污泥是污水处理厂在污水处理过程中的副产物。随着污水处理设施的普及，处理率的提高和处理程度的深化，污泥的产生量以每年约10%的速度增长，即使按城市污水处理量不低于70%的规划要求，污泥的数量也相当惊人。

污泥的成分非常复杂，是由多种微生物形成的菌胶团和被其吸附的有机物、无机物组成的集合体，除含有大量的水分外，还含有难降解的有机质、重金属、寄生虫（卵）、致病菌和病毒等有毒有害物质，且伴有恶臭。如果污泥处理不当，则会存在以下隐患：

（1）污泥中寄生虫（卵）、致病菌可能会导致流行性传染病。

（2）污泥中重金属通过食物链富集，污染土地和食物链，造成耕地不可逆退化和食物链高端消费者中毒或死亡。

（3）污泥中有机物易腐败，腐败后产生的气体会污染大气环境，渗滤液污染水环境。

（4）脱水污泥含水率高达80%左右，体积庞大，从而运输困难、成本高。

1 国内外污泥处置的过去和现状

根据污水处理厂污泥成分与特点，一方面污泥对环境、资源和人体健康形成的潜在威胁，如果污泥不进行妥善处置，将给生态环境带来巨大危害；而另一方面，污泥是一种放错位置的宝贵资源，合理利用可以变废为宝。

污泥处理与处置的目标是使污泥减量化、稳定化、无害化与资源化。

早期污泥处置形式主要是填埋、直接农田（土地）利用、填海和弃置。随着环境意识的提高和科技的发展，填海被禁止，直接农田（土地）利用和弃置因污泥中有毒有害物质污染土壤而受到严格限制，目前污泥处置方法主要是污泥填埋和污泥的资源化利用。资源化利用则分为污泥中有机物作为能源利用（如污泥焚烧、高温裂解、气化和超临界氧化等）、污泥中有机物作为能源之外的可用物利用（如生产肥料、回收磷、挥发酸等）和污泥中无机成分的利用（如制砖、水泥及其他建材）等。由于国情不同，不同国家和地区污泥处置的程度与方式存在差异。

美国早期的污泥处置主要是直接土地利用（污泥投布土地）和填埋，近年则侧重于间接土地利用（制肥）为主的资源化利用，美国20世纪80年代填埋占42%，20世纪90年代至现在土地利用由59%上升到64%；欧盟各国污泥处置情况不尽相同，总体是污泥填埋占45%，土地利用占38%，焚烧占17%；英国1998年前42%的污泥土地利用，30%的污泥排海，但目前欧共体已停止污泥排海；德国目前污泥土地利用占57%，脱水污泥填埋占3%；加拿大约50%的污泥土地利用，明显高于其他处置技术；日本早期污泥焚烧比例较高，近年着重于区域污泥集中生产土壤改良剂、堆肥和建材利用，日本污泥焚烧比例62.7%，土地利用占31.9%，其他占5.4%，是仅有的污泥土地利用程度较小的发达国家。

我国早期的污水处理厂简单地追求污水处理率，简化甚至忽略了污泥处理处置，有的将已建成的污泥处理设施长期闲置，将未做任何处理的湿污泥外运，随意弃置，简单填埋或直接农用，给生态环境带来了隐患。据统计，近年的城市污水处理厂污水处理率约30%（发达国家约90%），污泥处置率大致相当，用于污泥处理处置的投资约占污水处理厂总投资的20%～50%（发达国家50%～70%），产生的污泥多数没有得到消化处理，基本是通过机械脱水后弃置或填埋，小部分污泥进行焚烧，少量污泥干化后用于制肥。2003年我国污水厂污泥约70%弃置，20%填埋，不足10%的污泥通过堆肥等形式利用。

2 目前主要的污泥处置技术简介

2.1 卫生填埋

卫生填埋法的优点是简便和处置容量大。其缺点是固体废物填埋场选址愈来愈困难，导致运输成本不断增加；大量污泥占用宝贵的土地资源；给土壤、水体和大气环境带来二次污染；一般填埋的脱水污泥含水率80%，达不到将污泥含水率降至40%～60%后与市政垃圾一同压实填埋的要求，污泥的流变性加重了垃圾坝的承载负荷，给填埋场带来更大的技术难度以及安全和管理上的困难。填埋法投资约3～5.5万元/t（含水率80%，下同），运行成本约15～30元/t（含水率80%，下同）。

2.2 焚烧法

污泥焚烧法是较彻底的处置方法。它能使有机物全部碳化，杀死病原体，可以迅速和较大限度地使污泥减量，但未经干化或半干化处理的湿污泥由于过多水分和低热值难以燃烧，必须添加燃料才能维持焚烧；焚烧产生烟尘造成二次污染。污泥焚烧所需的投资和运行费用较高，每吨污泥投资约35～45万元，运行成本约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。优点是投资少、能耗低、运行费用低以及有机部分可转化成土壤改良剂成分等，但随着人们对污泥中有毒有害物质潜在威胁认识的提高，加上污泥腐熟度不足导致烧苗和病虫害，以及重金属随着食物链富集导致各种疾病的产生，因此污泥在直接利用时必须经过严格的预处理，目前这种方式已很难推广。

（2）污泥的土地利用——污泥堆肥。是一种污泥发酵的资源化技术，市场潜力极大。农用肥在经济方面所提供的收入可以补偿污泥处理所需的部分成本。但过去污泥肥料速效肥分较低，加上国家相关立法不健全，缺乏污泥肥施用方法技术引导和对有机肥改良土壤长远意义的宣传等，导致堆肥产品使用效果不佳、口碑不好，限制了污泥肥的推广应用。堆肥投资约30万元/t，运行成本约60万元/t。

2.4 低温热解

污泥的低温热解是一种发展中的能量回收型污泥热化学处理技术，污泥无害化和减量化程度彻底，通过在催化剂作用下无氧加热干燥污泥至一定温度（低于500℃），由干馏和热分解作用使污泥转化为油、水、不凝性气体和炭4种可燃产物，转化率取决于污泥成分组成和催化剂的种类，正常产率（油/干泥）为200～300L/t，其性质与柴油相似。低温热解是能量净输出过程，成本低于直接焚烧的传统热化学处理。

3 污泥处置技术发展趋势

卫生填埋、土地利用、焚烧与热能利用等几种主要处置方式各有优劣。从技术难度比较，填埋的技术难度较低，其次是土地利用，难度较高的是焚烧；从投资成本来看，焚烧的投入成本较高，其次是土地利用，填埋成本较低；而从环境风险来比较，焚烧和填埋分别存在尾气和地下水污染的风险，土地利用的风险也需要控制。在目前乃至今后一个时期，污泥的卫生填埋运行费用较低仍是污泥处置的主要方式，但脱水污泥不稳定并含有有毒有害物质造成二次污染，污泥量与日俱增与土地日趋紧张的矛盾，污泥的高含水率影响填埋场安全等这些无法回避的问题，使得污泥填埋的应用越来越受到限制，德国已经立法严格控制污泥填埋。随着科技创新和经济实力的增强，污泥处置的资源化利用新技术、与污泥处置相关联的低污泥产出率的污水处理工艺、提高污泥处理设备的脱水性能、降低干燥系统能耗等技术，会成为未来研究的热点。

根据国内外污泥处置技术的现状和发展趋势，污泥的资源化利用是污泥处置共同取向，污泥土地利用和污泥焚烧、低温热解等热能利用资源化技术必将得到优先发展。结合我国国情，一种有效的污泥处理处置方法，应当兼顾环境生态效益、社会效益和经济效益的平衡，污泥焚烧等技术因其难以承受的高投资、高运行成本，近期在我国尚不能普遍推广。污泥土地利用技术将是研发的重点，并向更安全、更有效、更经济的利用形式拓展。

4 污泥资源化的土地利用

污泥资源化利用形式应因地制宜。寻求满足“提高效益、降低成本、保障安全、资源利用”的污泥处置优化工艺和稳定后系统。

我国是农业大国，对肥料的需求量很大，每年需要进口。连续、单一及长期大量施用化肥形成拮抗田，造成土壤板结，严重缺乏有机质，保肥保水能力减弱，地力下降，肥力利用率低，作物品质变差及自然生态环境恶化等，总结历史经验教训，发展生态农业是唯一出路。由于污泥中含有丰富的有机营养成分，氮、磷、钾等和植物所需的各种微量元素，如Ca、Mg、Cu、Fe等，其中有机物占40%～70%。据不完全统计，我国干污泥中有机质平均占68.7%，氮、磷、钾平均为5.18%、4.1%、0.37%，远远高于牛羊粪等农家肥，与菜籽饼中氮、磷、钾含量相当于化肥硫铵（以含氮量21%计）218kg、过磷酸钙（以含磷量18%计）228kg、硫酸钾（以含钾量46%计）10kg；污泥除了含化肥具备的氮、磷、钾营养外，还含有化肥所不具备的丰富有机质和微量金属元素，它们有助于改良土壤结构、增加土壤肥力、促进农作物的生长。将污泥制成污泥复混肥料或污泥生物复混肥料，可用于农田、植树造林、园林绿化及贫瘠地等领域。

污泥的土地利用维持了“污泥养分→土壤→作物→消费者→污水→污泥养分→土壤”的良性大循环，是较合理的污泥处置方法。

目前污泥土地利用的污泥处置技术手段主要是厌氧堆肥、好氧堆肥和蚯蚓堆肥。

传统的土地利用仅仅是简单堆肥，其有害成分基本上未加以去除，污泥的卫生学指标也不能完全满足要求，因此污泥的土地利用技术有待于完善和多元化。但无论采用何种形式，都必须首先保证污泥无害化。

污泥中重金属类毒物主要来源于工业废水，其中锌、铜和铬含量相对较高。重金属一般以可交换态、碳酸结合态、铁锰氧化态、有机结合态和残渣态5种形式存在。重金属类毒物的毒性与浓度、存在形态及价态相关。OH⁺、S²⁺、PO₄³⁺对重金属离子具有不同程度的稳定作用，但是，某些看似稳定化的产物在一定环境条件下会失稳。

污泥中的寄生虫卵、病菌和病毒大多在60℃环境温度、60min的时间内被杀灭，考虑到污泥的包裹，致死温度需提高至70℃左右。常用的污泥无害化方法有巴氏低热消毒法、石灰稳定法、加氯消毒法和辐射消毒法等。

5 污泥资源化面临的主要问题与建议

要加快实现新形势下环保工作的3个转变：一是从重经济增长轻环境保护变为保护环境与经济增长并重；二是从环保滞后于经济发展转变为环保与经济发展同步；三是从主要用行政手段保护环境转变为综合运用法律、经济、技术和必要的行政办法解决环境问题。走新型工业化道路，推动经济社会发展实现良性循环，实现全面协调可持续发展。

我国目前的污泥处理与处置的法律法规和标准体系尚不完善，部分无法可依，部分无准确完整指标，部分远远落后现实发展，亟待制定系统、科学的法律法规和标准体系。建立污泥处理与处置评估与选择体系和技术系统，促进探索适合我国国情和地区情况的污泥处置工艺，因地制宜地采取适合本地特点的污泥处理处置技术路线。

污泥的资源化利用涉及系列学科和行业，要生产适销对路、有推广价值的实用产品，国家有必要组织进行多学科、产学研一体化的技术协作。

把污泥处理处置作为污水处理系统的非常重要的环节，污泥处置要与污水处理同等重视。制订出合理的污泥处置产业政策、系统建设和运行的保障措施，改变现有运营机制，通过财政补贴、税收优惠等经济杠杆来引导和扶持企业积极采用资源化技术，充分发挥民营、外来资本的多渠道推动作用，促进污泥处置市场化健康发展。

对于污泥的土地利用，应考虑以下几个方面：

（1）对人类食物链无关产业的污泥不必进行严格无害化处理，污泥肥可以直接在林业和市政绿化等非农业领域大力推广应用。

（2）对于与人类食物链相关的污泥农用，应深刻吸取过去简单堆肥肥效不高，未进行无害化处理，缺乏对土壤-作物-肥料3者内在联系的了解和施肥的指导，造成污泥肥使用效果不佳，肥产品应用于农田受到抵制，得不到推广应用的教训。

首先要改进工艺技术，提高污泥肥品质和性能。其次，根据作物营养特点与需肥规律、土壤质地状况与生产性能、肥料特性及作基肥或追肥的情况，提供肥料品种选择、施肥时机与施肥量确定等技术指导。施肥通过改善土壤理化形状，提供作物适宜生长环境。施肥不仅要满足当季作物增产对养分的要求，还应保持土壤肥力不降低，维持农业可持续发展。由于土壤、作物和肥料3者之间相互关系，因此要针对土壤、作物科学合理施肥。

污泥有机复混肥料具有有机质含量高、养分全面的优点，对改良土壤促进作物生长的作用极大，但不能由此片面夸大污泥肥料的作用，常规污泥有机复混肥氮磷钾养分含量相对化肥低，肥效迟缓，肥料中氮的利用率低（约20%～30%），一般作基肥施用，在作物旺盛生长期，使用有机复混肥料往往不能及时供给养分，为了提供作物充足的养分，常常需要追施化学肥料。

（3）根据我国现行复混肥国家标准规定，要求“组成该复混肥料的单一养分含量不得低于4.0%，低浓度三元肥的含量25%”。根据市场需要，可以通过向污泥肥掺入适当种类和数量的无机肥成分深加工成符合国家标准的高效污泥三元复混肥。

（4）利用城市污泥生产有机肥潜力很大，但要让农民放心使用还得经历一个逐步转变观念的过程，政府尚需完善污泥肥的生产、检测、销售与施用的法律和标准体系，并予以政策倾斜和经济补贴，待建立起稳定的销售市场后，再进行污泥有机肥的市场化运作。

6 结论

国内外污泥处置的研究和实践为我国污泥处置的发展提供有益的借鉴，污泥填埋处置技术将呈现明显下降的趋势，污泥的资源化技术是污泥处置技术的必然趋势，污泥的土地利用是污泥资源化技术较合理的方式。污泥处置形式应因地制宜地加以选择。