利用水泥窯高溫的特性協同處置城市污水廠污泥，無害化處置污泥的同時實現能源再生利用。本文通過檢索水泥窯處理污泥的世界范圍專利和中國專利，重點綜述了我國利用水泥窯處理城市污水廠污泥的專利技術，為選擇污泥處理處置的有效方法提供參考和借鑒。

隨著我國城鎮污水處理率的不斷提高，城鎮污水處理廠污泥產生量急劇增加。利用水泥廠煅燒設備處理污水處理廠污泥，不僅解決了污水處理廠污泥處理問題，還可以利用污泥替代部分水泥原料生產熟料，充分利用污泥焚燒過程中所釋放的低位熱值，達到污泥穩定化、無害化、減量化和資源綜合利用的目的。近年來，越來越多的相關技術被研發并申請專利。目前，水泥窯協同處理城市污泥技術在推廣應用方面不是很普遍，因此，本文通過檢索2013年6月31日以前公開的有關水泥窯處理污泥的世界范圍專利和中國專利（中國專利包括發明和實用新型），重點綜述了我國利用水泥窯處理城市污水廠污泥的專利技術，為選擇污泥處理處置的有效方法提供參考和借鑒。

1國內外專利申請概況

上世紀七十年代中期由德國和日本率先提出水泥窯協同處理污泥的技術，并申請了相關專利。世界各國相關專利的申請情況如圖1所示。由圖1可見，在世界范圍內，水泥窯協同處理污泥技術的專利申請量呈逐年增長的趨勢，尤其是進入21世紀以來，十年的申請量由上世紀90年代的40件增長為166件，增長率超過300%。其中，日本專利所占的比例最高，近十年的增長趨勢也比較迅猛。值得關注的是，相關技術的中國專利在2005年開始出現，至2012年申請量達到了33件。

世界各國對污泥的處理和資源化利用方式愈加重視，已成為環境科學領域的重要研究課題之一。由于各國在自然環境、經濟水平和科技水平等方面存在差異，各國對污泥的處理方法也不盡相同。日本和德國的污泥處理處置技術相對較成熟，通過對其技術的分析，可為我國污泥處理處置帶來一定的參考和借鑒。

目前德國污泥已經實現100%穩定化處理，污水廠最高60%的能耗可以通過污泥生物質能回收。污泥已不再被視為污染物，污泥處理從單純的消納處置轉變為資源與能源的綜合利用。2000年之后，德國的水泥窯協同處理污泥的專利申請量迅速減少，重點轉到作為能源利用的污泥處置方面。為了減輕填埋場的負擔，日本較大規模地采取了以干化焚燒為主的污泥處理方法。焚燒灰渣和部分脫水污泥進入水泥廠制作建材、熔融渣作為路基材料等。因此，近年來相關專利的申請量增長顯著。看到水泥窯協同處理污泥技術在中國市場發展的前景，日本于2005-2008年在中國也申請了干燥設備、粉塵收集設備、減少污染的方法等方面的專利（水泥燒成裝置及高含水有機廢棄物的干燥方法；水泥燒成設備的排氣處理方法和處理系統；含水污泥的處理方法以及處理設備）。

中國最早的專利是2001年由天津水泥工業設計研究院申請的“處理工業和生活污泥的方法”。該發明是將工業和生活污泥直接進入烘干機攪拌機烘干，烘干后的污泥送入流化床的懸浮爐；出爐物料經旋風收塵器收下后直接進入水泥熟料燒成系統。該方法使污泥中的有機組分在燃燒中作熱值加以利用，細菌及惡臭氣體徹底燃盡，無機組分包裹在水泥熟料中，無二次污染。2007年以前，專利的申請單位主要集中于大學、設計院、科研院所等研究單位。隨著相關技術的應用，企業申請專利的數量逐漸增多，發明內容主要涉及相關設備的改進和發明方面（圖2）。