污泥化“春泥”
2014年02月18日
来源：北京日报
原标题：污泥化“春泥”
“落红不是无情物, 化作春泥更护花。”陈同斌的工作就是制造“春泥”。
陈同斌是中国科学院地理科学与资源所环境修复中心主任，20多年前就已开始研究泥巴，钻研城市污泥无害化处理技术和工程研究。“污泥？你脑子有病了吧？”这样的质疑，陈同斌这些年已听到过多次，但他仍在坚持，因为他预见到，伴随着城市的发展，城市污泥一定会成为重大环境热点问题。
“城市污泥现在已经很严重了！”陈同斌坐直身子，瞪大眼睛，情绪有些激动。他所说的城市污泥，是指污水处理过程中产生的半固态或固态物质，主要是人的粪便和尿液中的有机物和生物菌丝体。据陈同斌介绍，北京每天产生的城市污泥已达到3000吨。
陈同斌认为自己的研究就是“守株待兔”，污泥就是那只“兔子”。他不仅希望抓到“兔子”，还希望能变废为宝，让城市污泥变成有营养的肥料。
2007年至2008年，陈同斌牵头的科研小组调查了全国两岸三地144个城市市政污水处理厂产生的污泥泥质，调查范围之广，全国首屈一指。
调查结果让陈同斌眉头紧锁，他发现中国的城市污泥和国外不一样。由于我国排水系统的设计特点，雨水和污泥经常混合在一起处理，污泥中的有机质比例降低，沼气生产效率比国外明显偏低。此外，我国污泥的热值太低，70%以上的污泥不适合做焚烧处理。
陈同斌意识到，直接用国外的技术处理国内污泥，不灵，必须依靠自主创新才行。
治污泥难，还在于控制臭味。几年前陈同斌在上海市松江区污泥处理厂做项目设计，项目一开始，对方就先请工程人员喝了一次咖啡，然后问大家：“喝咖啡时能闻到咖啡香味吗？”喝咖啡实际上是一种检验除臭效果的方式。
陈同斌一边喝咖啡，一边寻找合适的生物菌种，能够在处理污泥的同时吞噬掉臭味气体。
经过长时间的努力，陈同斌及其团队研发出一套系统的技术方案——智能好氧发酵技术。陈同斌带领课题组开始“雇佣”微生物，“消化”污泥。他们欣喜地发现，微生物就像不知休眠的永动机，不停地分解污泥中的有机物，代谢二氧化碳和水，并释放大量生物热。城市污泥渐渐变得有用了。
值得一提的是，这种处理办法可以大大减少占地面积和缩短污泥发酵的时间，原本需要两至六个月的堆肥时间被缩减到14至20天。
2013年2月，污泥好氧生物发酵处理成套设备研发与应用获北京市科学技术奖一等奖。这是目前国内污泥行业获得的最高级别科技奖励。
令人生厌的城市污泥，正在陈同斌和同事们的手中变成有机肥，化作护花的“春泥”。
陳同斌與城市污泥無害化處理的故事
2013年09月24日 來源：《中國科學報》
20年前，中國科學院地理科學與資源研究所的陳同斌已開始做城市污泥處理處置技術的研發儲備，由於思路過於超前，並不被當時的大環境看好，甚至還遭到質疑。但現在，當初的努力早已轉化為產業應用，並在十多個城市發揮作用。
對於我國許多城市而言，城市污泥就像頑疾，沒有太好的處理辦法，偷倒、偷排事件屢屢發生。
最近發生在浙江紹興市的鏡湖、袍江污泥偷倒事件就引發廣泛關注。盡管本月初已有兩家當地企業到環保部門自首，但這樣的例子可以窺斑見豹。
如何對城市污泥更好地進行無害化處理和資源化利用，中國科學院地理科學與資源研究所（以下簡稱地理資源所）環境修復中心主任陳同斌及其團隊在這方面付出了近20年的時間，並聯合北京中科博聯環境工程有限公司（以下簡稱中科博聯）共同開發出一整套智能控制工程技術和設備，現已在15個城市應用，並成為國內工程應用業績最多的技術類型﹔已建成的工程累計處理污泥220萬噸，直接服務人口達1500多萬。
外來“和尚”難“念經”
相對城市垃圾而言，城市污泥的受關注程度還遠遠不夠，但問題的嚴重性早已超過普通人的想象。僅北京每天產生的城市污泥都已達到3000噸/天。城市污泥是在污水處理過程中產生的半固態或固態物質，主要是人的糞便和尿液中的有機物和生物菌絲體。
2007~2008年，陳同斌牽頭的調查小組對全國兩岸三地144個城市的市政污水處理廠的污泥泥質進行了調查，這是全國第一次如此大范圍的相關調查。
“我國城市污泥泥質的特性，決定了外來的技術難以完全適合國內市場。”陳同斌告訴《中國科學報》記者，他們將調查結果與歐美國家的城市污泥泥質做比較發現，我國污泥泥質的有機質含量偏低，這和我國排水系統的設計有關，雨水和污水都混合在一起處理，雨水會帶來很多地表的泥沙，污泥的有機質比率就降低了。
從他們的調查來看，我國污泥的熱值太低，70%以上的污泥不適合做焚燒處理。
國外較為普遍的厭氧消化處理方法也不適合我國，盡管一度曾作為我國的主流技術，但到現在能正常運行的裝置，也屈指可數。因為我國污泥泥質有機質含量偏低，進行厭氧消化的條件就不夠好，沼氣生產效率比國外明顯偏低，技術設備也不很配套。
“也有一些城市嘗試採購歐美國家的干化處理設備，但從目前的結果來看也並不理想。”陳同斌說。因為我國污泥含泥沙，堅硬的二氧化硅會造成干化裝置中的管道損壞，就好比在用一張砂紙不停地打磨機器一樣，因此這條路也難以走通。
當然，也並不是說國外技術都不能在中國發揮作用，而是不能直接、盲目照搬國外技術﹔即便是國外的先進技術，在中國也要經過本土化的改進，需要經過大量的工程實踐才能証明其可行性。
由於處理難度大，一些城市將未處理的污泥隨意堆放現象嚴重，使得污泥二次污染問題成為一種環境公害。
“雇佣”微生物幫忙
從1993年以來，陳同斌就一直從事城市污泥的無害化處理技術和工程研究。“也被質疑過，在那個年代做污泥處理技術的研究，會被人認為‘腦袋有問題’，但我將此比作‘守株待兔’，污泥就是那隻兔子。”
在他看來，隨著城市化進程的加速和經濟的發展，城市污泥問題會逐步演變成重大環境問題和社會熱點問題。作為科研“國家隊”，他們有必要做一些前瞻性研究和技術儲備。
針對我國城市污泥的特點和引用國外技術“不靈”的現狀，陳同斌及其團隊研發了一套系統的技術方案——智能好氧發酵技術（CTB）。
“這套技術我們‘雇佣’了微生物來幫忙。”陳同斌說。這套技術的步驟，首先是根據具體的好氧發酵（堆肥）環境，將一定比例的調理劑與城市污泥混勻。
再根據他們建立的四階段堆肥發酵理論，通過好氧發酵智能監控系統（CompSoft）進行自動檢測和控制，分別培養堆體的耐高溫微生物，並使堆體在最短時間內達到無害化所需的溫度。
這些微生物就像不知休眠的永動機一樣，不停地分解污泥中的有機物，其代謝產物主要是二氧化碳和水，並釋放大量生物熱。
這套工藝看上去極其復雜，因為能實時在線監控發酵過程中的工藝參數變化、臭氣產生和排放、監控適合微生物繁殖的生存條件，還能應對停電等突發狀況。但操作起來同樣也極其簡單，操作人員不用一直坐在屏幕前監控，按幾個鍵后就可以等待處理了。
“就像iPhone一樣，機器本身所含的技術和設計工藝都非常復雜，但與中科博聯的合作非常令人滿意，我們將整套工藝制作成了‘傻瓜化’設備。”陳同斌說。
值得一提的是，這種處理辦法可以大大減少佔地面積和縮短污泥發酵時間，原本需要2~6月的堆肥時間被縮減到14~20天，從而大幅度降低投資成本和佔地面積。
另外，處理完后的污泥發酵產物可以制作植物營養基質或有機肥，按照設計的專用肥配方，可以將不同比例的原料進行配料、混合、過篩、包裝，甚至還可生產出價廉物美的有機—無機復合肥產品。
在污泥廠喝咖啡
2009年4月底開始運行的秦皇島市綠港污泥處理廠，其採用的就是來自陳同斌團隊及中科博聯的CTB工藝和設備。運行不到一年，便遭遇了秦皇島56年一遇的寒冷天氣，當時連秦皇島海域的海水都結了一米多厚的冰。
但在沒有暖氣和外加熱的條件下，設備中的污泥生物發酵過程已然正常進行，經受住了極端寒冷天氣的考驗。原因就在於，CTB工藝可以根據外界溫度和堆體溫度自動協調堆肥過程中微生物產熱、保溫和散熱之間的關系，即便是零下30℃也可正常運轉。因此解決了北方污泥堆肥廠冬季不能正常運行的行業難題，大幅度節省了冬季供暖所需的能耗。
傳統堆肥工藝往往都存在厭氧發酵現象，難以解決臭氣問題﹔而CTB工藝從源頭控制了臭氣的產生和釋放，並且還研發出智能生物除臭技術，徹底解決惡臭污染這一行業共性難題。
“成果轉化過程中我們也遇到過‘苛刻’的客戶。”陳同斌談到，他們在幫上海市鬆江區污泥處理廠做項目設計時，由於該廠的兩側分別是大學校區和居民區，對技術設備和除臭的要求非常高。對方就隨時臨檢，抽檢工程的運行和臭氣排放情況，對於工程條件要求非常高。“最終，我們完成的質量是沒有異味，辦公人員可以在廠區范圍內喝咖啡。”
“要保持這樣的勢頭，就必須在技術領域和工程設備領域雙雙創新，我們和中科博聯就是這樣的分工。”陳同斌說，CTB工藝如今已更新到第四代，同時也是國家重點科技攻關項目、國家高技術研究發展計劃等30多個國家級項目的高技術成果。
同時，為了讓制備工藝有標准可循，陳同斌也先后主持和參與住建部、發改委《城鎮污水處理廠污泥處理處置農用泥質》、《城鎮污水處理廠污泥處理處置技術指南》、《堆肥自動監測額和控制設備》等污泥系列標准的制定。
陳同斌認為，一項發明從原理變為工程技術，一套技術從概念構思到產業化應用，需要走非常復雜曲折的道路，需要長期的積澱和時間的磨練。他希望CTB工藝能為解決我國污水處理行業發展的瓶頸提供好的思路。
2013年03月19日03:49 来源：科学时报 作者：王卉
来源：人民网
真正学者的声音在哪儿？权威的数据在哪儿？科研应发挥作用，我们的污泥处理才能干干净净地往前走，没有负罪感地往前走。
日前，中国科学院地理科学与资源研究所等国内外32家知名机构在京发起成立“全国污泥处理处置促进会”。
他们在谋划推进一件利国利民的大事儿——促成我国污泥问题的解决。
汇聚多方力量解决瓶颈问题
污泥处理在我国是项新事业。
中科院地理资源所环境修复中心主任陈同斌介绍，据估算，全国城市污泥有效处置率不足10%。业内已经意识到，城市污泥的安全处置已经成为制约污水行业健康发展的瓶颈。
陈同斌认为目前污泥处置行业缺少标准规范，部门条块分割，市政、环保、农业等部门意见不统一。
“产学研官，方方面面的聚会是个很好的开端。”在促进会启动仪式上，住房和城乡建设部城市建设司副巡视员章林伟表示。
环保部污染防治司固水处处长戴祥认为，搭建这样一个平台，很有意义，也能帮助我们解决工作中面临的难题。
促进会成立的初衷之一，就是打破隔阂，汇集产学研官各方面的力量，让大家更好地沟通，也更有建设性地推动这一问题的解决。
章林伟对促进会有很高期待：“利用促进会平台，可以把各种技术、各个方面的人才集合起来，真正办成事。”
机制是企业做不到的，章林伟认为机制要靠促进会帮忙探索。另外，在国家标准中，行业标准很多，政出多门，且有冲突，应通过促进会建立标准化委员会。
对于促进会的成立，中国城镇供水排水协会排水专业委员会主任杨向平和陈同斌在其中发挥了重要的推动作用。不仅是推进自己团队多年的研究成果在实践中转化和运用，在更大层面上，陈同斌也希望利用自身研究成果和多方面的联系真正推进这一问题在中国解决。
污泥不能“污名化”
北京市水务局总工程师段伟在北京污水处理中感到很头疼的一件事情是，总听到环保组织在说不能把污泥往地里倒，但很少听到污泥本身来源于土地，应回归于土地的说法。
对于污泥的土地利用，陈同斌给出的结论是，通过10年的检测，总体上，污泥重金属超标比例不多，并且在逐步下降。
另一方面，污泥的有机质较高、氮磷含量丰富，是很好的有机肥资源。污泥中的病原菌经处理后，也大部分被灭活。
段伟认为，实际上很多土地在沙漠化、盐碱化，需要有机质。
“我们面对的是整体有机质资源不足，比如，城市生态建设涉及大量园林绿化，如果在生土上直接种，生长不好。”北京易可富特基质肥料有限公司副总经理蔡永平说。
段伟认为某些片面宣传对污泥处置非常不利。“真正学者的声音在哪儿？权威的数据在哪儿？科研应发挥作用，我们的污泥处理才能干干净净往前走，没有负罪感地往前走。”
广西壮族自治区建设厅城建处处长杨建劳介绍，2012年开始，自治区对污泥处理开始重视，担心有弄虚作假，当时委托中科院地理资源所对已建成的14个地级市生活污泥处理厂污泥进行化验，结果显示，这14个城市污泥重金属都不超标。
让污泥回到农田做肥料，是中国工程院院士张杰在上世纪90年代就提出过的主张。
“这是自然宏观规律。不可违背。”张杰说，“现在农民不用有机肥，包括畜禽养殖行业的粪肥也不用，哪儿去了？都去水体了，由此带来的是污水处理厂一再扩建，河流水质污染得不到改善。”另外，施用化肥导致土壤板结，并且全世界的磷肥是有限的。 “三五十年后，我们用磷肥去哪儿找”？
“通过这样的讨论，对污泥利用在思想上有了更新，污泥利用，堵是堵不住的，不如给其一个合法身份，更加规范地去做。”农业部全国农业技术推广中心土壤肥料处处长杨帆建议政府通过补贴引导农民用。
让生活环境更美好
“我一直在研究污泥土地利用的安全性问题，希望把推进污泥无害化和土地利用的事情扛起来。”陈同斌的表态，获得大家一片掌声。
陈同斌同时是农业部全国化肥登记评审委员会委员、环保部土壤环境保护领域的科技顾问。
尽管土地利用有巨大的潜力，但陈同斌认为，须规范监管，通过市场手段寻找出路，消除环境风险和顾虑。
陈同斌也承担了国家污泥农用和林地用泥质标准的制定。上海市政工程设计研究总院有限公司总工张辰建议科研人员的很多研究成果都可以走国标化。
“过程中减量，尽可能减少污泥产生量；应加强部门、学科间的协作联动；应关注污泥处理处置的可持续性；把工业废水与生活污水分开处理，把害群之马赶走，让泥质更有利于回归土地。”江苏省建设厅城建处处长何玲俊呼吁。
“技术和管理，都是影响因素。”杨建劳介绍，广西运行有116个污水处理厂，有三分之一的县不能及时给付运行经费，没有引起地方政府主要领导的重视，特别是县级政府。下一步广西将以地级市为基础，因地制宜，发展污泥处理路径：通过市场机制，建立适当补偿办法。今年他们还将加强监管，对污泥最终去向做追踪机制。
原标题：污泥如何走出“泥潭”
原文链接：http://scitech.people.com.cn/n/2014/0303/c1007-24513327.html
稿源：人民网
污泥到底怎么处置 还是定不了可行路线
编者按
目前，随着我国城镇生活污水处理量的飞速提高，污泥产生量也随之增长，有估算年产生量已超2200万吨。而这些相当于三峡库容量的污泥，近8成没有得到稳定、无害的处置，极易对环境造成二次污染。
一面是迫切的处理处置需求，一面是环保产业界的跃跃欲试，但双方如何找到契合点，污泥处理处置百亿市场何时打开，仍然未解。
不过与“心急”的企业相比，污泥围城、随意倾倒带来的环境、社会压力事实上更加紧迫：30%~50%的污染物将从生活污水转移至污泥，让花大力气推进的水污染物减排事实上留下“烂尾”。
从本期起产业趋势版将推出系列报道，围绕污泥处理处置技术、政策、标准、监管、产业等问题展开持续的讨论。我们并不奢望提供问题答案，而是希望在公开的平台上讨论，推动相关部门、专家、企业、地方政府一起厘清问题，为工作的进展、产业的发展提供思路。
污泥之四问
本期受访嘉宾(排名不分先后)
中国人民大学环境学院教授 王洪臣
中科院地理所环境修复研究中心主任 陈同斌
北京桑德环境集团董事长 文一波
@泥神仙 业内人士
问题1，有人认为污泥处置进展缓慢是因为政府的重视不够，您怎么看？
王洪臣：我认为政策层对污泥问题还是很重视的，听说过的高层领导批示就有四、五次；相关部委这几年单独或者联合出台了不少政策。国家发改委还准备了资金用于补贴示范工程。
问题2，目前污泥处理设施建设的情况如何？
王洪臣：现在进展确实较为缓慢。从一些市政设计院反馈的情况，去年以来，“活儿”一度越来越少，不少项目是谈着谈着就没下文了。今年开始已经有所回暖。
问题3，污泥处理处置工作进展缓慢的根本原因是什么？
王洪臣：如果下决心解决污泥问题，资金应该不是最大的问题。目前主要是在污泥处置方向、技术路线方面，大家的分歧比较大，还没有形成统一的认识。
陈同斌：污泥问题的解决，政策重视，资金投入，包括对地方政府处理处置污泥提出约束性考核指标等都很重要，但目前比较突出的问题是能够经过多年运行检验的成熟技术和工程案例并不多。
文一波：污泥问题的解决还是要看各级政府的决心。是不是有到位的投入和严格监管。
@泥神仙：就目前情况而言，我并不认为我国目前污泥处置困境的解题主要要依靠污泥技术的发展，付费机制及政府监管才是重点。
问题4，目前情况下，地方政府在建设污泥处理设施时怎么选择工艺路线？
陈同斌：城市污泥是城市文明和环境文明的必然产物。对于城市污泥的处置，要选择安全、科学、规范的途径，但不能不切实际地苛求零风险的处置方案。
文一波：国外成熟的污泥处理处置技术也是千差万别的，具体工程一定要因地制宜，结合本地污泥特性和当地的经济承受能力。
滞后了30多年的生活污水污泥终于在“十二五”被提上议事日程，相关规划提出了“泥水并重”的思路及处理设施的建设目标。但据记者了解，目前工作整体仍然进展缓慢，规划中相关设施的开工率还不足30%。
为何缓慢？记者向很多业内人士提出过这个问题。技术不成熟、投入不足、各级政府的决心不到位、政策标准规范缺失……各种因素交织，一再延缓这个百亿大市场撩开神秘面纱。
为什么设施建设速度缓慢？
从上到下的路线争议导致地方政府选择的犹疑
“污泥的处理和处置是两个阶段，要明确区别、分开考虑。”中国人民大学环境学院王洪臣教授首先强调，要解决污泥问题，得首先明确处置方向，据此倒推相关标准，然后才是选择处理技术，以及形成商业模式、付费等。“污泥处置事关其最终去向，不是技术问题，应该由国家确定；具体技术则是企业的事。”
他认为，在污泥处置方向上至今无法达成统一是造成相关工作进展缓慢的重要原因。“很多地方政府、企业比较茫然。尤其是地方政府为谨慎起见，还在持观望态度。”
土地利用派、焚烧派、填埋派……在污泥最终去向的问题上，目前从上至下，从部门到专家，分歧明显；甚至在污泥是污染物还是资源的问题上，都还有截然不同的意见：认为污泥是污染物者，处理处置就是环境安全为重；认为是资源者，就强调综合利用。
其中，围绕污泥能否土地利用这一焦点议题，争论最为集中。记者了解到，在部委层面，国家发改委和建设部态度较为一致，主张相关重金属等控制指标达标后可以进入土地；环境保护部则主张不能进入农业，可以用于沙化地改造等；农业部则是坚定的反对者，认为即使达标也不行。对焚烧路线，各部门之间也有争议。
政策为何不够实用？
缺少一套切实可行的标准是关键
桑德集团董事长文一波接受记者采访时表示，目前国内污泥处理处置整体处于不成熟阶段，技术路线众多，没有形成主流的技术路线，也就无法形成良好的市场模式。
“除环境保护部出台相关技术政策和指南文件外，住建部等部门也出台了不少相关文件。事实上，在技术指南和技术规范中几乎提及了目前存在的所有污泥处理处置技术，让人很难做出取舍。因此技术指南和技术规范是必要的，但更重要的是尽快推动主流技术路线及相应市场模式的形成。”文一波说。
在污泥领域近年来制定出台的技术政策类文件，通常要在各部委间反复征求意见“走”流程，因而被不少业内人士评价为“妥协之作，比较模糊。说了向东、向西、向南、向北分别怎么走，但看了以后还是不知道该往哪儿走。”
对此，王洪臣曾经表示，我们缺少一套切实可行的标准，与偏虚的技术指南类政策相比，一套切实可行的标准对产业的发展更有裨益。技术指南中虽提出污泥处理处置要优先研究污泥土地利用的可行性，在不具备土地利用条件时，考虑采用焚烧及建材利用处置方式，但进入土地的合理标准与焚烧的环保要求等细节问题并未明确，企业在项目实践中容易遇到困惑。
不能被争议拖住脚步
必须做出基于全局、长远利益的决策，要在实践中发现并解决问题
单位聚餐，征询就餐地点。有人怕辣不喜川菜，有人认为粤菜会超出预算，说吃烧烤又有人反对说不卫生。最后总有个拍板的人，决定喝粥还是吃面。而在污泥处置这桩事上，眼下缺的就是这个拍板的角色。
王洪臣介绍说，污泥处置方向的决定确实是个难题，即使比我国早30年就开始处理处置污泥的欧美国家，路线上的争议至今依然存在。“美国国内对土地利用态度明显分化，欧洲对焚烧有争议。但在考虑全局、长远利益后，他们选择在实践中不断发现、解决问题，在产业、技术、监管与社会利益诉求的协调等方面取得长足进步。”
王洪臣介绍说，尽管仍然存在争议，但西方特别是美国已经基本形成了一个较为主流的观点，即生活污水污泥经过严格处理后回到土地。政府在坚定不移地执行这条技术路线的同时，并没有否认存在环境风险，也正因为如此，他们在完备制度保障上下了很大功夫，尽力将风险控制到最小。
“美国环保当局每两年要对503法案(见相关链接)的执行进行一次全面系统的评估，抽查污染物变化，考察是否有突发事件，技术最新进展等。”
王洪臣说。
总是让利益相关方左右决策，往往是无法做出决策。在污泥问题上，这样的决策已经不容迟疑。王洪臣表示，争议是不同利益相关者之间的讨论，政府则不能“陷入”这样的讨论而止步不前，影响工作进展。“应当借鉴发达国家经验，关注污泥中污染物变化、相关技术进展，政府得站在战略高度上把握，适时做出决策。”
就目前污泥处置而言，国家层面上发改、建设、环保、农业和林业等部门都有涉及。不少业内人士的建议是得有牵头部门或者协调机制。
相关链接
发达国家目前都建立了较为完备的污泥处置标准体系。美国国家环保局的40CFRPart503(即503法案)，于1993年2月公布，采用风险分析方法，经过11年调查研究，当时共花费1500万美元，较为全面地制定了土地利用、焚烧、地表处置等方面的标准。503法案中的标准为最低标准，截至2007年，美国有40个州通过了更为严格的各项条例。
王洪臣点评国内污泥处置路线
污泥填埋
与生活垃圾混合填埋
点评 污泥填埋的路子基本走不下去了。污泥与生活垃圾混填，影响填埋场容积，同时产生大量甲烷，其温室效益是二氧化碳的21倍，不符合低碳的大趋势，不可持续。
污泥焚烧
是指在一定温度和有氧条件下，污泥分别经蒸发、热解、气化和燃烧等阶段，其有机组分发生氧化(燃烧)反应生成CO2和H2O等气相物质，无机组分形成炉灰/渣等固相惰性物质的过程。
点评 我个人不赞同污泥焚烧，那是将其中的污染物进一步暴露的过程。举个例子，核废料很危险，但用铅块封存、深埋，最大限度降低暴露程度，就可以有效控制风险。但如果污染本身没那么严重，但暴露程度却很高，那么对环境、对人体的影响反而很大。
在污泥焚烧中，重金属将通过气、水再暴露在环境中。污泥焚烧目前还没有专门的大气排放标准，各地还在套用垃圾焚烧的相关标准，存在显著的环境风险。
土地利用
是指将经稳定化和无害化处理后的污泥通过深耕、播撒等方式施用于土壤中或土壤表面的一种污泥处置方式。《城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南(试行)》中的污泥土地利用不包括污泥农用。
点评 国内虽然技术路线混乱，但回到土地已经日渐成为主流。但要在严格监管和标准的条件下进行。
污泥系列报道
污水处理
应知：污泥的处理和处置是两个阶段，要明确区别、分开考虑。”中国人民大学环境学院王洪臣教授强调，要解决污泥问题，得首先明确处置方向，然后才是选择处理技术。“污泥处置事关其最终去向，不是技术问题，应该由国家确定；具体技术则是企业的事。”
污泥处理
城镇污水处理厂污泥减容、减量、稳定以及无害化的过程。
污泥处置
经处理后的污泥或污泥产品在环境中或利用过程中达到长期稳定，并对人体健康和生态环境不产生有害影响的最终消纳方式。
中国环境报记者 陈湘静
陈同斌：“驯化”植物为土壤“排毒”
中国园林网7月24日消息：背着背包、随和的笑容，他远远地向记者挥手示意，见面后就说：“能将采访时间安排在中午，这帮了我的大忙。”中国科学院地理科学与资源研究所研究员陈同斌的日程安排得非常紧凑。就在采访当天下午，他还要去做一个关于土壤修复的报告。
对于忙碌的人，或许生活都会给予回报。陈同斌和他的团队一直致力于土壤环境修复和污泥处置方面的科研和成果产业化工作，目前取得了令人瞩目的进展。采访中，他多次强调：“我不希望我们的研究成果仅是‘锁在抽屉里的技术’，而是能实实在在应用起来，为改善环境做些实际工作。”
矿山采冶才是重金属污染源之首
“在重金属污染认识方面，过去人们有个误区，认为人口密集的东部地区污染问题最严重。事实上，最大的‘罪魁祸首’往往是矿区采选冶作业地区，而那些地方的人口并不一定很密集。”陈同斌向记者举了个例子，一个矿区工人通过挖矿带出来的重金属量，可能相当于上万普通人的重金属排放量。
因采矿、冶炼等行业产生的重金属污染，已经成为我国土壤污染中最突出、最严重的类型。
“我们去矿区调查的时候，就见识过重金属污染的恶果。”陈同斌谈到，例如矿区的尾砂，一旦遭遇暴雨，加上环保措施不到位，就可能被洪水带向下游，流到哪污染到哪。
“前不久发生的贺江水污染事件便是典型代表之一。”一直关注环境热点事件的陈同斌，对于这类新闻非常敏感。
7月6日，广西贺州市发生水体镉、铊等重金属污染事件。相关负责人称，此次贺江被污染河段约110公里，从贺江马尾河段河口到广东省封开县，不同断面污染物浓度从1倍到5.6倍不等。污染源基本确定为上游沿岸冶炼、选矿企业。
“最令人担忧的是，重金属污染对于耕地的威胁尤为严重。”陈同斌谈到，像我国西南地区，由于地势由西向东降低，矿区的污染物随着雨水的冲刷，很容易流向地势更低的区域，沿途的耕地根本避免不了这种威胁。
“被重金属严重污染的耕地会在很大程度上影响农作物种植，即便是种出来，也可能是重金属含量超标。‘镉大米’事件便是突出代表。”陈同斌说，对于这样被污染的耕地和土壤，他们正在推广植物修复模式，取得了不错的进展。
从实验室到产业化
“过去我们谈土壤修复，尤其是重金属污染严重的土壤，就像是患了癌症的病人一样，医治难度极大。”陈同斌说，自从他们在国际上成功发现和“驯化”砷超富集植物（蜈蚣草），并研发出了一整套利用植物修复污染土壤的方法后，一剂针对重金属污染土壤的“特效药、强心针”就诞生了，这具有标志性的意义。
过去，在治理土壤污染方面，植物修复技术多停留在室内模拟阶段。
上世纪90年代开始，陈同斌在全国各地广泛筛选和鉴定能大量吸附重金属的超富集植物。他希望找到某种对重金属具有特异富集功能的植物（超富集植物），高效吸收和去除污染土壤中的重金属，而且还要能够将此功能遗传给下一代，最好同时具有生物量大、适应性广等特点。幸运的是，他在湖南石门发现了蜈蚣草。这种植物对砷、镉等重金属具有极强的吸收能力，尤其对砷，是普通植物吸收力的20万倍。
仅仅发现还不够，陈同斌和高能所合作，利用他们的大型科研设备去观察蜈蚣草解毒的机理。并进行相关快速育种和种苗培育，将其性能“调”到最优，最终“驯化”了这种植物，并成功使其产业化。
“广西环江模式”是土壤修复领域的最突出代表。一期工程历时两年，修复了1280亩受到砷、铅、镉等重金属污染的农田。这种模式形成了“政府统筹协调、科研单位技术支撑、农民积极参与”的工作机制。
这种模式采用的重金属超富集植物修复技术，实现了从实验室走向产业的突破，为土壤修复技术的工程化、产业化奠定了基础。
大规模推广还需多方支持
去年11月，环境保护部和中科院联合在广西环江召开“全国农田土壤修复现场会”，与会领导专家充分肯定了环江农田修复工程，并将其称之为土壤修复领域的“环江模式”。“环江模式让不少被重金属污染严重的地方看到了希望，现在很多地方也希望采用这样的方法，但要更大面积的推广，还须多方面的配套支持。”陈同斌说。
这种考虑，并非是对自己的技术没信心。陈同斌解释到，植物修复土壤是一个复杂的系统工程，包含育苗、移植、管理、应用等多方面，吸收了大量重金属之后的蜈蚣草还要进行安全焚烧。这意味着整套工程涉及环境监测、环境工程、土壤学、农学、生物学、焚烧控制、大型机械设备制造等多个领域。在修复工程的推广中，需要把新技术进行熟化、标准化、规范化，把复杂的新技术转化成简单的、农民可以操作的工程方案。
“要做好这样的工程，需要多种跨专业人才，现在从事这方面的专业人才还不多，人才培养还没跟上。”陈同斌说，就拿环江模式来说，团队成员涉及到10多个专业领域，而且在修复土壤同时，还要照顾到当地农民的收益。
因此，当地鼓励农民种植蜈蚣草的同时种植桑树，采集桑叶养蚕，利用蚕丝增加收入。这就需要科研人员对蜈蚣草进行科学培育，它会与桑树抢光、抢水、抢养分，如何将其生长控制在一个合理的范围内，保证桑叶的产量和氨基酸含量、蛋白质含量、饲口性等品质指标达到正常标准，同时要求桑叶、蚕丝的重金属不能超标，满足作为生态纺织品的原料要求。
“这些细节都环环相扣，任何一个环节出问题都将使产业化受阻，因地制宜是重点。”陈同斌说，科技成果转化也讲究“售后服务”，如果配套服务跟不上，那就是“白搭”。各个环节都必须处理好，产业链上下游才能衔接好，这样的项目才会有实际意义。
目前，广西、湖南、广东、云南等地已在利用该方法开展土壤修复。陈同斌还透露，国家相关部门已经越来越重视土壤修复，未来几年内，我国土壤修复的面积将持续扩大，“我希望下一步能加强配套工程、管理、政策措施的完善，加大资金投入和专业人才培养，尽快推动土壤修复技术应用和产业发展”。
中国城市污泥污染严重 污泥处理成第二污染
“京城环保第一大案”让污泥处置再次进入人们的视线。“中国城市污泥已造成二次污染”，北京大学环境科学与工程学院教授刘阳生和中国科学院地理科学与资源研究所环境修复中心主任陈同斌等专家都表达了相同的忧虑。
污泥如何才能减量化、无害化和资源化妥善处理?中国的污泥处理有何特殊之处?
近日，在由北京大学环境科学与工程学院主办的中韩活性污泥处理共同技术开发研讨会上，中韩专家各抒己见。专家认为，从城市污泥中提取氨基酸微肥可以实现污泥中部分组分的资源化，是污泥资源化方面的一项重要尝试。但是从固废的减量化方面来看效果不理想，从污泥中提取的氨基酸毕竟仅占污泥的一小部分，处理后还会遗留大量固体废物，需要进一步处置……
“本周聚焦”关注“污泥的中国式处理”。
中国城市污泥已造成二次污染
10月22日，“京城环保第一大案”终于尘埃落定。北京市门头沟法院作出一审判决，承包北京市清河、酒仙桥污水处理厂污泥无害化处置的北京环兴园环保科技有限公司法人何涛等人均被法院认定犯重大环境污染罪，何涛被判有期徒刑3年6个月，罚金3万元，刘永祥和蒋小兵被处以缓刑，吴建华和刘书力则被免予刑事处罚。
此前，何涛等人将北京市清河、酒仙桥污水处理厂6500吨含有多种重金属和大量细菌的污泥，倒进北京地下水水源保护区的永定河旧河床沙坑内，造成重大污染事故，损失高达上亿元。
污泥处置再一次进入人们的视线——鼎沸京城的“京城环保第一大案”是偶然还是必然?至少30多个城市先后爆发过污泥污染事件，广州《万吨污泥埋进林场》、《深圳污泥坑管涌威胁自然生态》等报道一再见诸媒体。由此引发出的我国污泥处理处置面临哪些问题?
污泥的破解之道又是什么?!
污水处理厂遭遇污泥尴尬
上世纪90年代，中国40个城市有78个污水处理厂。
1995年，污水处理厂增加到122个。
2000年，超过400个污水处理厂如雨后春笋般冒出来。
今年6月，这个数字变成惊人的2389个。
污水处理量增加后，随之而来的是产生的大量污泥。中韩活性污泥处理共同技术开发研讨会上，北京大学环境科学与工程学院教授、北京市固体废物重点实验室常务副主任刘阳生说：“之前韩国环境产业技术部全炯律介绍韩国2008年一年产湿污泥28.2万吨，而中国目前一年就产干污泥900万吨，我很羡慕他们。”中国干污泥占总垃圾量的0.3%，而且每年以10%以上的速度递增。
湿污泥含水量高达80%;而且有机质含量高，很容易发臭。本来城市污泥是很好的农业肥料，氮、磷、钾含量远高于农家肥，可惜污泥含有寄生虫、病菌等，而且臭味问题很突出，并不太适合直接做肥料。
这让污泥处置陷入进退两难的困境。
垃圾填埋场不接受污泥
“垃圾填埋场一般很不喜欢污泥。”中国科学院地理科学与资源研究所环境修复中心主任陈同斌给《科学时报》记者一口气列举了好几条理由：首先，脱水后的污泥黏稠得就像稀汤一样，不能堆积，而且影响垃圾填埋场的机械作业，缩短垃圾填埋场的使用寿命。
2007年建设部出台的《城镇污水处理厂污泥处置—混合填埋泥质》标准和2008年环境保护部出台的《生活垃圾填埋污染控制标准(GB16889—2008)》中都明确规定，污泥混合填埋含水率应小于60%。尽管如此，污水处理厂的脱水污泥含水率仍普遍达80%左右。
其次，污泥很容易堵塞垃圾填埋场的渗沥管道，影响其排水系统的正常运行。
再次，有机物含量高的污泥散发恶臭，还会产生甲烷等温室气体，影响垃圾填埋场的稳定性，延长封场的时间。污泥引发的恶臭招致居民抗议，影响社会安定。
“深圳黄涌的垃圾填埋场、广州垃圾填埋场，这些接受污泥的垃圾填埋场，很快就废了，而且还出现过垃圾填埋场垮塌事件。”陈同斌展示了很多调查图片，蚊蝇成堆，臭不堪言。
近年三峡库区的“污泥填埋危机”就是突出反映。成千上万吨没有处置的污泥成为影响三峡库区水环境安全的最大污染源，数额庞大的污泥处理处置费用成为污水厂正常运行的沉重负担，直接影响三峡库区污水的有效治理。有人耸人听闻夸张，如果资金再不到位，或者技术上处理不当，三峡水库将成为一个“活性污泥储存库”。
刘阳生也展示了他到某污水处理厂调查的图片，黑漆漆的污泥堆得像小山一样，等待着雨水的冲刷。“一到夏天，庞各庄这个污泥堆肥厂蚊虫苍蝇铺天盖地，每年光灭蚊就需要农药三四吨。”也就是说，没有及时处理的污泥可能对环境造成二次污染。
曾在湖南省益阳市农药厂工作过三年的刘阳生甚至为这个堆肥厂出谋划策，要杀死这些蚊虫苍蝇，可能要三四种农药联合发力，才能奏效。
刘阳生的调查还显示，北京某污水处理厂的污泥汞超标。但北京没有排放含汞废物企业，究其原因，可能是生活源的含汞废物进入了污水系统。他拍摄的照片显示了全国污泥乱倒乱放的可怕现状，北京市的污泥已流入河北廊坊等地。
中国“重水轻泥”
“中国做污水处理的专家不计其数，但做污泥处置的屈指可数，更何况，做污泥处置的队伍中，专业的又有几人呢?”陈同斌毫不客气地指出，中国的现状就是典型的“重水轻泥”。
主要还是由于政府投资偏颇造成的。“处理1万吨城市污水，大约产生8～10吨污泥，污泥与污水的产生比例是万分之一。但是‘十一五’期间，污泥处理设施的投资很少，少了一大截”。
在国外，污水处理厂污泥处理设施的投资一般占污水处理设施投资的40%～60%。
陈同斌介绍说，现有污水厂很少有符合国家标准的污泥处置设施。污泥的安全处置率小于10%，未经无害化处理的污泥随意乱丢现象严重。过去由于不重视污泥无害化处理问题，加之存在缺少投资和技术不过关等多方面原因，东部某市、河北等省市的堆肥设备闲置，厂区空无一人。甚至投资巨大的中部某省污泥堆肥厂被关闭。污泥问题已成为制约污水行业发展的瓶颈。
当然，这也有历史原因。“需求决定技术。因为中国近年才加快城市化进程，兴起冲水马桶等，之前一直以旱厕为主，所以这方面的技术没有跟上。而欧美发达国家不一样，他们使用冲水马桶的时间较长，对污水和处理污泥的问题重视得更早一些。”陈同斌表示。
“污泥和污水处理同等重要，如果污泥不妥善处置，就像污水不经处理直接排放一样。解决不好污泥的问题就不可能从根本上实现水环境的改善!”陈同斌呼吁政府部门、更多的专家、污水处理厂都来关注污泥的处置。中国水协排水专业委员会理事长杨向平、中国人民大学环境学院副院长王洪臣教授等人认为，“治水不治泥，等于未治水”。
韩国镜鉴：治污不可忽视畜禽养殖业
人们对环境污染问题的关注，常常聚焦于能够直观感受到的大气污染、水污染、噪声污染、光污染和固体废弃物污染等，而土地污染则因其隐蔽性而被称作“看不见的污染”。
与此同时，从污染源的角度来看，人们习惯于紧盯高排污的工矿企业、建筑垃圾及城市等，而畜禽养殖业则似乎被忽略。
而现实情况却是，最易被人忽视的土地污染与想象中“田园牧歌”式的畜禽养殖业以难以忽视的方式联系在一起，成为污染的一大重灾区。
畜禽粪便藏隐患
近日，中科院南京土壤所教授骆永明在参加“污染场地修复：政策、技术与融资机制”国际研讨会时介绍说，蔬菜、畜禽养殖基地的土壤受到污染，其出处是动物粪便，“由于现在很多畜禽饲料中含有重金属，例如铜、镉等，这些粪便被用于菜地上，蔬菜基地的土壤同时也会被污染”。
值得注意的是，据《扬子晚报》报道，南京土壤所一项持续2年的调查显示，畜禽的粪便还含有抗生素，而且抗生素种类多达十几种。
据介绍，江苏污染土壤调查只是全国污染土壤调查的一部分。畜禽养殖业带来的污染问题，之前已经引起了国家的重视。
今年年初，农业部在介绍第一次全国污染源普查的基本情况和普查成果时曾指出，在农业源污染中，比较突出的是畜禽养殖业污染问题，畜禽养殖业的化学需氧量、总氮和总磷分别占农业源的96%、38%和56%。
畜禽粪便与污泥如出一辙
11月21日，“中—韩活性污泥处理共同技术开发研讨会”在北京大学举行，来自韩国环境产业技术部水质政策处的全炯律介绍了韩国畜禽养殖业污染物排放及治理现状。
污泥处理技术的会议，为何讲起了畜禽粪便?
参加研讨会的北京大学环境科学与工程学院教授刘阳生介绍了污泥的“三高”特点，一是含水率达80%之高，二是有机物含量非常高，很容易发臭，三是重金属含量较高。
而据全炯律介绍，由于在畜禽饲料中添加了大量钙、磷等矿物元素以及铜、锌、锰等微量元素，同时含有浓度极高的有机物质，使得畜禽粪便具有与污泥几乎相同的组成特征。
这些特征，恰是畜禽粪便和污泥同样难以治理的根本原因。全炯律说，畜禽粪便所含的氨、磷浓度非常高，污染负荷量很大，铜、锌、锰等微量元素随畜禽粪便排出后若未经处理，就会引发重金属污染。
同时，畜禽粪便若不经处理就直接用于堆肥，进入土壤的酸性化畜禽粪便会分解成氨乙烯醇、甲基硫醚、二甲胺等恶臭气体。这与污泥露天堆放带来的恶臭如出一辙。
韩国绝大部分畜禽粪便被资源化利用
高速增长的集约化、规模化、专业化畜禽养殖业所带来的环境风险，似乎已经超过了人们的预期和想象。
研讨会上，全炯律给出了一份韩国国立环境科学院发布的2007年度全国水质污染调查结果，韩国畜禽粪便产量占全国污水、废水总量的比例仅为0.8%，可是其污染物负荷量则高达23.6%，超过了来自生活污水和产业废水的污染负荷。
对于畜禽养殖业污染排放的治理，由韩国环境部、农林水产食品部、农振厅、国土部等中央部委协作承担起畜禽粪便管理、肥料管理、治理技术和海洋排放等细分职责。并按照养殖规模，采取主体不同的自行处理、公共处理和个别处理等层级化处理方式。
从处理技术手段来看，主要有资源化、净化、海洋排出等处理办法。据介绍，2008年韩国85%的畜禽粪便得到了资源化利用，其中，用作堆肥的占79.8%，另有6.3%用于产生沼液。除此，还可利用较为复杂的工艺流程和设施产生生物燃气用于发电。
地方政府修建的公共处理设施，则采用厌氧、缺氧、好氧组合工艺流程，以达到更高的排放标准。“据我所知，目前韩国为公共处理设施设定的排放标准是最为严格的。”全炯律说。同时，他也指出公共处理存在运转率低，处理效率低等问题。
全炯律介绍说，为了应对当前畜禽污染物排放的现状，韩国将从扩大修建并强化管理公共处理设施、改善畜禽粪便管理制度、加强净化处理设施管理等方面入手，进行一系列的管理政策调整。值得一提的是，《家畜粪尿法》于2009年2月提交韩国国会。
我国已将畜禽养殖业污染防治提上日程。2010年6月，农业部办公厅发布《关于进一步加强重点流域农业面源污染防治工作的意见》。意见强调，“在第一次全国污染源普查农业源普查结果的基础上，摸清农业源污染的组成、发生特征和影响因素，全面掌握农业面源污染状况，提出农业面源污染防治对策。”
污泥的中国式处理
污泥产生量的与日俱增与污泥处理能力的严重不足、处理手段的严重落后形成尖锐的矛盾，大量的湿污泥随意外运、简单填埋或堆放，致使许多城市“污泥围城”。
污泥处理问题已经成为我们无法回避的城市环境问题。
困境：污泥填埋、堆肥、焚烧还是脱水?
污泥处置无非是填埋、堆肥、焚烧几种。刘阳生一一介绍了各种处置方式的利弊。
城市污泥填埋优点是投资少、容量大、见效快、处置成本低。对前期的污泥处理技术要求较低，一般进行消化减容或让其自然干化即可。但是原生污泥不能直接与垃圾混合填埋;虽然国家新的填埋标准允许在污泥含水率低于60%的情况下与生活垃圾混合填埋，但是将导致填埋场渗滤液收集系统的堵塞，以及渗滤液中重金属的进一步升高。因此，填埋场一般不愿意接受城市污泥。
堆肥方式呢?堆肥可以利用污泥中的有机质改善土壤物理结构，增加土壤氮磷含量，实现资源利用。但是氨、硫化氢等恶臭难以控制，重金属含量一般超标，肥效较低，受销售半径和季节的影响。因此，城市污泥堆肥一般适合于重金属含量满足要求、且具备应用市场的区域。“堆肥方式要慎重，污泥里也有病菌、寄生虫、毒性有机物，一定要经过严格的无害化处理才能利用，否则存在环境污染风险。”刘阳生建议说，堆肥处置的规模应该由其应用市场的规模来决定，而不是由污泥的实际产生量来决定。
相对而言，刘阳生比较肯定城市污泥焚烧，认为是“彻底的无害化、最大程度的减量化”。该技术在德国应用很广，但中国污泥焚烧的成本达到六七百元1吨，关键问题是会产生二 英，“前不久全国形成反对大浪潮，我也被拉去到处讲课，包括给市长们科普”，他坦陈目前这种方式在我国现阶段很难推广。
还有一种选择是脱水。污泥脱水是污泥处理处置的前提。无论是板框压滤机、带式脱水机还是离心脱水机，处理后的污泥含水率仍有百分之七八十。1吨80%含水率的污泥其固体含量为20%，要脱出200公斤的水分才能成为75%含水率的污泥。刘阳生算了一笔账，如果采用热能蒸发的方法需要消耗25公斤煤或者18.3立方米的天然气，能耗很高，不太可取。
曙光：从城市污泥中提取氨基酸微肥
天然气干化、高温蒸汽干化、尾气余热干化、太阳能干化、石灰干化，刘阳生介绍了这5种城市污泥干化技术。“这5种干化技术各有所长，也有所短，我都曾参与过技术评审”e。
每吨湿污泥利用天然气干化的成本至少为412元，经过天然气干化后的污泥可以进行焚烧处理，或者进入水泥窑处置。
高温蒸汽干化可以将污泥脱水到含水率40%～50%，但在污泥高温蒸汽处理过程中产生的大量废水中溶解了原始污泥中的有机污染物，如果这部分污染物又回到污水处理系统，是否意味着一种无休止的污染物循环处理?脱水后的污泥其热值是否适合于焚烧处理?其有机质含量是否适合于堆肥处理?残余污泥该如何处置呢?
刘阳生也透露说，他们独立开发了制备氨基酸微肥技术，这或许能给污水处理厂提供一条生财之道，能够自己养活自己，而不再是摆设，不再需要向政府要钱。
具体而言，就是将剩余污泥经酸化、水解以及离子交换等工艺过程，得到氨基酸含量为90%的氨基酸盐。氨基酸盐既有农药杀虫作用，又有肥料作用。10吨干污泥能得到1吨氨基酸微肥。再从氨基酸微肥衍生出氨基酸铜等多种氨基酸药肥产品。实验表明，污水处理效果较好。
“从城市污泥中提取氨基酸微肥，污泥中的重金属能提供植物所需要的微量元素，细菌蛋白质正好是植物所需要的氨基酸，残余污泥制作成了污水处理需要的生物陶粒，一举多得，能实现污泥的减量化、无害化和资源化。”刘阳生表示。
主流：生物处理应主导城市污泥处理
“北大的老师也来关注污泥的处理，这很好，但我认为从城市污泥中提取氨基酸微肥可以实现污泥的资源化利用，10吨干污泥能得到1吨氨基酸微肥，但是从固废的减量化方面来看效果不理想，从污泥中提取的氨基酸毕竟仅占污泥的一小部分，处理后还会遗留大量固体废物，需要进一步处置。生物处理应主导城市污泥处理，这也是当下的国际主流。”陈同斌向《科学时报》记者重点介绍了基于实时在线监测的智能控制工艺(CTB)及其工程应用。
“恶臭控制是污泥处理的关键”。污泥堆肥的臭气问题可以借助从工艺角度控制出其产生的源头，并辅以末端的生物除臭方法来解决。
例如在秦皇岛的工程中，通过在国际上率先采用温度—氧气的实时在线监测系统，及时反馈调控发酵过程中的温度和氧气，促进嗜高温微生物的快速生长和繁殖，并保证发酵过程的氧气供应，从而抑制硫化氢等臭气的产生;此外，还使用了生物除臭装置作为控制臭气排放的辅助手段不但很好地解决了臭气问题，还做到了显著节能和降低除臭成本的效果。该技术先后被科技部、国家发改委、工信部等6个部委和北京市评选为“国家重点新产品”、“国家鼓励发展的重大环保技术装备”、“北京市自主创新产品”、“北京市2010年节能节水减排技术推荐目录”等。
陈同斌说：“臭气污染问题之所以突出，是因为没有考虑除臭问题，或缺乏低成本的臭气控制手段。我们与北京中科博联环境工程有限公司合作研发出一种新的智能控制工艺(CTB)，通过合理曝气来抑制臭气的产生。不能等臭气产生了再去除臭，应该在源头控制臭气的产生。我们先将污泥预破碎，把秸秆、锯末和腐熟料充分混匀到污泥里面，让它静态发酵，通过自动曝气系统调控氧气，防止堆体厌氧，调理堆体结构，便于及时补充氧气，匀翻后熟，鼓风曝气，智能控制引风生物除臭，废气完全可以达标排放。”
臭气的主要成分是硫化氢，而硫化氢的释放主要集中在堆肥前期。必须要掌握好硫化氢和氧气的关系。在工程上，还专门设置了混料车间，避免污泥长时间储存。另外，装置了在线监测和智能控制系统，通过智能监控实现高效、低耗的生物除臭。
一整套工艺下来，秦皇岛项目的车间臭气严格控制在0.08ppm，一般是0.2ppm。“这都是第三方监测，天津环科院恶臭物质监测重点实验室现场取样监测的结果。”陈同斌对监测结果很满意，“既不影响操作人员的健康，除臭成本和能耗降低80%以上，不招蚊蝇，降低对设备的腐蚀性，延长使用寿命，不靠翻抛供氧，避免翻抛导致大量产生粉尘。而且发酵时间20天，缩短67%，在-25℃的低温下也能稳定运行。”陈同斌列举了CTB智能控制工艺的诸多优点。“就像酿酒一样，虽然大家都认为是一项很传统的古老技术，但是如果一批酒出来是52度，另一批酒出来是48度，说明控制工艺还不到位。我们就是要让每批污泥发酵时间都严格控制在20天，否则就占地，现在城市用地多紧张啊，而且耽误时间。”陈同斌说。
CTB智能控制工艺的第一个工程应用是2002年的漯河污水处理厂(2万吨)，从源头控制臭气产生，没有除臭设施。“一个工艺，既要具备技术可行性，也要经济合理性，才有生存空间!”陈同斌说。他最为得意的是去年4月刚竣工的秦皇岛市污泥生物堆肥工程，技术上从堆肥进而升级为制肥，规模为日处理量200吨，运行成本80元/吨，政府投资4950万元。
“毫不夸张地说，秦皇岛市绿港污泥处理厂已成为中国污泥处理人的朝拜圣地!我也陪同国际水协会(IWA)污泥管理专业委员会原主任李笃忠博士专程去参观过。”采访时，陈同斌的电话响起，这个区号为0335的电话是秦皇岛污泥处理厂的马达厂长打来的。他半是抱怨，半是骄傲，“又有美国的团队前来参观、学习。我们的污泥工程建成后，接待任务很大，接待费超支很多，你们应该补偿一下”。
陈同斌也介绍了上海松江污泥生物处理工程，“上海水务局立志把这个工程做成最严格控制臭气的污泥发酵处理工程，一楼处理污泥，二楼喝咖啡，这该多好!”
陈同斌乐观地估计，国家会在“十二五”期间加大对污泥行业的扶持力度，通过政策出台、技术标准制定、资金支持等多途径促进污泥处理处置整个产业链的发展。
跨国技术合作促污泥脱水走向低碳
中国目前每年产生的干污泥达900万吨，而其含水率则普遍高达80%。
在“中—韩活性污泥处理共同技术开发研讨会”上，北京大学环境科学与工程学院教授刘阳生介绍了中国污泥处理的现状。污泥的最终处置，基本采用填埋、堆肥、焚化等几种方式，以力图实现污泥的减量化、无害化和资源化。
俗话说“拖泥带水”，不论采取何种方式，脱水都是污泥处理处置的必要前提。然而想办法从污泥中尽可能“榨出水分”却也并非易事。
刘阳生举例说，1吨80%含水率的污泥，要脱出200千克水分才能成为75%含水率的污泥，而采用热能蒸发的方法，就需要消耗25千克煤，或者18.3立方米天然气。
除了采用天然气干化、蒸汽干化、石灰干化等主要干化技术，以使得污泥最终能够用于填埋或焚烧，另一种常用的脱水方式，便是利用脱水机进行处理。主要的污泥脱水设施有：板框压滤机、带式脱水机和离心脱水机。因需要与浓缩池配合使用，这些设施常常固定建设在污泥处理场，且多有耗能量高、噪声大、占用空间大等弊端。
而通过微生物高温发酵蒸发水分的生物干化，主要是利用微生物分解有机质的过程中释放的生物能来完成蒸发脱水的过程，是一条前景看好的污泥深度脱水途径。这一过程不需要消耗化石燃料，因此能耗和处理成本较低，而且可以显著减少碳排放，如将污泥发酵产品用于草皮种植，不仅不会产生碳排放，而且每吨污泥固定650 公斤的碳。秦皇岛污泥生物干化工程就是一个运行效果的大型示范工程。
2008年，北京大学环境科学与工程学院与韩国ARK(株)股份有限公司展开合作，共同开发利用螺旋压榨技术的“移动式污泥脱水机”。两年内，分别在河北保定污水处理厂、深圳观澜污水处理厂和南山污水处理厂进行试验测试。在保定的测试结果显示，脱水滤饼含水率可达70%至65%。
据ARK公司员工朴允成介绍，他们采用了污泥处理方式发展的一种新变化，就是将污泥通过水与高分子聚合体冲淡形成的凝聚剂，加工为易于机器处理的絮状物。
除此，据ARK公司介绍，这种新型的脱水机除了具有安装所需空间小，脱水效率高等优势，更重要的在于消耗更少的电量、降低二氧化碳排放。
朴允成认为，使用脱水设备使得污泥饼含水率降低以增加最终处理效率、资源化利用、防止污泥二次污染、发展污泥低排放系统，这些都是未来污泥处理的主流方向。
因此在ARK公司看来，随着中国环境标准的强化、相关法律法规的出台，中国必然需要配备更多的污泥处理装置。
中韩合作项目的中方负责人、北京大学环境科学与工程学院教授栾胜基希望，双方的合作项目能够在快速城市化发展过程中的农村和城郊地区得到应用，进行分散式生活污水的处理，并提高污泥脱水率。
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作者：王卉 来源：科学时报(http://www.sciencenet.cn/) 发布时间：2007-12-16
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城市污水处理行业正在迅速发展，但此前人们并没有意识到，作为污水处理的副产品——污泥问题正日益凸现。污泥如果处置不好，随便弃置，会产生严重的二次污染，可能使污水处理功亏一篑。
作为污水行业发展的瓶颈，污泥问题现在是所有污水处理厂都必须面对并感到头痛的一件事。但现在，国家标准只要求污水处理达标而没有要求处置污泥，加上一些地方污水处理厂运行滞后，导致很多城市不去建设污泥深度处理设施。
污泥：困境与出路
污泥堆肥控制台。 污泥无处可去
“因为要迎接2008年北京奥运会，北京市很多污水处理厂先期盖起来投入运行，因而更早感受到污泥的困境，其他城市要早点在污水处理厂旁边建立污泥处置场地，否则就来不及了，没地方了！”
在第六届亚太地区基础设施发展部长级论坛暨第二届中国城镇水务发展国际研讨会上，北京城市排水集团有限责任公司总经理杨向平呼吁。
按现在的国家标准，只要求污水处理达标而没有要求处置污泥，加上一些地方污水处理厂运行滞后，导致很多城市不去建设污泥深度处理设施。
作为北京排水集团所属污水处理厂之一，北京市高碑店污水处理厂每天都要用运泥车把几百吨污泥拉到郊区去处置。但显然，到2008年北京奥运会期间，如果各种运泥车、化学品车都不允许上路，那时他们将陷入无所适从的境地。
“全国绝大多数污泥问题都没有得到很好处置，有的污水处理厂才刚刚建好，还没有意识到污泥问题，我估计过一段时间这一矛盾会更加突出、尖锐。”高碑店污水处理厂副厂长刘伟岩对《科学时报》记者表示。
污泥处置的紧迫性已经在全国不少地区显现。
2006年5月，有报道称“重庆垃圾场拒收污泥，每日百万吨污水威胁三峡”：重庆市一些垃圾填埋场从2006年初开始，因无法解决城市污水处理后的污泥，先后陆续拒绝接受来自污水处理厂的污泥，导致污水处理厂在生产过程中产生的上万吨污泥堆放在污水处理厂内或马路边得不到及时处理，严重影响周围居民的生活。该市的一些污水处理厂称，如果垃圾处理场再不接收污泥，污水处理将被迫停止，大量污水就只能直排长江。
2005年，广州市黄埔区环保局陆续收到区内长洲、鱼珠、黄埔街等地的居民投诉数十起，反映黄昏时分常会闻到一阵令人恶心的臭气，一些老人甚至出现头晕现象。环保部门经过多番排查，发现臭味源头是番禺化龙污泥处理厂，作为广州市第一个污泥处理厂，该厂“现场污泥处理工艺之落后让人震惊”。在2006年广州市两会的首场询问会上，黄埔代表团的多位市人大代表提出强烈质疑，提交要求其搬迁的建议。
在深圳市，也早已出现污泥无处可去而导致污水处理厂夜间偷排污泥的情况。已被免职的某污水处理厂负责人无奈地说：“那些污泥能让人愁死，我们知道偷排不对，可是我们能把这些泥送到哪里去呢？”
“应该说，中国的污水处理从20世纪90年代才真正开始得到大的发展，污泥处置问题则是最近这三五年出现的。”杨向平介绍说。
“污泥处置的困难首先在于大家思想上认识不够。在污水处理的项目立项、设计、建设的初期阶段，我们往往考虑的都是污水处理的问题，没有考虑污泥处置的设施、资金、政策及以后处置的方案。所以当污水处理厂投入运行以后，产生的污泥往往没有处置的出路，现在全国范围的大部分污泥是从污水处理厂拉出去任意弃置的，没有做到稳定化、无害化。”
有一些城市尝试过污泥资源化利用的做法，但是对绝大多数城市污水处理厂来说，污泥处置仍然是一个难题。
“就北京来说，只有1/5的污泥经堆肥处理成营养土，用于农田和园林绿化，但是这种经简单堆肥处理的污泥无害化程度也很低。”杨向平表示。
北京市处置污泥的总思路是“多元化”——堆肥、干化制肥、送到热电厂与煤掺烧……“多元化的处置方式才可以真正解决全国的污泥处置，单独走哪一条路在实际中都会碰到问题。”杨向平说。
加强宣传和政策性引导，改变人们对城市污泥的偏见；对资源化利用的用地、用电等予以扶持；加大财政支持力度，予以贷款、税收等优惠；征收的污水处理费中要考虑污泥处置费用。这是众多业界相关人士的一个共识。
一个安全、经济、可行的解决方案
“污泥的土地化利用是未来污水处理行业和固体废弃物处理处置行业中的重点发展方向。”陈同斌说。
陈同斌，中国科学院“百人计划”入选者，国家杰出青年科学基金获得者，现任中国科学院地理科学与资源研究所环境修复中心主任，是国际水协会(IWA)污泥管理专家组成员，长期从事固体废弃物资源化利用、土壤环境保护等研究。
陈同斌对污泥的接触比较早。他通过对我国污水处理行业发展态势及其存在问题的分析和远景预测，10多年前就预见到处理污泥的技术将是我国污水处理行业发展的瓶颈因素。
早在1995年，陈同斌所在的课题组就争取到了“九五”国家重点科技攻关项目“城市污泥堆肥化及其复合肥生产成套技术”。“十五”和“十一五”期间，他分别主持国家高技术发展研究计划（863）项目“堆肥氧气—温度联合控制系统的研制和污泥减量化、无害化与资源化安全利用的成套技术与示范”，以及其他部委、机构的20多个有关污泥无害化和资源化的项目。
研究环保和肥料起家的陈同斌，看到了污泥无害化和资源化利用的技术难题、发展方向和远景，看到了污泥资源化利用的广阔前景。
“一方面，大量污泥任意抛弃——造成环境二次污染；另一方面，农林业中需要大量有机肥源——防止荒漠化，城市绿化、周边地区退耕还林还草。经过严格的好氧高温发酵（堆肥）处理后的合格污泥进行土地利用的优点是：无害化处理的效果好且成本低廉，解决二次污染问题，补充土壤有机质和养分，充分利用养分。”
没有经过专门处理的污泥中虽然含有有机质，但其中含有的重金属、病原菌和其他长效有机污染物都会对土壤产生危害，并且使作物的品质受到严重影响。传统堆肥很简单，但是用来处理污泥是不合适的。根据陈同斌课题组的实地勘测，在一些地方随意施用污泥肥已经导致土壤板结、盐害、烧苗和病虫害等问题。
目前，陈同斌和他的课题组已经在国内率先完成了污泥土地化利用处置的全套工艺设计，实现了污泥工业化堆肥的智能化和远程自动监控，并获得了20项发明专利和2项软件版权。
2003年以来，该课题组与企业合作，先后在河南省漯河市、山东寿光市、天津市和深圳市等地，建成4家年处理污泥1万～10万吨的污泥无害化处理与资源化利用工程。采用该课题组发明的CTB自动控制堆肥技术工艺，污泥的堆肥时间被大大缩短，原本需要3个月到半年的堆肥时间被缩减到了7～12天，从而大幅度降低投资成本和占地面积。
这套污泥自动控制堆肥处理与资源化系统可使污泥中的有机质稳定化，改善污泥的物理性质，并通过生物脱水降低污泥的含水率，钝化污泥中的重金属、降低重金属污染风险；同时，通过该系统处理，还能有效除臭、杀灭有害生物、降解有机物，达到无害化的目的。
“以往大家在堆肥方面的失败，多源自于工艺技术和运行管理问题。其实，堆肥过程并不像人们想像的那样简单，要保证其高效和稳定运行的工艺技术是比较复杂的，涉及到如何调控的问题。如果靠人工管理，需要一个博士水平的专家才能完全胜任，而这对于一个堆肥厂来说是难以想象的和不现实的。通过计算机软件系统可以使堆肥速度更快、产品质量更稳定。”陈同斌说。
他们的污泥堆肥智能化和远程自动监控技术，在2005年就获得“国家重点新产品”证书，且其软件控制系统在不断升级，自行研制了多种堆肥专用传感器及计算机自动测控系统，实现了堆肥过程的自动监测、控制、故障检测和诊断。一套自动控制系统，可以自动控制堆肥过程，不用24小时值守。有问题，报警装置会自动报警。
他们的目标是把高深、复杂的堆肥工作“傻瓜化”，使中学生文化程度的人都可以方便地控制。这种装置在国外也没有。“目前已经做成便携式堆肥控制系统，远在堆肥现场的千里之外，就可以根据基本参数作现场诊断，甚至直接发指令过去。”
陈同斌本人同时是中国植物营养肥料学会肥料与环境专业委员会的主任、农业部全国农业技术推广中心科技顾问。对于利用经过无害化处理后的污泥堆肥做肥料，他自信自己还是擅长的：“这一技术具有能耗小、成本低、产品质量稳定等特点，适合中国的国情。”
经过无害化处理的污泥堆肥产品可以生产植物栽培基质、有机肥和有机复合肥，可以广泛用于园林绿化、高尔夫球场、花卉栽培、林木和作物育苗、大田作物、废弃土地复垦等诸多领域。在解决我国城市污泥等废弃物污染治理及其资源化利用问题上，陈同斌课题组提供了良好的技术储备。
然而，污泥堆肥并不是件很简单的事情，这不仅是因为污泥的成分复杂，稍有疏忽，堆肥过程就会出现很多问题。另一个风险还在于，每个地方的土壤不同，并不是所有的地方都能适合污泥的使用。
陈同斌和他的课题组所做工作的分工非常细，将环保、农业、化肥工业、水处理行业、电子技术以及机械行业等一系列产业的合作在课题中加以统筹。他们对污泥的土地利用制定了严密的风险控制对策，针对不同的土壤和作物情况，由专人设计不同的肥料配方，一方面提高产品肥效，另一方面也可以减少污染风险。
值得一提的是，目前，他所在课题组研发的技术已经有好几项走在了世界前列。如堆肥过程中专用温度监测探头和专用氧气监测探头的研制、城市污泥堆肥自动监控系统以及堆肥腐熟度在线自动检测技术等，都是在世界上独一无二的。
通过在30多种作物上进行的一系列堆肥农用的大田试验，他们对堆肥农林地施用的肥效和环境影响进行了评价，开发出利用有机废弃物生产草皮基质的成套技术。建立了中国肥料—产量效应数据库，可以针对不同地区的作物和土壤养分情况分别设计出最佳的肥料配方。
到目前为止，我国的污水处理厂基本上都缺乏必要的污泥处理处置方案，导致其二次污染问题越来越突出。各地的污水处理厂都迫切需要污泥处理处置的先进、适用技术，市场需求很大。同时，目前还没有哪项技术得到大规模的推广应用和产业化。城市污泥处理蕴含着巨大的技术和产品市场。
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