预计到2020年，我国的污泥产量将达到6000万吨至9000万吨。国外传统的技术工艺需要进一步研究和提升，才能适应我国的污泥处理处置需求。总体方向应是污泥与城市有机质废弃物协同厌氧消化，实现规模化生物质燃气回收，并生产高品质绿化营养土。下一代污水处理模式应基于污染物污泥富集与资源回收。
近些年，随着我国污水处理厂不断兴建和配套管网日趋完善，污泥处理成为水务领域关注的重点。由于不同地区的污泥泥质、经济社会发展水平不同，处理方式和处置路线面临不同挑战。在2014年首届珠三角（东莞）水处理创新交流会上，同济大学环境科学与工程学院院长戴晓虎指出，截至2013年，我国污水处理厂有5300座，污水处理能力达1.63亿立方米/日，年处理污水量450亿立方米，规模接近美国。从资源化利用角度，需根据污泥性质和特点选择处理处置技术。下一代污水处理模式应为基于污染物污泥富集资源回收的模式。
泥质决定技术路线
污泥中60%以上为蛋白质，此外还含有有机质。从资源化利用角度，需根据污泥性质和特点选择处理处置技术。我国每年产生3000万至4000万吨含水率约80%的污泥，预计2020年产量将达6000万至9000万吨。从污水转入污泥中的COD比例约为30%至50%，氮约为20%至30%，磷约为90%。若处理不当，将严重影响节能减排目标。与国际通行标准“四化”（稳定化、减量化、无害化、资源化）相比，我国80%至90%的污泥仅简单浓缩脱水。稳定化处理不足，导致后续无害化和资源化难以实现。我国污泥有机质含量较低，总氮、总磷含量也偏低。通过提升有机质含量，可优化处理工艺。国外传统技术需进一步研究提升以适合我国国情。
稳定是基础，厌氧需重视
厌氧消化与干化焚烧组合可显著降低投资和运行费用，降低污泥含水率和有机质含量，有助于能耗平衡。在德国慕尼黑项目中，污泥经厌氧消化再干化焚烧，产生的能源基本实现自给自足。提升厌氧消化效率的方法包括提高固体负荷、热转化率及容积负荷，以及沼气中甲烷的提取分离。第三代厌氧消化池污泥含固率大于10%，降解率可达50%。另一种技术路线是集中式城市有机质废弃物与污泥协同处置，通过协同餐厨垃圾等有机质，可将厌氧消化效率从1.5至2 kgVss/m³·d提升至6至10 kgVss/m³·d。目前已有大连夏家河、宁海、襄阳、长沙等示范工程取得良好效果。下一代污水处理模式应基于污染物污泥富集资源回收，第一阶段最大化利用生物污泥富集污染物，第二阶段回收碳和磷，实现高效高值利用及氮的转化回收，目标为能耗输出、氮磷回收，反应时间仅为传统活性污泥法的1/3至1/4。
珠三角处置污泥的建议
珠三角地区截至2014年有城镇污水处理厂237家，污水处理能力约0.11亿立方米/日，2013年年产污泥突破200万吨（含水率约80%），预计2020年将达400万至600万吨/年。污泥含水率较高，有机质比例偏低且呈季节性变化，寄生虫卵、病原微生物超标普遍，部分污泥存在铜、铅、铬等重金属超标，还含有多氯联苯等难降解有机物。目前处理以浓缩脱水为主，部分进行深度脱水或水泥窑协同处置。建议围绕资源化循环利用，重金属超标污泥可采用协同焚烧方式，热解气化技术仍在开发中，热能无机物可作为建材回收。不主张直接干化焚烧，因我国污泥泥质不稳定。若重金属超标严重，可采用干化焚烧；热解和协同技术有市场空间。对重金属不超标的污泥，强烈建议通过厌氧消化或好氧堆肥进行土地园林利用，或进行高附加值资源提取回收，如提蛋白、甲烷回收等。总体方向应为污泥与城市有机质废弃物协同厌氧消化，实现规模化生物质燃气回收，生产高品质绿化营养土，已在山东、厦门等地实践。
污泥处理处置的挑战
当前瓶颈包括：单一技术相对成熟但需综合集成示范，研究全流程解决方案；厌氧、好氧污泥土地利用受限，因污泥品质不高且风险被夸大；需协调强制“稳定化”要求，提升污泥品质并进行合理风险评估；处理处置经费需落实，可借鉴德国按沼气量补贴的做法，并将费用融入污水处理费；技术开发与市场需有效结合，开发全产业链可持续商业模式。我国污泥处理机遇与挑战并存，思维理念转变和前瞻性创新需要勇气，巨大市场和研发投入将引领未来资源化技术的发展。