一、解决污泥处理利用难题的时机已经来临
    我国污泥问题日益显得突出的原因在于早期建设的一批污水厂，在长期的摸索和试验后，仍然没有找到好的处置方案。而用于污泥堆放、填埋和弃置的资源越来越少，由于污泥造成的环境污染也己显现出来。而我国污水处理正在以前所未有的速度发展与扩大，污泥处置和利用己成为一个极待解决的问题。
自从上世纪90年代初青岛市建成海泊河污水厂以来，市区相继建成了团岛、李村河和麦岛(一级处理)几座污水厂，与此同时，黄岛、莱西、平度、城阳、胶州、胶南、崂山、即墨等区市己建成或即将建成多座污水厂投入运行。预计“十一五”期间青岛市区日处理污水将超过50万吨，每年产生含固率20％的污泥达20万吨，按堆高2m存放要占用35亩土地。而这些污泥长期得不到有效地处理利用，实际上是无序排放，成了近岸海域和地表(下)水的二次污染源。随着环保监管力度的加强和绿色奥运对环境的要求，青岛地区污泥的有效处理利用己迫在眉睫。
将污泥开发成树卉混合有机肥，施用于树林、花卉、苗圃、草地等，不施于农田，与食物链隔离，解除了污泥中重金属污染之忧。这为用污泥生产混合肥提供了极大的可行性。国家加大了林业的改革步伐，大规模地种植速生丰产用材林、生态林、防护林等，这又为树卉污泥混合肥开辟了广阔的市场前景。据有关部门调查，青岛地区有80多万亩宜林荒山坡地，目前己退耕还林、种植速生丰产用材林、生态林等十余万亩。按每亩林地施污泥混合肥0.3—0.5吨计算，一年就需要3—5万吨混合肥。有效处理利用污泥的时机己经来临。
二、污泥的来源、产量、组成和性质
1、污泥的来源
    污泥是在水和污水处理过程中所产生的固体沉淀物质。可分为市政污泥(包括市政排水和自来水厂污泥)、管网泵站污泥、河湖淤泥和工业污泥等。在非特指情况下，污泥是市政排水污泥。它是城市污水厂初沉池、二沉池和三沉池(有三级处理的)沉淀的混合污泥，再经浓缩和机械脱水获得含固率20％的泥饼。它是污水厂不可避免的副产品。凡是对污泥处置和利用都是对泥饼而言的。
2、污泥(泥饼)的产量
    可根据污水处理量和含固率进行估算。如某污水厂日处10万吨污水，污水平均含固率0.02％，泥饼产量为：
100000×0.02％×360÷20％=36000(t／a)
    照此计算，青岛市区的四座污水厂日处理污水将达到30多万吨，年产泥饼11万吨(其中含固体物质约两万吨)，这些泥饼按堆高两米计，要占20亩土地来堆存，再加上存放过程中的恶臭、流失和扬尘等环境问题，显然是不可行的。
3、污泥的组成
    泥饼中有机物含量占干物质的60-70％，经消化处理后有机物减少一半。其组成主要是细菌及其残核，有机硝酸盐是主要有效成分，还含部分矿物质。施于土壤有一定肥效，可改良土壤。
    干污泥具有2000—3000达卡／kg发热值，可作为低热值燃料。
    污泥含水率很高，仍具有流体特性。污泥与水分子结合具有不同的形态：自由态水，大部分可用机械脱出；物理性结合水，如毛细管/间隙水，需用加热等方式才能脱出；化学性结合水，如细胞内的水，只有打破化学键才能去出。对其干化要耗费大量的能源。
    污泥中含有大量病原菌，如沙门氏菌、痢疾菌和肠道病毒等，寄生虫卵和幼虫，如蛔虫、鞭虫、内阿米巴虫等。如处理不当会传播疾病危害人体健康，对其处置利用必须注意卫生方面的安全。
    污泥中含有数十至数千mg／kg(干)的重金属，如Cu、Zn、Ni、Cr、Cd、Hg、Pb、As等，如要农用必须符合国家有关标准。
4、污泥的性质
4.1含水率很高，具有流体特性，运输困难，不能直接燃烧，干化耗能大，减量化困难，垃圾填埋场不易操作难以接纳，还可能使填埋场提前报废。
4.2堆放占地面积大，假定全国有两亿城市人口的污水要处理，则年产生含固率20％的污泥达1800万吨，按2米高堆放，要占用13500亩土地，这在大中城市是难以解决的。
4.3含有致病微生物和寄生虫卵，处置不当易造成疾病传染，危害人体健康。
4.4恶臭污染大气环境，有机质含量高，易腐臭排出H2S等恶臭气体污染环境。
4.5超细粉末容易被雨水冲刷泾流进入地表和地下水，污染水体，干化后又容易被风刮起扬尘污染大气。
4.6含有多种重金属，如不进行稳定化处理和无控制施于农田，会污染土壤，耕地退化，甚至会进入食物链，危害人类健康。
三、国内外污泥处置利用现状
    从污泥的组成和性质可见，它具有有害的一面，又具有可利用的组分。欧共体把污泥称为“特殊垃圾”，不作为“危险垃圾”。我国也未把污泥列入危险废物名录。但必须做好无害化、减量化和资源化处置，不能随意弃置和堆放。
1、国外处理利用现状
    任何一个国家，对污泥的处理利用都得从本国的国情出发，不仅要考虑本国的地理环境和土地资源，还要考虑本国的能源、经济实力和科技水平。
    日本、瑞士、瑞典等国土狭小经济科技发达的国家，多采用焚烧熔融固化法实减量化和无害化。欧共体一些国家把污泥视为一种资源，鼓励一切形式的能源利用、综合利用和农用，限制填埋。德国多采用干化、半干化后焚烧，并利用大量森林废物(枯枝、落叶、树皮和加工废屑等)作为补充能源，这是他们能够干化焚烧的得天独厚的条件。法国、西班牙积极推行干化减量和农用。因为曾发生过二恶英污染事故，意大利的污泥大部分填埋，少部分干化后作建材，很少农用，几乎不允许焚烧。意大利每年有三千万游客，很注意保护本国的旅游资源，同时又是美食输出国，公众对环境问题极为敏感。
2、国内处理利用现状
    我国的污水处理起步较晚，加之法规还不健全，致使污泥处理利用更加滞后，尽管近些年作了不少探索和研究，由于我国地域辽阔，东西南北条件差别很大，很难找到一个全国统一的模式。结合各地的地理环境、土地资源、能源结构和技术经济实力来探索污泥的处理利用，大致有以下几种方式。
2.1卫生填埋
    主要是把污泥送垃圾填埋场进行卫生填埋。实践证明，它给填埋场造成了许多困难，一般填埋场是采用一层垃圾一层黄土然后碾压的夹层式的施工方式，以确保垃圾场空间的利用率。由于污泥含水率很高、粘度大，使碾压打滑，甚至深陷其中。污泥的流变性使得填埋体易变形和滑坡，成为人为的“沼泽地”，带来安全隐患。同时又加大了渗滤液负荷，目前垃圾渗滤液处理技术都还没有过关。另外污泥粒度很细，容易堵塞渗滤液的收集系统和排水管道，加重了垃圾坝的承载负荷，清理收集系统的费用十分昂贵，给垃圾填埋场的远行管理造成很大困难。大部分曾经接收过污泥的垃圾填埋场也都拒收污泥了。
    业内人士认为，污泥填埋本身就是资源浪费，一是浪费土地资源，二是污泥未加以综合利用。
2.2干化焚烧
    干污泥的发热值仅为煤炭的30-50％，但泥饼含水达率80％，不能直接燃烧，要先进行干化，就会花费很多能源。我国能源结构以煤为主，许多大中城市如青岛就是能源净输入地区，先不说经济上合不合理，加之运力紧张，就是有煤也难供给，所以不可能采用干化焚烧方式来处置污泥。
2.3堆肥农用
    堆肥农用是最终处置污泥的最佳手段之一，这不仅是污泥有较高的有机质决定的，也是其庞大的数量和增值的潜力所决定的。已经施用过多化肥的土地变得越来越贫瘠，土地的良性循环被破坏了，只有大量输入有机质才能够改良土壤，对此污泥是一种廉价而理想的有机质来源。污泥农用必须先进行堆肥发酵作稳定化处理。在专用的发酵设备中，采用好氧或厌氧发酵，控制一定温度，一般采用50℃-60℃中温发酵，经过必要的时间，通过微生物的发酵作用，可有效杀灭污泥中的病原菌和寄生虫卵。还可蒸发一些水分，获得农用有机肥或营养土。消化污泥与厩肥和草炭成分见表1。

表1 消化污泥与厩肥和草炭成分比较表(％)

种类	有机成分	氮	磷	钾
消化污泥	49	3.3	1.7	0.38
厩肥	25	0.55	0.34	/
草炭	45	2.3	0.49	0.27

    从上表可见消化污泥的各有效成分都好于厩肥和草炭，是堆肥的好原料。
    污泥中重金属对农肥的施用有重要影响，其含量并与国家农用污泥中污染物控制标准(GB4284-84)比较见表2。

从表2可见，污泥中除Zn外其它重金属含量都低于国标。有的采用添加辅料稀释的办法使其达标，这也要进行跟踪监测，考察粮食、蔬菜、水果中重金属含量，同时还要考察土壤中重金属的积累情况，一般要通过大田多个生长周期的试验，实践证明无害才能放心使用。好在随着工业污染治理的加强，流入市政管网的未加处理的工业废水越来越少，这对减少和控制污泥中重金属含量会越来越有利了。
2.4其它
    也有利用污泥制砖瓦、水泥等建材和铺路材料等的试验研究，其技术上可行，但从经济上难以实现平衡。
    鉴于上述，我国目前对污泥的处理利用大多处于试验研究阶段，只有很少量的堆肥和填埋，大多是无规则的弃置或堆放，已成为地表、地下水潜在污染源。
四、树卉污泥混合肥的开发生产
    污泥农用虽然可行，但其重金属含量总是让人担心，它要通过较长时间的大田试验、跟踪监测证明无害才能放心施用。而把污泥制成树木和花卉的混合肥(简称树卉混合肥)，施用于林地、花卉、苗圃、草地等与人类食物链无关的绿色产业，也可给污泥肥提供广阔的市场前景和较好地价格空间。
1、速生丰产用材林的迅猛发展给树卉污泥混合肥提供了广阔的市场前景
1.1我国森林资源严重不足
    我国人口占世界人口的22％，而森林资源仅占世界的3-4％，不论从水土保持、防风固沙、改善生态环境、维护生态安全，还是提供经济建设和民用木材，都必须加快林业发展。
1.2我国木材需求量缺口很大
    我国原有森林蓄积量112亿m3，已采伐100亿m3剩下10％的森林已不允许砍伐了。在国民经济建设，军工、建筑、造纸、包装以及文化和人民生活用纸对木材的需求越来越大。如我国人均年用纸量从过去的几公斤提高到目前的27公斤，但同发达国家127公斤相比还差好几倍。随着生活水平的提高纸的消耗量也会很快提高。目前我国木材需求量为3.7亿m3，国内仅能解决1亿m3，由于木材短缺，1/3的木材加工厂处于停产、半停产状态。
    进入21世纪，国家用于进口木材或木材产品的外汇每年都超过100亿美元，而且每年以19％的速度增长，成为我国外汇用额的第一大户。国内木材价格也连年攀升。青岛地区年消耗木材200多万m3。山东省造纸量占全国的20％，每年需木桨100多万吨，省内仅能满足20多万吨，大部分要靠进口和外地输入。
1.3发展速生丰产用材林势在必行
    为了实现党中央提出的建设小康社会的奋斗目标和经济社会的可持续发展，提高人民的生活水平，解决我国木材严重不足己迫在眉睫。因此2002年国家发改委批复了国家林业局《关于重点地区速生丰产用材林基地建设工程规划》，2003年中共中央、国务院颁布了《关于加快林业发展的决定》(中发[2003]9号)。对我国林业作出了重大决策：“鼓励以集约经营方式，发展原料林、用材林基地”，“鼓励各种社会主体跨所有制、跨行业、跨地区投资发展林业。凡有能力的农产、城镇居民、科技人员、私营企业主、外国投资主、企业事业单位和机关团体的干部职工等，都可单独或合伙参与林业开发，从事林业建设。切实落实‘谁造谁有、合造共有’的政策，”并给予林业产业私营各项税收优惠政策，逐步取消原木特产税，规定林地使用权可依法继承、抵押、担保、入股和作为合资、合作的出资或条件。使得发展林业有了政策依据。规划中丰产林基地建设范围是在400mm等雨线以上，包括山东、河北、广东、广西、云南、黑龙江等18个省(区)。计划到2015年建成2亿亩丰产林，届时可解决40％的木材需求量，可缓解木材市场供需矛盾。随着林业体制的改革，投资林业，建设发展速生丰产林基地，将获得很好的经济效益、生态效益和社会效益。近年来以“合作托管”方式经营的林业公司，在北京、山东、内蒙和东北等地如雨后春笋蓬勃兴起，巳成为一项新兴的朝阳产业。
1.4引种107、108欧美杨树种，速生丰产林巳初具规模
    国家林业局、林科院的“七五”、“八五”、“九五”科技攻关杨树育种项目，培育出的欧美杨107、108，是具有无性繁植、生长速度快、材质优良、干形冠形好、成活率高、抗逆性和抗病虫害能力强的新品种，每年胸径可生长4—6cm，树高生长3m左右，轮伐期7年，成材快。这样可大幅度提高杨树人工林的产量和质量，迅速形成短周期速生丰产林。在山东、吉林、内蒙、北京、河北等省大面积种植，已初具规模。
1.5青岛地区种植速生丰产用材林方兴未艾
    青岛地区属于国家规划的速生丰产林基地建设范围之内，青岛地区年降雨量775mm，雨量充沛，空气湿润，年平均气温12.2℃，冬无严寒、夏无酷暑，光照充足，温度适中。土地以棕壤为主，其次是沙姜黑土和潮土，很适合欧美杨107、108的造林。青岛市委市政府在“建设生态城市、承办绿色奥运”一文中强调指出：“发展林业是调整农业结构、增加农民和当地财政收入的重要途径，因地制宜地搞好林业发展规划，大力发展速生丰产林、经济林、林产品加工、种苗花卉、森林生态旅游，真正把林业办成大产业。”“要深化林业产权制度改革，认真落实有关优惠政策，调动各方面力量积极参与植树造林和林业产业开发”。
    据有关部门调查，青岛地区宜林面积达80多万亩，发展空间很大。
    以聚隆基为首的多家林业实业有限公司在该地区相继成立，仅聚隆基林业实业有限公司以“合作托管”方式在胶州、胶南、日照等地建成了几万亩杨树丰产林基地。一般按每年施肥三次，合计施二胺、N、P、K复合肥100多公斤，拟用树卉污泥混合肥代替复合肥，既解决了污泥处置难题，其肥效将优于化肥。据测算每年每亩施用300嘲500公斤，假定有10万亩林地则每年需要3—5万吨混合肥。发展生产树卉污泥混合肥市场有保证。
五、树卉污泥混合肥生产工艺及产品
1、树卉污泥混合肥生产工艺
其生产工艺流程见图1。

图1 树卉污泥混合肥生产工艺流程图

污泥（辅料）  配料  混匀 发酵 熟化 检验 包装 入库

2、树卉污泥混合肥产品成分和质量
    通过各种配方、生产条件控制以及调整养分等制取的树卉污泥混合肥的营养成分和重金属含量见表3和表4。

表3  树卉污泥混合肥营养成分表  (g／kg)

项  目	有机质	N	P205	K20	Ca	Mg	硫酸盐
含  量	400—500	12—17	7—9	3—5	5—7	2—3	3—4

表4  树卉污泥混合肥重金属含量表  (mg／kg)

项目	Cu	Zn	Ni	Cd	Hg	Pb	Cr	As
含量	70-100	1200-1600	13-18	1-1.7	1.2-1.6	50-90	75-100	10-17
GBl284-84	500	1000	200	20	15	1000	1000	75

     从表3可见，混合肥中有机质含量约占一半，N、P、K含量达2.2-3.1％，还含有钙、镁和硫酸盐等微量活性成分，可满足速生丰产林施肥的要求。
    从表4可见，混合肥中重金属含量除锌超标外，其它都远低于国家标准。该混合肥主要用于树木、花卉和草坪施肥，不进入食物链，对人类不会构成影响。
六、年产一万吨树卉污泥混合肥生产厂投资和成本估算
    拟规划一期年产一万吨混合肥，两年后上二期增加一万吨，达两万吨规模后可将青岛市区四座污水厂产的污泥用完。
1、投资估算  (1×104t／a)  (万元)
1.1设备及安装

项目	费用
发酵系统	150
除臭系统	28
运输设备	40
配电、水	18
机修设备	5
供热系统	9

1.2建筑物

名称	面积（m2）
发酵车间	600
熟化车间	2500
机修车间	300
办公楼	200
锅炉房	80
小计

注：占地10亩，暂不计征地费。
1.3前期费用

名称	费用
调研咨询费	6
可研报告编制	10
环境影响评价	6
其它	5
小计	27

合计总投资    550.00(万元)
2、生产成本估算    (元／吨)

项    目	金  额	备  注
污    泥	50	运费
辅    料	150
人    工	36	定员28人1.5万元/p.a
水电  热	50
管    理	25
折    旧	36.7	平均15年折旧 残率5％
小  计	347.7元／吨

    一般污泥处置费占污水处理费中的0.1-0.15元／吨，按0.1元／吨计，则一吨含固率20％的污泥应补贴120元，混合肥的生产成本为：
347.7—120=227.7元／吨
七、效益分析
1、经济效益
    按一般产品价格规律，树卉污泥混合肥销售价格取成本费的1.5至2.0倍，取折中价1.75倍即398元/屯。
    则一期年产值398万元，税前毛利170万元。二期建成后毛利达340万元。
    污泥综合利用，在资金补贴、税收减免等国家有优惠政策。
树卉污泥混合肥施于速生丰产林，初步估计，每亩施300--500kg(相当于每棵树施肥6—10kg／a)，施肥成本为120-150元／亩。与化肥相比，其肥效和成本都有竞争力。至于从长远考虑，它对改良土壤、林木增产的效益要经过几年的施用统计才能得出。
    总之生产树卉污泥混合肥有较好地经济效益。
2、环境效益和社会效益
   实现了污泥综利用，给城市污水厂解决了难题，消除了污泥的二次污染，给政府节约大量资金。有望在2007年以前把青岛市区几个污水厂的污泥全解决了。保证奥运帆船赛顺利召开。
这是一项化害为利、变废为宝、改善环境造福人类的事业，
具有很好的环境效益和社会效益

附件  (略)
1、树卉污泥混合肥的配方
2、名词术语
3、农用污泥中污染物控制标准  GB4284—84
4、年产1万吨树卉污泥混合肥厂平面布置简图

（Email: lxiyi6898@vip.sina.com;青岛市抚顺路11号 266033）
                 二00五年一月五日