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污泥产生于污水处理的多个环节
污泥特征和表征指标 污泥成分复杂，含有病源微生物、寄生虫卵、有毒有害的重金属及大量的难降解物质，如处理不当，容易对环境造成二次污染。同时，污泥中也包含很多丰富的营养物质，经过适当处理可以作为肥料，改良土壤，促进植物生长;经过处理产生的沼气，可以作为能源物质，解决一定的能源问题。如何妥善处理污泥，使其稳定化、无害化、减量化、资源化，成为环境污染治理中亟待解决的问题。 一、我国污泥处置行业发展现状 随着我国经济的发展,城市废水排放量日益增多。根据住建部统计数据：2014年年末，全国城市共有污水处理厂1808座，比上年增加72座，污水厂日处理能力13088万立方米，比上年增长5.1%，排水管道长度51.1万公里，比上年增长10.0%。城市年污水处理总量401.7亿立方米，城市污水处理率90.18%，比上年增加0.84个百分点，其中污水处理厂集中处理率85.94%，比上年增加1.41个百分点。城市再生水日生产能力2065万立方米，再生水利用量36.3亿立方米。 2010-2014年我国城镇污水数理设施建设概况 2014年年末，全国县城共有污水处理厂1554座，比上年增加50座，污水厂日处理能力达到2881万立方米，比上年增长7.1%，排水管道长度16.0万公里，比上年增长7.6%。县城全年污水处理总量74.3亿立方米，污水处理率为82.11%，比上年增加3.64个百分点，其中污水处理厂集中处理率达到80.19%，比上年增加3.94个百分点。
截止到2014 年底，全国设市城市、县累计建成污水处理厂3362座，污水处理能力达到1.59亿立方米/日。2014 年污泥处理能力约为1100万吨/日，估计缺口比例超过60%。
2010-2014年我国污水处理能力统计图 2014年我国污泥处理能力缺口较大 随着污水处理设施的普及、污水处理效率的提高和污水处理程度的深化，城镇污水处理厂污泥产量急剧增加。由于我国城镇污水处理厂污泥处理处置能力不足、手段落后，大量污泥没有得到规范化的处理处置，直接给水体、土壤和大气带来“二次污染”，不仅降低了污水处理设施的有效处理能力，而且对生态环境构成严重威胁，同时也造成资源的极大浪费，近年来不断有违法倾倒污泥导致环境污染的事件被报出。 近年来污泥乱排污染事件盘点
这些案件也集中反映了当前国内污泥处理面临的尴尬局面，作为污水处理后端的重要环节，污泥处理能力严重缺失，这也集中体现了国内环保工作缺乏前瞻性、环保投入急功近利、行业技术标准缺失等问题所在。
1、关键环节割裂，投资偏颇
污水处理快速发展、污泥处理原地踏步，主要是由于政府部门、专家、污水处理厂等对污泥处置的重视程度不足，未能意识到污泥和污水处理同等重要。“治水不治泥，等于未治水”，如果污泥不妥善处置，就像污水不经处理直接排放一样，解决不好污泥的问题就不可能从根本上实现水环境的改善。认识的不足造成了政府投资出现偏颇，尤其是从上世纪90 年代开始，国内污水处理设施建设迅猛，但污泥处理设施的投资明显未能与污水处理相匹配。
在国外，污水处理厂污泥处理设施的投资一般占污水处理设施投资的40%-50%，甚至更高。而我国污泥处理投资只占污水处理厂总投资的20%-45%《“十二五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》显示，“十二五”期间我国拟新增污水处理及相关投资额约4300 亿元，其中污泥处理和处置设施投资347 亿元，占比仅为8%，与国际趋势相差甚远。
此外，《规划》提出，“十二五”期间要新建污水处理能力4569 万立方米/日，至2015 年处理能力比2010 年提升36%;新增污泥处理能力518 万吨/日，至2015 年处理能力比2010 年提升186%;也充分说明了国内污泥处理能力严重滞后于污水处理。来自清华大学环境学院环保产业中心的调研预测，到2015 年，全国全年城镇污水处理厂湿污泥(含水率80%)产生量将达到3359 万吨，即日产污泥9.2 万吨。目前，“十二五”即将收官，根据实际建设情况来看，《规划》提出的污水处理的多数目标可以顺利完成，但污泥处理和处置设施建设进度不达预期，极有可能成为“十二五”水处理规划中唯一无法完成预定目标的环节。
国内针对污泥处理的投资明显不足
“十二五”规划提出大幅提高污泥处理能力 目前，国内大部分地区没有足够满足相关标准的填埋场进行卫生填埋，也没有干化焚烧等污泥处理处置工业和专业处理机构，巨量污泥去向不明，带来的环境风险不言而喻。与污水处理率的快速提升相比，我国污泥处置问题却一直未能得到有效解决。
2、技术瓶颈制约，缺乏标准 由于污泥成分复杂，一方面含有多种有害物质容易对环境造成二次污染;另一方面又包含丰富营养物质可以利用，因此针对污泥的处理处置诞生了多种方案。 西方国家的大规模现代化污泥处理是从六十年代末开始的，根据时间划分可以分为三个阶段。第一阶段是最为简单的处理方式，把污泥经过脱水减量化后运往农业区或林地进行土地应用。随着控制污染、保护环境的呼声提高，第二阶段中在兴建污水处理设施的同时建设了污泥无害化处理设施，改变了原来直接把生污泥应用于农田的状态。这一时期污泥无害化处理的主要技术和设施是污泥的中温厌氧消化和机械脱水。随着技术进步，开发出了更高水平的污泥无害化和资源化处置的技术及设施，主要有机械堆肥、热裂解、热干化、焚烧、制成建材等，呈现出多元化的污泥处理和处置方法，这是污泥处置第三阶段。 发达国家在污泥处理方面管理相对成功，主要表现在较早对污泥处理给予了充分的重视，同时根据实际条件对技术方案形成约束。 欧盟于1986 年制定出了欧盟污泥农用标准指导原则，以规范污泥处置的相关标准。1986 年6 月12日，欧共体通过了“欧洲议会环境保护、特别是污泥农用土地保护准则”;1992 年欧盟通过了“欧共体城市废水处理法令”，禁止其成 员国向海洋投弃污泥。1999 年欧盟还颁布了欧盟填埋指导原则。 这些文件的实施在很大程度上影响了欧盟污泥处理处置的走向，污泥土地利用在欧洲的比例逐年增加，而焚烧相对经济比较发达的欧盟来说也逐渐增加，比例也有增加的趋势。由于相关的环保政策以及填埋场地的减少和土地资源的短缺，污泥填埋在欧盟逐渐减少。 美国对污泥管理制定了管理政策和规范。1989 年初美国环保局提出了生活污水厂污泥处理和利用法则，该法则包括四种处置方法：土地利用、填地、场地表面处理、焚烧。1991 年12 月31 日起，美国全面禁止了污泥海洋投弃。1993 年，美国环保局公布了卷503 污水污泥规则。1996 年国家污水污泥调查表明，自美国环保局执行卷503 污泥规则以来，污泥金属含量降低，污水污泥质量的改善非常显著，所有金属的平均浓度低于优质污泥限制，为其63%-94%。同时污泥循环利用的比例在逐年增加，而由于受到环保政策的影响，污泥填埋的比例正逐步下降，美国许多地区已经禁止污泥土地填埋。 日本没有制订单独的污泥处置法规，对污泥施用的限制存在于土壤、地下水、填埋、肥料等的相关规定中。例如，在土壤和地下水的相关法规中，在污泥重金属和有机物方面，规定了27 种监测项目，达到有效控制污泥污染和综合利用的目的。
2000年附近国外各污泥处理处置技术中所占比例 相比之下，我国有关污水处理的研究起步很晚。20 世纪90 年代初期，我国的污泥处理技术处在初级阶段，少数污水厂能够通过机械脱水对污泥进行简单的处理，从而将污泥的含水率由原来的97%-99%缩减到75%-80%，但是仍然存在处理后污泥的储存及再处理问题。近20 年来，我国的污泥处理技术有了较大的进步，但研究不够深入，尚未形成统一的评价标准，在技术方案的选择上缺乏参考。 目前我国污泥标准包括《农用污泥中污染物控制标准》、《城镇污水处理厂污染物排放标准》、《城镇污水处理厂污泥泥质》、《城镇污水处理厂污泥处置分类》等，规定城镇污水处理厂的污泥必须进行稳定化处理，常用的污泥稳定工艺有厌氧消化、好氧消化、污泥堆肥、碱法稳定和干化等，各工艺都有其优缺点和适用范围，工艺的选择存在争议。总体上看，我国的污泥由于标准不完善，处理处置处于一种无序的摸索阶段，大量污泥随意堆放、填埋，造成地表水和地下水污染。 3、相关政策缺失，资金承压 污泥处理本应是与污水处理紧密连接的重要环节，但由于国内环保投入偏颇，使得污泥处理为污水处理厂带来了“额外”的成本。同我国征收的污水处理费用相比，目前征收的污水处理费用无法解决污泥的处理、处置费用问题。 《中华人民共和国水污染防治法》规定，城市污水集中处理设施按照国家规定向排污者提供污水处理的有偿服务，收取污水处理费。污水处理费成本主要包括污水处理厂的生产成本、管网维护成本、泵站提升成本、管理费用及折旧，而污水处理厂污水处理费应是其运行实际消耗的生产要素成本和，但没有明确污泥处理处置费用。按实际情况，污泥是污水处理的副产物，污水处理应该包括污泥的处理处置。 污泥处理处置费用的保障措施目的在于确保污泥处理处置能够长期、稳定地正常运行，缓解我国污泥处理处置给社会造成的环境压力。目前，我国污水处理费征收已经比较普遍，但并未单独对污泥处理征收费用。同时，污水处理的收费水平低于发达国家。全国主要城市的居民用水和工业用水价格中，污水处理费占总水价的比重平均在30%左右，而在发达国家这一比重约为50%。对于污水处理厂来说，污水处理的收费甚至不能保证污水处理设施的正常运行，可用于污泥处理的投入就更加捉襟见肘。
国内污水处理费占总水价比重较低
二、我国污泥处理产业技术环境分析 1、基本路线：预处理+脱水浓缩+后端处置 2009 年2 月18 日建设部、环保部和科技部联合发布了《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策(试行)》，该政策不仅明确了污泥处理处置的技术路线，而且规定在安全、环保和经济的前提下实现污泥的处理处置和综合利用。在该技术政策中，明确了污泥处理处置的保障措施，给我国城市污水处理厂污泥处理处置指明了方向。 出于污泥属性不同、政府财力约束、污水处理技术限制等多方面原因，目前国内污泥处理处置技术方案呈现多样化特征。总体上看，污泥处理处置方案法需要经过预处理、污泥浓缩脱水、后端处置三个主要环节。其中，污泥预处理和脱水是可以说是各类最终处置方案都必须经过的处理过程，而最终处置方案则需要根据多方面因素进行综合考量。 污泥预处理工艺主要有收集、调理、浓缩、脱水及相关辅助设施管理。污泥处理技术主要有消化、发酵。 污泥预处理工艺示意图
污泥经过污泥收集池或污泥浓缩池后，上清液溢出，初步脱水处理，然后进行污泥脱水，也称作污泥的干化过程。污泥脱水是降低污泥含水率、减少污泥体积的重要环节。 污泥经过预处理和脱水后，要进行最终处置，常见污泥的处置方法包括卫生填埋、污泥好养堆、土地利用、污泥焚烧及用于建筑物材料等。
污泥处理处置主要工艺路线比较(1)
2、因地制宜选择最优处置方案 改革开放以来，通过以市场换技术的方式，从污水治理乃至通信、高铁、核电等技术引进方面百试不爽的成功模式，在污泥治理方面，虽已经过近十年的摸索，却不能得到很好的复制。简单引进国外的方式，不论是技术、造价还是管理等各方面，都存在与中国国情适用性不足的明显问题。不同的国家和地区因为各自不同的地理条件和经济状况，所以对污泥进行处理、处置的政策管理各不相同，即使地理环境相近的国家，其采用的策略亦有很大差异。对于中国的污泥处理处置技术路线选择，至少有以下几个重要的因素需要考量。 稳定化、减量化、无害化优先，重视资源化可能。中国先后颁布了城镇污水处理厂污泥处置的一系列国家和行业标准，明确了“减量化、稳定化、无害化、资源化”的原则，也推广了一批污泥处理处置项目。面对不容乐观的污染现状，率先解决安全稳定化和减量化是当前之急需，实现资源化任重道远。在资金仍不富裕的背景条件下，把稳定化、减量化作为当前最紧迫的任务首先完成，并保证其安全、稳定，是现阶段理性和现实的选择。在这方面主要的难题是如何在低成本前提下完成，将湿污泥脱水至含水率60%甚至50%以下，并保证处理后污泥的安全稳定。 成本和管理能力制约。现阶段，在地方政府债务压力日益加重、税源收入不足、融资模式尚未突破并反而受限的前提下，虽然对环保的重视和政策性资金的支持，但不可否认污泥处理处置将带来额外的投资压力。即使在一些投入较高的项目，如上海石洞口焚烧、上海白龙港消化、高碑店污泥消化、重庆唐家坨消化及热干化项目等，由于国内泥质特殊、高额运行成本和运营管理能力等因素的限制，很多后期运行并不顺利。未来，当面对更多的中小污水厂、县，镇级政府和中西部地区的需求和实际条件，成本管理能力都将成为重大制约因素。 运输条件、项目用地等限制。项目占地，尤其是扰民问题，随着城市化和公民维权意识的提高，变得越来越棘手。在污泥处理环节的技术路线选择中，污水处理厂规模、设施占地会直接限制配套污泥设施的技术路线选择，而从一个城市统筹考虑，污水处理厂的分布情况、运输条件等方面都成为选择污泥处置路线必须要考虑在内的因素。在小型污水厂建设消化设施无法实现规模经济，在城市内的污水处理厂建设堆肥项目则会在场地和扰民方面受到限制。如果要建立集中的大型热解碳化、污泥焚烧、热干化或者混烧设施，那么将其他污水处理厂的污泥，事先做初步干化再运输会节省运费。再比如，西部土地资源广阔应妥善利用以降低成本，污泥堆肥的破题在于后端产业链的一体化;而在土地相对紧缺的东部城市，技术路线选择要倾向于减量化更明显、项目占地更少的技术路线，同时还需考虑臭味扰民等问题。
3、“干化+焚烧”或成为现阶段理想方案 2011 年3 月，住建部和国家发改委发布《城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南(试行)》，介绍了4 种污泥处置方式及相关技术，分别是污泥土地利用、填埋、建材利用、焚烧。 1)土地利用 是指将经处理后的污泥或污泥产品用于土地作为肥料或土壤改良材料。土地利用在发达国家取得了良好的效果，主要是与农业实现了紧密联系。反观国内，污泥土地利用的道路走得异常艰难，由于以前工业污水和生活污水长期混同处理，出于对污泥中重金属风险的考虑，污泥制成的“有机肥”被农业部禁止进入农田，只能用作绿化土、填埋土、路基土等。
多个城市填埋场超负荷运行
作为最“便利”的污泥处置方案，目前面临的阻力愈发增大。脱水后的污泥较为黏稠，无法堆积，会影响垃圾填埋场的机械作业，导致缩短垃圾填埋场的使用寿命。其次，污泥很容易堵塞垃圾填埋场的渗沥管道，影响其排水系统的正常运行。再次，有机物含量高的污泥散发恶臭，还会产生甲烷等温室气体，影响垃圾填埋场的稳定性，延长封场的时间。近年来国内垃圾处理能力不足的矛盾愈发突出，多个城市的垃圾填埋场面临提前满填封场，因此填埋场拒绝接收污泥的案例屡见不鲜，而这些污泥往往被不当弃置，带来巨大的二次污染风险。
3)建材利用
是指通过将污泥固化，制作特殊用途的材料，包括煅烧陶粒或砖、水泥基交通降噪材料、垃圾填埋场覆土材料、吸附材料和建筑材料等。建材化曾经以低成本方式在国内出现，但由于在实际应用中发生普遍的品质低劣和二次污染现象，也已不被行业所普遍认可。从发达国家的成功案例可以发现，建材化如果想做到足够的安全，成本并不具备优势。
4)焚烧
是使污泥中的可燃成分在高温下充分燃烧，最终成为稳定的灰渣。焚烧法具有减容、减重率高，处理速度快，无害化较彻底，余热可用于发电或供热等优点。近年来，焚烧法采用了合适的预处理工艺和先进的焚烧方法，满足了越来越严格的环境要求。欧美国家进入八十年代末期，由于污泥在农用、填埋、投海方面的各种限制条件和不利因素日益突出，污泥热干化及焚烧技术在欧美国家得到了成功应用，使得污泥干化和焚烧技术在国外发达国家广泛推广开来，目前已经成为最主要的处置方式。在国内，虽然污泥处理处置普遍程度低，焚烧处置案例也相对较少，但最近几年明显迎来了较快发展。
住建部、发改委提出的4种污泥处置方式比较
内至少在以下几个方面具备大力发展污泥焚烧处置的先决条件：1、国内固废处理能力面临较大缺口，对污泥的减量化提出更高要求;2、国内热电厂、水泥窑、砖窑数量众多，污泥经过预处理和初步的脱水浓缩后可运送至上述各类设施进行焚烧，只需要进行一定的工艺和设备改造，无需重建焚烧设施，减少了投资规模和资金压力;3、近年来国内垃圾焚烧行业快速发展，在二噁英、飞灰控制等方面积累了大量经验可供污泥焚烧借鉴，处理效果在重要指标上基本达到欧盟标准，二次污染风险大幅降低;4、现有和预期的补贴政策可显著改善项目盈利能力。结合国内污泥处理处置行业面临的各类条件可以判断：填埋的处置方式将逐渐被摒弃;土地利用、建材利用等可能在部分地区的个别项目上取得良好的效果，但大范围推广阻力较大;从总体上衡量，“干化+焚烧”是现阶段国内污泥处理处置的理想方案。 三、我国污泥处理行业政策环境分析 1、现有补贴不足 2009 年，由住房和城乡建设部、环保部和科技部联合发布的《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策(试行)》明确了污水处理费应包括污泥处理处置运营成本，相关规定包括：“地方人民政府应进一步提高污水处理费的征收力度和管理水平，污水处理费应包括污泥处理处置运营成本;通过污水处理费、财政补贴等途径落实污泥处理处置费用，确保污泥处理处置设施正常稳定运营”;“各级政府应加大对污泥处理处置设施建设的资金投入，对于列入国家鼓励发展的污泥处理处置技术和设备，按规定给予财政和税收优惠;建立多元化投资和运营机制，鼓励通过特许经营等多种方式，引导社会资金参与污泥处理处置设施建设和运营”。 但从过去几年的实际情况来看，上述规定的落实还需要一套有效的手段和方式。由于污泥处理处置设施所需费用昂贵及市场机制的不成熟，依靠企、事业单位投资存在较大难度。目前，更多的是政府参与污泥处理处置的市场，对污泥处理处置加以引导，对采用国家鼓励和推荐的污泥处理处置最佳可行技术和设备，给予政策上的倾斜以及财政和税收优惠。 长期来看，在污水处理费用中征收污泥处理费用是大势所趋，但从当前情况来看，处置费用的征收需要存在较大阻力。我国现行收取的污水处理费用较低，尚无法保证污水厂的正常运行，而推行在污水处理费中加入污泥处理、处置费，又将在一定程度上加重被征收者的经济负担。因此，在未来较长一段时间内，补贴将是污泥处理处置资金的主要来源。
部分国内城市污泥处理补贴情况
2、监管加强，引导投资纠偏
自“九五”期间首次公布环境保护规划至今，国内已经在环保领域进行了积极的投入，但效果不达预期。一方面，粗放式发展导致各类污染集中爆发，现有投入水平不足以减缓环境恶化;另一方面，环保投入主要集中于“后端”的污染物治理环节，导致投入效率不高。雾霾污染去年在全国范围的大爆发，引发了对于环保行业投入效率的思考。要保证有限的环保投入实现效用的最大化，一方面环保工作的重心需要前移，从后端的污染物治理向前端的减排倾斜;另一方面，环境监管工作力度必须大幅加强，避免污染物转移，导致环保工作治标不治本。
2014年4 月24 日，十二届全国人大八次会议表决通过了新修订的环境保护法，于2015 年1 月1 日起施行。作为环境保护领域的基础性、综合性法律，新《环境保护法》在法律责任、公众参与、政府监管等方面实现了诸多突破，为进一步保护和改善环境、推进生态文明建设提供了有力的法制保障。
除了大幅提高企业违法成本、扩大环境诉讼主体提高民众参与度等方面，新环保法在环境监管方面提出了诸多规定，以完善环境监测制度。新修改的环保法确立了多重的监督机制，明确了政府的保护监督管理职责。新法通过规范制度来保障监测数据和环境质量评价的统一，规定国家建立、健全环境监测制度。国务院环境保护主管部门制定监测规范，会同有关部门组织监测网络，统一规划设置监测网络，建立监测数据共享机制;监测机构应当遵守监测规范,监测机构及其负责人对监测数据的真实性和准确性负责。环境监管力度加强可有限引导投资方向，过往“巨量污泥去向不明”的情况将出现根本性变化。 四、我国污泥处理行业市场环境分析
水处理倒逼污泥处理提速。近年来，在水处理领域，国内环保工作取得了显著的成效，污水处理的总量和处理率都实现了快速的提升。与此同时，工艺路线决定了大部分污染物质被转移到污泥当中，如果不严控污泥处理环节，那么我国千亿元污水处理的投资换来的就只是“污染转移”。目前，国内超过80%的污泥没有得到安全处置而流入环境，污泥问题已经成为制约污水行业发展的瓶颈。
我国污泥处理行业主要企业简介
截止到2014 年底，全国设市城市、县累计建成污水处理厂3362座，污水处理能力达到1.59亿立方米/日。按照含水率80%计算，2015 年，全国污泥产量将超过3500 万吨，并保持约8%左右的年化增速。
《“十二五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》提出“十二五”期间我国拟新增污泥处理和处置设施投资347 亿元，考虑到未来中小城市和乡镇一级污水处理率将继续提升、处理标准可能有所提高，监管力度大幅加强，以及居民和工业用水量持续增长，污泥处理投资依然面临较大缺口。以“十二五”规划投资水平作为参照，预计污泥处理的潜在市场空间至少将达到500 亿元。
2014-2020年我国污泥产生量预测
（来源:中国产业信息网） |
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