全球污水處理行業(yè)正面臨日益嚴(yán)峻的，來自污泥處理及管理方面的挑戰(zhàn)。污泥處理占到污水處理近半的成本。隨著新建污水處理廠數(shù)量增長，以及現(xiàn)有污水處理廠升級改造以應(yīng)對服務(wù)人口的增長，污泥的產(chǎn)量也隨之增加。更嚴(yán)格的立法，也對污泥處理和處置提出了更高的要求。

美國和歐洲的污泥年產(chǎn)量分別約7百萬噸和1千萬噸干污泥。污泥產(chǎn)率在發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家間差別較大。即使在歐洲，各國的污泥產(chǎn)率也存在很大差別。例如，馬耳他產(chǎn)率最低，約為0.5g干污泥(drysolid/PExd)，而奧地利污泥產(chǎn)率最高，約為97g干污泥。歐洲各國污水和污泥處理規(guī)范及工藝的不同，導(dǎo)致了各國間的污泥產(chǎn)率的較大差異。總體上，前十年全球污泥產(chǎn)量持續(xù)增加，只有德國是例外。德國的污泥量從每年250萬噸干污泥減少到200萬噸。

1歐洲日趨嚴(yán)格的立法

歐盟污泥指南(SewageSludgeDirective86/278/EEC)規(guī)定了污泥農(nóng)用的最低條件。該指南1986年生效，設(shè)定了污泥中重金屬含量的限值。不久的將來，歐盟將頒布更為嚴(yán)格的指南，特別是針對污泥中的病原體，有機(jī)微污染物含量。在歐盟污泥指南的框架下，歐洲各國制定了本國污泥農(nóng)用的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，對重金屬、病原體和微污染物制定了更為嚴(yán)格的限值。如在奧地利、捷克、丹麥、法國、德國和瑞典，其污泥有機(jī)微污染物限值中包括了可吸附鹵化物，鄰苯二甲酸二己酯(DEHP)、直鏈烷基苯磺酸鹽、多環(huán)芳烴(PAHs)、壬基酚(NP/NPE)、多氯聯(lián)苯(PCB)、多氯代二惡英(PCDD)，多氯代苯并呋喃(PCDF)等。

那些污泥以焚燒為主的國家，如奧地利、比利時、荷蘭和德國，其標(biāo)準(zhǔn)中對污泥重金屬的要求最為嚴(yán)格。而丹麥、法國、芬蘭、意大利、盧森堡和波蘭則對污泥中微生物和病原菌要求相對更嚴(yán)(如沙門氏菌、大腸桿菌、糞鏈球菌、腸病毒、寄生蟲卵等)。

由于歐洲各國對污泥中重金屬、病原菌和微污染物限值的巨大差異，導(dǎo)致污泥后續(xù)處置方法迥異。西班牙(65%)、英國(65%)、法國(50%)的污泥都用于農(nóng)業(yè);然而，在希臘和愛爾蘭，污泥幾乎全部填埋;在瑞士和荷蘭，90%污泥去焚燒，同時輔以熱能回收。污泥處理過程中的熱能回收正逐漸成為歐洲的趨勢。

2污泥土地利用在美國受到抵制

美國環(huán)保署(EPA)1993年的40CFR中503條例，對污泥利用提出了指導(dǎo)性建議。多年來，有些州對污泥的土地利用做出了顯著的改變，如德克薩斯州和佛羅里達(dá)州針對B級(ClassB)污泥的土地利用限制更加嚴(yán)格，近些年德克薩斯污泥土地利用案例驟降75%。在佛羅里達(dá)，隨著對磷的管理和病原菌去除有了新的要求，石灰穩(wěn)定污泥法被限制，而其它很多州正考慮采用類似的法令。此外，EPA已經(jīng)識別了九種污染物(鋇、鈹、4-氯苯胺、熒蒽、錳、硝酸鹽、亞硝酸鹽、芘和銀)和其它一些有機(jī)微污染，正在考慮將上述指標(biāo)納入將來的污泥標(biāo)準(zhǔn)限值中。同時，由于公眾的反對，加利福尼亞和佐治亞州正考慮對污泥的土地利用全面禁止。最近，EPA對固體廢物進(jìn)行了重新界定，將污水廠污泥包括其中，并尋求針對污泥焚燒工藝的污泥最大可實(shí)現(xiàn)控制閾值標(biāo)準(zhǔn)(MACT)。因此，未來在美國將會有更多的污泥被焚燒，這也將促使污水處理廠考慮將填埋作為更便宜的選擇。

3中國的變化趨勢

中國年產(chǎn)污泥大約2200-3000萬噸污泥(CGI，2011)，這還沒有考慮逐日增加的污水處理廠。針對未來十年，中國政府制定了約500億美元投資于污水處理設(shè)置的規(guī)劃，有助于污水收集管網(wǎng)和污水處理廠的快速建設(shè)。因此，中國的污泥產(chǎn)量將會持續(xù)快速增加。事實(shí)上，在過去的五年里，全球5%的污泥增量來源于中國。在2005-2013年間，中國城鎮(zhèn)污水處理廠從700座增加到3100座，預(yù)計未來兩年，總數(shù)量將超過5000座。由于缺少系統(tǒng)性的污泥處理與管理規(guī)范框架，將未適當(dāng)處理的污泥直接排放到環(huán)境中，在中國并不少見。而工業(yè)污水處理產(chǎn)生污泥的情況問題最大，因?yàn)槠渲型休^高含量的重金屬和有毒物質(zhì)，將會對環(huán)境、公眾健康以及經(jīng)濟(jì)帶來嚴(yán)重威脅。然而情況快速變化，污水處理廠現(xiàn)在被要求必須對污泥進(jìn)行合適的處理與處置;同時資源回收也逐漸被重視。目前，約48%的污泥用于農(nóng)業(yè)，34%填埋，14%排放到環(huán)境中，4%被焚燒及其它處置。

4面向資源的回收

最終處置方法、立法和政策趨勢、公眾接受度、技術(shù)選項(xiàng)及其可行性、資源回收的潛力等，這些都是實(shí)踐污泥處理與管理所需要考慮的諸多因素。基于目前的趨勢，污泥農(nóng)用將可能會變得更具挑戰(zhàn)也更加昂貴。對土地利用中污泥的重金屬、新型污染物和病原菌等含量制定更為嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)也成為趨勢。通過預(yù)處理工藝或者由厭氧處理替代好氧處理，減少污泥產(chǎn)量也是預(yù)期趨勢。替代性的污水處理工藝，如用藻類代理活性污泥去除氮磷營養(yǎng)物也逐漸引起關(guān)注，這些藻類后續(xù)可被用于生物能源。降低污泥量已成為眾多污水處理廠的優(yōu)先考慮問題。

近些年來，污泥已經(jīng)不再被視為廢棄物，而被當(dāng)做能源、營養(yǎng)鹽和有機(jī)物的回收來源。資源回收已經(jīng)逐漸成為污泥處理與管理的核心內(nèi)容，并注重在厭氧消化和熱處理、污泥和餐余垃圾共消化產(chǎn)沼氣、磷回收等方面。此外，資源回收的其它機(jī)會還包括，生物聚合物、生物塑料、生物殺蟲劑、表面活性劑和酶等。

隨著對能源和營養(yǎng)物需求及其價格的持續(xù)增長，從污泥中回收資源的技術(shù)正在不斷涌現(xiàn)。以鳥糞石的形式回收磷就是很好的案例，出現(xiàn)多個低能耗、低藥耗、設(shè)備結(jié)垢最小化的回收技術(shù)。最后，在污泥濃縮和脫水技術(shù)方面的技術(shù)創(chuàng)新也非常重要，非常必要。畢竟95%-99%的污泥是水，其中的含水量決定了后續(xù)處理過程的規(guī)模及其相應(yīng)工藝設(shè)計，并也將顯著影響污泥在土地利用、焚燒和填埋上的工藝適應(yīng)性。