王 濤

（1.機(jī)械科學(xué)研究總院環(huán)保技術(shù)與裝備研究所，北京 100044；2.機(jī)科發(fā)展科技股份有限公司，北京 100044）

1 堆肥技術(shù)概述

1.1 起源與發(fā)展

堆肥是指在人工控制下，在一定的水分、C/N和通風(fēng)條件下通過微生物的發(fā)酵作用，將有機(jī)廢棄物轉(zhuǎn)變?yōu)榻仆寥捞卣魑镔|(zhì)的過程。堆肥有著悠久的歷史：我國公元6世紀(jì)就出現(xiàn)了“踏肥”，即廄肥的生產(chǎn)和利用；1591年就出現(xiàn)了“蒸糞法”，即堆肥的積制利用方法；1633年就開始了“釀糞法”，即漚肥的積制利用方法。

真正對堆肥技術(shù)進(jìn)行科學(xué)的研究始于20世紀(jì)初。1920年，英國農(nóng)學(xué)家Howard在印度提出了Indore法，包括堆肥基質(zhì)配方和操作程序。1925年Bangalore在Indore法基礎(chǔ)上優(yōu)化改進(jìn)形成Bangalore法，即將固體廢物和人糞肥分層交替堆積，并使翻堆頻率由1到2次變?yōu)槎啻畏选?931年荷蘭出現(xiàn)了Van Mannen法；1933年在丹麥出現(xiàn)了Dano法堆肥工藝；1940年，Earp.Thomas在美國取得了立式多段發(fā)酵塔堆肥專利；此后又相繼出現(xiàn)了Frazer Eweson法、Jersey法、Naturizer法、Varro法等。在近幾十年堆肥技術(shù)工業(yè)化、機(jī)械化發(fā)展的趨勢中，將固定發(fā)酵槽和翻堆攪拌設(shè)備相結(jié)合的動(dòng)態(tài)發(fā)酵槽技術(shù)最具代表性，代表工藝有Fairfield Hardy法、Snell法、Metro-Wasfe法、Tollemache法等。

機(jī)械化堆肥技術(shù)被廣泛應(yīng)用于發(fā)達(dá)國家污泥處理處置過程，其中美國、加拿大、英國等國超過半數(shù)的市政污泥采用機(jī)械化好氧堆肥工藝進(jìn)行處理。在我國，機(jī)械化污泥堆肥技術(shù)的應(yīng)用起步較晚。20世紀(jì)90年代，在國家“九五”重點(diǎn)科技攻關(guān)計(jì)劃（課題編號：KF-91-10-01/02）的支持下，建成了我國第一座市政污泥機(jī)械化堆肥項(xiàng)目—唐山西郊污水處理廠污泥堆肥項(xiàng)目，形成了中國自主知識產(chǎn)權(quán)的第一代污泥堆肥核心工藝與裝備。之后北京、太原、煙臺、洛陽、秦皇島、鄭州、長春等城市建設(shè)了一批機(jī)械化堆肥項(xiàng)目，尤其是2012年投運(yùn)的沈陽市污水處理廠1000t/d污泥堆肥項(xiàng)目，創(chuàng)造了目前世界上同類技術(shù)處理規(guī)模之最，也使得中國的機(jī)械化污泥堆肥技術(shù)迅速接近并看齊國際先進(jìn)水平。

1.2 堆肥工藝原理

堆肥分為厭氧堆肥和好氧堆肥兩類，目前工業(yè)化堆肥主要是指好氧堆肥，也稱高溫好氧發(fā)酵。污泥堆肥的原理是在人工控制下，在一定的水分、碳氮比和通風(fēng)條件下通過微生物的發(fā)酵作用，將污泥中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為腐殖質(zhì)的過程。其實(shí)質(zhì)是污泥中的有機(jī)物在微生物的作用下，通過生化反應(yīng)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化和穩(wěn)定化的過程（見圖1）。

1.3 堆肥工藝分類

按照堆肥物料堆積形狀和發(fā)酵設(shè)施形式可分為：條垛式、槽式、容器式，以及近幾年新出現(xiàn)的隧道倉式等。按照物料狀態(tài)可分為動(dòng)態(tài)（總體推流式）、靜態(tài)（總體批序式）。目前在國內(nèi)已經(jīng)工業(yè)化應(yīng)用的系統(tǒng)均屬于上述分類，如IPS系統(tǒng)屬于動(dòng)態(tài)槽式技術(shù)，SACT系統(tǒng)屬于動(dòng)態(tài)隧道倉式技術(shù)，CTB系統(tǒng)屬于靜態(tài)槽式技術(shù)，膜覆蓋系統(tǒng)屬于靜態(tài)條垛式技術(shù)。

圖1 好氧堆肥原理簡圖

1.4 國內(nèi)應(yīng)用實(shí)例

國內(nèi)保持運(yùn)行狀態(tài)，且具有機(jī)械化、工業(yè)化特點(diǎn)的的大型污泥堆肥項(xiàng)目（設(shè)計(jì)處理規(guī)模在200t/d以上）主要有以下幾個(gè)（注：按照投產(chǎn)年代排序，部分不具代表性的項(xiàng)目未納入）。

1.4.1 北京龐各莊污泥消納廠項(xiàng)目

該項(xiàng)目是首個(gè)獲國債資金支持的污泥處理處置項(xiàng)目，一期處理能力150～200t/d（含水率80%），采用晾曬翻堆工藝。項(xiàng)目占地13.2公頃，其中露天堆肥場的總面積為38,000m2，污泥堆肥條垛指標(biāo)：垛高1.5～2m，垛底寬6～8m，垛頂寬4～6m，垛長60m。工程總投資2600萬元。該項(xiàng)目于2002年7月1日投入試運(yùn)行。發(fā)酵產(chǎn)物部分作為園林綠化營養(yǎng)土銷售，部分作為肥料基質(zhì)使用銷售。

2007年8月，龐各莊改擴(kuò)建工程批復(fù)實(shí)施，項(xiàng)目設(shè)計(jì)總處理規(guī)模增至518t/d（含水率80%），采用動(dòng)態(tài)條垛式好氧堆肥工藝。好氧發(fā)酵設(shè)計(jì)停留時(shí)間30～40d；配備3臺17.50翻堆設(shè)備，柴油機(jī)最大功率209kW，起混合攪拌和倒垛功能，未設(shè)曝氣系統(tǒng)和臭氣收集系統(tǒng)。

鑒于原設(shè)計(jì)處理效率和除臭等方面存在先天不足，2011年，啟動(dòng)龐各莊再次改造項(xiàng)目可行性研究工作，改建后將形成機(jī)械化封閉處理能力600t/d。

1.4.2 洛陽瀍東污水處理廠污泥處理工程

該項(xiàng)目是瑞典政府貸款項(xiàng)目，一期處理能力228t/d（含水率80%），采用動(dòng)態(tài)條垛式好氧堆肥工藝。好氧發(fā)酵設(shè)計(jì)停留時(shí)間15d；配備2臺16.43翻堆設(shè)備，起混合攪拌和倒垛功能，未設(shè)臭氣收集系統(tǒng)。項(xiàng)目占地12.6公頃，其中發(fā)酵車間建筑面積為7776m2，凈高9m。工程總投資6434萬元。該項(xiàng)目于2007年12月投入試運(yùn)行。發(fā)酵產(chǎn)物部分作為園林綠化營養(yǎng)土銷售，部分作為肥料基質(zhì)使用銷售。

鑒于原設(shè)計(jì)處理效率和除臭等方面存在先天不足，2012年，啟動(dòng)了二期改造工作，改建后將形成機(jī)械化封閉處理能力400t/d，并徹底解決臭氣收集處理問題。

1.4.3 秦皇島市綠港污泥處理廠

該項(xiàng)目設(shè)計(jì)規(guī)模200t/d（含水率80%），采用靜態(tài)槽式好氧堆肥工藝。發(fā)酵槽長35m、寬5m、深2.2m（物料有效深度1.8m，其中包括0.3m輔料覆蓋層）；共設(shè)置20座發(fā)酵槽，好氧發(fā)酵設(shè)計(jì)停留時(shí)間20d；配備1臺30kW翻堆設(shè)備，起混合攪拌作用但不能實(shí)現(xiàn)倒垛功能，進(jìn)出槽采用有人駕駛工程車輛；曝氣系統(tǒng)采用羅茨鼓風(fēng)機(jī)一供三形式（電磁閥切換），設(shè)計(jì)曝氣強(qiáng)度0.1～0.3m3/m3·min；設(shè)置除臭系統(tǒng)，終端采用生物除臭濾池，設(shè)計(jì)處理能力10萬m3/h。

項(xiàng)目占地面積約3.3公頃；工程總投資約5200萬元，處理成本為142元/t，直接運(yùn)行成本108元/t。項(xiàng)目于2008年6月開工建設(shè)，2009年4月投入調(diào)試運(yùn)行階段。發(fā)酵產(chǎn)物主要作為園林綠化營養(yǎng)土使用。

1.4.4 鄭州市八崗污泥處理廠

該項(xiàng)目設(shè)計(jì)規(guī)模600t/d（含水率80%），采用靜態(tài)槽式好氧堆肥工藝。發(fā)酵槽長33m、寬4.5m、深2.2m（物料有效深度2m）；設(shè)置兩座堆肥車間共132座發(fā)酵槽，好氧發(fā)酵設(shè)計(jì)停留時(shí)間21d；配備2臺LT45 20DC翻堆設(shè)備，柴油機(jī)最大輸出功率261kW，起混合攪拌作用和倒垛功能，進(jìn)出槽采用有人駕駛工程車輛；一期（100t/d）曝氣系統(tǒng)采用羅茨鼓風(fēng)機(jī)一供三形式（電磁閥切換），設(shè)計(jì)曝氣強(qiáng)度0.22m3/m3·min；后期采用離心通風(fēng)機(jī)一供一形式，設(shè)計(jì)最大曝氣強(qiáng)度0.4m3/m3·min；設(shè)置除臭系統(tǒng)，終端采用生物除臭濾池，生物濾池表面負(fù)荷為0.022m3/m2·s，濾料高度1.5m。

項(xiàng)目占地面積約26.5公頃；工程總投資約2.575億元，直接運(yùn)行成本140元/t。項(xiàng)目于2008年12月開工建設(shè)，2009年9月一期（100t/d）投入運(yùn)行，一期（剩余200t/d）2010年9月投入運(yùn)行，二期（300t/d）2011年底投入運(yùn)行。發(fā)酵產(chǎn)物主要作為園林綠化營養(yǎng)土、填埋場覆蓋土使用，少量作為有機(jī)肥料使用。

1.4.5 長春市污水處理廠污泥處理處置工程

該項(xiàng)目設(shè)計(jì)規(guī)模400t/d（含水率80%），采用靜態(tài)槽式好氧堆肥工藝。好氧發(fā)酵車間共有72座發(fā)酵倉，設(shè)計(jì)停留時(shí)間24d（前14d靜態(tài)曝氣，后10d翻堆3～4次）；配備2臺110kW翻堆設(shè)備，起混合攪拌作用但不能實(shí)現(xiàn)倒垛功能，進(jìn)出槽采用有人駕駛工程車輛；曝氣系統(tǒng)采用羅茨鼓風(fēng)機(jī)一供三形式（電磁閥切換），設(shè)計(jì)曝氣強(qiáng)度0.1～0.3m3/m3·min；該項(xiàng)目采用水源熱泵系統(tǒng)為車間供暖，設(shè)計(jì)室內(nèi)溫度5℃。設(shè)置除臭系統(tǒng)，終端采用生物除臭濾池，設(shè)計(jì)處理能力14.7萬m3/h。

該項(xiàng)目占地面積約11.34公頃；工程總投資約17,843萬元，直接運(yùn)行成本約110元/t。項(xiàng)目于2009年5月開工建設(shè)，2010年10月200t/d能力投入運(yùn)行。發(fā)酵產(chǎn)物主要作為營養(yǎng)土、復(fù)合肥原料、育苗基質(zhì)、草坪基質(zhì)等使用。

1.4.6 唐山城市污泥處理項(xiàng)目

該項(xiàng)目設(shè)計(jì)規(guī)模400t/d（含水率80%），采用動(dòng)態(tài)隧道倉式好氧堆肥工藝。發(fā)酵倉長45m、寬5m、高7m（物料有效深度2m）；建筑物采用雙層發(fā)酵倉結(jié)構(gòu)形式，共設(shè)置32座發(fā)酵倉，好氧發(fā)酵設(shè)計(jì)停留時(shí)間14d；配備4臺F5·110筒式翻堆設(shè)備，起混合攪拌和倒垛作用，進(jìn)槽采用組合式皮帶布料機(jī)，出槽采用皮帶輸送機(jī)；曝氣系統(tǒng)采用離心式通風(fēng)機(jī)一供一形式，設(shè)計(jì)最大曝氣強(qiáng)度0.4m3/m3·min，并在倉壁內(nèi)設(shè)置溫度傳感器，可以與對應(yīng)風(fēng)機(jī)聯(lián)動(dòng)；設(shè)置除臭系統(tǒng)，終端采用生物除臭濾池，設(shè)計(jì)處理能力19.2萬m3/h。

該項(xiàng)目占地面積不足1公頃（其中發(fā)酵車間占地面積約4500m2）；工程總投資約8500萬元，直接運(yùn)行成本70～80元/t。項(xiàng)目于2011年9月試運(yùn)行投產(chǎn)。發(fā)酵產(chǎn)物部分作為園林綠化營養(yǎng)土銷售，部分作為有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料基質(zhì)使用銷售。

1.4.7 沈陽市污水處理廠污泥處理項(xiàng)目

該項(xiàng)目是目前已投入運(yùn)行世界最大的污泥機(jī)械化堆肥項(xiàng)目，設(shè)計(jì)規(guī)模1000t/d（含水率80%），采用動(dòng)態(tài)槽式好氧堆肥工藝。發(fā)酵槽長90m、寬3.05m、深2.5m（物料有效深度2.4m）；共設(shè)置96座發(fā)酵槽，好氧發(fā)酵設(shè)計(jì)停留時(shí)間22d；配備8臺Wide3.0翻堆設(shè)備，起混合攪拌和倒垛作用，進(jìn)槽采用皮帶式布料機(jī)，出槽采用出料皮帶式輸送機(jī)；曝氣系統(tǒng)采用分段曝氣形式，每座發(fā)酵槽由6臺離心式通風(fēng)機(jī)正壓供風(fēng)，設(shè)計(jì)最大曝氣強(qiáng)度0.3m3/m3·min；設(shè)置除臭系統(tǒng)，終端采用生物除臭濾池，設(shè)計(jì)處理能力140萬m3/h。

項(xiàng)目占地面積約13公頃；工程總投資約3億元，直接運(yùn)行成本80～100元/t。項(xiàng)目于2011年7月開工建設(shè)，2012年8月開始進(jìn)泥調(diào)試，2013年6月達(dá)產(chǎn)運(yùn)行。發(fā)酵產(chǎn)物作為園林綠化營養(yǎng)土，或送至電廠混燒。

1.4.8 天津張貴莊污水處理廠污泥堆肥項(xiàng)目

該項(xiàng)目設(shè)計(jì)規(guī)模300t/d（含水率80%），采用動(dòng)態(tài)槽式好氧堆肥工藝。發(fā)酵槽長84m、寬3.05m、深2.5m（物料有效深度2.4m）；共設(shè)置20座發(fā)酵槽，好氧發(fā)酵設(shè)計(jì)停留時(shí)間21d；配備2臺Wide3.0翻堆設(shè)備，起混合攪拌和倒垛作用，進(jìn)槽采用皮帶式布料機(jī)，出槽采用出料皮帶式輸送機(jī)；曝氣系統(tǒng)采用分段曝氣形式，每座發(fā)酵槽由4臺離心式通風(fēng)機(jī)負(fù)壓供風(fēng)，設(shè)計(jì)最大曝氣強(qiáng)度0.3m3/m3·min；設(shè)置除臭系統(tǒng)，終端采用生物除臭濾池，設(shè)計(jì)處理能力12萬m3/h。

項(xiàng)目占地面積約1.95公頃；項(xiàng)目于2011年8月開工建設(shè)，2012年底開始進(jìn)泥調(diào)試。發(fā)酵產(chǎn)物作為園林綠化營養(yǎng)土。

國內(nèi)主要的的污泥堆肥項(xiàng)目概況見表1。

2 堆肥處理過程應(yīng)注意的問題

表1中的8個(gè)項(xiàng)目共涉及4個(gè)工藝類型，也是目前我國污泥堆肥主流的技術(shù)類型：1）動(dòng)態(tài)條垛工藝—BACKHUS系統(tǒng)，項(xiàng)目2個(gè)，均建于2007年前；2）靜態(tài)槽式工藝—CTB系統(tǒng)等，項(xiàng)目3個(gè)，均建于2009～2010年間；3）動(dòng)態(tài)隧道倉式工藝—SACT系統(tǒng)，項(xiàng)目1個(gè)，建于2011年；4）動(dòng)態(tài)槽式工藝—IPS系統(tǒng)，項(xiàng)目2個(gè)，均建于2012年。

從總體發(fā)展看，傳統(tǒng)條垛工藝僅在大型堆肥項(xiàng)目剛起步時(shí)采用，后期倉/槽式堆肥技術(shù)已經(jīng)完全取代條垛式堆肥技術(shù)成為大型堆肥項(xiàng)目的主流技術(shù)，主要原因是除臭越來越成為項(xiàng)目關(guān)注的目標(biāo)。其它三種類型工藝主要技術(shù)參數(shù)對比見表2。

2.1 工藝類型的選擇

（1）靜態(tài)槽式工藝，自動(dòng)化水平偏低，且設(shè)備翻堆功率和曝氣強(qiáng)度均較低，設(shè)備依賴性低，但輔料添加比例較高，適用于以穩(wěn)定化、資源化為目標(biāo)的中小型污泥堆肥處理項(xiàng)目。

（2）動(dòng)態(tài)隧道倉式工藝，占地面積、除臭風(fēng)量最低，但設(shè)備依賴性最高，適用于占地面積緊張，除臭要求嚴(yán)格的各種規(guī)模的污泥堆肥處理項(xiàng)目。

（3）動(dòng)態(tài)槽式工藝，設(shè)備依賴性適中，輔料添加比例較低，適用于對可靠性要求較高但用地充裕的大型、超大型污泥堆肥處理項(xiàng)目。

表1 我國主要污泥堆肥項(xiàng)目概況

表2 三種工藝類型的主要參數(shù)（平均值）匯總

2.2 設(shè)計(jì)處理規(guī)模與實(shí)際處理規(guī)模

從實(shí)際運(yùn)行情況可知，堆肥項(xiàng)目設(shè)計(jì)處理規(guī)模與實(shí)際處理規(guī)模一般存在差距，最大差距可達(dá)40%，這主要是由于設(shè)計(jì)“基準(zhǔn)點(diǎn)”選取誤差造成的：系統(tǒng)處理能力最主要的因素取決于除水能力，而作為強(qiáng)制通風(fēng)堆肥系統(tǒng)外界氣溫與濕度直接影響到除水效果，冬季與夏季差異尤為明顯。選取最不利的冬季氣候參數(shù)還是最有利的夏季氣候參數(shù)作為設(shè)計(jì)依據(jù)，或者“基準(zhǔn)點(diǎn)”取在兩者之間的哪里，將極大影響投資和運(yùn)行成本分析。解決這個(gè)問題的方法有：

（1）冬季采暖，使發(fā)酵系統(tǒng)工作環(huán)境接近于正常工作條件；

（2）冬季降低處理量，設(shè)置污泥臨時(shí)儲存地，待夏季提高處理量后消納這部分污泥；

（3）冬季降低處理量，剩余部分污泥采用臨時(shí)措施消納，如靜態(tài)條垛、石灰干化等方法。

2.3 通風(fēng)設(shè)計(jì)與臭氣控制

目前大部分堆肥系統(tǒng)的除臭設(shè)計(jì)按照換氣次數(shù)計(jì)算通風(fēng)換氣量，存在較大誤差，這是因?yàn)槎逊蔬^程中的通風(fēng)系統(tǒng)主要起移除水分的作用，而非一般車間的換氣功能，因此無論曝氣還是引風(fēng)過程，均應(yīng)充分考慮在熱量平衡前提下的水分移除能力需滿足設(shè)計(jì)要求，最后的結(jié)果可用換氣次數(shù)加以校核。

早期曝氣風(fēng)源采用的羅茨風(fēng)機(jī)多考慮其出風(fēng)溫度較高，熱量可以有效利用，但由于效率較低且存在一些無法避免的技術(shù)問題，后期多被離心通風(fēng)機(jī)取代。

2.4 自動(dòng)化與可靠性

自動(dòng)化水平的提高可以節(jié)省人力并降低安全事故發(fā)生的機(jī)率，但由于污泥堆肥物料的復(fù)雜特性，自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠性多受質(zhì)疑，由表2可以看出超過60%的項(xiàng)目采用有人駕駛設(shè)備進(jìn)行發(fā)酵過程操作。尤其是近期投產(chǎn)的唐山、沈陽、天津項(xiàng)目的發(fā)酵過程實(shí)現(xiàn)了無人操作，為后續(xù)項(xiàng)目提供了借鑒經(jīng)驗(yàn)。

總體上，200t/d以上的項(xiàng)目應(yīng)重點(diǎn)考慮自動(dòng)化程度，為項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性和人員的安全性提供保障。

2.5 減量化與穩(wěn)定化

在項(xiàng)目發(fā)酵周期方面，上述項(xiàng)目從14d到40d，有些設(shè)計(jì)者基于穩(wěn)定化目的按照20d或者以上考慮。實(shí)際上僅就減量化目的而言，在通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理的情況下，14d即可滿足含水率降至40%的要求。而就穩(wěn)定化目的來講，添加含有大量纖維、木質(zhì)素成分的輔料，在20d甚至更長時(shí)間也無法實(shí)現(xiàn)徹底穩(wěn)定化。

比較經(jīng)濟(jì)的做法應(yīng)在一次發(fā)酵后設(shè)置堆場，將一次發(fā)酵產(chǎn)物堆置一段時(shí)間并完成二次升溫后，可視為腐熟物料。

3 堆肥處置過程應(yīng)注意的問題

根據(jù)《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置技術(shù)指南（試行）》（住房城鄉(xiāng)建設(shè)部、國家發(fā)展改革委，2011年3月）給出的高溫好氧發(fā)酵（好氧堆肥）相關(guān)推薦處置技術(shù)路線：

（1）脫水→高溫好氧發(fā)酵→土地利用（用于土壤改良、園林綠化、限制性農(nóng)用）；

（2）脫水→高溫好氧發(fā)酵→園林綠化等分散施用。

可以明確得出結(jié)論，土地利用是堆肥技術(shù)最主要的處置路線。污泥土地利用所面臨的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)主要包括重金屬、持續(xù)性有機(jī)污染物（POPs）等問題，此外，上游原料來源、下游消納渠道也會為項(xiàng)目的運(yùn)營帶來經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn)。

3.1 重金屬

重金屬規(guī)范分布在空氣、泥土，甚至飲用水中，甚至一些護(hù)膚品的原料也包含重金屬物質(zhì)。目前我國制定的泥質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中的重金屬指標(biāo)較發(fā)達(dá)國家更為嚴(yán)格，以《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置園林綠化用泥質(zhì)》（GB/T23486-2009）與美國 EPA 40CFR Part503 重金屬濃度指標(biāo)對比為例（見表3）。因此，符合標(biāo)準(zhǔn)的污泥按照一定方法施用到土壤中應(yīng)該講是安全的。

表3 美國和中國泥質(zhì)重金屬濃度標(biāo)準(zhǔn)對比（單位：mg/kg干污泥）

3.2 持續(xù)性有機(jī)污染物（POPs）

一些生產(chǎn)部門排放的污水中含有一定的有機(jī)污染物，如聚氯二酚、多環(huán)芳烴以及農(nóng)藥的殘留物。這些物質(zhì)在污水和污泥的處理過程中會得到一定程度的降解，但一般難以完全去除，在污泥的使用時(shí)還需考慮其可能產(chǎn)生的危害。我國1984年頒布的《農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB4284-84）增加了礦物油、苯并（a）芘、可吸附有機(jī)鹵化物AOX的限值，《城鎮(zhèn)污水廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中增加了石油類、對多氯代二苯并二英/多氯代二苯并呋喃、可吸附性有機(jī)鹵素（AOX）、多氯聯(lián)苯（PCB）等的濃度限值。土地利用的污泥應(yīng)符合上述標(biāo)準(zhǔn)限制。

3.3 經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn)

污泥土地利用前的穩(wěn)定化處理一般采用高溫好氧發(fā)酵方法，但城鎮(zhèn)污泥含水率高、黏度大、C/N較低，需要添加高C/N、高含固率的物料作為原料，一般采用農(nóng)業(yè)廢棄物如秸稈、稻殼等。但這類物質(zhì)的季節(jié)性特征明顯，收集儲運(yùn)環(huán)節(jié)都存在價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)，影響了運(yùn)行成本的穩(wěn)定。

此外，發(fā)酵成品的出路除上述兩點(diǎn)影響外，還存在使用上的“經(jīng)濟(jì)半徑”，作為有機(jī)肥使用，一般運(yùn)輸距離超過50km將不具備競爭力，而作為營養(yǎng)土或土壤改良劑使用的“經(jīng)濟(jì)半徑”則更小，如果超出范圍使用發(fā)酵成品，則必需予以補(bǔ)貼，否則經(jīng)濟(jì)上不可行。

4 經(jīng)濟(jì)性分析

4.1 處理過程成本分析

根據(jù)《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置污染防治最佳可行技術(shù)指南（試行）》（環(huán)境保護(hù)部，2010年2月，簡稱《指南》）給出的參考數(shù)據(jù)：

投資成本與系統(tǒng)的構(gòu)成、污泥性質(zhì)、自動(dòng)化程度、設(shè)備質(zhì)量等因素相關(guān)，“一般情況下，設(shè)計(jì)完整的污泥好氧發(fā)酵系統(tǒng)的投資為30萬～50萬元/t（80%含水率）?！睆谋疚?.4中所列舉的8個(gè)案例的數(shù)據(jù)分析，工程投資為22.5萬～44.60萬元/t，其中投資較低的項(xiàng)目基本為原廠改造或與污水廠合建項(xiàng)目，因此考慮完整系統(tǒng)投資應(yīng)為30萬～50萬元/t（80%含水率）。

《指南》給出：“堆肥系統(tǒng)經(jīng)營成本為80～150元/t脫水污泥”。從本文1.4所列舉的8個(gè)案例的數(shù)據(jù)分析，直接運(yùn)行費(fèi)用為80～140元/t。因此堆肥系統(tǒng)的經(jīng)營成本為80～150元/t脫水污泥符合實(shí)際情況。

4.2 處置過程成本分析

如果將土地利用作為最終處置路線，一般分三個(gè)層次的利用：1）作為土壤改良劑替代客土資源；2）作為綠化或林業(yè)用肥料替代有機(jī)肥；3）作為農(nóng)用復(fù)混肥原料替代原有機(jī)肥成分和部分氮磷鉀成分。前兩種處置成本與受益基本持平，第三種處置成本為負(fù)，即處置過程存在正受益。

如果將混燒作為最終處置路線，處置成本根據(jù)熱值貢獻(xiàn)量可能持平或增加少量成本。

如果將填埋作為最終處置路線，處置成本應(yīng)為運(yùn)費(fèi)扣除原覆蓋土取土成本。

4.3 成本分析結(jié)論

總體上，污泥處理處置采用好氧發(fā)酵+土地利用技術(shù)路線，投資和處理成本適中，土地利用資源化渠道和資源化程度決定處置成本（或收益）的多少。

5 結(jié)語

隨著國家污泥處理處置標(biāo)準(zhǔn)政策的快速出臺，技術(shù)路線日益清晰，堆肥技術(shù)尤其是機(jī)械化堆肥技術(shù)得到推廣應(yīng)用，適用于各種規(guī)模污泥處理工程，尤其適用于占地面積要求不高、土地利用渠道暢通的項(xiàng)目。

目前，堆肥處理處置技術(shù)已逐漸呈現(xiàn)出四個(gè)發(fā)展趨勢：

（1）建筑結(jié)構(gòu)空間化。越來越多的堆肥項(xiàng)目發(fā)展多層結(jié)構(gòu)形式，很多項(xiàng)目利用污水處理廠原有的場地進(jìn)行改造就完成了全部污泥處理過程，這在五年前對于堆肥技術(shù)是很難實(shí)現(xiàn)的。

（2）封閉空間集約化。新建大型污泥堆肥項(xiàng)目越來越重視自由空間的壓縮，以期降低除臭規(guī)模和處理成本，有效控制臭氣造成的二次污染。

（3）工業(yè)產(chǎn)品民用化。針對系統(tǒng)的可靠性、操作簡易性、安全保障措施以及廠房人性化設(shè)計(jì)采用民用產(chǎn)品設(shè)計(jì)的思路，對于提高污泥堆肥總體技術(shù)水平有重要意義。

（4）設(shè)備制造專業(yè)化。高水平的行業(yè)需要專業(yè)化的隊(duì)伍，污泥堆肥領(lǐng)域不僅需要系統(tǒng)提供商，還需要眾多的專業(yè)設(shè)備制造商，促進(jìn)行業(yè)的規(guī)范、有序發(fā)展，走向成熟。

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