1 项目背景

由于我国城市化进程的不断加快，城市污水的产生量也在持续增长。随着我国城市污水处理率的不断增加，污泥的产量呈急剧上升趋势。污泥是潜在的环境污染源，甚至已开始引发一些社会问题。由于污泥含水率高、体积大，不仅在处置的过程中占用大量的土地资源，而且在转运的过程中极易发生泄漏而污染周边环境。同时，污泥中含有大量的有机质物质，遇到厌氧环境会发生腐败，而产生硫化氢、甲硫醇等不良气体。除此之外，污泥中还含有重金属等有毒有害物质和病原菌、寄生虫以及难降解物质，严重威胁着人类和生态环境的安全。如果污泥得不到科学合理的处理处置，很容易造成二次污染。

污泥的处理处置已成为制约许多城市发展的主要因素，选择适用的污泥处理处置技术方案无疑将促进这一问题的解决。但是，目前，我国关于污泥处理处置技术评估的研究还很薄弱，缺少方法学指导。因此，迫切需要开展污泥处理处置技术评估方法研究并进行评估，给出推荐技术路线。

2 项目介绍

本研究以污泥处理处置技术为研究对象，以构建污水处理厂污泥处理处置技术评估方法体系为研究目标，在文献调研、现场调研和实验测试的基础上，应用成本效益分析法和模糊综合评估法对污泥处理处置技术进行评估，并建立了相应的评估指标体系和评估程序，开发了模糊综合评估系统。以苏州、北京和太原为例，应用污泥处理处置模糊综合评估法给出理想的污泥处置技术方案评估结果。

3 创新点

3.1 建立了综合性污泥处理处置技术数据库

（1）全国性调研分析污水处理厂污泥成分与性质

选择我国不同地区不同污水处理工艺和污水处理规模的污水处理厂作为调研对象，调研对象包括12个城市的19家污水处理厂、5家污泥处理厂。为掌握污泥成分信息，对调研污水厂和污泥处理处置厂的初沉污泥、剩余污泥、浓缩污泥、消化污泥、脱水污泥、堆肥前期、堆肥中期、堆肥后期、干化干料、干化湿料进行测试。测试项目包括含水率、pH、TN、TP、蛋白质、重金属（Cr、Cd、Cu、As、Pb）。研究了污水处理厂污泥中不同重金属含量的规律，还分析了不同污水处理规模和工艺对重金属含量的影响，具有创新性。

（2）系统开展各类污泥处理处置技术特性分析

将污泥处理处置技术分为厂内处理和厂外集中处置两部分，系统地给出了各类技术的技术、经济、环境影响和资源化利用特性，为技术综合评估提供全面的基础信息。对关键影响因素对污水厂污泥处理处置技术选择的影响进行分析，包括污水来源、污水处理规模、污水处理工艺、污泥处理整体系统、当地的气候、土地资源和经济条件等。

（3）开发建立污泥处理处置技术数据库

根据调研分析得到的污泥处理处置技术及相关信息，建立了“污泥处理处置技术评估数据库”。数据库分为用户界面与用户管理界面两部分，并提供安装配置手册与用户使用手册，并可实现信息发布、搜索、技术比较、下载等功能，为项目组内部交流提供了良好的平台。

3.2 系统开展污泥处理处置技术成本效益分析

（1）系统开展污水处理厂分类与泥量计算

对于厂内处理技术，根据不同的污水处理工艺和污水处理规模对污水厂进行分类，以此为基础计算不同类型污水处理厂的污泥产生量。根据有无预处理，污水处理厂可分为带预处理工艺的污水处理厂和不带预处理工艺的污水处理厂，前者常见的工艺类型有传统活性污泥法、An/O、Ap/O、A2/O；后者常见的工艺类型有SBR、氧化沟、An/O、Ap/O、A2/O法。污泥产量是确定污泥处理处置设施规模的前提条件，也是计算污泥处理处置成本分析的必备条件之一。研究计算了各类污水处理厂的生污泥和消化污泥年产量，给出汇总数据表。

对于集中处置技术，综合文献和现场调研的数据，形成流化床干化、污泥单独焚烧、与垃圾混烧、水泥窑混烧、火力发电厂混烧、污泥堆肥、污泥填埋、污泥土地利用、园林绿化、污泥农用、污泥制建材、制陶粒、制砖等各类集中处置技术。

（2）给出污泥处理处置技术成本效益表

对于厂内处理技术，根据不同的污水处理工艺和污水处理规模对污水厂进行分类，以此为基础计算不同类型污水处理厂的污泥产生量，根据有关设计手册，分别计算重力浓缩、气浮浓缩、机械浓缩、厌氧消化、好氧消化、压滤脱水、离心脱水、浓缩脱水一体机的投资成本与运行成本。

对于集中处置技术，综合文献和现场调研的数据，形成流化床干化、污泥单独焚烧、与垃圾混烧、水泥窑混烧、火力发电厂混烧、污泥堆肥、污泥填埋、污泥土地利用园林绿化、污泥农用、污泥制建材制陶粒、制砖等各类集中处置技术的投资成本、运行成本以及直接经济效益。

3.3 建立了一套污泥处理处置技术评估指标体系与评估方法

（1）建立了一套污泥处理处置技术综合评估指标体系

以污泥处理处置技术方案选择为一级指标，根据污泥处理处置技术特点和评估需要考虑的要素，在征求专家意见的基础上，研究建立了一套污泥处理处置技术综合评估指标体系。二级指标分为技术性能、经济性能、环境影响、资源化利用性能、与区域社会经济发展的协调性能等五个指标；三级指标是对二级指标的细化，共有三十个指标。该体系是本研究创新点之一，除考虑以往较重视的技术性能、经济性能、环境影响性能和资源化利用性能等指标外，还充分考虑了与区域经济社会发展的协调性能，为因地制宜选择污泥处理处置技术提供保障。

（2）建立了一套污泥处理处置技术综合评估方法

选用模糊综合评估方法，并以熵值法、层次分析法和专家判断法作为权重计算方法，建立了评估程序和评估方法，为环境技术评估方法研究提供参考。主要评估程序包括：

①明确评估对象，建立评估指标体系。

②确定评估对象对应各指标的分值，计算相应的隶属度。

③计算各指标权重（熵值法、层次分析法或专家判断法）。

④得出综合评估结果。给出熵值法、层次分析法和专家判断法的打分规则和权重计算方法。

3.4 开发建立了污泥处理处置计算评估系统并开展实证研究

（1）开发建立便捷的技术综合评估系统

为了进行准确、便捷的计算，根据本研究确定权重计算及模糊综合评估方法，开发了污泥处理处置计算模糊综合评估系统，并建立了系统使用手册。系统共分为三个功能模块：一为建立决策分析模型模块，确定评估指标体系中的目标层、准则层和指标层，还要给出被评估的计算方案；二为权重计算模块，可分别实现熵值法、层次分析法和专家评判法计算各指标权重；三为综合评估模块，可根据评估方案对各指标的赋分，计算各指标隶属度，依据选择的权重计算方法，综合分析得到各方案综合评估分值，并给出图示结果。

（2）实证研究

以建立的模糊综合评估方法为基础，分别对北京、苏州、太原的污泥处理处置技术方案进行评估。在三地分别召开了专家咨询会，邀请来自政府主管部门、污水处理厂、污水处理公司、高校、科研院所以及市政研究院的技术与管理专家参加。研究报告对三种权重计算方法、评估专家类别（技术或管理人员）以及三个城市的特点进行了分析与比较，初步给出三个城市推荐的污泥处理处置技术方案，具有参考价值。

4 应用推广情况

（1）将污泥处理处置技术分为厂内处理与厂外集中处置两部分，系统给出了各类技术的技术、经济、环境影响和资源化利用特性，为技术综合评估提供全面的基础信息。

（2）结合不同污水处理厂规模和工艺，系统全面地给出污泥厂内处理技术的投资与运行成本，还给出了不同污泥处置技术的投资与运行成本，为污泥处理处置技术决策提供必要的经济数据参考。

（3）建立了全面、系统的污泥处理处置技术评估指标体系，充分考虑了与区域经济社会发展的协调性能，为因地制宜选择污泥处理处置技术提供保障。选用模糊综合评估方法，并以熵值法、层次分析法和专家判断法作为权重计算方法，建立了评估程序和评估方法，创新性地建立了用于污泥处理处置技术评估的模糊综合评估系统，为开展环境技术评估提供了方法学参考。

（4）率先以模糊综合评估法对北京、苏州、太原污泥处理处置技术方案进行评估，初步给出三大城市推荐的污泥处理处置技术方案，具有参考价值。