昆明市政污泥處置運行情況與經驗總結

周 平，周榆程，潘國強

(1.昆明滇池水務股份有限公司，云南 昆明 650224；2.昆明污水處理運營有限責任公司，云南 昆明 650299)

近年以來，伴隨著我國經濟社會的迅猛增長，城市化水平取得了長足進步，城鎮生活污水排放量迅速增長，污水處理能力與日俱增，作為城鎮污水處理伴生產物的污泥產量也隨之迅猛增加。隨著國家生態文明建設的發展，污水處理行業監管體系日趨完善，城鎮污泥處理處置已成為行業與社會關注的焦點問題。

城鎮污泥作為一般工業固體廢物，其處理處置遵循我國固體廢物污染環境防治的基本原則“減量化”“無害化”和“資源化”。同時，因城市生活污水廠污泥含有大量水分、有機物、無機顆粒與細菌等，極易腐化發臭的特征，在污泥處理處置行業領域內增加了“穩定化”要求。長期以來，污泥處理處置技術與行業發展并沒有像污水處理一樣得到同等地發展與重視。

據統計，2020年我國含水率80%的污泥產量已超過6500萬t，預計2025年我國污泥年產量將突破9000萬t。我國污泥處理處置處置面臨巨大的挑戰，中央環保督察多次反饋污泥處理處置不當的問題。昆明市污水處理廠污泥處理處置問題便是2018年中央環保督察“回頭看”反饋問題之一，近年以來形成了以政府為主導、地方水務企業與社會資本共同參與污泥處理處置模式做到了污泥的完全妥善處理處置[1]。本文以近三年昆明市市政污泥處理處置工作情況為研究對象，以污水運營管理企業角度，對污泥處置利用方向、泥質特征分析、處理處置現狀、全流程生產運行管理與風險控制等內容，分析總結近三年來昆明市污泥處理處置工作實踐與經驗，探討如何做好下一步污泥處理處置工作。

1 研究對象

昆明市政污泥包括昆明主城與環湖20座污水廠污泥，表1為近三年(2020至2022年)昆明市政污泥產生量統計情況，日均污泥產量為 964 t。

表1 2020—2022年昆明市政污泥產生量統計表

2 污泥處置利用方向

從國內外污泥處置經驗來看，土地利用與建材化利用是主要的污泥處置方向。具體采用何種處理技術，應根據污泥泥量、泥質特征、當地社會經濟發展水平與區域相關產業發展需求“因泥制宜、因地制宜”，否則即使建成了處理設施，也難以長效穩定運行，不能發揮污泥處理設施效能，污泥處理處置陷入不可持續與穩定的狀況。

云南是全球主要花卉分布中心之一，全球約1/3的商業觀賞花卉來源于云南。云南省內昆明晉寧區、嵩明縣、宜良縣與其他地州縣市等“一縣一業”建設花卉類示范縣和花卉產業生產基地。各縣(區)企業種植面積占比約20%，農戶小規模種植面積占比約80%。鮮切花種植基本屬于地栽，肥力不足時施用適當水溶肥，其換苗周期在3～5年。當土壤板結需要土壤改良時存在一定的基質土需求。到2020年，昆明市花卉園藝生產面積達30萬畝，其中：鮮切花10萬畝，綠化苗木、盆栽觀賞植物、盆景盆花、種球種苗、地方特色花卉等20萬畝，盆栽花卉產量1300萬盆。與此同時，滇池流域內存在大量礦山廢棄地，特別是磷礦山，每年有不低于1000畝的礦山廢棄地亟待修復。對磷礦山的復墾的最大難點在于廢棄地有機質和營養物含量較低，缺乏植被生長的土壤基質，土壤保水能力嚴重不足。結合昆明市周邊花卉種植與磷礦山生態修復現狀需求，昆明污泥土地利用具有很大消納處置潛力，能夠實現昆明就地消納。

昆明周邊紅獅水泥、海螺水泥等作為國內固體廢物水泥窯協同共處置領先企業，技術與管理水平先進，具備大規模協同處置污泥的條件和經驗。結合昆明市周邊社會經濟發展實際，污泥土地利用與建材化利用具備良好的市場應用基礎與前景。

3 泥質分析

污泥處理處置技術主要包括好氧堆肥、厭氧消化、焚燒與土地利用、建材利用、填埋等。不同性質污泥對于不同技術路線適用性存在差異，導致出現不同處理效果，直接影響投資、運行成本與處理處置效果。因此，泥質特診是處理技術路線選擇的首要決定因素。將滇池流域內昆明主城和環湖主要的20座污水處理廠近三年來污泥泥質做統計分析。

3.1 養分含量

在城市污泥的資源化利用中，尤其是土地利用，污泥中的有機質和養分含量是其重要的影響因素。根據圖1分析，各廠污泥中有機質和氮磷鉀含量豐富，其中有機質含量均大于20%(23.84～60.52 %)，總養分含量大于3%(4.47%～9.15%)，顯著高于《農用污泥污染物控制標準》 (GB 4284-2018)和《城鎮污水處理廠污泥處置 園林綠化用泥質》 (GB/T 23486-2009)中的要求。因此，昆明市主城與環湖各污水廠污泥具備顯著的土地利用的潛力。

圖1 2020—2022年昆明主城與環湖各污水廠污泥有機質與養分含量年度分布圖

3.2 重金屬含量

限制污泥土地利用的主要因素在于污泥中含有的重金屬等污染物可能在土地利用的過程中產生潛在的環境風險。以年度數據出現一次檢測超《農用污泥污染物控制標準》(GB 4284-2018)B級污泥(不種植食用農作物耕地、園地、牧草地)標準，即為超標的標準評估污泥是否適用土地利用。根據圖2分析可知，昆明市污水廠污泥只有九廠、十廠和十三廠的污泥存在重金屬Cd和Zn超出農用污染物控制標現象，不適宜污泥土地利用，其他污水廠的污泥符合國家標準要求，可以經過無害化、穩定化處理后用于園林綠化及非種植蔬菜及糧食作物場地的土壤改良。

水泥窯協同共處置污泥建材化利用技術的優點是減量化和穩定化效果顯著，無害化程度高，對重金屬含量高的污泥具有較好的適應性。不具備土地利用條件的九廠、十廠和十三廠污泥(共計163 t/d，近三年最大污泥量)可通過水泥窯協同共處置對其進行無害化處理。以建設行業推薦性標準《城鎮污水處理廠污泥處置 水泥熟料生產用泥質》 (CJ/T314-2009)為參考，九廠、十三廠污泥存在重金屬Cd超標現象，需予以重點關注和論證。

國家標準《水泥窯協同共處置固體廢物污染控制標準》(GB 30485-2013)、《水泥窯協同共處置固體廢物技術規范》(GB 30760-2014)及相應的《水泥窯協同共處置固體廢物環境保護技術規范》(HJ662-2013)是我國水泥窯協同共處置固體廢物環境管理的主要依據。根據上述國家標準和規范，進入水泥窯物料中重金屬Cd最大允許投加量分別為 40 mg/kg。昆明宜良紅獅環保科技有限公司、華新水泥(富民)有限公司水泥窯資源化利用干化污泥項目水泥熟料產能為 8000 t/d，污泥處置能力為 548 t/d。按照國家標準和規范確定的方法測算，重金屬Cd的最大可接受量為 160 kg/d。重金屬元素Cd以近三年九廠和十三廠污泥中最大含量 25.41 mg/kg(2021年十三廠污泥Cd含量)計算，污泥處置能力按照滿負荷運行 548 t/d 計算，由污泥輸入的重金屬Cd量分別為 13.9 kg/d，只占水泥窯處置最大可接受量的8.7%。由此可見，對于九廠和十三廠污泥通過水泥窯協同共處置進行無害化處理的技術路線，污泥中的重金屬完全在水泥窯協同共處置可以接受的安全范圍之內，對水泥產品品質的影響極為輕微，重金屬的二次環境風險可控。昆明市政污泥重金屬危害小，現有土地利用與建材化利用處置使用安全可靠。

4 污泥處理處置現狀

2020年以來，昆明市政污泥泥質良好，滿足土地利用與建材化利用為處置方向的泥質要求。表2為污泥處理處置項目統計情況。截至目前，昆明市污泥處理處置設計處置能力達 2887 t/d，土地利用與建材化利用為處置利用方向，其中好氧發酵+土地利用處置能力 1450 t/d、水泥窯協同+建材化利用處置能力 1437 t/d，能夠滿足目前昆明市主城與環湖20座污水廠約 1000 t/d 污泥處理處置的需求，其中建材化利用處理處置規模遠遠滿足因污泥部分重金屬超標的第九、第十及第十三廠污泥產量 163 t/d 的規模需求。

表2 污泥處理處置項目統計表

據表3所示，2020年以來，昆明市年度日均污泥處理處置量分別為 904 t、1050 t 與 905 t，污泥處置利用方向以土地利用與建材化利用為主，污泥處理處置技術包括深度脫水、厭氧消化、好氧堆肥、水泥窯協同焚燒等，污泥無害化處置率達99%以上。

表3 2020年至2022年污泥處置利用方向統計表

昆明市政污泥處理處置中也存在明顯的碳排放與碳匯，其中土地利用處置過程中的堆肥會形成碳排放(碳增)，堆肥產品(林業基質土、土壤改良劑等)土地利用會在短期快速形成生物量和土壤有機質的碳匯。另外，土壤改良劑和有機肥替代化肥也會形成一定的碳匯，而水泥窯協同共處置過程替代部分原煤會貢獻部分碳減排[2-4]。

5 全流程生產運行管理與風險控制

為規范污泥處理處置管理，配合監管部門建立了污泥處理處置全流程監督管理的技術標準和管理機制，包括地方標準制度建設與宣貫、信息化平臺建設與管理、常態化監管與考評制度、污泥處理處置調度管理與應急保障等措施。

建立污泥處理處置計劃備案制及調度機制，根據年度污泥處理處置計劃及實際污泥產生量、各處置點現場生產監督檢查情況，適時調度調控各污泥處理處置項目接收量，確保污泥安全處置；調度遵循優質優用的原則，將有機質含量較高、重金屬不超標的污泥優先選擇土地利用的處置工藝，其他污泥再根據各處置點運行情況、運距、處理成本等進行合理調度。

嚴格執行污泥運輸轉移聯單制度，實現電子聯單制度，構建了污泥處理處置信息管理平臺，將污泥運送車輛軌跡、各裝卸節點視頻、污泥過磅信息等信號、視頻等數據均做到有據可查，達到污泥“來源可溯、軌跡可循、去向可查”信息閉環要求，實現科學、便利、高效的信息化管理。同時，該平臺數據直接與本地政府監管部門互通互聯。

規范和加強污泥處理處置過程中的泥質監測、環境影響監測和土地利用后的環境跟蹤監測，確保污泥處理處置全過程環境安全可靠，不造成二次污染。

6 總結

1)以中央環保督察污泥處理處置整改工作為契機，建立了污泥生產、運輸、處理與處置的全流程監管體系，實現污泥處理處置的規范化管理、資源化利用、信息化監管、市場化運作，以構建“生態產業化、產業生態化”的綠色循環發展新模式為目標，構建污泥處理處置產業模式，做到污泥處理處置的穩定可持續。

2)切實履行企業污泥處理處置工作的主體責任，做好與各級政府監管部門的溝通聯動，在現場運行、臺賬檢查等基礎上，需強化對污泥產品與產物的質量追蹤管理，特別是土地利用類企業的全流程監管與效能評估。對于做得好的土地利用類企業采用技術指導、資金扶持乃至投資合作等形式進一步做好污泥處理處置工作。同時，拓展在園林綠化、花卉種植、礦山修復等下游領域產業，履行主體責任的同時，充分發揮市場化優勢做好污泥處理處置工作。

3)在長期的生產實踐中，以水泥窯協同處置的建材化利用處置方式受國家產業政策與行業市場波動影響較大，土地利用處置方式受產品出路季節性與市場化程度影響，均存在周期性不能夠接納污泥的現象，對污泥處理處置工作造成影響。對于具備原料庫存倉庫的水泥窯協同處置類企業與較大成品倉庫的污泥土地利用處置類企業，對于市場與政策波動的污泥處理處置能力影響更小。同時，存在對污泥土地利用類企業產品利用追蹤管理難度大。

4)“雙碳”戰略下，以國家發展改革委、住房城鄉建設部、生態環境部三部委聯合發布《污泥無害化處理和資源化利用實施方案》為契機，進一步加強新技術與新模式探索與應用，拓展科學處理處置方法與路徑。根據現有工業化、集約化污泥處理技術發展方向與行業監管趨勢，基于污泥資源化利用目標，結合昆明與周邊土地利用需求，開展諸如污泥濕式氧化、堿熱水解等現代化集中處置新技術做積累，完善污泥處理處置體系，確保污泥處理處置工作妥善、科學、可持續。