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别让污泥短板拖累减排

别让污泥短板拖累减排

 

中国环境报记者 陈湘静
  “随着污水处理能力的不断增加和水平的不断提高,减排目标得到了实现,水污染得到了控制,但是如果不把处理污水过程中产生的污泥处置好,近50%的COD将可能以另一种形式转移到环境中。”刚从北京排水集团总经理任上退休的杨向平,如今是中国城镇供水排水协会副会长。他指出,污泥治理是城市管理和环境治理一个必须完成的艰难任务,务必要抓紧时间解决。
  中国人民大学环境学院副院长王洪臣则认为:“各界对污泥的重视程度已经够了,钱也不是大问题”。而经过不断研究、实践,污泥处理处置的技术问题也将获得妥善解决。那么,污泥处理处置的难题是否能从此得到妥善的解决?继污水处理市场之后,它能否成为又一个蓬勃发展的污染治理产业市场?在由中国水网、清华大学环境科学与工程系等单位主办的2010水业高级技术论坛上,围绕上述话题,各方专家展开了一次深入交流。
  尽管在技术方案仍有不同意见,但与会代表在一点上达成了共识:污泥处理处置的问题如果解决不好,将会给污染减排“拖后腿”、给城市环境管理带来极大麻烦;现在要抓紧时间明确政府职责,理顺产业链条,制定产业保障措施,并加大对污泥处理处置技术的公益性、基础性研究。在“稳定化、无害化、资源化、低碳化”原则的引领下,各地政府要因地制宜采取多元化技术方案,要先把污泥“二次污染”的势头遏制住,逐步发展起运转高效、经济适用的污泥处理处置体系。
①别让污泥拖后腿 

我国污泥处理处置工作明显滞后,目前全国近八成污泥没有得到妥善处置
在2007年发布的《全国城镇污水处理及再生利用设施建设十一五规划》中,当时的建设主管部门提出,力争在2010年底在我国实现“省会以上城市污水处理厂污泥实行稳定化处理,城镇污水处理厂脱水污泥基本上得到妥善处置或利用”。现在看来,这个目标将无法得到实现。
  “连进行污泥填埋运输的专业车辆现在还没有。”王洪臣说。根据他的调查,目前焚烧处置解决全国污泥的6%,堆肥处理了8%。“剩余的情况无法掌握,等同于没有得到稳定的处理。”
  而建设部的统计结果也验证了这一观点,由于污泥处理处置设施建设缓慢,目前全国近80%的污泥没有得到稳定化、无害化处理处置,绝大部分仍是送往城市垃圾处理厂简单填埋,“二次污染”严重,事故时有发生。
  “十一五”期间,污水处理厂建设、污水处理量攀升的同时,也带来了污泥量的大幅增长。而从各地现有的污泥处理处置能力来看,形势已不容乐观。北京市市政工程设计研究总院副院长张韵介绍说,目前,我国运营污水厂为2013座,日处理水量8053万立方米。今年将预计完成新增日处理能力1500万立方米,“十二五”期间每年都将新增这个数字。以污泥(含水率80%,下同)占污水质量比例为0.6‰计算,去年末的污泥产量为4.8万立方米/天,以新增污水处理量运行负荷率为75%计算,“十二五”期间污泥年产量将以246万立方米逐年递增。
  而中国水网一份关于《污泥处理处置市场报告(2010)》中更是明确指出,去年,我国城镇污水处理量达280亿吨,污泥产生量为2005万吨,今年将达2300万吨。而根据他们的“保守”估计,“十二五”期间,随着在建污水处理厂大批投运,城镇污水处理厂污泥产量将达到年均增长15%,年产生量将突破4600万吨,日产量将超过12.6万吨。
  张韵指出,目前的现状是,我国污泥处理处置设施能力明显不足,“十一五”期间,污泥处理设施投资不到污水处理设施的40%,而建成设施也因运行费用等问题大部分被闲置,无法发挥作用。
  与欧美国家污水处理设施与污泥处理处置同步规划、同步建设的“硬性”规定相比,我国的情况则是有些“长短脚”的意味。相比于污水处理厂投资、建设、运营的迅猛发展,污泥的处理处置滞后了岂止一个10年。
  而在杨向平看来,污泥的“短脚”迟早要拖累污染减排。“如果污泥的问题管不好,节能减排的效果要打一半的折扣。”从事污水、污泥处理处置管理工作近20年的他,对污泥处理处置有很多经验和想法。
  “如果不把处理污水过程中产生的污泥处置好,近50%的COD以另一种形式转移到环境中。”杨向平说。“污水处理设施的建设、运营和减排统计挂钩,和地方领导的政绩挂钩”,正是因为国家有了节能减排的硬手段,污水处理事业得到了长足进步。“如果一个地方或是一个污水处理厂的污泥处理不好,那就给他们的减排结果打半折,那这项事业肯定就能推动起来。”
②污泥二次污染问题必须控制
污泥处置的目标首先是控制污染、保障安全,然后是合理利用,最后才是开发清洁能源
  当面对国外极具科技含量的先进技术、五花八门的国内方案,业内专家们常常针锋相对,这也是不少地方政府、水厂迟迟不能动作的原因之一。而要确定技术路线,首先要搞清楚污泥是什么?王洪臣强调,污泥首先是污染物,其次是营养质,然后是能源。因此,相应地污泥处理处置的目标就是首先要控制污染、保障安全,然后是合理利用,最后才是开发清洁能源。
  稳定化、无害化是污泥处理处置首要解决的问题,王洪臣指出,不能让污泥“二次污染“的问题愈演愈烈。“而目前的情况是,全国污泥无害化处置比例仍然过低。”张韵说,各地污泥处理形式单一,减量化、稳定化程度不好。国内大部分城市采取的主导工艺为脱水,而深度脱水、硝化、干化、焚烧等稳定化程度较高的处理方式应用较少。
  干化?成本太高;焚烧?污泥热值太低。必须看到的是,目前国内确实还没有一项在经济性、适用性上“完美”的技术。欧、美、日等国家和地区作为先行者,其经验又常遭遇水土不服,不能拿来就用。对此,张韵也承认,目前污泥处理处置关键技术确实还不够成熟。比如消化环节还需要工程技术优化;污泥干化的产品出路成问题;堆肥周期长,效率低,环境影响不确定;土地利用存在潜在环境风险等。
  而对不少地方热推的焚烧处置方式,杨向平也不甚赞同:“由于存在一定的环境风险,国外的污泥处理处置趋势是干化,而非直接焚烧。很多欧美国家都把焚烧炉改成了干化炉。现在看来,最多的方案还是土地利用。”
  “深度脱水+填埋,干化+焚烧+灰渣填埋,好氧发酵+土地利用(主要是农用),厌氧发酵+土地农用”。这是目前国内研究、实践较多的4个技术方案。“最后一种投资多、运营管理复杂,但这将成为主流方案。”王洪臣是“厌氧”的坚定支持者。
  他之所以选定了难度最大的第四种方案,是因为前三种污泥处理处置方案都或多或少会造成营养质或能源的浪费,且很难实现低碳的目标。“而采用第四种方案,全国3000万吨污泥将动态增加3%~10%的营养质循环量,25亿立方米甲烷气清洁能源,可发电40亿度;与其他路线比较,可直接减少碳排放1500万吨,间接400万吨。”
  从国外经验来看,“厌氧”确实是应用范围广、时间长的技术方案。“欧洲每年4000万吨污泥,一半以上采用厌氧消化,英国甚至65%以上的污泥都用厌氧。”王洪臣说,我国现有40%的污水处理厂都可以采用厌氧、强化预处理的高温消化方式。“而如果全国60%的污泥采用厌氧工艺,大概需要300亿~500亿元的总投资,国家每年需20亿元的投资即可带动起来。”
  在北京奥运会申办期间,北京已经开始重视污泥的处理处置。经过考察,杨向平了解到,国外普遍采取的是污水和污泥处理“同时规划、同时建设、同时管理”的原则。“在国外,几千吨规模的小污水厂都有标准的厌氧消化设施。上世纪80年代的英国就硬性规定所有污水处理厂必须有污泥消化装置,这是他们的国策,必须先让污泥得到稳定化。”
  据杨向平介绍,我国从上世纪90年代开始,也相继进行了污泥消化设施的建设,但由于技术上、管理上存在诸多问题,实际效果并不好。“现在2000多座污水处理厂,估计有消化设施的有十几家,稳定运行的更是凤毛麟角。”他说,这反过来也说明,我们在这一块有很大潜力。如果污泥在污水处理厂就能实现稳定化,这就为将来进一步的处理处置提供了广阔的空间和更多的技术选择。
  对于厌氧工艺目前仍存在的诸多问题,王洪臣也并不避讳:“厌氧工艺在设施稳定运行方面确实有困难,比如对管理的要求非常高、非常复杂。因为管理跟不上,很多厌氧工程不出三五年都失败了。有些则是设计时就没有考虑到运营的问题。”但他特别强调,只要监管到位,运营的问题是可以得到解决的。
  亟待重视的还有污水处理厂普遍提标改造后,污泥产生量和成分的变化。“根据需要,要加大对污泥稳定化、减量化的研究,特别是这一轮升级改造后的污泥,未来两三年内要争取取得技术上的突破。”杨向平说。


  污泥处理工艺流程,包括4个处理、处置阶段,即:污泥的浓缩、消化、脱水和处置。根据中国水网《中国污泥处理处置市场报告(2010版)》,我国城镇运营与在建污水处理厂污泥处理工艺(处置见上图)方式如图示(以下数据截至2010年5月)。

污泥处理处置经济指标


项目

好氧发酵

石灰干化

热干化

焚烧

填埋

建设投资(万元/吨泥)

25-30

10-12

45-50

40-70

20-35

经营成本(元/吨泥)

60-100

130-150

180-200

160-280

70-80

总成本(元/吨泥)

120-150

180-200

330-400

330-470

100-120


③怎么给产业发展营造空间?
制定政策考虑产业链上下游要求,确定收费标准,加强全程监管
  今年年初,住建部副部长仇保兴表示,“十五”期间我国主要进行污水处理厂工作,“十一五”期间,重点是进行管网的配套,即将到来的“十二五”,要将重点放在污泥处置等方面;应“千方百计地将污泥处置搞上去”,鼓励污泥无害化后进行土地综合利用。
  张韵所在的北京市政工程设计研究总院承担了相关部门委托的我国污泥处理处置规划研究,课题目前已取得了初步成果。特别是对污泥处理处置的产业保障政策进行了初步梳理。
  环保市场是个政策市,污染治理等环保工作会不断催生、促进环保产业市场发展。而反过来,完善、发达的环保产业也是污染治理目标实现的重要保障。在促进认识、投入到位,技术路线清晰以后,政府更多地是要从完善标准政策体系、加强监管、调动产业活力、规范产业发展上做文章。
  在张韵看来,现阶段,污泥处理处置产业保障体系仍然缺失,技术标准滞后,行业监管不到位,产业政策不完善等问题必须得到重视和逐步解决。而这也是他们规划研究中着墨最多的部分之一。
  对此,王洪臣反复强调说,国家制定政策时,必须要考虑到产业链的上下游。“首先要有投融资的优惠政策,保证投入和资金;还要有清洁能源、堆肥的标准,就是要给污泥处置打开出路。”
  在污泥处理处置产业政策体系的初步设计中,首先要有价格保障政策。这一点并不难理解,此前污水处理市场的蓬勃发展,就直接得益于不断完善的城市污水处理收费制度。
  目前,虽然《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策(试行)》已经明确指出,“污水处理费应包括污泥处理处置运营成本;通过污水处理费、财政补贴等途径落实污泥处理处置费用,确保污泥处理处置设施正常稳定运营”,但当前的污水处理费普遍不能覆盖污泥处理处置的成本。杨向平甚至估计要收到两块钱的污水处理费,污泥才能得到很好的处理处置。
  污水处理收费必须要能覆盖污泥处理处置的成本。而这个价格如何调整,则首先要建立科学合理的价格调整机制,在做好宣传教育、公众参与的基础上,分阶段提高污泥处理处置收费标准。而为了确保资金来源的稳定,建议设立专户单独核算,专款专用,用于污泥处理处置工作。
  近年来,污水厂建设速度的加快,有地方政府重视和投入的推动,也与市场机制的引入密切相关。对于污泥的处理处置,也可以走这样一条政府“以奖代补”、制定优惠、吸引社会资本的道路。
  对此,张韵指出,应当建立污泥处理处置设施建设运营的财政补贴渠道,对符合条件的污泥处理处置企业及运营制定相关的财税、收费优惠政策。“比如运营税负减免机制,对达到要求的企业可以免征增值税和营业税,对设备加速折旧等。”在投资运营方面,可以鼓励包括民营资本在内的各类投资主体,通过投资、参股、承保、托管、租赁、特许经营等形式参与建设和运营。
  规划中特别提到了专业化公司的概念,提出要从一开始,就重点培育污泥处理处置领域的环境工程总承包公司。“重点支持那些核心竞争力强、具备专业化管理水平的环境企业及集团,同时,积极引导中小型企业向专业化方向发展,为企业集团和总承包公司提供专业化配套服务”。
  在完善产业政策的同时,政府还有一个非常重要的工作,就是完善标准和加强监管。而两者都必须是着眼于污泥处理处置的全过程。杨向平总结欧美国家污泥处理处置经验时,把严格的标准排在了首位。“比如美国的503条款、欧洲的污泥标准,对处置和利用都有严格的规定,同时制定一整套的政策来支撑这套标准。相比之下,我们现有的标准政策偏重于处理环节,而没有考虑到上下游、考虑全过程。”
  据张韵介绍,在污泥处理处置技术标准方面,去年以来,生产标准的建设已经有了很大进步(已制定标准见附表,还有建材添加料尚待研究制定)。但污泥处理处置产品应用于农、林、园林、建筑等领域的专项技术标准还是空白。而除了产品,污泥处理处置工程建设标准、设施运行管理标准等也是急需的。对于污泥处理处置的全过程,还有污染物排放、环境卫生、消防、节能、劳动安全、职业卫生等标准,运输专门管理办法等亟待填补空白。
  而对于上游的监管,同样是有效监管和责任体系的重要内容。“我们现在的污水处理厂面对上游超标污水没有能力消解,只可能做到富集。如果最终污泥处理没有达标,很可能原因在上游。”而据他介绍,欧美国家采取的是上游排放重金属有毒有害物质的单位形成责任联合体,形成有效的监管和责任体系,为污泥无害化处置打下良好基础。
  杨向平特别强调,污泥处置要尽早地列入城市规划。“否则越到后来,越是难找到处理处置用地。”这是他的经验之谈。“北京就曾经设想建立4个堆肥处置点,除了较早建立的一个200吨日处理能力的厂,剩下的谁也不愿意建在自己的区内,都没了着落。”

 
  我国现行污泥处理处置技术标准

名称

实施时间

发布单位

农用污泥中污染物控制标准

1983-03-01

城乡建设环境保护部

城市污水处理厂污水污泥排放标准

1994-01-01

建设部

城镇污水处理厂污染物排放标准

2003-07-01

环保总局、质检总局

城镇污水处理厂污泥泥质

2010-06-10

质检总局、标准委

城镇污水处理厂污泥处置:分类、混合填埋泥质、园林绿化用泥质三个标准

2009-12-01

同上

城镇污水处理厂污泥处置:单独焚烧用泥质、土地改良用泥质两个标准

2010-06-01

同上

城镇污水处理厂污泥处置:制砖用泥质

2009-01-01

住房和城乡建设部

城镇污水处理厂污泥处置:农用泥质

2009-10-01

同上

城镇污水处理厂污泥处置:水泥熟料生产用泥质

2009-12-01

同上

 

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