综述：超越传统方法：污水污泥可持续价值化的挑战与机遇

这篇综述系统探讨了污水污泥（SS）管理的创新路径，聚焦热化学（热解/气化/水热液化HTC）和生化转化技术，提出从SS中回收生物炭（biochar）、水热炭（hydrochar）、生物油（bio-oil）及磷氮资源等增值产品的策略，同时剖析了重金属/病原体风险、技术经济可行性等挑战，为循环经济与联合国可持续发展目标（SDGs 7/12/15）的实现提供科学依据。

　　

Abstract
污水污泥（SS）作为污水处理厂产生的液态或半固态残留物，其巨量产生与处置引发的环境问题已成为全球性挑战。传统方法如厌氧消化（AD）、填埋和焚烧因有机污染物、重金属（如Cd/Pb）及二噁英释放等问题面临瓶颈。本文综述了热化学与生化转化技术如何开创SS资源化新范式：热解（pyrolysis）在500-800°C下生成富含碳的生物炭；水热液化（HTL）在亚临界水中将SS转化为高能生物油；而水热碳化（HTC）在180-250°C下制备功能化水热炭，用于土壤改良或CO₂
捕获。生化途径则从SS有机质中提取聚羟基脂肪酸酯（PHA）、胞外聚合物（EPS）等高值产物。

Potential non-conventional alternative approaches
热化学技术展现出差异化优势：气化（gasification）产生H₂
/CO混合合成气，而低温热解可保留90%的磷于生物炭中。值得注意的是，HTL的碳效率达40-60%，但其高盐分产物需脱盐处理。HTC衍生的水热炭比表面积可达300 m²
/g，对水中重金属吸附效率超85%。

Challenges and opportunities
技术瓶颈包括SS高水分（70-80%）、灰分（20-50%）导致的能耗增加，以及二噁英生成风险。机遇在于SS作为"城市矿山"的潜力：全球年产生量超1亿吨（干基），含磷量达2-8%，可替代20%化肥需求。试点规模的气化-厌氧消化耦合系统已实现能源自给率120%，但技术成熟度（TRL）多数处于4-6级，需全生命周期评估（LCA）验证。

Conclusion
SS管理正从"处理导向"转向"资源工厂"模式。未来需开发低成本重金属钝化技术、优化反应器设计以提升产物纯度，并通过政策激励推动技术商业化。这种转型不仅契合SDG 12（负责任消费），更将SS转化为环境修复与能源转型的关键载体。