杭世珺：今天我想介绍污泥处理处置的历史演变过程，然后是几点思考。

第一、日本污泥的历史演变，第二、日本污泥循环利用的发展及动向，第三，我国的污泥处理处置演变的简况，第四是几点思考。

日本的污泥处理处置演变，经过了海洋投弃、自然干燥、机械脱水和干燥焚烧的过程。20年代到40年代的时候是海洋投弃了，到了40年代到60年代就是自然干燥，放在自然的条件下太阳晒干农用，到60年代开始有厌氧消化的脱水，到填埋，60年代以后，同时也有直接脱水或者堆肥以后进行填埋或农用。60年代以后同时又开始了焚烧和利用。

日本最早的污水处理厂就是三河岛污水处理厂，在东京。现在被政府认为是一个重要的文化遗产，运行的时候产生的污泥怎么办？就用热水槽然后用船，倾倒到海里。后来打仗了，战争当中，燃料缺乏没有油，所以它的船开不起来，这个时候他就不能正常的航行，43年的时候就停止了海洋投弃。到了20世纪40年代，当时有些污水处理厂有污泥，就应用了三河岛处理厂和芝浦污水处理厂，旁边有一些空地建了一些干燥厂。在44年的时候，三河岛的污水处理厂的建成了一个污泥的日晒干燥床，正式开始了污泥的堆肥。到46年芝浦也设置了污泥的干燥床开始了堆肥生产。从这儿以后，干燥的污泥作为有机肥料就在农村得到了应用。到了55年到64年，这个时候废料的需求开始逐渐减少，所以自然干燥又被取代了，就开始污泥不用进行自然干燥。

厌氧消化到脱水到填埋的情况。最开始的厌氧消化在东京它不是作为污泥的处理方式，是粪便产生的固废来作为厌氧消化，这个时候在进行的实验，首先在三河岛里面做了粪便的厌氧消化的试验，到了50年12月，当时有一个驻日盟军的最高司令部向政府提出建议，要科学卫生的处理，还要资源化，给政府建议以后，并且还推荐了一个厌氧消化的方法，而且设立一个单槽式的两段消化的双重式的消化槽，这是50年代。53年日本最早的一个粪便消化槽就正式运行了。

60年代，芝浦污水处理厂采用了污泥厌氧消化工艺。62年在砂町和小台污水污水处理厂的污泥处理厂开始运行，均采用了污泥厌氧消化工艺。砂町和小台污泥处理厂计划利用消化池产生的沼气发电，但是当时污水处理厂污泥的有机成分不高。

脱水方面历史发展过程，58年，砂町污水处理厂的粪便消化槽的脱水采用的是过滤式的真孔脱水机，粪便污泥的纤维质比较多，无需加药便可脱水。

污泥处理方面，由于污泥堆肥用量减少以及污泥干燥时产生臭气引起民愤，开始考虑机械脱水。此后，对污泥的厌氧消化和机械脱水进行了标准化，并将其称为污泥处理厂。

   1965年以后，经济高速发展，污泥有机物的含量超过70%，浓缩、脱水困难，以往采用无机絮凝剂达到了极限值，不能深度的进行脱水。

76年新河湾污水处理厂采用了离心式污泥脱水机。

77年北多摩污水处理厂采用了带压式污泥脱水机。

焚烧填埋利用，20世纪60年代，污泥最终处置用地征地困难，为了达到污泥减量化、稳定化的目的开始了污泥的焚烧技术。最早采用的污泥焚烧是川崎市、一宫市、名古屋市等，此后东京都也引进了焚烧炉，以东京为例。1967年，小台污泥处理厂引进了100吨/天的立式多段焚烧炉运行。73年砂町污泥处理厂引进300吨/天的多段焚烧炉运行。90年代以后，为了最大程度减量化，采用了污泥熔融炉，比焚烧减量1/3，包括要解决重金属的问题，所以熔融炉的温度要到1400—1600度，达到了最大的减量化，并开始了污泥的燃料化、炭化和电厂的焚烧以及作为水泥原料等等一些处理的技术和处理的设施。

在77年的时候，日本成立了污泥处理调查委员会。污泥处理处置方式迎来了变革期，首先原来是分散式的污泥处理变成集约式的，79年在东京横滨，南部的污泥处理厂和61年的污水处理厂建设了，他们的污泥集中送到大的污泥处理处置厂进行集中集约化的处理，这个时候开始强调了一个污泥的资源化和再利用，也就要做肥料，做建筑材料、燃料和能源。

二、日本污泥循环利用发展及动向。循环利用，分类是这样分，一个是绿化农田、建筑材料、能源利用、有价资源回收。循环利用原料形态有干燥、发酵、焚烧、熔融。资源化再利用的方向有肥料建筑材料和燃料的利用。

循环利用的变化情况，从这个图上可以看出来，填埋是日益减少的，而且在最近几年减少的程度比较多，土地利用有所增加，特别是建筑材料的利用增加很快。水泥方面也是增加得很快，这是它之后的一个发展，就是最近几年的情况来看出它的一个发展趋势。

处置的方式，处置的方式现在建筑材料利用占52%，绿化农田占14%，填埋34%，大家看到它的处置34%比例很高，但是日本的填埋跟咱们中国的填埋不一样的地方，它是全部无机化以后填埋的。填埋比较高，现在把很多作为建筑材料利用以后，填埋的这个标准也会降低了无机物填埋的比例。

厌氧消化，大家很关注厌氧消化，日本的厌氧消化有1600多一座的污水处理厂只有300座左右，并不是很多。厌氧消化在80年代以后做了沼气发电，可以看出整个厌氧消化工程数量的变化逐年的变化值和沼气发电的一个值。

厌氧消化的统计，近几年来，厌氧消化池新建和废止的是大致相当的。总的数加起来以后，大致平衡以后，现在目前是300座左右。新建的理由是什么？主要是他要做能源回收，还有温室气体减排的原因，来使他要回收它的能源、热能。第二个，通过分解有机物实现减量，减少后面污泥处理设备的规模。第三个实现污泥稳定化，减少污泥性质变化以后，对于后续处理的影响。第四个是消化池还是具有缓冲作用。同时，还有废止的，废止的原因就是设备费维护管理高，管理比较复杂，占地面积达，所以也废止了一些。

发电的情况，日本从84年开始引进厌氧消化沼气发电以后，截止到2005年，建有26处厌氧消化的发电设施。04年，厌氧消化的沼气发电总量是21万KW，这个发电总量能够占全国污水处理厂的所需电量的百分之一左右。

实际案例，一个是横滨北部的污泥资源化中心，87年开始使用沼气发电机，99年使用磷酸型燃料电池，沼气中的七成是作为燃料，其中沼气发电机发电2200万KWh，磷酸燃料电池发电150万KWh。

第二个是做企业的燃料，经过精制以后，可以把CH4可以提高到98%，可作为天然气汽车的燃料，神户自2004年11月开始试验，采用高压水吸收法，沼气中的CH4浓度从60提高到98%，首次实现了高压水吸收去除硅氧烷。

第三个案例就是金沢市的沼气经过精制后CH4可达到90%，供应相邻城市煤气厂。精制沼气项城市煤气的混入率约为1%，2005年开始实施。年精沼气50万m3，相当于1700户用气量。

污泥炭化再利用，污泥炭化在近年来是很推荐这个工艺的，这个炭化实际上是把它作为燃料也可以作为其他的用途，是在低氧或者是全氧状态下进行干流以后，全部变成炭化。这个污泥的炭化是很缺的，炭化以后的发热量可以达到每公斤300kcal/kg，08年爱知县也用了这个炭化作为燃料。

油温减压干燥，主要是它有很多的废油，通过减压加热的条件下，蒸发水分得到含油量30%左右的燃料，因为油在里面所以热值很高，它的热值发热量很高，相当于煤的发热量。福冈先在01年1月开始运行，就是在松浦发电厂。

爱知县和中部电力公司进行合作，对于污泥炭化产生的生物质燃料供给比南火力发电厂的可行性调查。炭化的污泥替代燃料使用可以减少温室气体排放，在06年到07年实施的对燃料炭化炉基本的性能进行了全面的调查，对燃料炭化反应堆的设计参数进行了研究，想推动炭化。

生物质综合的利用，这个实际上国际上很多的国家都在做生物质综合利用，在03年的时候，首次建立了一个污水处理厂污泥和其他生物质的一个集中的处理，集中处理以后回收沼气，05年株洲市有生物质能源推进项目首次利用，综合进行厌氧发酵。这是一个案例，大家看下面的表，同样是我们污水处理厂的污泥，餐厨垃圾、粪便、日本是有净化厂的，再加上农村排水的污泥集中一起进行厌氧消化，得到的沼气再用于污泥干化，可以作为肥料来使用。这个生物质综合的利用，是有比例的，大家看这个数，我们不是所有的不是随便的有什么样的都搀在一块儿就可以进行厌氧发酵，是做了中试，生产性试验，达到一定的配比以后得到最优的效果。

 技术新动向，我们在进行科研，开始进行的一些技术研究和开始走向应用方面，一个是污泥的堆肥，做的是混合堆肥，日本叫做融合堆肥，我叫做混合堆肥。用污泥和禽畜的粪便，他认为牛粪是最好的，污泥加牛粪，因为污泥加工的氮磷是很好的一个碳源，而且我们还有很好的有机质，但是作为肥料K不足，所以就把它两者的最优点，优势互补，提高堆肥效果。这个是目前正在研究实施的堆肥技术。第二关于建材，它的建筑材料往往全部都是无机化的东西，没有有机质的一些材质，所以分了两个运用的途径，一个是石灰系的，它主要把这部分用于土壤絮凝剂，因为它里面有硅，一般作为制砖和做混泥土，还有一些是经过熔融，高温以后，熔融以后的残渣以后作为混泥土的主料来使用。

厌氧消化就是我们大家知道，厌氧消化里面，我们要求厌氧消化的温度是在中温、高温要保持一定的温度，这样沼气回来给它补充的热值比它需要的沼气量是比较一定的。冬天的时候，气温低，需要的沼气量越高，夏天的需要调解储藏，沼气储气柜，最高是有限值的，日本最近在研究新型的准备储藏起来，加大储存量的办法，它的倍数是很高的，能够大大增加储存量，目前这个东西在实际工作当中在应用在建设，还没有运行。还有一个就是燃料电池，是CH4经过改质池产生H2和CO2，H2供燃料电池与O2发生反应产生电流。目前，已有200kw实用反应器连续运行中，今后重要课题是大容量和长寿命反应器的研发。

有价资源回收，从焚烧灰中回收磷，以后大家可能会打磷的战争，特别是中国磷的产量比较高，而日本非常低，所以日本一直在研究，怎么办，我们的磷，如果中国和我们关系这么紧张，周边国家不给我们供给磷，我们的磷怎么办，所以他们在研究磷的回收上，最近几年下了很大的功夫，所以他现在从焚烧灰中来回收磷，当然有几种办法，有精细脱磷化，还有就是MAP，就是干溶法的回收。

下面我介绍一下我国污泥处理演变简况。主流技术演变，是从自然干燥到机械脱水到厌氧消化和到干烧焚烧，我们没有海洋投弃的过程，我们处理处置从30年代到60年代，70年代到现在开始有了脱水外运，到了58年有了厌氧消化、脱水、填埋，2000年以后才开始干化焚烧的阶段。

27年的时候，我查了一些资料，可能资料有误，我们27年的实际上上海说是北区和东区先建的污水处理厂运行，我这儿查的是西区，处理量为1363吨/日，39年变成了7000吨，50年污泥采用平流式重力浓缩池，污泥浓缩后船运到农村作为肥料使用。1950年代，苏联专家援建西安市邓家村污水处理厂，58年建成，污水为一级处理，初沉污泥经中温厌氧消化后自然干燥，作为农肥利用。60年代，酒仙桥一级污水处理厂，56年设计，处理量为0.5万吨/日，采用双层沉淀池。上层沉淀，下层自然厌氧消化，污泥自然干燥后作为农肥利用。高碑店一级污水处理厂，处理规模为26万吨/日，于1959年开工，1961年运行，初沉污泥进行自然干燥后作为农肥利用，当时高碑店污泥自然干燥化厂的规模为国内最大。75年，高碑店的污水处理厂中试厂开始运行，我们的规模大概是在几千吨，两三千吨左右。当时采用折带式转鼓真空过滤机和卧式离心脱水机。80年代186年纪庄子污水厂，规模为26万吨/日投入运行，采用3台带式压滤机，其中1台为法国进口。至今，全国相继建成了约50余座污泥厌氧消化设施，但是运行真正比较好的，不是很多。

干化焚烧大家都知道，国内各种干化都在应用，有进口的有国产的。焚烧，刚才也讲了，石洞口是率先第一个用的干化焚烧，现在还有一个工业的30吨的。

几点思考，我们国家的演变过程，跟日本的演变过程有很相似的地方，我刚才说了，和德国的过程也有很相似的地方，都是随着社会经济的发展，来按照这样一个过程来走过来的。第二，厌氧消化，日本经历了一个由有机质从低到高的过程，在60年代他的有机质成分50%，80年代提高到70%—80%，重新又做沼气发电。所以我们现在国家的消化，我们污泥的泥质现在全国平均，是45%—50%左右，当然北京的高一些是50%—60%，还有比我们低的，在这种情况下，我并不是认为我们不该推厌氧消化，还是应该考虑厌氧消化益处，怎么提高我们的沼气产量，怎么提高我们能源回收以后能够尽量达到自我的热量平衡，和能源的自己自足，这是我们需要研究的非常重要的问题，也就是预处理的问题和相关的技术问题。另外，为什么日本厌氧消化并不是很多，因为国土小，他不可能都土地利用了，跟美国、欧盟都不一样，日本他说我的标准为什么是减量化最多，因为没有土地，所以要做最大的减量化。而德国为什么他的厌氧消化，包括水解加厌氧消化多，因为他要卫生学指标，所以自己把其他国家的特点也做了一些分析，所以我讲的目的就是我们在学习的时候，我介绍日本的情况，但是我们不一定都按照日本这样的情况来做。我们在各地的情况，日本在污泥的干化焚烧和熔融以后走这么长的历史阶段又回过头来，他觉得这个负担不起，同时又一个温室气体排放的过程，回过头来又重新思考要进水泥厂。第二个，他要做生物质综合利用，要做污泥的燃料化，刚才我说的炭化等等，所我想我们要借鉴这些国外的成功技术，我们应该结合我们的国情，人家走过的路我们要好好想想，我们现在的起点还要重新走吗？不用，我们要借鉴他过去取得的一些经验或者教训，在我们的起步上做一个很好的开始和讨论。比如现在我们要协同做一些建材的利用等等。

另外就是我们的国土相对来说比较大，我们学的东西，不是向美国、日本学，是哪个国家适用我们的东西，跟我们条件相似，跟我们的全国某个地区相似的东西拿来，然后我们去使用，而不是照抄某一个国家，某一个技术，某一个设备来进行应用。这是我今天要讲的，谢谢大家。