1 我國污泥堆肥產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

隨著國內(nèi)污水處理行業(yè)的不斷發(fā)展，污水處理規(guī)模不斷擴(kuò)大，污泥產(chǎn)量逐年增加。截至2006年，我國共有城市污水處理廠939座，日處理污水能力6370萬噸，照此推算，每天產(chǎn)生含水率80%左右的市政污泥約4萬多噸。由于脫水污泥含水率和有機(jī)物含量較高，如果不進(jìn)行處理，就會(huì)造成嚴(yán)重二次污染。目前較為有效的污泥無害化處置技術(shù)主要有填埋、焚燒和堆肥，其中堆肥技術(shù)投資和運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較低，占地適中，能實(shí)現(xiàn)一定資源化目的，是適合我國國情的一種污泥處置方式。

我國從“八五”時(shí)期就開始著手開展污泥工業(yè)化堆肥技術(shù)研究，“九五”期間機(jī)械科學(xué)研究總院環(huán)保所、北京環(huán)科院等單位完成了唐山、秦皇島和北京密云3項(xiàng)污水處理廠污泥堆肥示范工程，但目前保持正常運(yùn)行的僅有唐山西郊污水處理廠污泥堆肥項(xiàng)目。國內(nèi)雖然陸續(xù)建設(shè)了北京大興、太原、煙臺(tái)、洛陽等市政污泥堆肥工程，以及天津石化、山東晨鳴紙業(yè)等工業(yè)污泥堆肥項(xiàng)目，但目前正常運(yùn)行的總數(shù)加起來不足20座，處置規(guī)模10～300t/d不等，但運(yùn)行項(xiàng)目存在技術(shù)水平參差不齊、處理標(biāo)準(zhǔn)各異、產(chǎn)出物料用途不明確等問題，以及重金屬、臭氣排放等制約因素，嚴(yán)重影響了污泥堆肥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

另外，經(jīng)濟(jì)因素也是制約污泥堆肥產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。國內(nèi)污水處理廠污泥處理處置費(fèi)用（包括污泥濃縮脫水）約占工程投資和運(yùn)行費(fèi)用的24%～45%，而美國及歐洲等發(fā)達(dá)國家的污泥處理投資已占污水處理廠總投資的50%～70%。由于污水處理廠污泥處理處置高昂的投資及運(yùn)行費(fèi)用，使得國內(nèi)大部分污水處理廠未對(duì)污泥進(jìn)行穩(wěn)定處理或處理工藝的配套設(shè)施不完善，部分建有完善污泥處理設(shè)施的污水處理廠也因其運(yùn)行費(fèi)用較高而難以正常運(yùn)行。

2 污泥堆肥技術(shù)的發(fā)展方向

2.1污泥堆肥技術(shù)

目前污泥堆肥技術(shù)主要包括動(dòng)態(tài)堆肥、靜態(tài)堆肥和反應(yīng)器堆肥三類，我國采用的主要是動(dòng)態(tài)倉式堆肥工藝和動(dòng)態(tài)條垛式堆肥工藝。

動(dòng)態(tài)倉式堆肥技術(shù)以機(jī)科SACT堆肥工藝為代表，主要依靠機(jī)械系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)物料自動(dòng)進(jìn)倉、翻倒、曝氣，具有自動(dòng)化程度高、安全可靠、出料質(zhì)量高等特點(diǎn)，但系統(tǒng)較為復(fù)雜，設(shè)計(jì)水平要求較高，并且目前使用的設(shè)備處理量較小、處理效率較低。

動(dòng)態(tài)條垛式堆肥技術(shù)以BACKHUS堆肥工藝為代表，主要依靠高效能的翻堆設(shè)備，高速、大量、連續(xù)對(duì)發(fā)酵物料進(jìn)行翻倒充氧，具有系統(tǒng)簡單、高效、處理量大的特點(diǎn)，但系統(tǒng)及物料占地面積較大，配套的除臭系統(tǒng)龐大、并且由于需要人工操作工程車輛進(jìn)出倉和翻堆設(shè)備翻倒充氧，存在較大的人員安全隱患，需要增加防護(hù)裝置。

隨著污泥處置規(guī)模的不斷擴(kuò)大，要求的不斷提高，未來污泥堆肥工藝技術(shù)的發(fā)展方向應(yīng)著力于以下幾點(diǎn)：

（1）處理高效化，適應(yīng)大處理量需求，減少占地面積；

（2）系統(tǒng)模塊化，適應(yīng)不斷增長的處理量需求，設(shè)計(jì)考慮遠(yuǎn)期規(guī)劃；

（3）流程自動(dòng)化，結(jié)合物料特征，開發(fā)包括自動(dòng)出倉系統(tǒng)在內(nèi)的專用半干物料輸送系統(tǒng)；

（4）操作無人化，通過在線傳感器控制現(xiàn)場設(shè)備，與污泥和外溢氣體接觸部位應(yīng)實(shí)現(xiàn)無人操作。

2.2污泥堆肥的二次污染問題

污泥堆肥應(yīng)用目前所面臨的主要問題是二次污染問題，集中在重金屬和臭氣排放兩個(gè)方面，這也是污泥堆肥應(yīng)用推廣的主要限制因素。

盡管污泥好氧發(fā)酵過程存在一定的重金屬生物鈍化作用，但作用效果不穩(wěn)定，且效率較低。目前對(duì)于污泥重金屬含量的監(jiān)測是控制重金屬流向的有效手段，重金屬超標(biāo)的污泥所生產(chǎn)的物料可用于填埋場覆蓋土，重金屬不超標(biāo)的污泥所生產(chǎn)的物料可根據(jù)實(shí)際情況用于農(nóng)業(yè)、林果業(yè)或園林綠化；未來開發(fā)多功能快速檢測儀器是該領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展趨勢。

污泥堆肥臭氣的排放不僅污染環(huán)境，而且還威脅到作業(yè)人員的身體健康。目前中型以上堆肥項(xiàng)目無法做到系統(tǒng)全封閉，尤其是好氧發(fā)酵物料進(jìn)出倉的自動(dòng)化、無人化是整個(gè)系統(tǒng)全封閉的關(guān)鍵點(diǎn)和難點(diǎn)（國外也沒有解決此類問題，尤其是出倉問題）。國內(nèi)的科研單位和企業(yè)正在努力攻關(guān)，已開發(fā)出污泥專用的布料設(shè)備，在不久的將來，將最終實(shí)現(xiàn)污泥堆肥過程的全流程無人化、自動(dòng)化，徹底解決臭氣對(duì)操作人員和周圍環(huán)境的威脅。

3 污泥堆肥相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

相對(duì)于國外污泥處置標(biāo)準(zhǔn)，我國至今還沒有一個(gè)較為健全科學(xué)的污水污泥處置標(biāo)準(zhǔn)體系，難以指導(dǎo)污泥處置工作的開展和污泥處置的工程實(shí)踐，嚴(yán)重影響污泥的最終處置，污水處理廠污泥無序外運(yùn)，隨意丟棄的現(xiàn)象屢有發(fā)生。農(nóng)用污泥堆肥參照執(zhí)行《農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB4284-84），《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）的主要相關(guān)指標(biāo)也是基于該標(biāo)準(zhǔn)制定的；而GB4284-84為1984年制訂頒布的，距今已有二十多年，部分重金屬指標(biāo)甚至嚴(yán)于歐美等發(fā)達(dá)國家水平，與我國目前的實(shí)際情況存在較大出入，也極大地限制了污泥堆肥技術(shù)的推廣。

基于現(xiàn)狀，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部2007年頒布實(shí)施了《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥泥質(zhì)》（CJ247-2007）、《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置分類》（CJ/T239-2007）、《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置園林綠化用泥質(zhì)》（CJ248-2007）、《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置混合性填埋泥質(zhì)》（CJ249-2007）等四項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。此外，城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置中的農(nóng)用、土地改良用泥質(zhì)等四項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)已列入國家有關(guān)部門2007年行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制訂計(jì)劃。由于所頒布的標(biāo)準(zhǔn)還只是泥質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，仍需要結(jié)合我國國情，逐步開展技術(shù)政策、技術(shù)規(guī)程的研究，環(huán)境保護(hù)部現(xiàn)正在組織有關(guān)單位編寫污泥堆肥技術(shù)導(dǎo)則；最終應(yīng)形成具有我國特點(diǎn)的系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、技術(shù)規(guī)程，規(guī)范我國的污泥處置工作，使城鎮(zhèn)污水處理廠產(chǎn)生的污泥得到妥善處置，實(shí)現(xiàn)污泥減量化、穩(wěn)定化、無害化，并逐步提高資源化利用率。

4 污泥堆肥項(xiàng)目的建設(shè)運(yùn)營

4.1污泥堆肥項(xiàng)目的建設(shè)

目前，污泥堆肥項(xiàng)目的建設(shè)資金主要來源于國債、外國政府貸款等，少數(shù)來源于企業(yè)自籌，其建設(shè)主要由現(xiàn)有污水處理廠或者污水廠的管理部門主導(dǎo)，建設(shè)模式主要有以下兩種：

（1）建設(shè)在一座污水處理廠內(nèi)，作為該污水處理廠的配套設(shè)施。如唐山西郊污水處理廠污泥堆肥項(xiàng)目、太原河西北中部污水處理廠污泥堆肥項(xiàng)目、煙臺(tái)萊山污水處理廠污泥無害化項(xiàng)目等。這種模式的優(yōu)點(diǎn)在于污水廠與污泥堆肥項(xiàng)目銜接緊密，可以共用公用配套設(shè)施，節(jié)省投資；污泥運(yùn)距近，節(jié)省運(yùn)輸成本。但由于污泥堆肥項(xiàng)目需要一定占地面積，污水處理廠內(nèi)需要預(yù)留足夠用的地方；此外，污泥堆肥項(xiàng)目受到規(guī)模限制，如果不能實(shí)現(xiàn)規(guī)模效益，使用率也會(huì)受影響。

（2）建設(shè)獨(dú)立的污泥堆肥項(xiàng)目，為一座或幾座污水處理廠服務(wù)。如為北京高碑店污水處理廠配套服務(wù)的北京大興龐各莊污泥堆肥項(xiàng)目、為洛陽瀍東污水處理廠和澗西污水處理廠配套服務(wù)的洛陽污泥處置場項(xiàng)目等。

這種模式的優(yōu)點(diǎn)在于全新規(guī)劃選址擺脫了處置規(guī)模的局限性，真正做到按需建設(shè)，尤其是對(duì)于我國污水處理廠規(guī)模不斷擴(kuò)大的趨勢，集中建設(shè)污泥處置場更便于立項(xiàng)審批及今后的運(yùn)營管理。

4.2污泥堆肥項(xiàng)目的運(yùn)營

目前，污泥堆肥項(xiàng)目運(yùn)營模式主要分為三種：一是由現(xiàn)有污水處理廠運(yùn)營部門負(fù)責(zé)；二是由污泥處置廠負(fù)責(zé)；三是由項(xiàng)目公司負(fù)責(zé)。目前污泥處置后產(chǎn)出物料的主要出路為：農(nóng)用（包括制成復(fù)混肥料和直接應(yīng)用）、園林綠化、填埋等。農(nóng)用收益最高但門檻也最高，需要進(jìn)行大田實(shí)驗(yàn)并取得多個(gè)部門的認(rèn)證準(zhǔn)入，并且需要暢通的銷售渠道。園林綠化相對(duì)門檻較低，只要污泥泥質(zhì)滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，就可以使用，應(yīng)用領(lǐng)域廣闊。填埋主要作為覆蓋土使用，收益最低，因此結(jié)合垃圾混合堆肥較為合理。

從以上分析不難看出：污泥堆肥項(xiàng)目運(yùn)營與污水處理廠運(yùn)營完全不同，只有通過專業(yè)化的運(yùn)營策劃才能充分發(fā)揮資源優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)效益最大化。因此，在污泥堆肥項(xiàng)目建設(shè)過程中引入肥料行業(yè)或者與最終用戶相關(guān)的民間資本和BOT運(yùn)作模式對(duì)于污泥堆肥項(xiàng)目建成后順利運(yùn)營具有戰(zhàn)略意義。例如廣東某企業(yè)擁有數(shù)萬畝速生林地，每年需要大量有機(jī)肥料，準(zhǔn)備與當(dāng)?shù)匚鬯幚碇鞴懿块T協(xié)商由企業(yè)出資建設(shè)污泥堆肥項(xiàng)目，確保完成當(dāng)?shù)匚鬯幚韽S脫水污泥無害化處置任務(wù)，產(chǎn)出的有機(jī)肥料用于速生林地建設(shè)，在收取一定的污泥消納費(fèi)用的同時(shí)還可節(jié)省大量有機(jī)肥費(fèi)用支出，并且可以解決當(dāng)?shù)孛撍勰酂o路可去的尷尬境遇，變廢為寶。

目前，污泥作為資源正在被越來越多的人所關(guān)注，合理的建造模式和運(yùn)營機(jī)制可以使污泥堆肥技術(shù)獲得廣闊的應(yīng)用空間。

5 唐山西郊污水處理廠污泥堆肥項(xiàng)目的啟示

唐山西郊污水處理廠污泥堆肥項(xiàng)目是國家“九五”重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目示范工程，處置規(guī)模15t/d，1996年建成投產(chǎn)，采用污泥高溫好氧發(fā)酵工藝（SACT工藝原型）。2006年，利用唐山西郊二廠項(xiàng)目世行貸款建設(shè)新污泥堆肥車間，系統(tǒng)全部更新，處置規(guī)模擴(kuò)大到40t/d，采用SACT-C工藝。

該項(xiàng)目建成后與污水處理廠剝離，由單獨(dú)注冊成立的唐山市田寶復(fù)混肥廠運(yùn)營管理，1998年完成玉米、小麥大田施用實(shí)驗(yàn)，1999年通過河北省肥料產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)和唐山市衛(wèi)生防疫檢驗(yàn)，獲得國家工商局高效復(fù)混肥商標(biāo)注冊。經(jīng)過十余年的實(shí)際運(yùn)行，系統(tǒng)的可靠性得到了檢驗(yàn)，并取得了寶貴的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。項(xiàng)目出料不僅可滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18919-2002）和《農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB4284-84）的有關(guān)規(guī)定，制得的有機(jī)肥料還可滿足《有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料》（GB18877-2002）標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求。

目前該廠產(chǎn)品的銷售主要分為兩個(gè)方面，一是為制肥企業(yè)供應(yīng)原料，二是直接銷售復(fù)混肥料。原料銷售直接針對(duì)固定用戶，肥料銷售委托專業(yè)公司進(jìn)行，在目前國內(nèi)肥料價(jià)格上漲的背景下，市場銷售情況良好，項(xiàng)目運(yùn)行收支平衡并略有盈余。

唐山西郊堆肥項(xiàng)目為我國污泥制肥行業(yè)起到了良好的示范作用，污泥堆肥項(xiàng)目在運(yùn)作良好的情況下完全可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)營平衡，結(jié)合資源化處置的污染治理項(xiàng)目也完全有可能實(shí)現(xiàn)效益產(chǎn)出。

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