城镇生活污水处理厂在削减水污染负荷的同时也会产生大量污泥，如果不能妥善处理处置，会造成二次污染和资源浪费。目前，昆明市共有38座城镇生活污水处理厂，日产污泥1 059 t，其中主城区污泥产生量占全市的77.8%。昆明市污泥处理处置经历了从简易堆存到资源化利用的规范化过程。以昆明市为例，分析当代城市污泥处理处置技术路径的选择，并进行污泥管理现状分析和处理处置成本测算，提出进一步完善污泥处理处置工作的建议。
污泥是城市污水处理的副产物，随着污水处理规模的提升，污泥产生量也逐步增长，截至2019年，我国污泥产生量已经超过6 000万 t，预计到“十四五”末期将超过9 000万 t。污泥既含有有机质和氮磷钾等植物营养成分，又含有重金属和有毒有害物质，如果不能妥善处理处置，将会造成二次污染和资源浪费。然而，长期以来我国在污泥处理处置方面存在设施建设滞后、监管体系不完善、资金投入不足等问题。昆明市是云南省省会，肩负着打造生态文明建设排头兵和“美丽中国”典范城市的重任。然而，昆明市生态环境保护工作还面临不少困难和挑战，短板之一就是污泥尚未全部妥善处理处置。以往对昆明市污泥处理处置的研究主要集中在泥质分析和处理处置技术方案的可行性方面，鲜有从技术可行性、环境友好性、经济合理性、管理有效性等方面对污泥处理处置全过程开展的综合分析研究。本文从多个维度分析昆明市污泥处理处置现状和存在问题，提出具有针对性和可行性的对策建议。
01 昆明市城镇污水处理厂污泥泥量泥质分析
1.1 泥量现状及预测
截至2020年末，昆明市共有38座城镇生活污水处理厂，日产污泥1 059 t，其中昆明市主城区已建成投产13座城镇生活污水处理厂，污泥产生量824 t/d，约占全市的77.8%。
2011至2020年昆明主城城镇生活污水处理厂污水处理量呈上升趋势，2015年起污水处理厂处于超负荷运行状态，污泥产生量随着污水处理量波动上升。2011至2020年污泥产生量增加了25.6%；主城各厂平均产泥系数为1.08~1.47 t DS/万m³，呈下降的趋势，2017至2019年平均产泥系数为1.20 tDS/万m³。
2020年第一、三、六、七八、九、十三等水质净化厂完成了尾水提标改造，以昆明市第一水质净化厂为例，提标改造后产泥系数较原产泥系数增加了11.6%，结合昆明市近期对污水处理厂的提标改造计划，预测主城实施提标改造的污水处理厂产泥系数为1.34 tDS/万m³，同时考虑“十四五”期间污水处理厂的规模、源头减量工程实施等情况，预测2025年昆明市主城城镇污水处理厂污泥产生量约1 208 t/d。
1.2 泥质现状及适宜的处置方式
昆明市污泥泥质检测指标主要为重金属和营养指标两类，包括含水率、pH、总镍、总锌、总铜、总砷、总汞、总铅、总铬、总镉、有机质、总养分等。2017至2019年昆明主城水质净化厂的泥质特征见表1。
表1 昆明市主城水质净化厂的污泥特征
昆明市各污水处理厂出厂污泥的pH、有机质、氮磷钾含量等指标基本都能满足污泥资源化利用要求，主要超标因子为重金属镉、砷、汞、锌。其中镉超标较为常见，与孙建升等（2020）的研究结果一致。与南昌市相比，昆明市污泥有机质含量和总养分较高，但重金属中的镉、砷、汞、锌也较高。
2017至2019年10次检测（2017年2次，2018年4次、2019年4次）昆明主城各城镇污水处理厂镉、锌、汞、砷泥质特征见图1，不同污水处理厂泥质有显著区别，宜进行分质处理处置。其中第一、二、五、六、七（八）、十水质净化厂污泥泥质最好，除农用A级泥质不满足以外，其余处置途径均适用；第四、十一水质净化厂污泥泥质较好，除农用A级、园林绿化（酸性土壤）、土地改良（酸性土壤）泥质不满足以外，其余处置途径均适用；第三水质净化厂污泥除农用A级、农用B级、园林绿化（酸性土壤）、土地改良（酸性土壤）泥质不满足以外，其余处置途径均适用；第九水质净化厂污泥可通过污泥焚烧处置，或进一步处理后水泥窑协同处置。
图1 近3年昆明市主城各城镇污水处理厂镉、锌、汞、砷泥质特征
02 昆明市城镇污水处理厂污泥泥量泥质分析
2.1 昆明市污泥处理处置历程
昆明市污泥处理处置经历了逐步规范化的过程。2015年以前，昆明主城污水处理厂产生的污泥主要依托昆明市东郊、西郊两个生活垃圾填埋场混合填埋。2017年“昆明主城污水处理厂污泥处理处置工程搬迁项目”完工。该项目属于昆明市第一座无害化污泥处理处置项目，项目采用“厌氧消化+脱水热干化”工艺，设计处理规模500 t/d。
由于污泥处理能力不足，《滇池流域水环境保护治理“十三五”规划（2016-2020）》中规划建设昆明市污水处理厂污泥处理处置工程，设计规模为700 t/d，规划投资5亿元，选址位于富民工业园区现有搬迁项目旁。
2018年，因污泥处理项目推进不力被责令整改以后，昆明市编制了《昆明市污泥处理处置专项规划》，同时对拟建的“十三五”规划项目重新研究，对技术路线进行了反复论证，最终本着“生态优先、保护环境、资源利用、因地制宜”的原则，提出了“1+N方案”。其中，“1”代表新建200 t/d昆明市城镇污水处理厂污泥林业基质土资源化利用示范工程，该项目采用好氧发酵工艺，选址位于昆明市晋宁区昆阳磷矿1号采区，产品拟用于磷矿山生态修复、林业、园林绿化种植及有机肥生产；“N”代表社会化采购的污泥处理处置项目，优先选择资源化利用的技术路线，兼顾价优者得的市场竞争机制，达到昆明市污泥处理处置管理要求的，经昆明市行政主管部门审批备案，符合一个纳入一个。目前可纳入的“N”包括：①华新水泥（富民）有限公司水泥窑资源化利用干化污泥项目（干化+建材利用，240 t/d）；②昆明旭学建筑劳务有限公司利用城市脱水污泥进行林业土壤改良项目（好氧发酵+土地利用，100 t/d）；③云南龙氏肥业有限公司有机固废无害化及资源化利用项目（好氧发酵+土地利用，236 t/d）。
