WATER8848前言：日本的污泥處理技術應用現狀及發(fā)展趨勢可以總結為以下幾點：
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現狀：
- 處理技術多樣化：日本在污泥處理技術上已經形成了較為完整的體系，包括焚燒、填埋、土地利用等多種方式。其中，焚燒技術在日本得到了廣泛應用，約有2/3以上的污泥通過焚燒被處理。
- 重視資源化利用：除了傳統(tǒng)的填埋和焚燒方式，日本還積極探索污泥的資源化利用途徑，如將污泥轉化為肥料、土壤改良劑、建筑材料等。
- 法規(guī)監(jiān)管嚴格：日本對污泥處理處置有嚴格的法規(guī)監(jiān)管體系，以確保污泥處理的安全性和環(huán)境友好性。
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發(fā)展趨勢：
- 持續(xù)減少填埋：由于填埋方式在環(huán)境保護和土地資源利用方面存在局限性，日本將繼續(xù)減少污泥填埋的比例，逐步轉向其他更環(huán)保的處理方式。
- 重視生物質能源利用：隨著能源需求的增加和對可再生能源的關注，日本開始重視污泥的生物質能源利用，如通過熱解、干餾、氣化等技術將污泥轉化為能源。
- 技術創(chuàng)新與升級：未來，日本將繼續(xù)加大在污泥處理技術創(chuàng)新和升級方面的投入，以提高污泥處理效率和效果，降低處理成本。
- 加強國際合作與交流：隨著全球環(huán)保意識的提高和污泥處理技術的不斷發(fā)展，日本將加強與其他國家和地區(qū)的合作與交流，共同推動污泥處理技術的進步和應用。
綜上所述，日本的污泥處理技術應用現狀已經較為成熟和多樣化，未來將繼續(xù)向更加環(huán)保、高效和資源化的方向發(fā)展。同時，技術創(chuàng)新、法規(guī)監(jiān)管和國際合作與交流等方面也將成為推動污泥處理行業(yè)發(fā)展的關鍵因素。
隨著城鎮(zhèn)污水處理規(guī)模的擴大，污泥作為副產物也大量產生。目前我國共有城鎮(zhèn)污水處理廠4000余座，年均污泥產量5000余t。然而污泥處理在我國仍然相對滯后，亟待發(fā)展。2016年，全國污泥處理率僅達到33%。十三五期間，我國將更加重視建設資源型及生態(tài)環(huán)保型社會，根據《“十三五”全國城鎮(zhèn)污水處理及再生利用設施建設規(guī)劃》的頒布規(guī)定，計劃到2020年底前，我國地級及以上城市污泥無害化處理處置率應達到90%。污泥產業(yè)面臨前所未有的機遇與挑戰(zhàn)。日本在污泥處理處置方面起步較早，經驗較為豐富，可為我國污泥處理處置提供借鑒。
日本污泥處理技術研發(fā)/應用情況
目前，日本污泥處理的典型技術包括焚燒、熔融、碳化等，其中焚燒為主，碳化的利用率在逐年增大。日本不斷嘗試新技術，對污泥進行減量化、無害化、穩(wěn)定化處理，并包括轉化為沼氣和固體燃料等能源，進行建材利用、制作肥料等資源化的利用，在提高能源利用、防止全球變暖方面做出貢獻。以下為日本的主要污泥處理技術及應用情況。
1.污泥碳化
通過加溫和加壓釋放污泥中的水分，同時最大限度地保留污泥中的碳質，碳化產物可以用于土壤改良劑、肥料、燃料添加物和煉鋼加炭材料，從而實現資源化利用。目前該技術在日本的應用較為廣泛。
2.污泥熔融
將污泥高溫熔化，再冷卻固化，這樣處理后的污泥熔渣性質穩(wěn)定，重金屬和有毒物質不會溶出，屬于污泥穩(wěn)定化技術。
3.油溫減壓型干燥技術
利用熱媒介油減壓干化污泥。將脫水污泥和預先加熱廢食用油混合，在減壓狀態(tài)下進行加熱干燥。該技術脫去水分的同時有效地將有機廢棄物轉化為飼料、肥料、輔助燃料等有機可再生資源。具有占地小、利用效率高的有點，但處理費用較高。
4.發(fā)電機余熱污泥干燥技術
利用發(fā)電機的煙氣余熱作為污泥干化的熱源，同時利用污泥焚燒產生的蒸汽推動蒸汽發(fā)電機組發(fā)電，實現能源梯級利用，減少大氣污染物的排放。干燥后污泥可以用作肥料。
5.生物天然氣化裝置
消化氣體在在0.9 Mpa左右的中壓環(huán)境下和循環(huán)水接觸，消化氣體中硫化氫被水吸收，形成純度97%以上的甲烷氣體，可作為城市天然氣使用。該項技術在神戶和上田等地已經建設投入使用。
6.電滲透脫水機
厭氧消化產生的污泥施加直流電壓的同時壓榨脫水，使含水率78%~ 82%的一次脫水污泥含水率下降到60%左右。
7.差動旋轉式高效螺旋壓力機
差動旋轉式高效螺旋壓力機是將污泥和高分子混凝劑混合后，通過螺旋機進行脫水，螺旋機內筒和外筒差速旋轉。
8.表面凝固型污泥干燥器
表面固化污泥干燥裝置是將脫水污泥成形到棒狀，利用200℃左右的暖風，使污泥干燥到含水率25%以下的污泥干燥裝置。本裝置屬于低溫干燥，可有效控制揮發(fā)性有機物，同時降低粉塵發(fā)生量，抑制惡臭。
9.SA方法的固體燃料生產技術
污泥經過45天發(fā)酵干燥處理后與廢舊塑料混合形成固體燃料的技術。目前該技術已在福井縣應用。
日本污泥處理中心案例
01 大阪舞洲污泥處理中心
大阪舞洲污泥處理中心污泥中心由奧地利環(huán)保藝術家設計，外觀像童話的城堡，每年都吸引眾多的游客參觀，成為大阪市的地標性建筑之一。污泥處理工藝：污泥濃縮→消化→脫水→熔化或碳化。消化氣體中含有大量甲烷，可作為發(fā)電和加熱的燃料。碳化形成固體燃料，并火力發(fā)電的燃料；熔融后形成黑色顆粒狀熔渣，可用作混凝土骨料等建筑材料，也可作為筑路的填充材料。
占地面積：大約33 900 m2；
污泥熔化設備：目前750 t/日；
污泥脫水設施：目前300 m3/h；
煙囪：高度約為120 m，直徑約為14 m。
02 東京東部污泥處理廠
東京東部污泥廠處理污泥處理工藝：濃縮→脫水→焚燒或碳化，工廠內設置蒸汽發(fā)電設施，可以利用污泥焚燒爐的余熱加熱蒸汽發(fā)電進行區(qū)域供熱和制冷。
占地面積：129,465 m2；
煙囪：高度約為150 m；
污泥焚燒爐（流化床型）：300 t/日；
污泥碳化爐（回轉窯型）：100 t/日；
余熱鍋爐（水管式）：10.3 t/h；
汽輪發(fā)電機：2500 kW
03 大阪平野污泥處理
平野污水處理廠的污泥處理工藝為濃縮→消化→脫水→熔化或碳化。污泥固體燃料化設施采用200~350℃的低溫碳化技術，制成的固體燃料具有發(fā)熱量高、低臭氣的特點。每天可處理脫水污泥150 t，制成的燃料送往火力發(fā)電站，與煤炭混合燃燒用于發(fā)電。
污泥消化脫水的過程中產生高濃度氨氮的脫水分離液，平野污水廠采用厭氧氨氧化（Anammox）進行處理，可以有效除氮，同時降低電力成本和化學成本。
04 福岡西部污泥處理
福岡西部污水處理廠采用AO工藝，污泥處理工藝：濃縮→消化→脫水→焚燒，污泥的焚燒灰可以用作水泥原料、道路鋪裝材料、透水磚等，脫水液中添加鎂形成MAP顆粒（30%的磷酸、5%的氮、15%的鎂），可以作為化學肥料使用。
對我國的啟示
01
推進技術開發(fā)
日本非常重視技術的創(chuàng)新，在污泥處理處置行業(yè)研發(fā)和應用多項創(chuàng)新技術，例如東京都在排水系統(tǒng)方面先后制定了“經營計劃2004”、“經營計劃2010”和“經營計劃2016”主要是進行技術創(chuàng)新研發(fā)。
02
追求可持續(xù)性發(fā)展
日本政府在循環(huán)可持續(xù)戰(zhàn)略的指引下，推進資源節(jié)約和環(huán)境影響小的可持續(xù)性發(fā)展的措施，包括采用溫室氣體削減技術、可再生能源技術，在污泥處理處置方面重視能源的階梯利用和資源的重復利用。東京都政府于2010年制定了防止全球變暖計劃“地球計劃2010”，計劃要求在2030年要實現比2010年減少30%二氧化碳排放的目標；2014年東京都制定了基礎能源計劃“聰明計劃2014”。
03 強化各方合作
為了實現更高效地業(yè)務運營，日本很多污泥處理廠采用了PFI(Private Finance Initiative)，即私人主動融資，提高管理和技術能力。各部門合作推進困難中國污泥處理與處置困境的癥結所在，不同部門間協(xié)作困難。而日本部分地區(qū)污泥處理處置是直接采取市長負責制，簡化了部門間的合作管理。
04 重視宣傳教育
日本政府在環(huán)保宣傳和普及方面投入很大精力，污泥處理廠廠區(qū)環(huán)境建設得非常怡人，通常設置對外開放的展示廳，加強對市民環(huán)保意識的宣傳。
參考文獻
http://www.metro.tokyo.jp/chinese/index.html 東京都
http://www.city.yokohama.lg.jp.c.sj.hp.transer.com/kankyo/ 橫濱市環(huán)境創(chuàng)造局
http://www.city.fukuoka.lg.jp/doro-gesuido/ 福岡市道路和下水道局
https://www.city.osaka.lg.jp/kensetsu/ 大阪市建設局
https://www.jiwet.or.jp/archives/research_pub/annual 日本下水道新技術機構
http://www.gesui.metro.tokyo.jp/ 東京都下水道局
