1.1卫生填埋

　　卫生填埋操作相对简单，投资费用较小，处理费用较低，适应性强。但是其侵占土地严重，如果防渗技术不够，将导致潜在的土壤和地下水污染。污泥卫生填埋始于20世纪60年代，到目前为止已经发展成为一项比较成熟的污泥处置技术。污泥填埋是欧洲特别是希腊、德国、法国在前几年应用最广的处置工艺。由于渗滤液对地下水的潜在污染和城市用地的减少等，对处理技术标准要求越来越高（例如德国从2000年起，要求填埋污泥的有机物含量小于5％），许多国家和地区甚至坚决反对新建填埋场。1992年欧盟大约40％的污泥采用填埋处置，近年来污泥填埋处置所占比例越来越小，例如英国污泥填埋比例由1980年的27％下降到1995年的10％，预计到2005年将继续下降到6％[43]。

　　据Biocycle杂志的调查表明：2000年美国大部分污泥被有效利用，21个州的50％以上的污泥被循环利用，4个州的50％以上的污泥被填埋，5个州的50％以上的污泥被焚烧。调查的40个州中，有5个州没有污泥陆地填埋处置，17个州没有污泥焚烧处理[42]。由此表明：美国的污泥的主要处置方法是循环利用，而污泥填埋的比例正逐步下降，美国许多地区甚至已经禁止污泥土地填埋。据美国环保局估计，今后几十年内美国6500个填埋场将有5000个被关闭。这意味着填埋并不能最终避免环境污染，而只是延缓了产生的时间[1]。

　　另外，自从1996年10月，英国对污泥陆地填埋处理征收一定的税收，结果污泥农用重新引起了人们的兴趣，因为它是一种经济可行的方法[44]。

1.2污泥农用

　　污泥农用投资少，能耗低，运行费用低，其中有机部分可转化成土壤改良剂成分，因此污泥土地利用被认为是最有发展潜力的一种处置方式。这种处置方式是把污泥应用于农田、菜地、果园、林地、草地、市政绿化、育苗基质及严重扰动的土地修复与重建等。科学合理地土地利用，可减少污泥带来的负面效应。林地和市政绿化的利用是一条很有发展前途的利用方式，因为它不易造成食物链的污染。污泥还可以用于严重扰动的土地如矿场土地、建筑排废深坑、森林采伐场、垃圾填埋场、地表严重破坏区等需要复垦的土地。这些污泥利用方式减少了污泥对人类生活的潜在威胁，既处置了污泥、又恢复了生态环境[9]。

　　影响污泥农用的主要因素是重金属污染、病原体、难降解有机物及N、P的流失对地表水和地下水的污染。目前对重金属污染研究较多，主要集中在污泥农用后土壤耕作层重金属的变化，作物各部位富积量，存在形态及其影响等。大量的研究表明：近十几年来，城市污泥中重金属含量呈下降趋势，只要严格控制污泥堆肥质量，合理施用，一般不会造成重金属污染。

　　为提高污泥农用效率、减少有害物的含量可采取将污泥制成有机－无机复合肥料，适当添加钾肥以补充肥料中钾的不足，另外，在经济政策上应当给予生产污泥复合肥的单位和个人以优惠[16]。

　　污泥农用正在成为世界各国主要的污泥处置方法。英、美、法等许多国家城市污泥的农用率在70％以上，有的高达80％以上[12]。下表为1998年世界各国污泥产量和处理状况[44]。

 

世界主要国家污泥产量和处置状况

　　注:“a”资料来源：赵丽君等，污泥处理与处置技术的进展，中国给水排水，2001，Vol.17.No.6:23-25.）

 

　　由上表可以看出：大部分欧洲国家的污泥以填埋为主，美国和英国的污泥以农用为主，日本的污泥则以焚烧为主，而我国污泥处理处置大部分以农用、简易填埋处理为主。

　　总之，污泥农用和陆地填埋是大多数国家污泥处置的两种最主要方法。农用和陆地填埋方案的选择很大程度上取决于各国政府有关的法律、法规和污染控制状况 ,同时也与国家的大小和农业发展情况有关。

　　近年来，随着污泥农用标准（如合成有机物和重金属含量）日益严格的趋势，许多国家，如德国、意大利、丹麦等污泥农用的比例不断降低，而污泥填埋的比例有增加的趋势。但也有一些国家，如美国、英国和日本等污泥农用的比例呈增加趋势，填埋呈减少趋势[15]。

1.3污泥焚烧

　　以焚烧为核心的处理方法是最彻底的处理方法，它能使有机物全部碳化，杀死病原体，可最大限度地减少污泥体积，但是其缺点在于处理设施投资大，处理费用高，有机物焚烧会产生二噁英等剧毒物质。自1962年德国率先建议并开始运行了欧洲第一座污泥焚烧厂以来的20年中，焚烧的污泥量大幅度增加[14]。在国外，特别是西欧和日本已得到了广泛的应用，在日本，污泥焚烧处理已经占污泥处理总量的60％以上，欧盟也在10％以上。

　　为防治焚烧产生二噁英等有害气体，要求焚烧温度高于850℃。焚烧后产生的焚烧灰可以改良土壤、筑路，制砖瓦、陶瓷、混凝土填料等。此外，已经有一些公司正在开发将脱水污泥制成燃料以发电的新技术[16]。在国内由于其一次性投资和处理成本大、焚烧烟气需进一步处理等问题而一直未得到应用[17]。

1.4污泥干化和热处理

　　污泥干化能使污泥显著减容，体积可以减少4～5倍，产品稳定、无臭且无病原生物，干化处理后的污泥产品用途多，可以用作肥料、土壤改良剂、替代能源等。早在20世纪40年代，日本和欧美就已经用直接加热鼓式干燥器来干燥污泥，经过几十年的发展，污泥干化技术的优点正逐步显现出来[18]。

　　由于污泥热干燥技术要求和处理成本较高，管理较复杂，所以这项技术直到20世纪80年代末期瑞典等国家的成功应用之后才在西方发达国家推广。污泥低温热处理技术无害化和减量化彻底，其地位已经逐渐增强，研究表明：低温热解是能量净输出过程，成本低于直接焚烧[19]。

1.5污泥堆肥

　　堆肥化技术是国际上从60年代迅速发展起来的一项新兴生物处理技术。70年代以后由于污泥产生的环境问题和填埋技术的缺点日益突出，污泥堆肥技术引起了世界各国的广泛重视，并成为环保领域的一个研究热点，这时人们开始考虑利用堆肥化技术取代部分传统的物理化学方法。进入80年代之后，日本、韩国以及欧美一些国家相继研究开发出封闭式发酵系统，以机械方式进料、通风和排料，虽然设备投资较高，但是由于自动化程度高、周期短，日处理量大，污泥处理后质量稳定，容易有效利用，而且可以有效控制臭气和其他污染环境的因素，所以综合效应好，日本神户、大阪等地已经开发出多种发酵仓工艺系统[16，20]。

　　各种堆肥工艺各有优、缺点，都在不断地完善和发展。美国20世纪80年代初开发了比较完善的Beltsville好氧堆肥法。污泥连续发酵工艺是目前国际上较为先进也是较为普遍使用的处理方法，已在美国、日本、欧洲广泛采用。在美国、德国、荷兰等发达国家，污泥堆肥大多由污水处理厂出资，国家资助并交专业公司承包产业化经营，污泥处理和处置按照市场经济规律运转，发展趋势良好。日本于1954年建立第一座污泥堆肥中心，到20世纪90年代末已建成了35座堆肥厂，许多大型的堆肥厂的发酵仓和生产线以及袋装产品很具规模，且机械化、自动化程度较高。美国1973年只有少数几家污泥堆肥厂，到目前为止美国已经建成数以百计的污泥堆肥厂。虽然国外将污泥堆肥处理后制成复合肥已经相当普遍，但是国内污泥堆肥的商品化生产正在蓬勃地发展中[14]。我国的深圳、太原、石家庄、西安等地已经出现了污泥堆肥产品。

　　污泥循环利用主要当作肥料用于农业或林业。但是，对食品的清洁生产和人类无污染食品消费的关注可能会增加对污泥处理问题的争论。一方面，公众将鼓励循环利用计划，而另一方面，对洁净和健康食品的需求将会增加对污泥利用的限制[48]。

1.6海洋倾倒

　　海洋倾倒操作简单、对于沿海城市来说其处理费用较低，但是，随着生态环境意识的加强，人们越来越多地关注污泥海洋倾倒对海洋生态环境可能存在的影响。美国于1988年已禁止污泥海洋倾倒，并于1991年全面加以禁止。日本对污泥的海洋投弃作了严格的规定。中国政府于1994年初接受3项国际协议，承诺于1994年2月20日起不再海上处置工业废物和污水污泥[3]。海洋倾倒在英国尤其流行，因为与其他方法相比，其费用相当低。但是从1998年底，欧共体城市废水处理法令（91／271／EC）已经禁止其成员国向海洋倾倒污泥[44]。

1.7污泥处理处置费用分析

　　污泥处理及处置费用是昂贵的，约占全部基建费用的20～50%，甚至为70%。在我国城市污水处理厂中，传统的污泥处理工艺处理费用约占污水处理厂总运行费用的20%～50%，其投资占污水处理厂总投资的30%～40%[15]。

　　欧洲国家花在污泥管理方面的费用超过100亿欧元，其中15亿欧元花在污水处理厂污泥以及数目不详的类似污水污泥的工业污泥处理上。由于污泥农业利用难度的增加，所以有必要建设一些焚烧厂，从而使处理费用升高3～4倍[48]。

　　限制污泥农用的经济后果是相当大的。如果依靠限制的可供选择的处理方法，处理成本将由农用的75欧元／吨上升到焚烧的400欧元／吨。据德国的数据显示：污泥热处理费用将达到600欧元／吨。因此，排除有问题的化合物可能是经济的解决办法[45～47]。

　　总之，各国应当根据自己的地理位置、环境状况，经济实力、交通等因素来综合确定哪一种处理方法较为适合。

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