根據(jù)《“十二五”全國城鎮(zhèn)污水處理及再生利用設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》,到2015年,直轄市、省會城市和計劃單列市的污泥無害化處理處置率達到80%,其他設(shè)市城市達到70%,縣城及重點鎮(zhèn)達到30%。與上述指標相比,實際完成的任務(wù)差距明顯。
主流工藝面臨技術(shù)適應(yīng)性、成本、管理、選址等諸多難題,土地利用急需明確政策。
好氧堆肥一開始存在重金屬含量高、項目占地面積大、惡臭等問題,但隨著技術(shù)和工程的不斷完善,這些問題得到改善,但污泥產(chǎn)品卻因為無處可去,項目很難持續(xù)運行。
除了技術(shù)要持續(xù)完善外,相關(guān)政策機制管理上的問題也要同步解決。對于大中型城市特別是特大城市而言,單一技術(shù)路線恐怕無法解決問題,需要多種路線互為補充。
“‘十二五’提出的污泥處理處置目標恐怕難以完成了。”業(yè)內(nèi)人士向記者表示。根據(jù)《“十二五”全國城鎮(zhèn)污水處理及再生利用設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》,到2015年,直轄市、省會城市和計劃單列市的污泥無害化處理處置率達到80%,其他設(shè)市城市達到70%,縣城及重點鎮(zhèn)達到30%。與上述指標相比,實際完成的任務(wù)差距明顯。
去年,先有建設(shè)部門相關(guān)負責人承認我國污水處理行業(yè)有一半污泥沒有得到安全處置(業(yè)內(nèi)認為這一比例更高),后有北京排水集團因污泥問題被媒體曝光,因規(guī)范處置率低于30%被環(huán)境保護主管部門約談;年末,北京人大常委會執(zhí)法檢查組表示,北京污泥無害化處理率僅為23%左右……這一系列消息在業(yè)內(nèi)引起軒然大波:北京尚且如此,其他地方的情況可能會更差。
近來業(yè)界在考察污泥處理處置難題時,一些政府重視、投入壓力小的城市越來越多成為討論的案例。因為上述因素此前比較容易被認為是造成相關(guān)工作進展緩慢的根本性原因。當這些不再成為惟一時,一些更為根本的問題開始顯現(xiàn)。
沒能形成有效的污泥處置能力
污水處理廠既無設(shè)施,也無預留地,只是把污泥脫水達到一定含水率,然后就可交給第三方填埋或是其他處理;新建的污泥處理設(shè)施難以穩(wěn)定運行。
近幾年,污泥偷排現(xiàn)象層出不窮。城鄉(xiāng)交界、農(nóng)村、還有江河湖海臭水塘,大量的生活污水污泥去向不明。而在相當多的情況下,這些并非污水處理廠自己所為。
與發(fā)達國家污水、污泥是一套完整不可拆分的系統(tǒng)工程相比,我國此前建設(shè)的大多數(shù)污水處理廠從一開始就沒有考慮污泥處理處置問題,既無設(shè)施,也無預留地。因此,盡管作為污泥的責任人,但實際上污水處理廠的任務(wù)只是把污泥脫水達到一定含水率,然后就可交給第三方進行填埋或是其他處理。而當填埋以及運輸?shù)某杀驹絹碓礁,填埋場成為稀缺資源時,偷排成為事實上的選擇。
盡管其后的新建污水處理廠被要求污泥處理裝置同步建設(shè),與此同時,一些獨立的污泥處理設(shè)施也紛紛上馬,但往往不能穩(wěn)定運行,同樣未能形成有效的規(guī)范的處理處置能力。
脫水+填埋或+不知去向,成為了事實上的污泥處理處置路線。因此,當去年初,京郊一家污水處理廠接到通知說一噸污泥也不允許外運時,相關(guān)負責人感覺很“頭大”:太突然了!現(xiàn)在不僅廠里沒有處理設(shè)施,整個城市也沒有穩(wěn)定接收污泥的地方,可污泥每天都在產(chǎn)生,怎么辦?
在去年夏天,記者去京郊兩個污水處理廠走訪。其中一家企業(yè)門口堆了一大堆袋子。經(jīng)人指點那是污泥晾曬后裝袋,由于高溫發(fā)酵,袋子已經(jīng)鼓起來。另一家企業(yè)因為廠區(qū)內(nèi)工人房前尚有空地,于是挖坑填埋。不過污泥在廠區(qū)停留帶來的惡臭蚊蠅讓他們不堪其擾,噴灑強力敵敵畏后的味道數(shù)日后依然刺鼻。
那位接受匿名采訪的廠區(qū)負責人說,理解政府要解決污泥問題的決心,但是要立即有改善確實存在困難。他所在的區(qū)一直計劃建設(shè)污泥集中處理設(shè)施,但是地塊很難解決。“廠里沒地方。而現(xiàn)在要在北京找塊地,那就更難了,還有立項審批,沒個一年半載根本下不來。”
談及污泥處理問題,他說 :“錢可能真的不是比較根本的,F(xiàn)在要是能處理,可以向政府打報告申請補貼。廠區(qū)二期擴建的工程里,我們規(guī)劃了相關(guān)的處理設(shè)施,也跟政府在價格里進行了核算,費用可以得到保證。”這位負責人說。
工程技術(shù)上的努力成效甚微
國內(nèi)外的主要技術(shù)都陸續(xù)得到了工程上的實踐,但是持續(xù)運行的成功案例并不多。究其原因,有技術(shù)本身的水土不服,但更多的還有技術(shù)之外的因素
“我們一直在努力!”事實上,近10年來,國內(nèi)科研院所、企業(yè)等各方?jīng)]有間斷對污泥處理處置技術(shù)和工程的探索?梢哉f,國內(nèi)外叫得上名號的主要技術(shù)都陸續(xù)得到了工程上的實踐。此外,還嘗試了不少五花八門的新奇技術(shù)。
業(yè)內(nèi)專家表示,因為資金問題,我國污水處理事業(yè)一開始屬于投資主導、優(yōu)先污水,確實沒有考慮污泥。但后來隨著污水處理量、污泥產(chǎn)生量的快速增長,污泥成為了很多城市的社會病,各方都開始嘗試各種手段去解決。
北京就是“一直在努力“的代表。但遺憾的是,據(jù)記者了解,穩(wěn)定、持續(xù)運行的成功案例并不多。究其原因,有技術(shù)本身的水土不服,但更多的還有技術(shù)之外的因素。
比如在國外得到廣泛應(yīng)用的厭氧處理技術(shù),在德國等國家是污水處理廠的“標配“,在國內(nèi)就是水土不服:“有國內(nèi)污水污泥泥沙含量大的問題,更重要的是運行管理難度大;此外,70萬~100萬元的噸投資也是很大的壓力。”
據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露,北京在高碑店、小紅門等污水處理廠都有嘗試。“剛開始為了多產(chǎn)沼氣,有項目進行了二級設(shè)計。但運行后發(fā)現(xiàn)管理難度大,投入產(chǎn)出不成正比,于是又改回一級,后來還是拆掉了。”
干化焚燒技術(shù)在日本等地用得不錯,北京則是根本無法嘗試。“現(xiàn)在公眾是逢燒必反。焚燒在上海、浙江等地也上了不少項目,包括業(yè)界都有爭議,認為重金屬、二惡英排放控制難度大,高能耗,高碳排放。”上述專家表示,無法選址是很多大都市建立污泥處理處置設(shè)施的現(xiàn)實難題。
作為主流處理路線之一的好氧堆肥,一開始因為工程技術(shù)本身的問題,存在重金屬含量高、項目占地面積大、惡臭等問題,但隨著技術(shù)和工程的不斷完善,上述問題不斷得到改善,但污泥產(chǎn)品卻因為無處可去,項目很難持續(xù)運行。
同樣面臨產(chǎn)品消納問題的還有石灰穩(wěn)定這一應(yīng)急處理技術(shù)。專家表示其完全可以對接建筑行業(yè),用于修路制磚,對于建設(shè)量很大的北京,是合適的。“但就是沒人用,運不出去,堆在廠里,項目也只能停了。”此外,北京還嘗試了用天然氣進行污泥干化,金隅水泥也高額投資了協(xié)同處置項目,但都因為成本高、運行等原因,而先后出現(xiàn)問題。
技術(shù)和管理問題需同步解決
污泥土地利用還有園林綠化、土壤修復改良等多種去向,需求量很大;污泥建材產(chǎn)品技術(shù)也已經(jīng)逐漸成熟,急需打破利益鏈條,相關(guān)政策機制管理上的問題也要同步解決
“關(guān)鍵是這么多年沒有明路。”在談及污泥處理處置難題時,上述污水處理廠相關(guān)負責人表示。他說的“明路”,就是城市為生活污水污泥處理處置確定的明確路線和方案。
污泥問題包含處理、處置兩個環(huán)節(jié),后者涉及穩(wěn)定、無害污泥的比較終去向,是根本性、關(guān)鍵性問題,決定前端處理技術(shù)的選擇。但很多城市盡管嘗試建設(shè)了不少污泥處理項目,但并沒有對污泥的比較終去向做出明確規(guī)定,更沒有建立起處理處置的順暢機制。記者了解到,去年上半年新建的幾個項目中,除了杭州蕭山項目明確了干化+焚燒的處理處置路線外,其他的都不過是處理工程,并沒有明確的處置方案。
在污泥比較終去向上,近年來國內(nèi)專家們的意見趨向一致:穩(wěn)定無害的污泥回歸土地,充分利用有機質(zhì)彌補我國土壤“營養(yǎng)”嚴重缺失的現(xiàn)狀。除了較為敏感的農(nóng)用目前仍未“解禁”,污泥土地利用還有園林綠化、土壤修復改良等多種去向,需求量很大;污泥建材產(chǎn)品技術(shù)也已經(jīng)逐漸成熟。
但上述路徑都沒有打通。參與制訂我國污泥處理處置技術(shù)政策的專家后來回憶:“當時專家組的意見是,大城市一直有著穩(wěn)定、大量的園林用有機肥需求,又同在建設(shè)部等政府部門管理范圍內(nèi),協(xié)調(diào)由園林系統(tǒng)購買污泥產(chǎn)品,比農(nóng)用、填埋礦山荒地等更加具備可操作性。”
但即使同屬一個主管部門,現(xiàn)實的利益鏈條就是打不破。據(jù)了解,近年來不少以利用有機質(zhì)為核心的污泥處理項目,往往因為產(chǎn)品無法在當?shù)叵{、外銷成本過高而無法穩(wěn)定運行,從污泥處理廠淪為污泥堆放場。而一些簡便應(yīng)急的方式如污泥加鈣穩(wěn)定,本可以在其穩(wěn)定后用于修路等建設(shè),也無處可去。
這些對項目至關(guān)重要企業(yè)卻無法自己解決的問題,成為很多污泥處理項目無法穩(wěn)定運行的重要原因。
“技術(shù)的歸技術(shù),管理的歸管理。”清華大學環(huán)境學院副院長王凱軍在去年一次污泥處理處置研討會上指出,地方政府首先要因地制宜確定處置方案,在技術(shù)選擇上則不能求全責備。“技術(shù)本身不是比較大問題,用好了都能解決問題。”
記者了解到,除了厭氧技術(shù)目前已經(jīng)有了新的進展外,好氧堆肥在臭氣、占地、工程化、大型化、自動化方面也有了實質(zhì)性的突破;近期國內(nèi)企業(yè)研發(fā)的高干脫水技術(shù),也可后續(xù)對接填埋、堆肥、焚燒等環(huán)節(jié),幫助改善以往后續(xù)處置中存在的問題;而另有一些企業(yè)已經(jīng)開始了自己打通產(chǎn)業(yè)鏈的努力,比如從污泥中提取蛋白生產(chǎn)消防發(fā)泡劑,利用污泥產(chǎn)品生產(chǎn)林木打造移動森林等。
“除了技術(shù)要持續(xù)完善外,相關(guān)政策機制管理上的問題也要同步解決。污泥是比較需要PPP的工程了,離不開政府的參與和支持。”相關(guān)人士還建議,對于大中型城市特別是特大城市而言,單一技術(shù)路線恐怕無法解決問題,需要多種路線互為補充。
主流技術(shù)及成本
目前,我國污泥處置主要采用填埋、發(fā)酵堆肥、干化焚燒、厭氧消化等技術(shù)。不同技術(shù)對適用條件要求不同,成本也存在差別。
深度脫水填埋
脫水環(huán)節(jié)成本在150元~200元/噸,運輸成本在50元~80元/噸,填埋成本在100元~180元/噸,合計成本在300元~460元/噸左右。
堆肥
好氧發(fā)酵做堆肥需要摻木屑、秸稈等物質(zhì),并通過通風補氣完成,因此需要耗電。這種方式成本在200元~250元/噸,產(chǎn)生的肥料往往送給林業(yè)部門。條垛、槽式等傳統(tǒng)發(fā)酵堆肥已不適應(yīng)當前形勢需要,罐式發(fā)酵等裝置化設(shè)備將成為主流。
干化焚燒
分為獨立干化焚燒以及協(xié)同焚燒處置。
獨立干化焚燒
企業(yè)形成自循環(huán)體系,需要補充外界熱源和能源,如煤、天然氣等。在上海地區(qū),獨立干化焚燒成本在500元/噸,如果在其他需要進口能源的省市,成本甚至可能達到800元/噸。
協(xié)同焚燒處置
電廠協(xié)同處置成本在300元~400元/噸左右,但由于電廠本身效益較好,因而協(xié)同處置積極性不強。
水泥廠協(xié)同處置在200元~300元/噸左右。
垃圾焚燒廠協(xié)同處置成本在300元~400元/噸左右。三種方式平均下來協(xié)同處置全成本在320元/噸左右。
厭氧消化
要求污泥有機物含量高。厭氧消化后的污泥仍需進行脫水處理和處置。安全系數(shù)較低。需前端熱水解提高產(chǎn)氣率。運營管理復雜,投資和運行成本略高,僅適合大中型污水廠。沼氣發(fā)電不經(jīng)濟,作CNG后端相對復雜。厭氧消化直接運行成本約60元~120 元/噸污泥(含水率80%,不包括濃縮和脫水)。
評論
依賴填埋沒出路
事實上,一段時間以來,國內(nèi)大部分城市是有明確的污泥處置方向的,那就是填埋。而填埋長時間作為唯一的處置方向,是一個重大遺憾,特別是對大城市而言。
雖然我國相關(guān)政策中列出了多項技術(shù)路線,要求各地因地制宜來選擇。但差距明顯的成本,使得各地很自然地將填埋作為主要甚至是唯一的處置方式。至于填埋的空間,本地沒有地方還有周邊。
以填埋作為終端去向,業(yè)界自發(fā)形成了一個主流的污泥處理處置鏈條:各種脫水加填埋,F(xiàn)在看來,這一隱形的技術(shù)路線產(chǎn)生了諸多影響:
1
減緩了各方對技術(shù)方案研究完善的緊迫性。因為有填埋兜底,遭遇挫折或失敗后的工藝和項目,其總結(jié)經(jīng)驗教訓、尋求突破的進程非常緩慢。
2
令國內(nèi)自我探索的努力過于單一。當初為了達到外運填埋標準服務(wù)的各種脫水技術(shù),成為技術(shù)研發(fā)的主流,至今也仍然如此。甚至還一度出現(xiàn)了不少“有害”脫水技術(shù),采用大量硫化氯化藥劑,相當于增加了污泥中污染物的含量,后續(xù)無論填埋還是焚燒,都貽害無窮。
即使是現(xiàn)在流行的污泥高干脫水處理技術(shù),也不過是污泥處理處置過程的一個技術(shù)環(huán)節(jié)。后續(xù)的出路在哪里?有關(guān)各方都沒有認真去想、去解決。
3
因為有簡單便宜的填埋,污水處理廠可以方便地將污泥轉(zhuǎn)包給只具備運輸資質(zhì)的所謂處理公司,而給了無良承包商收錢卻中途偷排直排的大空間。相應(yīng)地,專業(yè)的處理處置企業(yè)無法得到應(yīng)有的市場機會,導致污泥處理的專業(yè)技術(shù)公司成長緩慢,力量分散。
由于污泥填埋會破壞填埋場結(jié)構(gòu),而且,隨著土地價值增加,填埋場也逐漸成為稀缺資源,有些已經(jīng)不歡迎污泥進行填埋。因此,污泥處置也面臨越來越多的挑戰(zhàn)。
去年初,北京在內(nèi)部嚴令不許污泥外運,盡管有些操之過急,但政府希望發(fā)揮政策倒逼加快推動污泥處理處置設(shè)施建設(shè)的初衷,還是可以理解的。
不久前,北排并購普拉克,就被視為企業(yè)攻克污泥處理厭氧技術(shù)的決心。為了實施《北京市加快污水處理和再生水利用三年行動方案》,北排建設(shè)作為工程總承包商將建設(shè)北京市5座污泥處置中心項目,總處理規(guī)模6128噸/日。
此前,雙方已經(jīng)就污泥熱水解和厭氧消化組合的高級厭氧技術(shù)展開深入合作,還引入了康碧公司。在污泥處置和有機垃圾資源化方面,普拉克業(yè)績在國內(nèi)前列,康碧公司則是全球比較大的熱水解反應(yīng)器供應(yīng)商,熱水解在全球占到90%。
原標題:2016污泥處理處置比較新風向標