淄博城市污泥處理處置現(xiàn)狀分析及對(duì)策研究

崔靜，邊志明，徐效民，宋艷艷，房寧寧

（山東省淄博生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，山東 淄博 255000）

0 引言

隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化的加快，污水處理量逐年增加，城市污泥產(chǎn)量亦逐年增長(zhǎng)。城市污泥中不僅含有機(jī)質(zhì)和礦物質(zhì)元素，也含有病原微生物、寄生蟲(chóng)、重金屬及致癌物等[1]，若處置不當(dāng)，易對(duì)土壤、地下水等造成二次環(huán)境污染。廖侃等[2]分析了廣東省市政污泥處理處置現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題，提出了“安全環(huán)保、循環(huán)利用、節(jié)能降耗、因地制宜、穩(wěn)妥可靠”的污泥處置路徑。薛重華等[3]針對(duì)我國(guó)污泥處理處置行業(yè)存在的問(wèn)題，提出了污泥處理處置產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展方向和相關(guān)激勵(lì)政策。本文研究了淄博城市污泥產(chǎn)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(fā)展污泥處理處置新技術(shù)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(chǎn)生及處理處置現(xiàn)狀

1.1 污泥產(chǎn)生情況

2019年，淄博市五區(qū)三縣15家城鎮(zhèn)污水處理廠污水實(shí)際處理量約為101.1萬(wàn)噸/天，產(chǎn)生污泥量27.65萬(wàn)噸/年。污水處理量較大的區(qū)縣有張店區(qū)、周村區(qū)、桓臺(tái)縣和淄川區(qū)，這些區(qū)縣的污水處理量占全市污水處理能力的74.0%；而污泥年產(chǎn)量超過(guò)2萬(wàn)噸的主要有周村區(qū)、桓臺(tái)縣、淄川區(qū)、張店區(qū)、博山區(qū)和臨淄區(qū)，年產(chǎn)量共計(jì)26.55萬(wàn)噸，占全市年產(chǎn)量的96.02%，詳見(jiàn)圖1。由此看出，污泥產(chǎn)生量與污水處理廠污水實(shí)際處理量呈正相關(guān)性。

圖1 2019年淄博市各區(qū)縣的污水處理量和污泥產(chǎn)生量（萬(wàn)噸）

污泥年產(chǎn)量最大的是周村區(qū)，產(chǎn)量為7.85萬(wàn)噸，占全市污泥產(chǎn)量的28.39%；其次是桓臺(tái)縣，產(chǎn)量為5.48萬(wàn)噸，占比為19.82%；淄川區(qū)和張店區(qū)的污泥產(chǎn)量相近，分別為4.49萬(wàn)噸和4.38萬(wàn)噸，占比為16.24%和15.84%；博山區(qū)和臨淄區(qū)的污泥產(chǎn)量相近，分別為2.19萬(wàn)噸和2.17萬(wàn)噸，占比為7.92%和7.85%；污泥產(chǎn)量最小的是高青縣和沂源縣，產(chǎn)量均為0.55萬(wàn)噸，占比為1.99%；詳見(jiàn)圖2。結(jié)果表明，工業(yè)園區(qū)較多、經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的區(qū)縣的污水處理量較大，產(chǎn)生的污泥量也遠(yuǎn)大于經(jīng)濟(jì)相對(duì)落后的地區(qū)，如周村區(qū)的污泥年產(chǎn)量高達(dá)沂源縣的14.3倍。因此，從源頭上減少企業(yè)污水排放，是降低污泥產(chǎn)量的有效途徑之一。

圖2 淄博市各區(qū)縣污泥產(chǎn)生量所占比例情況

1.2 污泥處理處置現(xiàn)狀

污泥的處理處置主要包括污泥處理和污泥處置兩個(gè)階段，目的是降低污泥的含水率，對(duì)污泥進(jìn)行深度無(wú)害化處理，實(shí)現(xiàn)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(shè)備主要有離心機(jī)、帶式壓濾機(jī)和板框隔膜壓濾機(jī)。其中，采用離心機(jī)脫水的有3家，采用帶式壓濾機(jī)脫水的有7家，采用板框隔膜壓濾機(jī)脫水的有5家。對(duì)脫水污泥進(jìn)行含水率測(cè)定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：離心脫水后的含水率為77.6%～88.1%，帶式壓濾機(jī)脫水后的含水率為76.5%～83.0%，板框壓濾機(jī)脫水后的含水率為31.9%～62.3%，詳見(jiàn)表1。由此看出，板框隔膜壓濾機(jī)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(jù)GB18918《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，脫水污泥的含水率應(yīng)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(gè)別污水廠因采用離心脫水導(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)。

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(wàn)噸、制水泥8.87萬(wàn)噸、填埋2.46萬(wàn)噸、制磚0.55萬(wàn)噸、其他1.90萬(wàn)噸。焚燒處置污泥的數(shù)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(jiàn)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(chǎn)生的重金屬煙塵存在二次污染。而污泥的建材應(yīng)用范圍越來(lái)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(tài)，有待開(kāi)發(fā)。總的來(lái)說(shuō)，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(wèn)題。

2 污泥重金屬分析

對(duì)15家污水處理廠的脫水污泥進(jìn)行重金屬檢測(cè)，結(jié)果見(jiàn)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(guó)平均水平，僅As的含量高于全國(guó)水平。總體來(lái)看，淄博城市污泥中重金屬含量水平較低，絕大多數(shù)均能滿足GB4284-2018《農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》中A級(jí)污泥產(chǎn)物指標(biāo)要求，除極個(gè)別元素外均能達(dá)到B級(jí)污泥產(chǎn)物指標(biāo)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(hào)、7號(hào)，Hg、As和Cu含量偏高。這可能與人類(lèi)活動(dòng)有關(guān)，如Hg，其主要生活來(lái)源主要有美容美發(fā)、牙科門(mén)診、醫(yī)院等[6]。大部分污水處理廠以處理由工業(yè)廢水和生活污水構(gòu)成的混合污水為主，如1號(hào)、4號(hào)、9號(hào)等，含量較高的重金屬一般是Cr、As、Zn和Cd。污水廠進(jìn)水來(lái)源對(duì)重金屬的含量影響較大。如Cr主要來(lái)自不銹鋼的使用；Cd的主要來(lái)源有印刷、塑料和電鍍等工業(yè)廢水。淄博是一個(gè)老工業(yè)城市，工業(yè)行業(yè)門(mén)類(lèi)齊全，工業(yè)園區(qū)眾多且分散，每個(gè)園區(qū)內(nèi)的工業(yè)種類(lèi)不同，導(dǎo)致進(jìn)入污水處理廠的廢水成分、污染物含量不同。因此，可根據(jù)進(jìn)水工業(yè)類(lèi)型，因地制宜，分類(lèi)處置，從源頭上降低污染物排放，進(jìn)而減少污泥中的重金屬含量。

3 存在問(wèn)題及對(duì)策建議

3.1 存在問(wèn)題

（1）污泥處理標(biāo)準(zhǔn)較低，減量化不明顯。大部分污水廠污泥含水率在80%左右，個(gè)別污水處理廠的污泥脫水設(shè)備老舊導(dǎo)致含水率大于80%，減量化效果差，影響后續(xù)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(shù)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(jìn)行處置，成本較高；由于污水廠設(shè)計(jì)時(shí)僅考慮了污泥濃縮和脫水工序，未配備污泥穩(wěn)定化和無(wú)害化等處置設(shè)施，制約了污泥的資源化利用。

3.2 對(duì)策建議

（1）加強(qiáng)全過(guò)程監(jiān)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(xù)污泥處置的前提。建議強(qiáng)化污水廠工藝和設(shè)備管理，實(shí)現(xiàn)污泥處理到處置全過(guò)程監(jiān)控，確保出廠污泥含水率全部達(dá)標(biāo)。

（2）加強(qiáng)源頭污染物控制，探索多元化處置方式。按照“誰(shuí)污染、誰(shuí)付費(fèi)和誰(shuí)投資、誰(shuí)受益”的原則，制定有關(guān)的收費(fèi)和鼓勵(lì)性政策，從源頭上減少污染物的排放，以降低污泥產(chǎn)量。還可借鑒國(guó)內(nèi)外污泥處理處置的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，例如歐洲國(guó)家的污泥處置大都采用土地利用方式；美國(guó)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(fù)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(jìn)一些新的處理技術(shù)：如原位減量技術(shù)、生物瀝浸技術(shù)等[8-10]。結(jié)合淄博市污泥現(xiàn)狀，建立多元化處置機(jī)制，提高污泥處置效率。

4 結(jié)語(yǔ)

淄博城市污泥的含水率基本滿足排放標(biāo)準(zhǔn)，污泥的處置方式由過(guò)去的填埋轉(zhuǎn)變到現(xiàn)在的以焚燒和建材利用為主。污泥中重金屬含量除個(gè)別元素外，均能達(dá)到GB4284-2018《農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》要求，為今后污泥土地利用提供了數(shù)據(jù)支持。污泥處理處置還存在處理標(biāo)準(zhǔn)不高、處置方式單一、資源化利用率低等問(wèn)題。因此，建議從源頭上減少污泥產(chǎn)量，探索適合淄博市城市污泥的新資源化工藝技術(shù)，提高污泥的資源化利用水平。