1 我國(guó)城鎮(zhèn)污泥處理處置現(xiàn)狀
1.1 污泥處理處置現(xiàn)狀
隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化水平不斷提高,污水處理設(shè)施建設(shè)高速發(fā)展,截至2010年,城鎮(zhèn)污水處理能力已達(dá)到1.22億m3,城鎮(zhèn)污水處理廠已達(dá)2600多座,“十二五”期間還將增加污水處理能力9000萬(wàn)m3,增建和在建城鎮(zhèn)污水處理廠達(dá)1800多座,為實(shí)現(xiàn) 減排目標(biāo)和污染控制,做出了巨大貢獻(xiàn)。
但是污水處理廠的建設(shè)投運(yùn)伴隨產(chǎn)生大量的剩余污泥,以含水率80%計(jì),全國(guó)年污泥總產(chǎn)生量很快將突破3000萬(wàn)t。按照預(yù)測(cè),到2020年污泥產(chǎn)量將突破年6000萬(wàn)t。
國(guó)外污泥處理處置的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)污泥的減量化、穩(wěn)定化、無(wú)害化、資源化。污泥處理處置從技術(shù)和操作層面上分為兩個(gè)階段: 階段是在污水處理廠內(nèi)對(duì)生污泥進(jìn)行減量化、穩(wěn)定化處理,其目的是為了降低污泥外運(yùn)處置造成二次污染的風(fēng)險(xiǎn);第二階段是對(duì)處理后的污泥進(jìn)行合理的安全處置,實(shí)現(xiàn)污泥無(wú)害化和資源化的目的。
由于我國(guó)污水處理廠建設(shè)存在嚴(yán)重的“重水輕泥”現(xiàn)象,導(dǎo)致大量污泥“積壓”,未得到合理安全的處理處置,我國(guó)污水處理廠在建設(shè)過(guò)程中,約80%的污水處理廠實(shí)現(xiàn)了污泥的濃縮脫水,達(dá)到了一定程度的減容,但由于處置目標(biāo)的不確定、投資不足,污泥在污水處理廠內(nèi)未實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定化處理,未穩(wěn)定的污泥中含有易降解有機(jī)物,惡臭物質(zhì)、病原體等,易使污泥在運(yùn)輸和處置環(huán)節(jié)過(guò)程中污染物進(jìn)一步擴(kuò)散,使得已經(jīng)建成投運(yùn)的大批污水處理設(shè)施的環(huán)境效益大打折扣。其核心問(wèn)題在于我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠內(nèi)污泥處理環(huán)節(jié)上實(shí)現(xiàn)了污泥的初步減容,但未在廠內(nèi)實(shí)現(xiàn)污泥的穩(wěn)定化,后續(xù)的安全處置及監(jiān)管不到位,形成全國(guó)關(guān)注的“污泥問(wèn)題”,存在二次污染的隱患。
1.2 污泥處理處置技術(shù)路線
我國(guó)污泥處理處置技術(shù)路線基本采用了國(guó)外通用的技術(shù)路線,主要包括:
1.2.1 污泥濃縮
常用的有帶式濃縮機(jī)、滾筒式濃縮機(jī)、筒式螺旋濃縮機(jī)及離心機(jī)等。技術(shù)路線和設(shè)備性能已和國(guó)際接軌,由于我國(guó)污泥的性質(zhì)特點(diǎn),與國(guó)外污水處理廠相比,在濃縮效率及加藥量方面還存在一定的差異。
1.2.2 污泥穩(wěn)定
由于“重水輕泥”等多方面因素,與國(guó)外相比,我國(guó)污水處理廠污泥穩(wěn)定化程度低,2600多座污水處理廠中只有近60座配有污泥厭氧消化設(shè)施,而其中正常運(yùn)行的不到20座,采用污泥好氧堆肥工藝的也有應(yīng)用(如秦皇島,長(zhǎng)春,上海青浦,嘉定等)。在設(shè)備方面,厭氧消化主要依靠國(guó)外進(jìn)口設(shè)備,污泥好氧堆肥技術(shù)和設(shè)備為自主開(kāi)發(fā),已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。
1.2.3 污泥脫水
常用的污泥脫水設(shè)備有帶式脫水機(jī)、筒式螺旋脫水機(jī)、離心機(jī)和板框脫水機(jī)、濃縮脫水一體機(jī)等。技術(shù)路線和設(shè)備已和國(guó)際接軌,由于我國(guó)污泥的特性以及污泥沒(méi)有得到穩(wěn)定化處理的現(xiàn)狀,與國(guó)外污水處理廠相比,在脫水效率和加藥量方面還存在一定的差異。
針對(duì)我國(guó)目前污泥處置以填埋方式為主的需求,國(guó)內(nèi)近年來(lái)開(kāi)發(fā)了多種高干度污泥脫水/固化系統(tǒng),并已得到了工程化應(yīng)用。
1.2.4 污泥干化焚燒
近年來(lái)污泥干化系統(tǒng)設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化發(fā)展很快,但目前大型化投產(chǎn)的干化項(xiàng)目如北京、上海、重慶、深圳、蘇州等地均采用進(jìn)口設(shè)備。
污泥單獨(dú)干化焚燒工程案例不多,主要有國(guó)外進(jìn)口的流化床工藝(如上海石洞口污水處理廠)以及國(guó)內(nèi)自主開(kāi)發(fā)的污泥噴霧干化焚燒(如浙江紹興和蕭山)。
污泥協(xié)同焚燒是污泥熱處理的發(fā)展趨勢(shì)之一,國(guó)內(nèi)已在北京、嘉興、廣州等地的水泥廠和發(fā)電廠實(shí)現(xiàn)了規(guī)?;こ淌痉稇?yīng)用。
1.2.5 污泥衛(wèi)生填埋
污泥衛(wèi)生填埋是目前我國(guó)普遍采用的處置方法,但由于脫水污泥的含水率較高及填埋場(chǎng)對(duì)污泥剪切力的要求,填埋場(chǎng)對(duì)污泥進(jìn)場(chǎng)的要求越來(lái)越高,近年來(lái)很多處置污泥的填埋場(chǎng)增設(shè)了高干度脫水/固化貨石灰穩(wěn)定設(shè)施,來(lái)實(shí)現(xiàn)污泥有效衛(wèi)生填埋。
1.2.6 土地利用
由于我國(guó)關(guān)于污泥土地利用的政策法規(guī)還不明確,真正意義上的土地安全利用比例還十分有限。
1.2.7 其他污泥處置方法
其他處置方法如污泥制磚、制陶粒等方式也有相應(yīng)的應(yīng)用案例。
2 我國(guó)污泥處理處置存在的問(wèn)題和原因
污泥處理處置的目標(biāo)是減量化、穩(wěn)定化、無(wú)害化和資源化,污泥通過(guò)減量化、穩(wěn)定化、無(wú)害化可以避免污泥的二次污染,通過(guò)資源化可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)污泥中富含的有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素的資源利用。
目前我國(guó)污水處理廠的污泥處理設(shè)施基本實(shí)現(xiàn)了污泥減容,但由于污泥處置技術(shù)路線不明確、投資和運(yùn)行資金不到位、法規(guī)監(jiān)管體系不完善等原因,污泥處理處置還沒(méi)有真正實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定化、無(wú)害化、資源化,存在著嚴(yán)重的二次污染風(fēng)險(xiǎn)。
2.1 我國(guó)污泥性質(zhì)和國(guó)際普遍適用的污泥技術(shù)路線存在差異
我國(guó)目前的污泥性質(zhì)和國(guó)外發(fā)達(dá) 相比存在很大差異,主要表現(xiàn)在:
(1)低有機(jī)質(zhì)(發(fā)達(dá) VSS/SS為60%~70%,我國(guó)VSS/SS為30%~50%)。
(2)高含砂量(污水處理廠普遍采用了圓形沉砂池,脫砂效率低;大量的基建、施工建設(shè),導(dǎo)致泥砂水排入污水管網(wǎng)系統(tǒng)等)。
(3)重金屬含量高(工業(yè)污水源頭重金屬處理系統(tǒng)不完善)。
由于污泥含砂量高、有機(jī)物低、熱值低,大大影響了污泥能源化處理的經(jīng)濟(jì)效益。由于污泥重金屬含量高,直接影響了污泥土地利用的可能性。
我國(guó)污泥泥質(zhì)特征和很多新興發(fā)展中 與地區(qū)(如東歐、中東等)相類似,屬于典型的城鎮(zhèn)建設(shè)、經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展且同步發(fā)展的模式。我國(guó)的飲食結(jié)構(gòu)和生化習(xí)慣會(huì)對(duì)污泥性質(zhì)產(chǎn)生一定影響,但不是主要因素。調(diào)查發(fā)現(xiàn)在一些污水管網(wǎng)完善、大型基建項(xiàng)目(如地鐵等)已完成的城市和區(qū)域,污泥中的有機(jī)質(zhì)比較接近國(guó)外普遍水平。隨著我國(guó)未來(lái)化糞池的減少,沉砂池優(yōu)化和改善,工業(yè)廢水處理的監(jiān)管及城市管網(wǎng)系統(tǒng)的完善,大型基本建設(shè)的完成,污泥特性會(huì)得到改善,有機(jī)物含量會(huì)有所提高。
2.2 污水處理廠污泥穩(wěn)定化、無(wú)害化處理程度低
生污泥是污染物,含有易腐有機(jī)物、惡臭物質(zhì)、病原體等,脫水效率低,衛(wèi)生條件差,污泥穩(wěn)定化處理是污水處理廠必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)。造成我國(guó)污水處理廠污泥穩(wěn)定化、無(wú)害化程度低的原因有:
2.2.1 污水處理廠建設(shè)“重水輕泥”,投資不到位
我國(guó)城市污水處理廠建設(shè)過(guò)程中存在嚴(yán)重的“重水輕泥”現(xiàn)象,投資嚴(yán)重不足,發(fā)達(dá) 污水處理廠的污泥處理投資成本和運(yùn)行成本占污水處理廠總投資的30%~50%,而即使在我國(guó)“十一五”期間,污泥處理的投資比例僅為10%~20%,甚至更少,運(yùn)行費(fèi)中只包括污泥的減容和外運(yùn),大多數(shù)中小型污水處理廠往往只考慮到污泥濃縮、脫水工序,沒(méi)有考慮到污水處理廠內(nèi)污泥穩(wěn)定化、無(wú)害化處理的問(wèn)題,缺乏污泥穩(wěn)定化要求的約束性指標(biāo)。即便是一些污水處理廠建立了污泥穩(wěn)定化處理設(shè)施,但由于沒(méi)有明確的規(guī)范要求和約束性指標(biāo)考核,運(yùn)行單位積極性不足,大部分處于閑置狀態(tài)。因此,我國(guó)污水處理廠僅完成了污泥的初步減容過(guò)程,并未完成污泥的穩(wěn)定化處理。
2.2.2 污泥厭氧消化穩(wěn)定功能的認(rèn)知差異
厭氧消化是較為普遍的污泥穩(wěn)定工藝。國(guó)外采用厭氧消化工藝的目的是實(shí)現(xiàn)污泥的穩(wěn)定化,降解易腐有機(jī)物(降解率一般在30%~50%),提高污泥脫水率(一般可以提高3%~5%),降低污泥脫水的藥耗(降低20%~30%),改善污泥脫水的環(huán)境衛(wèi)生條件,避免處置過(guò)程中二次污染的風(fēng)險(xiǎn)。發(fā)達(dá) 的污泥即使進(jìn)入填埋場(chǎng)處置也要首 行穩(wěn)定化處理,很多大型生化污水處理廠如漢堡、慕尼黑等,即使污泥處理采用焚燒路線,在焚燒前也進(jìn)行了厭氧穩(wěn)定化處理。污泥厭氧回收沼氣能源只是厭氧穩(wěn)定化和無(wú)害化處理的資源化回收副產(chǎn)物。
但在我國(guó)很多運(yùn)行管理部門,認(rèn)為污泥厭氧消化主要是為了產(chǎn)沼氣,僅用沼氣回收量的多少來(lái)衡量厭氧系統(tǒng)的效益,忽略了厭氧消化實(shí)現(xiàn)污泥穩(wěn)定的本質(zhì)功能。由于我國(guó)目前污泥有機(jī)質(zhì)含量低,產(chǎn)氣量低,成本效益不明顯,加上無(wú)污泥穩(wěn)定的約束性指標(biāo)要求,厭氧消化設(shè)備運(yùn)行管理要求高,多為進(jìn)口設(shè)備,操作人員要求高,僅僅通過(guò)沼氣的回收無(wú)法體現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)效益,顯得污泥厭氧消化穩(wěn)定化處理對(duì)污水處理廠來(lái)說(shuō)是一個(gè)多余的工藝,導(dǎo)致近2/3的厭氧消化設(shè)備處于不運(yùn)行狀態(tài),對(duì)污泥厭氧穩(wěn)定化處理的是否適用于我國(guó)產(chǎn)生了懷疑。其原因不是厭氧消化工藝本身的問(wèn)題,依目前的技術(shù)水平,利用生物方法實(shí)現(xiàn)污泥穩(wěn)定,能源回收,無(wú)論從投資和運(yùn)行,還是從減少二次污染來(lái)說(shuō),都是一種簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、有效的方式。
隨著未來(lái)污泥泥質(zhì)的改善,以及污泥預(yù)處理 厭氧消化技術(shù)、污泥高干度厭氧消化技術(shù)、污泥與城市有機(jī)質(zhì)協(xié)同厭氧發(fā)酵等技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用,加上污泥厭氧消化效率及產(chǎn)氣率的提高、未來(lái)能源價(jià)格的上漲及能源的總量控制,厭氧消化設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化率提升,污泥厭氧穩(wěn)定的總體效益將會(huì)得到大大提高。
2.2.3 污泥衛(wèi)生填埋無(wú)污泥穩(wěn)定化的要求
發(fā)達(dá) 對(duì)污泥穩(wěn)定化有明確要求,只有后續(xù)處置過(guò)程有明確的穩(wěn)定化處置工藝時(shí)才可以考慮在污水處理廠內(nèi)不建穩(wěn)定化處理設(shè)施(如集中好氧堆肥、焚燒等)。未經(jīng)穩(wěn)定化處理的污泥不能衛(wèi)生填埋。由于我國(guó)沒(méi)有這一要求,使得目前我國(guó)進(jìn)入填埋場(chǎng)處置的污泥(占總量的40%~60%)無(wú)需進(jìn)行穩(wěn)定化處理。
2.2.4 缺乏強(qiáng)有力的約束性指標(biāo)
我國(guó)對(duì)污泥處理在建設(shè)過(guò)程中沒(méi)有明確的污水廠內(nèi)污泥穩(wěn)定化和無(wú)害化的強(qiáng)制性規(guī)范要求和監(jiān)管指標(biāo),監(jiān)管部門缺少像污水處理出水COD這樣的約束性指標(biāo)來(lái)實(shí)現(xiàn)污泥的穩(wěn)定化和無(wú)害化處理,導(dǎo)致污水處理廠在設(shè)計(jì)建設(shè)過(guò)程中無(wú)需考慮污泥的穩(wěn)定化和無(wú)害化處理。
2.3 污泥處置目標(biāo)和技術(shù)路線方向面臨雙重選擇
國(guó)外發(fā)達(dá) 在實(shí)現(xiàn)污泥安全處置的基礎(chǔ)上,已經(jīng)開(kāi)始向低碳與資源化的方向發(fā)展,由于我國(guó)污水處理起步較晚,污泥的處置面臨著安全處置和資源化利用的雙重選擇,到底應(yīng)該把污泥看作廢棄物還是資源,意見(jiàn)不一致。在將來(lái)是否繼續(xù)允許污泥填埋,針對(duì)資源化的處置手段有何政策, 優(yōu)先發(fā)展何種處置方式等問(wèn)題沒(méi)有明確的情況下,地方政府往往因地制宜,采用簡(jiǎn)易的臨時(shí)性手段來(lái)解決污泥問(wèn)題。
2.4 政府相關(guān)部門的協(xié)調(diào)
污泥的處置在 范圍內(nèi)都是一個(gè)難題,一方面由于投資很大,經(jīng)濟(jì)效益難以體現(xiàn),另一方面涉及到的部門廣,需要各方面協(xié)調(diào)和配合,如農(nóng)業(yè)部門、林業(yè)部門、環(huán)保部門以及建設(shè)部門等。
城鎮(zhèn)污水處理廠污泥的處理處置不同于污水處理,污水處理基本上是建設(shè)部門內(nèi)部的事情,推進(jìn)的工作難度低。但污泥處理處置是一個(gè)需要跨行業(yè)、跨部門的難題,需要部門之間的相關(guān)政策協(xié)調(diào)。如果不同的部門從自身管理職能出發(fā),制定相應(yīng)的政策、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),將有可能使部門之間的政策、標(biāo)準(zhǔn)相互矛盾,使污泥處理處置在操作層面上很難推進(jìn),面臨技術(shù)路線的選擇和政策與法律法規(guī)方面的障礙。
3 國(guó)外污泥處理處置的現(xiàn)狀和經(jīng)驗(yàn)
國(guó)外發(fā)達(dá) 很早就意識(shí)到污泥的處理處置是污水處理過(guò)程中必不可少的環(huán)節(jié),從法律和政策上都對(duì)污泥處理處置的目標(biāo)作了明確規(guī)定,并在執(zhí)行上通過(guò)一系列政策予以保障。盡管在執(zhí)行過(guò)程中也遇到與我國(guó)類似的跨行業(yè)等方面的協(xié)調(diào)問(wèn)題,但是由于從 層面目標(biāo)明確,政策體系完善,使得污泥處理處置的問(wèn)題得到了比較好的解決。
3.1 國(guó)外污泥處理處置現(xiàn)狀
美國(guó)有約16000座污水處理廠,服務(wù)2.3億人口,日處理污水量1.5億m3,年產(chǎn)污泥量3500萬(wàn)t(以80%含水率計(jì))。建有650座集中厭氧消化設(shè)施處理58%的污泥;700座好氧發(fā)酵穩(wěn)定處理設(shè)施處理22%的污泥;污泥的處置方式分布為:60%農(nóng)用、3%生態(tài)修復(fù)、17%填埋和20%焚燒。
歐盟 的50000座污水處理廠年產(chǎn)污泥量4000萬(wàn)t(以80%含水率計(jì)),有50%以上的污泥進(jìn)行了厭氧消化穩(wěn)定處理,其中英國(guó)的污泥厭氧消化率達(dá)到66%。污泥的處置方式為:50%以上農(nóng)用、20%填埋、20%焚燒,污泥填埋量持續(xù)減少,土地利用量逐漸增加,焚燒量維持不變。英國(guó)、丹麥、挪威、芬蘭、盧森堡的土地利用均已超過(guò)60%。
德國(guó)的城市污水處理廠總規(guī)模達(dá)2800萬(wàn)m3,污泥年產(chǎn)量1000萬(wàn)t(以80%含水率計(jì)),污泥已經(jīng)實(shí)現(xiàn)100%的穩(wěn)定化處理,對(duì)穩(wěn)定化(厭氧消化停留時(shí)間不小于20d、好氧穩(wěn)定污泥泥齡大于25d、好氧堆肥溫度不小于55℃等)和無(wú)害化提出了量化的約束性指標(biāo),規(guī)模5000m3/d以上的污水處理廠采用污泥厭氧消化穩(wěn)定工藝。通過(guò)回收污泥中的生物質(zhì)能源可以滿足污水處理廠40%~60%的電耗需求,碳減排效益十分明顯,污泥的處置50%土地利用,50%為焚燒或協(xié)同焚燒,污泥填埋要求有機(jī)質(zhì)含量低于5%,脫水污泥已禁止進(jìn)入填埋場(chǎng)。
英國(guó)規(guī)劃2020年可再生能源要達(dá)到總能耗的15%,污水行業(yè)要求達(dá)到20%。據(jù)此制定了有機(jī)物質(zhì)厭氧消化設(shè)施的建設(shè)規(guī)劃:將回收近9000萬(wàn)t農(nóng)牧業(yè)可降解廢棄物,1500萬(wàn)t市政可降解固體,750萬(wàn)t污泥中的生物質(zhì)能,所有生物質(zhì)能進(jìn)行發(fā)電(CHP)或熱能綜合利用。
3.2 管理和監(jiān)管體系
國(guó)外污泥處理處置在管理和執(zhí)行層面上責(zé)任主體明確,管理層面責(zé)任主體有 的專家委員會(huì)指導(dǎo)制定污泥持料處置規(guī)劃、目標(biāo)和技術(shù)路線,建設(shè)部門負(fù)責(zé)項(xiàng)目立項(xiàng)和審核,監(jiān)管執(zhí)法部門負(fù)責(zé)監(jiān)管。污泥處理和處置執(zhí)行層面責(zé)任主體為地方建設(shè)部門,污水處理廠或具有污泥處置資質(zhì)的運(yùn)營(yíng)公司。
污水處理廠在規(guī)劃時(shí)必須考慮污泥的穩(wěn)定化、無(wú)害化處理,并提出污泥處置的方案,才能通過(guò)立項(xiàng),批準(zhǔn)建設(shè)。通過(guò)監(jiān)管部門,對(duì)污泥的出廠質(zhì)量及污泥去向進(jìn)行嚴(yán)格跟蹤監(jiān)控,監(jiān)控指標(biāo)和污水排放標(biāo)準(zhǔn)一樣具有同等的法律約束力。
在發(fā)達(dá) 污泥處理處置的運(yùn)營(yíng)成本、投資成本和污水處理成本相當(dāng),為了使污泥處理和安全處置的有效執(zhí)行,水費(fèi)中有近50%是用于污泥處理處置。同時(shí)對(duì)污泥處理資源化利用采取了一系列政策上的優(yōu)惠和資金上的補(bǔ)貼。
3.3 資源化利用是發(fā)展趨勢(shì)
近年來(lái)圍繞能源、資源短缺,全球氣候變化等熱點(diǎn)問(wèn)題,國(guó)外發(fā)達(dá) 已經(jīng)不再將污泥視為廢棄物,根據(jù)德國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)法,已從法律層面上把污泥定義為資源物而不是廢棄物,通過(guò)技術(shù)開(kāi)發(fā)和政策扶持鼓勵(lì)和強(qiáng)化對(duì)污泥進(jìn)行資源化利用。
從污泥中提取能源,是污泥資源化利用的重要內(nèi)容,歐盟越來(lái)越重視新技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用,近年來(lái)開(kāi)發(fā)了如污泥超聲波破解、污泥高溫高壓熱水解、污泥與有機(jī)物協(xié)同消化制生物燃?xì)?、污泥熱解碳化、污泥熱解氣化、污泥協(xié)同焚燒、污泥磷回收等新技術(shù),提高污泥的高效資源化利用率,向污泥要資源和能源,實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)能與減碳的循環(huán)經(jīng)濟(jì)目標(biāo)。
隨著環(huán)保和資源化利用技術(shù)的日益發(fā)展,發(fā)達(dá) 已將污泥資源化利用列為重要目標(biāo),通過(guò)限制填埋等法規(guī)促進(jìn)污泥的資源化利用。從2000年開(kāi)始,歐洲已經(jīng)對(duì)污泥填埋征收填埋稅,要求減少直至完全禁止填埋。
隨著環(huán)保和資源化利用的呼聲日益高漲,能源、資源緊缺,發(fā)達(dá) 已通過(guò)類似于太陽(yáng)能、風(fēng)能等政府補(bǔ)貼的形式將污泥處理的能源化資源化利用列為主要發(fā)展方向。
4 對(duì)我國(guó)污泥處理處置的發(fā)展的幾點(diǎn)思考
我國(guó)城鎮(zhèn)污泥處理處置起步晚且任務(wù)緊迫,可以充分吸取西方發(fā)達(dá) 的成功經(jīng)驗(yàn),利用我國(guó)巨大的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)和西方發(fā)達(dá) 對(duì)污泥能源化、資源化新技術(shù)開(kāi)發(fā)起步時(shí)間不長(zhǎng)的契機(jī),發(fā)揮科技力量,搶占污泥能源化、資源化利用技術(shù)的制高點(diǎn),站在更高的層面上實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展,引領(lǐng)污泥處理處置能源化、資源化的發(fā)展未來(lái),因此面臨著巨大的挑戰(zhàn)和難得的發(fā)展機(jī)遇。為了解決我國(guó)目前污泥處理處置的難題,有以下幾點(diǎn)思考:
4.1 明確污水處理廠污泥的穩(wěn)定化和無(wú)害化處理目標(biāo)
根據(jù)國(guó)外的成功經(jīng)驗(yàn),結(jié)合污泥管理監(jiān)管的特點(diǎn),按照“污泥集中或污水處理廠內(nèi)穩(wěn)定化,無(wú)害化處理;后續(xù)多元化污泥處置”原則,把污泥的穩(wěn)定化和無(wú)害化處理應(yīng)歸入污水處理廠范疇,和污水處理廠同步進(jìn)行建設(shè)管理,一方面便于監(jiān)管考核,另一方面利用污水處理廠的條件,解決污泥穩(wěn)定化、無(wú)害化處理環(huán)節(jié)產(chǎn)生的污染物。由于目前我國(guó)污水處理廠污泥處理僅實(shí)現(xiàn)了污泥減容,還未實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定化和無(wú)害化,下一步應(yīng)加強(qiáng)政策支持和財(cái)政投入,對(duì)已建的廠進(jìn)行污泥穩(wěn)定化、無(wú)害化處理改造,如果沒(méi)有場(chǎng)地,可采用集中式污泥處理模式,對(duì)新建廠要明確污泥穩(wěn)定化無(wú)害化處理的具體要求。
4.2 明確污泥處理處置的技術(shù)路線
根據(jù)我國(guó)的國(guó)情和未來(lái)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的要求,地域、區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡的現(xiàn)狀,制定因地制宜、遠(yuǎn)近結(jié)合的污泥處理處置技術(shù)路線。發(fā)達(dá)城市應(yīng)以資源化利用為主要目標(biāo),不發(fā)達(dá)城市和地區(qū)可以考慮以穩(wěn)定化、無(wú)害化為處理處置近期目標(biāo),同時(shí)考慮未來(lái)污泥資源化利用的可能性。對(duì)技術(shù)路線的選擇和評(píng)估除了經(jīng)濟(jì)效益外,要強(qiáng)化污泥處理和碳排放等其他環(huán)境社會(huì)效益的考量。
4.3 加強(qiáng)政府部門的協(xié)調(diào),打破污泥土地利用的瓶頸
根據(jù)發(fā)達(dá) 的經(jīng)驗(yàn),污泥填埋處置是一種不可續(xù)的處置方式。未來(lái)我國(guó)的污泥處置模式將以土地利用和重金屬含量高的污泥熱處理及建材利用(熱解、焚燒、協(xié)同焚燒)為發(fā)展方向。從我國(guó)國(guó)情以及未來(lái)社會(huì)低碳及可持續(xù)發(fā)展要求的角度,污泥土地利用將是我國(guó)污泥處置的重要方式,但土地利用需要有很好的監(jiān)管體系及園林、農(nóng)業(yè)部門的支持、認(rèn)同和配合,正確客觀地評(píng)價(jià)污泥處置土地利用的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),提出適合我國(guó)國(guó)情并真正具有可操作性的污泥處置土地利用的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),并使監(jiān)管考核指標(biāo)具有法律的約束力。
4.4 完善污泥處理處置產(chǎn)業(yè)化政策
由于安全可靠的污泥處理處置需要有大量的資金投入和政策配套,需要制定污泥處理處置設(shè)施建設(shè)和運(yùn)營(yíng)的保障性措施,引導(dǎo)和推動(dòng)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。下一步應(yīng)逐步完善污泥處理收費(fèi)體系,建立合理的價(jià)格機(jī)制。采取鼓勵(lì)和扶持污泥處理處置產(chǎn)業(yè)發(fā)展的財(cái)政、稅費(fèi)優(yōu)惠措施,以財(cái)政補(bǔ)貼、稅費(fèi)減免等經(jīng)濟(jì)杠桿引導(dǎo)和支持企業(yè)從事污泥處理處置工作(如德國(guó)采用綠色能源法來(lái)補(bǔ)貼污泥處理過(guò)程的能源回收等優(yōu)惠政策)。
4.5 積極鼓勵(lì)污泥的能源化、資源化利用發(fā)展趨勢(shì)
目前我國(guó)面臨著能源危機(jī)、資源短缺、全球氣候變化、土壤礦化等挑戰(zhàn),我國(guó)是目前 上 大能源消耗國(guó),2011年石油對(duì)外依存度超過(guò)60%。根據(jù)可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃,到2020年可再生能源消費(fèi)量達(dá)到能源消費(fèi)總量的15%。與其他可再生能源(如太陽(yáng)能、風(fēng)能等)相比,在處理污泥的同時(shí)回收生物質(zhì)能是一種成本較低的方式。
磷資源是人類生產(chǎn)不可替代的元素,統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明, 上現(xiàn)有的磷資源開(kāi)采量還有100~300a,西方發(fā)達(dá) 對(duì)磷的短缺已引起高度重視,污泥中含有豐富的磷資源,通過(guò)污泥的磷回收或土地利用,可實(shí)現(xiàn)磷的循環(huán),同時(shí)利用污泥中含有的大量有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀等資源,進(jìn)入土壤可以緩解土壤礦化問(wèn)題,對(duì)保障糧食安全有十分重要的意義。
為了實(shí)現(xiàn)我國(guó)的低碳經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)性發(fā)展的目標(biāo),應(yīng)利用我國(guó)目前污泥處理剛剛起步的契機(jī),積極鼓勵(lì)污泥的能源化、資源化利用,采用優(yōu)惠的補(bǔ)貼政策如再生能源、碳減排交易等手段,加強(qiáng)污泥能源化、資源化利用技術(shù)的開(kāi)發(fā)與推廣,強(qiáng)化向污泥要能源和資源,而改變將污泥視為危險(xiǎn)廢棄物和“消滅污泥”的觀念。
如果將污泥中的有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化成能源,并將污泥中營(yíng)養(yǎng)元素得到充分的回收利用,減少溫室氣體排放,將產(chǎn)生巨大的環(huán)境和社會(huì)效益。
4.6 加大污泥處理處置領(lǐng)域的科研投入,鼓勵(lì)新技術(shù)的開(kāi)發(fā)和示范
近年來(lái)隨著 對(duì)污泥處理處置越來(lái)越重視,企業(yè)和高效在污泥處理處置新技術(shù)開(kāi)發(fā)上取得了很大的進(jìn)展,如高含固厭氧消化技術(shù)、高溫高壓熱水解預(yù)處理技術(shù)、pH調(diào)控污泥預(yù)處理技術(shù)、污泥熱解生物碳技術(shù)、污泥熱解氣化技術(shù)、污泥干化技術(shù)、污泥協(xié)同焚燒技術(shù)、沼氣提純制燃?xì)饧夹g(shù)等。但在科研投入方面同樣存在“重水輕泥”,應(yīng)利用解決我國(guó)污泥處理難題的契機(jī),加大各項(xiàng)基金對(duì)污泥處理處置標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范研究,能源化、資源化利用途徑,新技術(shù)和重大設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化研發(fā)的投入,有計(jì)劃地建立一批新技術(shù)的示范工程,為解決我國(guó)污泥問(wèn)題提供強(qiáng)有力的科學(xué)技術(shù)支撐,引領(lǐng)污泥處理處置能源化、資源化利用發(fā)展的未來(lái)。