隨著我國城市化進程的加快,城市污水處理率逐年提高,城市污水處理廠的污泥產量也急劇增加。未經恰當處理處置的污泥進入環(huán)境后,直接給水體和大氣帶來二次污染,不但降低了污水處理系統(tǒng)的有效處理能力,而且對生態(tài)環(huán)境和人類活動構成了嚴重威脅。
但是,受城市污水處理建設發(fā)展水平和認識程度的限制,我國對污泥的處理處置始終沒有引起足夠的重視。面對污泥處理處置實際工程需要的沖擊和國際諸多技術產品片面促銷的局面,管理體系及技術支撐等領域已經呈現(xiàn)出混亂的趨勢。而且,管理體系的欠缺、系統(tǒng)研究的缺乏和技術體系的紊亂等,已經給工程建設和運行管理造成了諸多難以解決的問題。本文將對污泥處理處置存在的普遍性誤區(qū)以及技術路線的錯誤認識等闡述我們的觀點。
1 我國污泥處理處置的背景與問題
據(jù)估算,目前我國城市污水處理廠每年排放的污泥量(干重)大約為130萬噸,而且年增長率大于10%,特別是在我國城市化水平較高的幾個城市與地區(qū),污泥出路問題已經十分突出。如果城市污水全部得到處理,則將產生污泥量(干重)為840萬噸,占我國總固體廢棄物的3.2%。
目前,我國污泥處理處置主要方法中,污泥農用約占44.8%、陸地填埋約占31%、其它處置約10.5%、沒有處置約13.7%,這些所謂的處理和處置基本上都是在特定的條件下估算的,嚴格來說以上數(shù)字將會有很大變化。據(jù)統(tǒng)計,我國用于污泥處理處置的投資約占污水處理廠總投資的20~50%,可以看出,污泥處理處置處于嚴重滯后狀態(tài)。
污泥處理處置問題已經在大城市中顯現(xiàn)出來。早期的污水處理廠,由于沒有嚴格的污泥排放監(jiān)管,普遍將污水和污泥處理單元剝離開來,為了追求簡單的污水處理率,盡可能地簡化、甚至忽略了污泥處理處置單元;有的還為了節(jié)省運行費用將已建成的污泥處理設施長期閑置,甚至將未做任何處理的濕污泥隨意外運、簡單填埋或堆放,致使許多大城市出現(xiàn)了污泥圍城的現(xiàn)象并已開始向中小城市蔓延,給生態(tài)環(huán)境帶來了極不安全的隱患。目前我國雖然對污泥問題開始關注,但仍然停留在技術層次,2003年開始,我國主要大城市,開始嘗試進行污泥處理處置規(guī)劃,對其技術方案進行了充分論證,如:廣州市近期采取生污泥填埋,遠期將用于農肥;深圳市已完成專項規(guī)劃,擬采取熱干化加焚燒工藝;上海市則根據(jù)不同情況,采取處理分散化、處置集約化、技術多元化的方針;天津市計劃建設3座污泥處理場,采用污泥消化發(fā)電工藝,但尚無污泥處置的方法;北京市污泥處理處置專項規(guī)劃還未經審批,土地利用將是主要發(fā)展趨勢。
由設計院為主導組織編制的污泥處理處置規(guī)劃,主要內容為技術規(guī)劃和技術方案,其系統(tǒng)性不夠強,基本未涉及管理體制、責任劃分、相關政策、公眾參與等內容。但事實上卻恰恰相反,污泥問題的解決極需管理體制、市場機制、標準體系、技術政策等方面的系統(tǒng)性支撐。
2 污泥處理處置的國際經驗
污水和污泥是解決城市水污染問題同等重要又緊密關聯(lián)的兩個系統(tǒng)。污泥處理處置是污水處理得以實施的保障,在經濟發(fā)達 ,污泥處理處置是極其重要的環(huán)節(jié),其投資約占污水處理廠總投資的50~70%。
污泥處理處置方法主要有填埋、焚燒和多種形式的土地利用。由于各國具體情況不同,選擇的方法各有側重。在美國土地利用逐漸占據(jù)主角,80年代末以填埋為主約占42%,1998年土地利用急劇上升至59%,預計2005年土地利用的比例將上升至66%;日本由于國土面積較小,以焚燒為主約占63%,土地利用22%,填埋5%,其它約10%;歐盟各信息來源環(huán)保英才網(wǎng):hbjob88成員國的側重不盡相同,目前盧森堡、丹麥和法國主要以污泥農用為主,愛爾蘭、芬蘭和葡萄牙等國污泥農用的比例還會逐步增加,而法國、盧森堡、德國和荷蘭則計劃加大焚燒的比例。即使一個 的不同地區(qū)也有所側重,如在英國北部大型工業(yè)城市,由于污泥中重金屬含量較高且含有一些有毒成分,因此焚燒比例較大約占50%,而英國的其它城市則以污泥土地利用為主。
以上分析得到兩點啟發(fā):一是各國都把污泥處理處置作為污水處理系統(tǒng)的非常重要的環(huán)節(jié),給予巨大投入,使污染治理能劃上一個完整的句號,這是成熟的污水處理思路;二是不同 和地區(qū)因地制宜地采取了適合各自國情的污泥處理處置技術路線,主要考慮因素為產業(yè)結構、土地資源、城市化程度等。
3 污泥處理處置術語
討論污泥問題,應先澄清污泥處理處置的術語。我國目前對污泥處理和污泥處置還沒有準確的解釋,造成概念不清。目前,有兩個主導性觀點:一是以污泥穩(wěn)定化為界限,穩(wěn)定化前為污泥處理,穩(wěn)定化后為污泥處置;另一觀點則認為以污水處理廠廠界為準,廠內為污泥處理,廠外為污泥處置。
處理、處置概念的混亂,導致污泥處理、污泥處置目標不明,進而影響到管理定位、技術路線選取和技術標準的制定。為了便于研討,我們提出明確的定義,作為本文討論的基礎和業(yè)內同行的參考。
(1)污泥處理(sludge handling or sludge treatment):污泥經單元工藝組合處理,達到減量化、穩(wěn)定化、無害化目的的全過程。
(2)污泥處置(sludge disposal):處理后的污泥,棄置于自然環(huán)境中(地面、地下、水中)或再利用,能夠達到長期穩(wěn)定并對生態(tài)環(huán)境無不良影響的消納方式。
4 污泥處理處置的責任主體
污泥處理處置問題首先源于管理體制上的混亂,而管理體制的混亂首先是責任主體的缺位。
污泥處理處置責任主體不明確,是制約污泥處理處置管理體制得以理順的關鍵因素。責任主體不明確有三個主要原因:一是傳統(tǒng)的污水處理廠并非一個民事法人主體,而是事業(yè)單位,是為政府義務服務的附屬實施機構,無法獨立承擔有關責任;二是污泥處理沒有專門的經濟支撐體系,一般城市污水收費尚不足以維系運行,污泥處理運行費更無著落,使得責任被旁置;三是過份強調”資源化技術路線,誤導了企業(yè)和政府把污泥處理處置作為有價值的資源,而非一種責任。
隨著污水領域政企分離逐步到位、污水收費逐漸實施及技術路線逐步明確,應在政策上明確污泥處理處置的直接承擔主體是污水處理企業(yè),污水處理企業(yè)負有對本企業(yè)所產生污泥合理處理并達標處置的責任。污水處理企業(yè)可以選取不同處理和處置方式,也可以采用委托等方式和其他單位建立合同關系、并有義務告知委托單位污泥處理處置所需達到的要求,同時還應保留全部污泥及其出路的完整記錄。如果污泥處理處置不當,污水處理企業(yè)將承擔首要責任。當然其前提是污水收費必須包含污泥處理所需的費用。
目前大部分城市污水處理廠屬事業(yè)單位性質,城市政府仍是污泥處理處置的責任主體。如果忽略了污泥問題,我們認為是注重短期利益的體現(xiàn)。
5 污泥監(jiān)管嚴重缺位
政府高效監(jiān)管是有效解決污泥處理處置問題的關鍵。但是對污泥的長期忽視以及污泥排放的間歇性造成了監(jiān)控的難度,與污水處理的監(jiān)管相比,政府對污泥處理處置的監(jiān)管更為困難。
政府有關部門須高度重視污泥處理處置的重要性和對環(huán)境影響的安全性,加強污泥處理處置的管理、監(jiān)控,加強社會宣傳,提高公眾認知。將污泥科學納入政府監(jiān)管的序列;同時還應公開污泥的處理處置方式,將輿論監(jiān)督作為政府監(jiān)管的輔助手段。
污泥處理處置的管理缺位還表現(xiàn)在缺少系統(tǒng)規(guī)劃。國內各城市的總體規(guī)劃中尚未涉及到污泥處理處置內容,更無專項規(guī)劃。目前僅深圳、上海、北京等大城市初步嘗試了污泥處理處置專項規(guī)劃的編制,但 于技術性規(guī)劃,應在系統(tǒng)性方面進一步提高完善,而其他絕大部分城市尚未開展污泥處理處置的規(guī)劃工作。專項規(guī)劃是污泥處理處置的指導性方針,它的缺乏必然使污泥的處理處置處于無序狀態(tài),給監(jiān)控、管理帶來混亂。各地區(qū)應根據(jù)自身的具體情況盡快編制專項規(guī)劃,并注意近遠期相結合,同時盡可能與污水處理規(guī)劃同時編制以便于協(xié)調和 。
6 相關標準缺乏系統(tǒng)性、科學性
系統(tǒng)的、科學的污泥處理處置標準是監(jiān)控污泥處理處置、選取合理技術路線和采取有效技術政策的重要前提。目前我國與污泥處理處置相關的標準僅有《農用污泥中污染物控制標準》(GB4284-84)、《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)和《城市污水處理廠污水污泥排放標準》(CJ3025-93)三項。《農用污泥中污染物控制標準》(GB4284-84),為1984年制訂頒布,距今已有20年,從未進行過修訂。其中重金屬指標需要重新研究,有機污染物指標明顯不足,病原菌指標更是空白,已經不能滿足使用要求,更起不到控制污染的作用。《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)和《城市污水處理廠污水污泥排放標準》(CJ3025-93),是控制城市污水處理廠污泥排放的標準。其中多是原則性的文字,僅對脫水后污泥含水率有明確的要求(小于80%),而對有機污染物、病原菌并沒有準確、完整的指標,對重金屬更是沒有任何的限制。因此,城市污水處理廠污泥排放無據(jù)可依,將對環(huán)境造成二次污染。
此外,我國標準的制訂、評價、修改缺乏規(guī)范化和完整性的體系,致使標準修訂不及時,各標準間缺乏協(xié)調和 性。
國外現(xiàn)行的標準值得我們借鑒。美國1993年2月頒布的《有機固體廢棄物(污泥部分)處置規(guī)定》(EPA503標準),以及歐盟于2000年修訂的86/278/EEC標準,都對城市污水處理廠污泥的管理和處置提出了綜合性要求,對重金屬、病原菌和有機污染物等指標均有嚴格的限制。
在污泥相關標準的修改與制定上,須重視污泥處理處置的安全問題,特別要注意對生態(tài)環(huán)境長期影響的監(jiān)控。污泥填埋和焚燒,可以參考已有的垃圾填埋和焚燒的標準;污泥的再利用,應該分別符合相應行業(yè)的現(xiàn)行標準、規(guī)定,并結合城市污水處理廠污泥的特性補充現(xiàn)行標準、規(guī)定中缺少的指標;污泥土地利用中涉及農用的污染物控制標準(GB4284-84)必須重新修訂,并增加污泥施用管理規(guī)定,包括施用地點、施用周期、施用量等內容,同時制訂污泥質量和土壤質量監(jiān)測的有關規(guī)定。
7 污泥技術路線的若干誤區(qū)
關于污泥處理處置的技術路線,目前存在夸大其資源化和追求技術路線 兩大認識誤區(qū)。
7.1 對資源化的認識
目前污泥處理處置技術的發(fā)展程度,尚不能高效地實現(xiàn)能量回收和物質回用,以實現(xiàn)經濟效益和節(jié)約能源的效果。污泥的資源化必須總體考慮,不能分割整個處理處置過程而強調某一局部單元工藝的效果,從而得出污泥資源化的概念。個別企業(yè)出于推銷單元工藝的目的,僅僅強調其個別單元工藝可以實現(xiàn)能量回收和物質回用,割裂其他處理處置過程需要投入的能量和費用,誤導技術的選取,加重了污泥處理處置技術的混亂。部分決策者誤認為污泥就是資源,污泥的處理處置可以盈利,對污泥處理處置認識誤區(qū),影響到整個體系的有效運行。我們認為,污泥處理處置是需要政府投入和建立收費體系來支撐的公益事業(yè),應該以“減量化、穩(wěn)定化、無害化”為目的?!辟Y源化”并不是目的,而是一個重要的原則,要盡可能利用污泥處理處置過程中的能量和物質,以實現(xiàn)其資源價值。例如,污泥堆肥和污泥焚燒都是污泥處理的手段,而不能以生產產品、獲得能量以謀取經濟利益為目的??傮w來說,污泥堆肥、污泥焚燒等投入的能量和資金必然大于能量回收和物質再利用的收益。
7.2 因地制宜是重要的原則
不同 的技術路線是不盡相同的,同一 不同地區(qū)也存在差異,因地制宜應該是技術路線選擇的基本思路和原則。我國地域遼闊,不同地區(qū)的自然環(huán)境、人文環(huán)境、產業(yè)結構和經濟發(fā)展水平都不同,各地區(qū)應從自身特點出發(fā),采取適宜的技術路線。同時,國外技術必須和我國具體國情相結合,切不可生搬硬套。例如:污泥干化焚燒工藝的減量效果明顯,且占地少,但其建設投資和運行費用相對較高,僅適用于大城市、大型城鎮(zhèn)群以及用地緊張地區(qū),而不能不加分析的無限制的推廣應用;同時,我國是能源缺乏的 ,因此,與污泥好氧穩(wěn)定等需要消耗大量能源的工藝技術相比,污泥厭氧消化和多種形式的土地利用更加適合我國國情。
8 技術政策基本空白
技術政策是技術路線的有效實施的重要保障。我國污泥處理處置的技術政策現(xiàn)在仍屬空白,需要從以下幾方面著手解決:
(1)建立污泥處理處置的評估體系。立即開展我國污泥產量、污泥質量、污泥處理處置及再利用現(xiàn)狀的調研與評價工作;加快城市污水處理廠污泥處理、處置技術政策的編制工作;抓緊建立污泥處理處置技術的評價體系和方法。
(2)鑒于目前用于污泥處理處置的資金不足,須制定有關建設和運行的保障性鼓勵措施,污泥處理處置應與污水處理同等重視。根據(jù)當?shù)貙嶋H狀況,制定合理的污水收費政策和體系(應包括污泥處理處置運行費用)。
(3)需要財稅政策的傾斜。 應對污泥處理處置過程中的資源化工程給以政策性引導。通過財政補貼、稅收優(yōu)惠等經濟杠桿來引導企業(yè)積極采用能量回收和物質回用的工藝技術。
(4)建立接納和鼓勵外資、民營資本積極參與污泥處理處置投資和運營的相關政策體系,因勢利導的發(fā)展和探索適合我國國情的污泥處理處置工藝,促進污泥處置的市場化發(fā)展。污泥問題必將成為中國下一階段重要的環(huán)境問題,本文期望通過以上的討論引發(fā)各界對污泥處理處置問題的重視,并使污泥處理處置的若干認識誤區(qū)得以澄清,進而幫助和促進有關技術路線和技術政策的制定,使城市污水處理行業(yè)得以健康發(fā)展。