(tǒng)計(jì)結(jié)果。表4我國44個(gè)城市污水處理廠污泥中重金屬含量統(tǒng)計(jì)結(jié)果2240 單位：mgkg  CdCuPbZnCrNiHgAs平均值3.03338.98164.09789.82261.1587.805.1144.52最大值24.103068.402400.004205.001411.80467.6046.00560.00最小

17、值0.100.204.130.953.701.100.120.19中值1.67179.00104.12944.00101.7040.851.9014.60中國污泥標(biāo)準(zhǔn)(GB4284)5/20250/500300/1000500/1000600/1000100/2005/1575/75統(tǒng)計(jì)結(jié)果說明：我國城市重金屬污染主要以Zn和Cu為主，其他重金屬含量較低。我國城市大量使用鍍鋅管道是生活污水污泥中Zn含量較高的原因之一。一些城市的生活污水與工業(yè)污水混合處理，導(dǎo)致Cr（皮革業(yè)污水），Cd（電鍍污水），Pb（冶煉污水），Hg（塑料行業(yè)污水）的含量較高。3 世界各國污泥處理處置方法3.1衛(wèi)生填埋衛(wèi)生填

18、埋操作相對(duì)簡單，投資費(fèi)用較小，處理費(fèi)用較低，適應(yīng)性強(qiáng)。但是其侵占土地嚴(yán)重，如果防滲技術(shù)不夠，將導(dǎo)致潛在的土壤和地下水污染。污泥衛(wèi)生填埋始于20世紀(jì)60年代，到目前為止已經(jīng)發(fā)展成為一項(xiàng)比較成熟的污泥處置技術(shù)。污泥填埋是歐洲特別是希臘、德國、法國在前幾年應(yīng)用最廣的處置工藝。由于滲濾液對(duì)地下水的潛在污染和城市用地的減少等，對(duì)處理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求越來越高（例如德國從2000年起，要求填埋污泥的有機(jī)物含量小于5），許多國家和地區(qū)甚至堅(jiān)決反對(duì)新建填埋場。1992年歐盟大約40的污泥采用填埋處置，近年來污泥填埋處置所占比例越來越小，例如英國污泥填埋比例由1980年的27下降到1995年的10，預(yù)計(jì)到2005年將

19、繼續(xù)下降到643。據(jù)Biocycle雜志的調(diào)查表明：2000年美國大部分污泥被有效利用，21個(gè)州的50以上的污泥被循環(huán)利用，4個(gè)州的50以上的污泥被填埋，5個(gè)州的50以上的污泥被焚燒。調(diào)查的40個(gè)州中，有5個(gè)州沒有污泥陸地填埋處置，17個(gè)州沒有污泥焚燒處理42。由此表明：美國的污泥的主要處置方法是循環(huán)利用，而污泥填埋的比例正逐步下降，美國許多地區(qū)甚至已經(jīng)禁止污泥土地填埋。據(jù)美國環(huán)保局估計(jì)，今后幾十年內(nèi)美國6500個(gè)填埋場將有5000個(gè)被關(guān)閉。這意味著填埋并不能最終避免環(huán)境污染，而只是延緩了產(chǎn)生的時(shí)間1。另外，自從1996年10月，英國對(duì)污泥陸地填埋處理征收一定的稅收，結(jié)果污泥農(nóng)用重新引起了人們

20、的興趣，因?yàn)樗且环N經(jīng)濟(jì)可行的方法44。3.2污泥農(nóng)用污泥農(nóng)用投資少，能耗低，運(yùn)行費(fèi)用低，其中有機(jī)部分可轉(zhuǎn)化成土壤改良劑成分，因此污泥土地利用被認(rèn)為是最有發(fā)展?jié)摿Φ囊环N處置方式。這種處置方式是把污泥應(yīng)用于農(nóng)田、菜地、果園、林地、草地、市政綠化、育苗基質(zhì)及嚴(yán)重?cái)_動(dòng)的土地修復(fù)與重建等?？茖W(xué)合理地土地利用，可減少污泥帶來的負(fù)面效應(yīng)。林地和市政綠化的利用是一條很有發(fā)展前途的利用方式，因?yàn)樗灰自斐墒澄镦湹奈廴?。污泥還可以用于嚴(yán)重?cái)_動(dòng)的土地如礦場土地、建筑排廢深坑、森林采伐場、垃圾填埋場、地表嚴(yán)重破壞區(qū)等需要復(fù)墾的土地。這些污泥利用方式減少了污泥對(duì)人類生活的潛在威脅，既處置了污泥、又恢復(fù)了生態(tài)環(huán)境9。影

21、響污泥農(nóng)用的主要因素是重金屬污染、病原體、難降解有機(jī)物及N、P的流失對(duì)地表水和地下水的污染。目前對(duì)重金屬污染研究較多，主要集中在污泥農(nóng)用后土壤耕作層重金屬的變化，作物各部位富積量，存在形態(tài)及其影響等。大量的研究表明：近十幾年來，城市污泥中重金屬含量呈下降趨勢，只要嚴(yán)格控制污泥堆肥質(zhì)量，合理施用，一般不會(huì)造成重金屬污染。為提高污泥農(nóng)用效率、減少有害物的含量可采取將污泥制成有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥料，適當(dāng)添加鉀肥以補(bǔ)充肥料中鉀的不足，另外，在經(jīng)濟(jì)政策上應(yīng)當(dāng)給予生產(chǎn)污泥復(fù)合肥的單位和個(gè)人以優(yōu)惠16。污泥農(nóng)用正在成為世界各國主要的污泥處置方法。英、美、法等許多國家城市污泥的農(nóng)用率在70以上，有的高達(dá)80以上12

22、。下表為1998年世界各國污泥產(chǎn)量和處理狀況44。表5世界主要國家污泥產(chǎn)量和處置狀況國家產(chǎn)量(干污泥)(百萬噸固體/年)處置方法（）土地利用陸地填埋焚燒其他奧地利3201356310比利時(shí)75315694丹麥1303733282法國700505000德國（西德）25002563120希臘1539700愛爾蘭242818054意大利8003455110盧森堡15811801荷蘭282445330葡萄牙200801307西班牙28010501030瑞典180455500瑞士2155030200英國(1991年)1107558730美國690041172220日本a171935551注:“a”資料來

23、源：趙麗君等，污泥處理與處置技術(shù)的進(jìn)展，中國給水排水，2001，Vol.17.No.6:23-25.）由上表可以看出：大部分歐洲國家的污泥以填埋為主，美國和英國的污泥以農(nóng)用為主，日本的污泥則以焚燒為主，而我國污泥處理處置大部分以農(nóng)用、簡易填埋處理為主。總之，污泥農(nóng)用和陸地填埋是大多數(shù)國家污泥處置的兩種最主要方法。農(nóng)用和陸地填埋方案的選擇很大程度上取決于各國政府有關(guān)的法律、法規(guī)和污染控制狀況 ,同時(shí)也與國家的大小和農(nóng)業(yè)發(fā)展情況有關(guān)。近年來，隨著污泥農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)（如合成有機(jī)物和重金屬含量）日益嚴(yán)格的趨勢，許多國家，如德國、意大利、丹麥等污泥農(nóng)用的比例不斷降低，而污泥填埋的比例有增加的趨勢。但也有一些國

24、家，如美國、英國和日本等污泥農(nóng)用的比例呈增加趨勢，填埋呈減少趨勢15。3.3污泥焚燒以焚燒為核心的處理方法是最徹底的處理方法，它能使有機(jī)物全部碳化，殺死病原體，可最大限度地減少污泥體積，但是其缺點(diǎn)在于處理設(shè)施投資大，處理費(fèi)用高，有機(jī)物焚燒會(huì)產(chǎn)生二噁英等劇毒物質(zhì)。自1962年德國率先建議并開始運(yùn)行了歐洲第一座污泥焚燒廠以來的20年中，焚燒的污泥量大幅度增加14。在國外，特別是西歐和日本已得到了廣泛的應(yīng)用，在日本，污泥焚燒處理已經(jīng)占污泥處理總量的60以上，歐盟也在10以上。為防治焚燒產(chǎn)生二噁英等有害氣體，要求焚燒溫度高于850。焚燒后產(chǎn)生的焚燒灰可以改良土壤、筑路，制磚瓦、陶瓷、混凝土填料等。此外

25、，已經(jīng)有一些公司正在開發(fā)將脫水污泥制成燃料以發(fā)電的新技術(shù)16。在國內(nèi)由于其一次性投資和處理成本大、焚燒煙氣需進(jìn)一步處理等問題而一直未得到應(yīng)用17。3.4污泥干化和熱處理污泥干化能使污泥顯著減容，體積可以減少45倍，產(chǎn)品穩(wěn)定、無臭且無病原生物，干化處理后的污泥產(chǎn)品用途多，可以用作肥料、土壤改良劑、替代能源等。早在20世紀(jì)40年代，日本和歐美就已經(jīng)用直接加熱鼓式干燥器來干燥污泥，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，污泥干化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)正逐步顯現(xiàn)出來18。由于污泥熱干燥技術(shù)要求和處理成本較高，管理較復(fù)雜，所以這項(xiàng)技術(shù)直到20世紀(jì)80年代末期瑞典等國家的成功應(yīng)用之后才在西方發(fā)達(dá)國家推廣。污泥低溫?zé)崽幚砑夹g(shù)無害化和減量化徹

26、底，其地位已經(jīng)逐漸增強(qiáng)，研究表明：低溫?zé)峤馐悄芰績糨敵鲞^程，成本低于直接焚燒19。3.5污泥堆肥堆肥化技術(shù)是國際上從60年代迅速發(fā)展起來的一項(xiàng)新興生物處理技術(shù)。70年代以后由于污泥產(chǎn)生的環(huán)境問題和填埋技術(shù)的缺點(diǎn)日益突出，污泥堆肥技術(shù)引起了世界各國的廣泛重視，并成為環(huán)保領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)，這時(shí)人們開始考慮利用堆肥化技術(shù)取代部分傳統(tǒng)的物理化學(xué)方法。進(jìn)入80年代之后，日本、韓國以及歐美一些國家相繼研究開發(fā)出封閉式發(fā)酵系統(tǒng)，以機(jī)械方式進(jìn)料、通風(fēng)和排料，雖然設(shè)備投資較高，但是由于自動(dòng)化程度高、周期短，日處理量大，污泥處理后質(zhì)量穩(wěn)定，容易有效利用，而且可以有效控制臭氣和其他污染環(huán)境的因素，所以綜合效應(yīng)好，

27、日本神戶、大阪等地已經(jīng)開發(fā)出多種發(fā)酵倉工藝系統(tǒng)16，20。各種堆肥工藝各有優(yōu)、缺點(diǎn)，都在不斷地完善和發(fā)展。美國20世紀(jì)80年代初開發(fā)了比較完善的Beltsville好氧堆肥法。污泥連續(xù)發(fā)酵工藝是目前國際上較為先進(jìn)也是較為普遍使用的處理方法，已在美國、日本、歐洲廣泛采用。在美國、德國、荷蘭等發(fā)達(dá)國家，污泥堆肥大多由污水處理廠出資，國家資助并交專業(yè)公司承包產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營，污泥處理和處置按照市場經(jīng)濟(jì)規(guī)律運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)展趨勢良好。日本于1954年建立第一座污泥堆肥中心，到20世紀(jì)90年代末已建成了35座堆肥廠，許多大型的堆肥廠的發(fā)酵倉和生產(chǎn)線以及袋裝產(chǎn)品很具規(guī)模，且機(jī)械化、自動(dòng)化程度較高。美國1973年只有少數(shù)

28、幾家污泥堆肥廠，到目前為止美國已經(jīng)建成數(shù)以百計(jì)的污泥堆肥廠。雖然國外將污泥堆肥處理后制成復(fù)合肥已經(jīng)相當(dāng)普遍，但是國內(nèi)污泥堆肥的商品化生產(chǎn)正在蓬勃地發(fā)展中14。我國的深圳、太原、石家莊、西安等地已經(jīng)出現(xiàn)了污泥堆肥產(chǎn)品。污泥循環(huán)利用主要當(dāng)作肥料用于農(nóng)業(yè)或林業(yè)。但是，對(duì)食品的清潔生產(chǎn)和人類無污染食品消費(fèi)的關(guān)注可能會(huì)增加對(duì)污泥處理問題的爭論。一方面，公眾將鼓勵(lì)循環(huán)利用計(jì)劃，而另一方面，對(duì)潔凈和健康食品的需求將會(huì)增加對(duì)污泥利用的限制48。3.6海洋傾倒海洋傾倒操作簡單、對(duì)于沿海城市來說其處理費(fèi)用較低，但是，隨著生態(tài)環(huán)境意識(shí)的加強(qiáng)，人們越來越多地關(guān)注污泥海洋傾倒對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境可能存在的影響。美國于1988

29、年已禁止污泥海洋傾倒，并于1991年全面加以禁止。日本對(duì)污泥的海洋投棄作了嚴(yán)格的規(guī)定。中國政府于1994年初接受3項(xiàng)國際協(xié)議，承諾于1994年2月20日起不再海上處置工業(yè)廢物和污水污泥3。海洋傾倒在英國尤其流行，因?yàn)榕c其他方法相比，其費(fèi)用相當(dāng)?shù)?。但是?998年底，歐共體城市廢水處理法令（91271EC）已經(jīng)禁止其成員國向海洋傾倒污泥44。3.7污泥處理處置費(fèi)用分析污泥處理及處置費(fèi)用是昂貴的，約占全部基建費(fèi)用的2050%，甚至為70%。在我國城市污水處理廠中，傳統(tǒng)的污泥處理工藝處理費(fèi)用約占污水處理廠總運(yùn)行費(fèi)用的20%50%，其投資占污水處理廠總投資的30%40%15。歐洲國家花在污泥管理方面的

30、費(fèi)用超過100億歐元，其中15億歐元花在污水處理廠污泥以及數(shù)目不詳?shù)念愃莆鬯勰嗟墓I(yè)污泥處理上。由于污泥農(nóng)業(yè)利用難度的增加，所以有必要建設(shè)一些焚燒廠，從而使處理費(fèi)用升高34倍48。限制污泥農(nóng)用的經(jīng)濟(jì)后果是相當(dāng)大的。如果依靠限制的可供選擇的處理方法，處理成本將由農(nóng)用的75歐元噸上升到焚燒的400歐元噸。據(jù)德國的數(shù)據(jù)顯示：污泥熱處理費(fèi)用將達(dá)到600歐元噸。因此，排除有問題的化合物可能是經(jīng)濟(jì)的解決辦法4547?？傊鲊鴳?yīng)當(dāng)根據(jù)自己的地理位置、環(huán)境狀況，經(jīng)濟(jì)實(shí)力、交通等因素來綜合確定哪一種處理方法較為適合。4 世界污泥處理處置標(biāo)準(zhǔn)制定污泥利用標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)根據(jù)土地利用情況、取樣深度以及土壤pH值等因素進(jìn)

31、行調(diào)整。歐美國家根據(jù)各自具體情況制定了城市污泥土地利用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。英國的標(biāo)準(zhǔn)主要包括污泥中各項(xiàng)有毒有害物質(zhì)、pH指標(biāo)、污泥無害化、衛(wèi)生化、穩(wěn)定化處理后各項(xiàng)指標(biāo)值，土地類型及其性質(zhì)的測定，處理后污泥的土地使用范圍。美國聯(lián)邦政府對(duì)城市污泥土地利用有嚴(yán)格的規(guī)定，在有機(jī)固體廢棄物（污泥部分）處置規(guī)定中，將污泥分為A和B兩大類：經(jīng)脫水、高溫堆肥無菌化處理后，各項(xiàng)有毒有害物質(zhì)指標(biāo)達(dá)到環(huán)境允許標(biāo)準(zhǔn)的為A類，可作為肥料、園林植土，生活垃圾填埋覆蓋土等；經(jīng)脫水或部分脫水簡單處理的為B類污泥，只能林業(yè)用土，不直接用于改良糧食作物耕地14。自從1992年以來美國沒有污泥傾倒入海洋，這是符合1988年制訂的禁止污泥海洋

32、傾倒公約的，結(jié)果許多將污泥傾倒入海洋的城市與其他城市聯(lián)手將污泥制成土壤調(diào)理劑和肥料，以便用于農(nóng)業(yè)土地和庭院。但是，為了避免污泥的負(fù)面效應(yīng)，對(duì)應(yīng)用于土地的污泥中化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行了一些限制。這些限制源于化學(xué)物質(zhì)從修復(fù)的土壤向植物、動(dòng)物、和人類遷移的14條途徑的冗長的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。As、Cd、Pb、Hg和Se的濃度是為防止直接吸入污泥的兒童患病而制訂的。對(duì)于這些元素，其他到達(dá)人類的途徑和對(duì)動(dòng)物和植物的所有影響都作為這些化學(xué)物質(zhì)的濃度上限。對(duì)Cr、Cu、Ni、Zn的濃度限制是為防止其對(duì)作物的毒性而制訂的。部分有機(jī)物的限制也加以考慮，因?yàn)檫@些物質(zhì)已經(jīng)被美國禁用或者被調(diào)查監(jiān)測到已經(jīng)超過了接受限49。表6國外污泥利

33、用標(biāo)準(zhǔn)（最大施用量）6，5055  單位：mgkg國家年CdCuCrNiPbZnHgAs歐盟19861350140100150a30755030015030011.5  法國19882100150501003001  德國19921.560100501002001  意大利  310015050100300  西班牙199015010030501501  荷蘭凈土參考值  0.83610035851400.3  干擾值  1219038021053072010  英國198931354

34、00a753002001  丹麥19900.5403015401000.5  芬蘭19950.510020060601500.2  挪威  15010030501501  瑞典  0.5403015401000.5  美國199320750150021015014008  中國（GB4284）  5202505006001000100200300100050010005157575日本  5          250加拿大  20500

35、10005002002000  2000由表6說明：歐共體的成員國污泥利用標(biāo)準(zhǔn)是不同的。1986年6月12日，歐共體通過了“歐洲議會(huì)環(huán)境保護(hù)、特別是污泥農(nóng)用土地保護(hù)準(zhǔn)則”。目前，歐洲委員會(huì)正在考慮對(duì)重金屬和可能的有機(jī)污染物進(jìn)行限制，但是，這將會(huì)限制污泥循環(huán)利用的潛力。幾個(gè)成員國已經(jīng)建立了更為嚴(yán)格的污泥重金屬含量的限制，一些國家已經(jīng)引進(jìn)了污泥中有機(jī)污染物含量的限制。德國1972年6月通過了第一部廢物處置法，于1982年1月15日在廢物處置法下通過了一項(xiàng)有關(guān)農(nóng)業(yè)、林業(yè)及園藝用地上使用污泥的法律條令，1992年4月15日對(duì)其進(jìn)行了修改，1994年7月8日又通過了物質(zhì)循環(huán)管理垃圾法，并于19

36、96年9月生效13。目前我國關(guān)于污水處理廠污泥處理處置國家標(biāo)準(zhǔn)只有“農(nóng)用污泥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”（GB428484），此外還有部級(jí)標(biāo)準(zhǔn)“城市污水處理廠污水污泥排放標(biāo)準(zhǔn)”（GJ302593）。歐盟成員國污泥污染調(diào)查結(jié)果顯示：重金屬使用越少，污泥污染越小，因此，越有利于污泥的循環(huán)利用。增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農(nóng)業(yè)土地污染不會(huì)影響食物質(zhì)量、也不能導(dǎo)致環(huán)境破壞。最近好的跡象顯示：由于丹麥、德國、法國以及芬蘭采用了更有效的污水處理技術(shù)，所以重金屬含量下降了，而氮、磷的含量增加了4547。5 我國污泥處理、處置存在的問題和展望污水處理中的污泥處理和處置技術(shù)在我國還剛剛起步，在全國現(xiàn)有污水處理設(shè)施中有污泥穩(wěn)定

37、處理設(shè)施的還不到14，處理工藝和配套設(shè)備較為完善的還不到110，能夠正常運(yùn)行的為數(shù)不多，污泥直接排放造成的二次污染必須予以充分的重視15。我國傳統(tǒng)的污泥處理處置基建投資大、負(fù)荷低、安全性要求高，運(yùn)行管理難度大、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)缺乏等問題，所以造成設(shè)備閑置，浪費(fèi)極大1。我國存在大量小型污水處理廠，其污泥絕大部分未能得到妥善處置，污泥處置已經(jīng)成為污水處理廠設(shè)計(jì)、運(yùn)行中必須優(yōu)先考慮的重要環(huán)節(jié)。污泥處理和處置不僅是我國而且是世界面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)。對(duì)于污水處理廠的污泥處理、處置系統(tǒng)的裝備，發(fā)達(dá)國家在20世紀(jì)60年代就已經(jīng)達(dá)到先進(jìn)的成套化水平，而我國城市污水處理廠污泥處理起步較晚，而且對(duì)污泥處理處置重視不夠。雖然80年代中期建設(shè)了大型污水處理廠，污泥處理也采用中溫厭氧消化，但是污泥處理技術(shù)和設(shè)備幾乎全部需要引進(jìn)。近十多年來，城市污泥處理技術(shù)中某些單項(xiàng)專用設(shè)備有較大發(fā)展，但是污泥處置和最終出路方面尚屬試驗(yàn)研究階段14。從污