武汉市污泥处理处置面临的基本形势及对策探讨

齐同湘，吴 思

（武汉市规划研究院，湖北 武汉 430014）

1 武汉市污泥处理处置现状分析

1.1 污水厂现状

武汉市从1984年开始建设污水处理厂，并于1990年开始正式运行，至2010年年底，武汉市都市发展区范围内已建成污水处理厂16座，总规模195万t／d［1］，具体情况如表1所示。

表1 武汉市都市发展区污水处理厂现状

1.2 污泥现状

1.2.1 污泥现状产量

武汉市主城区已建成的12座污水处理厂中正常运行产泥的污水厂有9座，主城区外已建和在建的8座污水厂中正常运行的有4座，目前，污水厂的污泥脱水后含水率平均在75%～80%左右，2010年武汉市主城区脱水污泥总产量为226419t，产泥率为1.66～9.13t湿污泥／×104m3污水；主城区外脱水污泥总产量为38902t，产泥率为4.32～5.4t湿污泥／×104m3污水。因此截至2010年年底，武汉市已建成16座城镇集中式污水处理厂，日产污泥（80%含水率）约730t。

1.2.2 污泥现状泥质

武汉市主城区各污水处理厂现状泥质特性见表2。

表2 各污水处理厂现状污泥特性

1.3 污泥处理处置现状

目前武汉市都市发展区范围内正常运行产泥的污水厂有13座，仅三金潭污水厂建有污泥厌氧消化池，其余污水厂污泥处理主要采用离心脱水和带式脱水等机械脱水方式脱水，脱水污泥的最终处置方式均为委托外运填埋。

1.4 污泥处理处置建设项目及发展情况

目前武汉市三金潭污水厂消化池已调试运行，已批复立项准备建设武汉市亚行三期环境改善项目污泥处理子项（表3）、陈家冲污泥处理项目。

表3 亚行三期污泥项目工程

近两年来，随着武汉市对污水厂污泥处理处置的重视，越来越多的企业参与到污泥处理处置事业中来，比如湖北省华新水泥公司拟将脱水60%的污泥运至黄石水泥窑焚烧制成水泥骨料，湖北亚东水泥有限公司计划新建一条水泥生产线协同处理城市污泥，湖北博时城乡环境能源公司已建成运行污泥炭化处理示范工程，湖北和远新能源科技有限公司已动工建设利用复合酶－OSA污泥减量技术和太阳能－热泵污泥干化技术处理市政脱水污泥工程。

1.5 污泥处理处置存在的主要问题

由于历史与体制的原因，我国排水行业历来“重水轻泥”，武汉市也不例外，近几年来武汉市城市基础设施建设主要以污水处理厂为主，而污泥作为污水处理的产物并没有受到足够的重视，主要是因为以前污泥量较小，对环境的危害程度没有现在严重。随着污水厂大规模建设并相继投产运营，污泥的产量急剧增加，目前全市的污泥量接近730t／d，污泥的处理处置问题凸显出来，亟需解决污泥出路问题。

目前武汉市污水厂污泥未考虑污泥干化等常规处理设施，仅采用浓缩、脱水等处理，处理效率偏低，污泥含水率普遍高达80%，运往垃圾场填埋后，由于污泥细小，可能造成垃圾场渗滤收集系统的堵塞，同时如此大量的剩余污泥进入垃圾场，势必会影响垃圾场的正常运行，降低垃圾场的处理能力，缩短垃圾填埋场的使用寿命。目前武汉市垃圾填埋场已不接纳此类污泥。同时这些污泥含水率高，呈糊状，给储存、处理、运输等环节带来极大困难，造成现有污水污泥出路不畅。因此未来应根据污泥现状泥质的特性，寻找合适的污泥处理处置方式。

同时，武汉市目前没有专门的污泥处置设施，现有污泥的外运填埋如处理不当，将不可避免地造成二次污染。污泥处理处置的失效不仅是污水处理厂全部功能实现的问题，而且作为城市水资源与水环境的结点其整体功能也将随之失效，污泥对地表水和地下水的污染甚至会造成更为严重的环境灾害。

2 武汉市污泥处理处置面临的基本形势

2.1 污水处理厂污泥处理处置的紧迫形势

截至2010年年底，武汉市已建成16座城镇集中式污水处理厂，日产污泥（80%含水率）约730t，按武汉市污水处理厂的建设速度和规划规模，污泥产量在相应的规划期内还将处于高速增长阶段。依据《武汉市主城区污水收集与处理专项规划（2010～2020）》，主城区污水厂规划处理总规模将达到369万m3／d。另外都市发展区污水厂规划处理规模为244.5万m3／d，远城区（不在都市发展区范围内，仅前川和邾城）污水厂规划处理规模为20万m3／d。根据环保部及规划部门对水环境保护的要求日益提高，大部分污水厂的尾水排放标准将由原来的GB18918－2002一级B标准提高至一级A标准［2］，因此污水厂污泥量远期将大大增加。通过污泥量预测，至规划远期，武汉市各污水厂的干污泥总量约894.8t／d，如果按处理到含水率80%的要求，则运出厂外的污泥总量约2986t／d；如果按环保部“十一五”期间对污泥减量化的要求，污泥含水率不得大于50%运出厂外［3］，则运出厂外的污泥总量约1194t／d。

因此，武汉市现有已建及在建污泥处理处置设施总规模还远不能满足污水厂正常运转和持续发展的需要。

2.2 武汉市污泥处理处置面临的政策形势

2000～2010年期间，国家相关单位相继颁布了《城市污水处理及污染防治技术政策》、《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策（试行）》（建城［2009］23号）、《污水处理厂污泥处理处置最佳可行技术导则》、《关于加强城镇污水处理厂污泥污染防治工作的通知》（环办［2010］157号）、《城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南（试行）》（建科［2011］34号）［3～8］。当前我国污泥处理处置事业处于初步发展阶段，这些政策体现了节能减排、资源循环利用和土地节约利用政策的要求，明确了污水处理厂污泥处理处置技术的发展方向和技术原则，对指导各地开展城镇污水处理厂污泥处理处置技术的研发和推广应用、促进工程建设和运行管理、避免污泥二次污染、保护和改善生态环境、促进节能减排和污泥资源化利用等具有重要意义。

2010年12月湖北省住房和城乡建设厅根据国家下发的有关规定制定了《关于加强全省城镇污水处理厂污泥处理处置劳动的意见》，对全省污泥处理处置设施建设、监管、投融资体系以及组织领导等提出了指导意见和明确要求，为加快推进湖北省城镇污水处理厂污泥无害化处理处置和资源化利用工作提供了政策支持［9］。

我国对污泥处理处置的认识是在近几年才逐渐展开的，存在国家层面的法律法规缺失的问题，这也导致了武汉市缺乏对城市污泥处理处置的相关规定，目前市水务局、环保局和城管局等行政主管部门对城市污泥处理处置都具有管理职能，但未能形成有效的管理机制，造成管理和监管缺位。

2.3 武汉市污泥处理处置面临的资源形势

武汉市有多种可用于污泥处理处置的资源条件，如土地利用、焚烧和填埋资源，各种资源条件的优缺点分析如下。

2.3.1 土地利用条件

污泥土地利用主要通过堆肥进行农用或通过无害化及稳定化处理后进行土壤改良。林地和市政绿化的利用因不易造成食物链的污染而成为污泥土地利用的有效方式。污泥用于严重扰动的土地（如矿场土地、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）的修复与重建，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。

2.3.2 农业利用消纳的资源条件

根据土地利用变更调查数据分析，到2020年，武汉市耕地保有量将不低于338000hm2（507万亩）。

可见武汉市农用地规模较大，可消纳污泥产品量大。根据《城镇污水处理厂污泥处置 农用泥质》（CJT 309－2009），施用符合标准的污泥时，一般每年每亩用量不超过7.5t（以干污泥计），连续在同一块土壤上施用不得超过10年，则仅耕地年可消纳污泥量253.5万t。不过由于污泥中含有部分重金属和其他有毒物质，且目前国内相关标准缺失，难以控制土壤中积累的重金属和其他有毒物质含量对农作物的影响，同时污泥制肥尚无产品消纳体系，堆肥产品无法保证稳定持续的消纳，且一旦不慎造成污染进入食物链，后果将十分严重难以挽回。

2.3.3 绿化利用消纳的资源条件

武汉市主城区现状绿地总面积为25.17km2，规划公园绿地、生产绿地总量分别为74.04km2和5.01km2。新城组群现状绿地面积总量为22.36km2，规划公园绿地和生产绿地面积分别为74.38km2和26.03km2。

武汉市绿化用地规模较大，可消纳污泥产品量大，由于该方式污泥产品不进入食物链，在保证环境安全前提下，可有效解决污水污泥出路问题。但是此方式缺乏污泥产品施用地域、方式、数量整体的规划。

2.3.4 矿区恢复消纳的资源条件

武汉市在蔡甸区、江夏区等共有7610hm2废弃砖瓦厂、矿山用地需进行土地复垦和改造。

污泥经过干化或者石灰（水泥）稳定后，不仅其含水率大大降低、病菌杀灭，其物理性能也得到较大改善，可作为部分建设场区的填方土源。但开采矿区为企业使用，需相关政策才能保证该种消纳方式使用。

2.3.5 焚烧条件

考虑环保部门要求，污泥不宜采用直接焚烧方式，已避免造成环境二次污染，同时污泥的建材利用等综合处理措施需在干化前提下实施，本次焚烧条件分析以干化条件分析为基础。由于武汉市污泥热值尚不能支持自身干化需要，外来能源的补充就成为污泥干化最重要的制约因素。武汉市内现有青山热电厂、武昌电厂、关山热电厂、阳逻电厂、沌口电厂、武钢电厂、武石化电厂、晨鸣纸业自备电厂、葛化祥龙电厂、东西湖世源热电等，装机规模为425.15万kW，武汉市已建及在建垃圾焚烧厂有5座，分别为长山口、滠口、青山、新沟和锅顶山垃圾焚烧厂，现有水泥厂有阳逻亚东水泥厂，在武汉市周边100km范围内还有华新水泥黄石、大冶和赤壁等生产厂。

武汉市目前在三环线周边分布的电厂和垃圾焚烧厂较多，能源分布较广，为污泥干化提供了良好的能源条件。同时干化后产品可与煤掺烧补充能量，达到资源循环利用效果。但是这些电厂余热已开发利用，且掺烧对现有锅炉本身存在不利影响，无相关政策鼓励企业积极参与。

2.3.6 卫生填埋条件

武汉 市 内 目 前 共 有 长 山 口 （2000t／d）、陈 家 冲（2100t／d）2处在运行的垃圾填埋场，尚有千子山规划垃圾填埋场待建，处理规模为1500t／d。

卫生填埋以其成本地、易实施的优点，在污泥处置中占据了重要位置，同时作为污泥处置基本和安全手段，污泥填埋场地的控制必不可少。目前由于武汉市垃圾焚烧处理设施处于大规模建设期，现有垃圾填埋场处理能力较大，可有效接纳污水污泥的填埋需求。但是考虑土地利用价值及不可再生性，土地填埋不可持续，且选址难度较大，同时若脱水污泥不符合垃圾填埋场的剪切强度要求，勉强填埋会影响填埋场的透水透气性能及覆土，缩短填埋场使用寿命。

3 解决武汉市污水厂污泥处理处置现状的基本对策

3.1 尽快编制完成相关专项规划

随着城市发展污水厂污泥产量显著增加，污泥处理处置已经成为政府、行业专家和公众共同关注的焦点，2008年武汉市规划研究院启动了新一轮《武汉市污水厂污泥处理处置专项规划》的编制工作，并于2010年正式开始编制，以指导污泥处理处置项目的实施。在专项规划的编制过程中，面临许多难点和意见分歧，给污泥规划方案的确定造成了诸多困难，经过多番协商和修改，目前已基本完成专项规划的编制工作，政府应尽快完成规划的审查和批复工作。

3.2 确保按期建设近期成熟项目

按现状污水厂规模和在建（含已立项）污水厂规模预测污泥量，到2013年，武汉市污泥总量为干污泥342.9t／d、80%含水率的湿污泥为1714.5t／d。近期应完成在建及已立项的污水厂污泥处理处置项目，包括华新水泥龙王嘴污泥深度脱水加外运水泥厂协同处置项目（80%含水率污泥150t／d）、北京恒通陈家冲污泥堆肥项目（80%含水率污泥220t／d）、亚行三金潭污泥热干化项目（80%含水率污泥100t／d）、亚行南太子湖污泥石灰稳定项目（80%含水率污泥50t／d）和亚行落步嘴污泥热干化项目（80%含水率污泥200t／d）。建设长山口基地的污泥卫生填埋工程，规模为80%含水率污泥400t／d。完成各污水厂厂内污泥含水率控制工程，包括近期所有在建及已立项污泥处理处置项目中未明确集中处理的污水处理厂，分别为汤逊湖、豹澥、沌口、纱帽、纸坊、黄金口、蔡甸、高桥污水处理厂，总计规模80%含水率污泥167.5t／d。同时建设汉西污水处理厂污泥消化工程，规模为80%含水率污泥200t／d。这些近期工程的建设将处理86.8%的含水率80%的污水厂污泥。

3.3 尽快开展相关研究

3.3.1 污泥处理处置方式研究

污泥的处置方法各有利弊，也在不断发展，对于武汉市来说不宜局限于一种处置方法。污泥处理处置方式的选择应有利于污泥处理处置的全过程安全风险控制，确保污泥处理处置系统满足城市环境保护的要求；有利于污泥处理处置的市场化运营，促进污泥资源化利用；有利于污泥处理处置项目的顺利推进，确保污泥处理处置各阶段目标的实现；有利于污泥处理处置新技术的应用，探索与武汉市相适应的处理处置技术路线。

通过对武汉市污泥泥质进行分析可知，各厂污泥含水率在75%～85%，均需要经过脱水处理才能满足各种处置方式的需求；将各厂干污泥重金属含量与各项泥质指标对比可知，龙王嘴污水厂污泥相对于园林绿化用泥Cd超标，汤逊湖和南太子湖污水厂的Zn含量严重超标，沌口污水厂污泥相对于部分泥质Pb含量超标，汉西相对于部分泥质Cd含量超标；而各厂污泥干基中有机物含量均能满足园林绿化、农用以及土地改良对有机物含量的需求，只有龙王嘴和三金潭污水厂污泥干基中有机物含量满足单独焚烧对有机物的需求；另外各厂干污泥肥分（总氮＋总磷＋总钾）均能满足土地改良、园林绿化以及农用泥质对肥分的要求；但是各厂热值均偏小，且不能满足焚烧对干污泥中热值的需求，因此对各厂脱水污泥进行焚烧皆需要热源，利用工业余热、废热先将污泥进行干化，提高污泥的热值再进行焚烧，是经济有效的方法，干化后的污泥可送入水泥厂、热电厂焚烧。

3.3.2 污泥处理处置产业政策研究

政府应制定鼓励多元化投资的政策，在争取政府划拨污泥处理处置专项资金的同时建立多元化的污泥处理处置融资渠道，广泛吸纳国内外各类资本，鼓励成立专业污泥处理处置企业，实现污泥的集约化和产业化经营；制定保障污泥产品出路的政策，对污泥资源化利用产品优先采购；采取鼓励和扶持污泥处理处置产业发展的财政、税费优惠措施，以财政补贴、税费减免等经济杠杆引导和支持企业从事污泥处理处置工作；同时对在特许期限内，因政策调整而利益受损的公司进行补偿；鼓励污泥无害化和资源化的科学研究与技术进步，优先给予“三项经费”立项与资助，用于污泥无害化处理与综合利用技术改造的贷款，政府给予贴息扶持。

3.3.3 污泥处理处置监管政策研究

污泥的处理处置监管主要可以从以下3个方面来考虑。一是源头监管：污水厂是污泥产生的源头，污泥处理处置的监管是目前污水处理厂监管的重要工作之一，各污水处理运营单位必须建立污泥产期、产量、去向等详细台账，健全相关管理制度，各厂在生产报表中上报污泥量和脱水污泥含水率，以便进行核查。二是转移监管：污泥产生后要进行处理处置，则必须进行转移运输，而运输公司或运输车辆必须置于监管之下，污泥运输应采取密封措施，防止沿途抛洒，更不得随意倾倒，避免在运输过程中产生二次污染。环保的危险废弃物转移联单管理办法是个有效的办法，可以借鉴。三是处置监管：污泥的处置方式及产品最终去向必须得到监管，防止企业在盈利驱动下，会在可减少成本的环节钻空子，让污泥最终得到安全有效的处置。

3.3.4 污泥处理处置资金政策研究

目前，由于污泥的偷排或不妥当的处理处置会带来环境的二次污染，同时也严重影响污水处理的效果，且污水处理费收费不到位、收费水平过低，同时污泥处置要涉及到多部门、多企业，需要建立一个完整的产业链，不是一个企业可以解决的，需要政府系统规划、组织协调其设施的建设与运行，因此政府承担了污泥处置设施投资、建设的责任。政府应从污泥处理处置费用纳入污水处理费以及污泥处理处置费用由政府列入专项资金进行管理两方面尽快开展武汉市污泥处理处置工程资金政策研究，促进污泥处理处置产业化发展。

4 结语

（1）按武汉市污水处理厂的建设速度和规划规模，污泥产量在相应的规划期内还将处于高速增长阶段。现有已建及在建污泥处理处置设施总规模还远不能满足污水处理厂正常运转和持续发展的需要，污水处理厂污泥处理处置的形势紧迫。

（2）当前我国污泥处理处置事业处于初步发展阶段，国家相关政策体现了节能减排、资源循环利用和土地节约利用政策的要求，但是在国家相关法律法规缺失的情况下，武汉市缺乏相关的污泥处理处置政策和管理机制。

（3）武汉市有多种可用于污泥处理处置的资源条件，如土地利用、焚烧和填埋资源，虽各有利弊，但是总体上规模较大，可消纳量较大，分别广泛，可选择性多样，这有利于确定武汉市污水处理厂污泥处理处置方式选择、设施布局等。

（4）在武汉市污水厂污泥处理处置面临的基本形势下，为解决污泥处理处置现状存在的问题应尽快完成专项规划的编制、近期污泥项目的建设及污泥处理处置方式、产业政策、监管政策和资金政策的研究。政府应制定鼓励多元化投资的政策，对污泥资源化利用产品优先采购，采取鼓励、扶持污泥处理处置产业发展的财政、税费优惠措施，制定风险补偿和科研资助政策，保证项目公司的利益，鼓励污泥无害化和资源化科学研究技术的进步。

［1］武汉市规划设计研究院，武汉市城市防洪勘测设计院.武汉市主城区污水收集与处理专项规划（2010～2020）［R］.武汉：武汉市规划设计研究院，武汉市城市防洪勘测设计院，2010.

［2］武汉市规划设计研究院.武汉市都市发展区污水处理厂尾水排放方案及用地控制规划［R］.武汉：武汉市规划设计研究院，2011.

［3］中华人民共和国环境保护部.关于加强城镇污水处理厂污泥污染防治工作的通知（环保［2010］157号）［R］.北京：中华人民共和国环境保护部，2010.

［4］中华人民共和国住房和城乡建设部，国家环保总局，中华人民共和国科学技术部.城市污水处理及污染防治技术政策［R］.北京：中华人民共和国住房和城乡建设部，国家环保总局，中华人民共和国科学技术部，2000.

［5］中华人民共和国住房和城乡建设部.城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策（试行）［R］.北京：中华人民共和国住房和城乡建设部，2009.

［6］中华人民共和国环境保护部.污水处理厂污泥处理处置最佳可行技术导则［R］.北京：中华人民共和国环境保护部，2010.

［7］中华人民共和国住房和城乡建设部，中华人民共和国国家发展和改革委员会.城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南（试行）（建科［2011］34号）［R］.北京：中华人民共和国住房和城乡建设部，中华人民共和国国家发展和改革委员会，2011.

［8］湖北省住房和城乡建设厅.城镇污水处理厂污泥处置及污染防治技术政策（试行）［R］.武汉：湖北省住房和城乡建设厅，2010.

［9］湖北省住房和城乡建设厅，湖北省环境保护厅，湖北省发展和改革委员会.关于加强全省城镇污水处理厂污泥处理处置劳动的意见［R］.武汉：湖北省住房和城乡建设厅，湖北省环境保护厅，湖北省发展和改革委员会，2010.