1.3 我国污泥无害化处理处置现状及出路
在我国经济迅猛发展的今天，生态环境保护显得更加重要，污水处理已提升到重要位置。“十一五”以来，我国污水处理行业快速发展，污水处理能力已与美国相当。据中国水网《中国污泥处理处置市场分析报告（2011版）》分析指出，2015年末，我国脱水污泥（含水率80%）年产量将超过4000万t，亟待处理。但是由于受到污水处理界“重水轻泥”倾向的影响，我国污泥的减量化、稳定化和无害化处理处置，一直未能得到全社会的重视和切实解决，污泥的处理处置成了老大难问题而隐患重重。所以，目前我国污泥的减量化、稳定化、无害化及资源化处理处置显得尤为重要。
1.3.1 我国污泥处理与资源化相关标准规范
与国外相对成熟的污泥处置标准相比，目前我国的污水污泥处置标准体系才刚刚起步。基于我国污泥处置的现状，在住房和城乡建设部的牵头下，国内从事城镇污水处理厂设计和运行的多家单位联合开展了标准研究。第一批标准已经公布，其他标准正在逐步制定和完善中。该系列标准还将结合我国的国情，逐步开展技术政策和技术规程的研究，形成具有我国特色的系列技术标准，规范我国的污泥处置工作，使城镇污水处理厂产生的污泥得到妥善处置，实现污泥减量化、稳定化、无害化，并逐步提高资源利用率。
目前，我国污泥处理处置与资源化利用相关的主要技术标准如下：
《城镇污水处理厂运行、维护及其安全技术规程》（CJJ 60—2011）
《城镇污水处理厂污泥处理技术规程》（CJJ 131—2009）
《城镇污水处理厂污泥泥质》（GB 24188—2009）
《城镇污水处理厂污泥处置分类》（GB/T 23484—2009）
《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》（GB/T 23486—2009）
《城镇污水处理厂污泥处置 土地改良用泥质》（CJ/T 24600—2009）
《城镇污水处理厂污泥处置 农用泥质》（CJ/T 309—2009）
《城镇污水处理厂污泥处置 林地用泥质》（CJ/T 362—2011）
《城镇污水处理厂污泥处置 混合填埋泥质》（CJ/T 23485—2009）
《城镇污水处理厂污泥处置 制砖用泥质》（CJ/T 25031—2010）
《城镇污水处理厂污泥处置 单独焚烧用泥质》（CJ/T 24602—2009）
《城镇污水处理厂污泥处置 水泥熟料生产用泥质》（CJ/T 314—2009）
《城镇污水污泥流化床干化焚烧技术规程》（CECS 250—2008）
另外，2009年我国又出台了《城镇污水处理厂污水污泥处理处置及污染防治最佳可行技术导则》; 2009年3月住房和城乡建设部、环境保护部以及科学技术部联合制定了《城镇污水处理厂污水污泥处理处置技术发展方向和技术原则》（试行）等。
现实情况是，如何落实这些标准和规范，使之不至于成为一纸空文，还有待于各级政府部门及相关工程技术人员进一步努力。
1.3.2 我国污水处理厂污泥处理现状
从国内已运行的城市污水处理厂的正常运行来看，污泥处理工艺包括污泥浓缩、稳定、脱水、最终处置4个主要过程。
污泥浓缩：主要包括重力浓缩法、气浮浓缩法、离心浓缩法等，其处理性能指标见表1-17。
表1-17 几种浓缩方法的比能耗和含固浓度
由表1-17可以看出，初沉污泥用重力浓缩法处理最为经济。对于剩余污泥来说，由于有机物含量高，浓缩困难，采用重力浓缩法效果不好，而采用气浮浓缩、离心浓缩则设备复杂、费用高，不适合我国国情。所以，目前国内推行将剩余活性污泥送回初沉池与初沉污泥共同沉淀的重力浓缩工艺，试验研究表明这种工艺的初沉池出水水质好于传统工艺。我国污泥重力浓缩方法占71.5%，机械浓缩占21.4%，气浮浓缩占7.1%。由于资金短缺，且污泥中有机物含量低，重力浓缩仍将是今后国内污水处理厂重要的污泥减量手段之一。
稳定：国内目前常用的方法是厌氧消化、好氧消化和污泥堆肥三种方式，并且污泥堆肥经不断深入研究，进步很快，正处在大面积推广的前夜；而热解和化学稳定方法或是由于技术的原因或是由于经济、能耗的原因而很少被采用。国内污泥各种稳定方法所占的比例为：无污泥稳定占55.70%，厌氧消化占38.04%，污泥堆肥占3.45%，好氧消化占2.81%。应该说，大部分污水污泥没有作稳定化处理，处于乱堆乱倒状态。
脱水：国内现有的污泥脱水措施主要是机械脱水，而干化场法由于受到地区、气候条件的限制很少被采用。污泥脱水技术在国内所占的比例：无污泥脱水占48.65%，滚压、带式脱水占37.84%，干化场占10.81%，压滤脱水占1.35%，真空吸滤脱水占1.35%。
1.3.3 我国城镇污泥处置现状
我国第一座污水处理厂天津市纪庄子污水处理厂建成投产后，污泥即由附近郊区农民用于农田；其后北京市高碑店等污水处理厂的污泥也均用于农田。随着城市污水污泥产量和污水处理厂的逐渐增多，目前，我国已开始将污水处理厂污泥用于土地填埋和城市绿化，并将污泥作基质，制作复合肥用于农业等。总的说来，还是以污泥土地利用的形式为主，将污泥用于农业或林业。由于国内在污泥管理方面对污泥所含病原菌、重金属和有毒有机物等理化指标及臭气等感官指标控制的重视程度还不够科学，有些指标不切实际，人为地限制了对污泥的进一步处置利用。
如图1-3所示（任宏2013），显示了国内污泥处置技术所占比例（这些处理与处置的比例都是在特定条件下估算的，严格来说以上数字将会有很大变化）。目前，污泥随意抛弃、倾倒现象仍然普遍存在，由此引发的环境“二次污染”问题不容忽视，污泥污染的处置问题已越来越严峻。
图1-3 几种污泥处置技术在国内所占比例
从图1-3可以看到，污泥的处置中农业利用占44.83%，土地填埋占34.48%，而13.79%的污泥没有经过任何处置。没有作任何处置的污泥，将对环境带来巨大危害：污泥散发的臭气污染严重，病原菌对人类健康产生潜在威胁，重金属和有毒有害有机物污染地表和地下水系统。
1.3.4 我国污泥处理处置面临的问题
从全国范围来看，我国城市污泥的处理处置现状不容乐观，深究起来，出现的问题主要表现在以下几个方面。
1.3.4.1 缺乏完善的相关标准
目前，我国污水处理已经建立了完善的法律体系，但是污泥处置仍然没有健全的法律法规，尤其是污泥相关标准缺乏系统性和科学性，各标准间缺乏协调性和统一性，执行起来存在很大困难。尽管近年来我国已制定并发布了多部与污泥有关的管理办法和操作标准，如《城镇污水处理厂污泥处理分类》《城镇污水处理厂污水污泥处理处置及污染防治最佳可行技术指南（试行）》，但与欧美发达国家相比，这些标准对污泥中有毒有害物质指标的相对控制较少，远不能满足污泥在稳定化及资源化利用过程中的需求，导致在污泥处理处置过程中往往出现无法可依的现象。另外，由于没有严格的有关污水污泥排放的法律法规，我国普遍存在“重污水处理，轻污泥处理”的倾向，一些污水处理厂为了减少投资成本和运行费用，在设计之初就忽略了污泥处理处置单元，或尽可能的简化对污泥的处理处置。而一些已经投入使用的污水处理厂，虽然有完备的污泥处理处置设施，但为了节省污水处理厂的运行费用，往往选择不对污水污泥进行处理，而是直接将污泥随意外运、简单填埋或堆放，给周围的生态环境带来了隐患。
1.3.4.2 污泥处理处置技术和工艺相对落后，管理水平低
目前，我国一些污水处理厂虽然采用了先进国家的污泥处理技术，但是在工艺设备、制造水平、系统完善和自动化控制等各个方面，与先进国家的综合技术水平还存在很大的差距。有些污泥处理技术根本不合乎国内的污泥特性，对所采用的技术缺乏必要的调查研究。相对而言，国内污泥处理设备也比较落后：性能差、效率低、能耗高、专用设备少，未能形成污泥处理处置行业的标准化和系列化，限制了我国污泥处理技术的提高和发展。除技术水平外，管理水平参差不齐也是重要因素，大部分污水处理厂的管理人员和操作人员缺乏管理经验，不能有效地组织生产，加上技术人员少，各个专业不配套，导致有些污泥处理系统长期闲置。
1.3.4.3 污泥处理系统资金缺乏
近年来，虽然污泥问题越来越受到我国政府的重视，但相比污水处理而言，我国在污泥处理处置方面的经费还很低，污泥处理收费标准缺乏统一的法律法规保障，各级政府自行其是，因而限制了我国在污泥处理与处置技术及关键设备领域的开发和研究。现阶段污水处理厂迫切需要解决污泥的污染问题和投入污泥处理系统的资金不足成为最尖锐的矛盾所在。当前我国污水污泥的处理费用仅占到污水处理厂总运行费用的10%～25%，远低于发达国家的50%～70%。受经济和技术条件的双重限制，大部分污水处理厂所采用的污泥处理技术大多是发达国家所摈弃的技术，其水平还停留在发达国家20世纪70—80年代的水平，不仅效率低，而且能耗高、难以应对巨大的市场需求，难以解决巨大的环境压力。
1.3.4.4 污泥处理处置责任主体缺乏
我国污泥处理处置责任主体不明确，主要有以下三方面原因：传统的污水处理厂并非民事法人主体，而是事业单位，是为政府义务服务的附属机构，因此无法独立承担有关责任；污泥处理没有专门的经济支撑体系，一般城市污水处理厂无法维持污泥处理运行所需的高昂费用，使得责任被旁置；过分简单强调资源化路线，导致有些企业和政府仅把污泥处理处置作为有价值的资源，而非一种责无旁贷的社会责任；一味地强调污泥处置在资源化利用过程中应与市场接轨，产销步入良性循环，不愿做必要的起码的投入。正因为如此，加之对污泥的排放缺少相应的法律法规，使得我国城市污水处理厂污泥的处理处置处于无人监管、无人负责的尴尬境地。
1.3.5 污泥堆肥系符合中国国情的污泥处理处置的最好出路
科学来说，各国家对于污泥处置方式的选择均应兼顾到环境生态效益与处置成本、经济效益之间的平衡。一种有效的、适合本国具体情况的污泥处置方法应该是在环境上清洁卫生、实施上高效易行及经济上有效益的方法。
填埋法对污泥的土力学性质要求较高，需要大面积的场地和大量的运输费用，地基需作防渗处理以免污染地下水，填埋场的废气可能污染环境等，近年来污泥填埋处置所占比例越来越小；焚烧法的技术和设备复杂、耗能大、费用较高，并且有大气污染问题；污泥投海受到地理位置和国际海洋有关公约的限制以及对海洋生态系统和人类食物链已造成威胁，中国政府已于1994年初接受三项国际协议，承诺于1994年2月20日起不在海上处置工业废物和污水污泥；污水污泥用作建材是近年处于研究阶段的新课题，尚有许多技术难题需要解决。因此，上述几种污泥处理处置方法的使用在我国都或多或少受到限制。而污泥堆肥化处理由于花钱少收益高，高效易行，已成为最受欢迎的污泥处理方式，被越来越多的污水处理厂采用。
从污泥的成分看，其中有机物、氮、磷等的含量均高于一般农家厩肥，还含有钾及其他微量元素。若施用于土地中，对土壤物理、化学及生物学性状有一定的改良作用。污泥中的有机物质可明显改善土壤的结构性，使土壤的容重下降，孔隙增多，土壤的通气透水性和田间持水量提高，从而改善土壤的物理性质。施用污泥堆肥也可提高土壤的阳离子交换量；改善土壤对酸碱的缓冲能力，提供养分交换和吸附的活性位点，从而提高土壤保肥性。污泥中丰富的各种养分，明显地增加了土壤氮、磷、钾养分，并能有效地向植物提供养分，减少化学肥料的施用量，从而可降低农业生产的成本。此外，污泥堆肥可以使土壤中微生物量增加和代谢强度提高而改变土壤的生物学性状，所以说污泥堆肥的土地利用适合我国目前的经济发展状况，是一种积极的、资源型、生产性的污泥处置方法。
同时，我国是一个发展中的国家，又是一个农业大国，其广阔的土地资源具有发展污水污泥土地利用的天然优势。因此，无论从经济因素还是从肥效资源化利用因素出发，污泥的土地利用，特别是污泥的农用都是一种符合中国国情的处置方法。这种处置方法一方面可以为国内污水处理厂污泥找到一条根本出路，另一方面还可缓解我国农村资源的短缺，土地生物状态持续恶化的现状。城市污水污泥的处理处置与污泥资源化的相结合，必将成为城市污水污泥处置的最终出路。