污水處理之后產生(sheng)的污泥(ni),富含(han)有毒有害物質(zhi)。中(zhong)國(guo)(guo)每年產生(sheng)約(yue)3000萬噸(dun)污泥(ni)(含(han)水(shui)率80%),處理方式一(yi)般為填埋,甚至違規傾倒。一(yi)些歐美國(guo)(guo)家主(zhu)要采(cai)用新型(xing)厭氧消(xiao)化進(jin)行處理,但在(zai)中(zhong)國(guo)(guo),無論何種技(ji)術路(lu)線,制度難(nan)題(ti)仍待解。
中國(guo)的(de)污泥(ni)處理困境中包(bao)含著很多難題,比如(ru)付(fu)費機(ji)制、政府監管、部門協(xie)調等。而(er)從上(shang)到下(xia)的(de)路線之爭,看似(si)技術(shu)分歧,卻(que)也導致地方政府在做(zuo)選(xuan)擇時的(de)猶豫不決,最終歸結為需要“因地制宜”。

2015年,我(wo)們(men)和住建部(bu)以及(ji)一些城市代表(biao)共(gong)同考(kao)察了美國(guo)的兩個污泥(ni)處置項目,2016年我(wo)們(men)又前(qian)往英國(guo),考(kao)察的都是(shi)考(kao)慮了熱(re)水解預(yu)處理的新型厭氧消化技術。
美國(guo)(guo)和部分(fen)歐(ou)洲國(guo)(guo)家在污(wu)泥處理處置(zhi)的路線選擇上(shang)經歷(li)了螺(luo)旋式上(shang)升過程:從(cong)傳統厭氧(yang)消化(hua)、填埋(mai)出發,到焚燒、堆肥等技(ji)術一度占據(ju)主流;近年,新型厭氧(yang)消化(hua)備受青睞。
用(yong)厭氧消化(hua)(hua)方式處理處置污泥可(ke)謂“一箭三雕”:既解決基本的污泥無害化(hua)(hua)處理,又(you)能(neng)通過資源化(hua)(hua)和(he)能(neng)源化(hua)(hua)利用(yong)達到經濟效(xiao)益(yi),同時,甲烷的捕(bu)獲和(he)利用(yong)還有顯著的碳減排效(xiao)果(guo)。
目(mu)前,國內(nei)采用(yong)新型厭氧消化技術(shu)的項目(mu)還(huan)非常少(shao),很多業內(nei)人(ren)士擔心國外(wai)的先進技術(shu)在(zai)中(zhong)國水土不服。我們在(zai)國內(nei)觀察到一些運行較為順利的項目(mu),但(dan)也(ye)承(cheng)認,仍有瓶頸亟(ji)待突破。
歐美(mei)重拾厭氧消化(hua)
厭氧(yang)(yang)(yang)消化本身并不新(xin)鮮。在無(wu)氧(yang)(yang)(yang)條(tiao)件(jian)下,有機物質被厭氧(yang)(yang)(yang)菌分解(jie),產生甲烷和二(er)氧(yang)(yang)(yang)化碳。處理過后(hou)的污泥渣可作為營養土進行利用。
這兩年興起的(de)兩段式厭(yan)(yan)氧消(xiao)(xiao)(xiao)化或“熱水(shui)解+厭(yan)(yan)氧消(xiao)(xiao)(xiao)化”等新(xin)型厭(yan)(yan)氧消(xiao)(xiao)(xiao)化提高了(le)污泥(ni)的(de)可脫水(shui)性能和(he)產(chan)氣率(lv),也就是說污泥(ni)經處理(li)后減(jian)量化效(xiao)果更明顯,同(tong)時(shi)產(chan)生的(de)甲烷更多,對其(qi)進行(xing)捕(bu)獲利(li)用(yong),可以達(da)到減(jian)少溫室(shi)氣體(ti)排(pai)放的(de)效(xiao)果,還可以為污水(shui)處理(li)和(he)城市提供能源。
歐美國(guo)家曾較(jiao)青睞污(wu)(wu)泥焚(fen)(fen)燒,因為焚(fen)(fen)燒減量化(hua)高、處置效(xiao)果徹底。但(dan)相對(dui)于厭氧消化(hua)和堆(dui)肥(fei)等,焚(fen)(fen)燒成(cheng)本高,同時不能(neng)充分恢復(fu)污(wu)(wu)泥中(zhong)的能(neng)源(yuan)和營(ying)養物質。而公眾擔(dan)心空氣(qi)污(wu)(wu)染(ran),也越(yue)來越(yue)多(duo)地抵(di)制污(wu)(wu)泥焚(fen)(fen)燒。現在,美國(guo)有污(wu)(wu)泥焚(fen)(fen)燒廠的城市往(wang)(wang)往(wang)(wang)將其作為備(bei)用或應急(ji)的處置方式。
為了探尋更經濟、更具有(you)環境資源效益的處(chu)理方式,越(yue)來越(yue)多的歐美(mei)國(guo)家選擇厭氧消化或好氧發酵技術。美(mei)國(guo)現在有(you)1200多座污水處(chu)理設施采用厭氧消化技術,而(er)污泥焚燒(shao)廠(chang)減(jian)至約200座。
而英(ying)國環境(jing)、食品和農村(cun)事務部于2011年(nian)(nian)6月發(fa)布“厭(yan)氧(yang)消(xiao)化(hua)(hua)(hua)戰略及行動計劃”,設立金額為1000萬英(ying)鎊的(de)政府貸(dai)款支持(chi)新建厭(yan)氧(yang)消(xiao)化(hua)(hua)(hua)設備。從2009年(nian)(nian)到2013年(nian)(nian),英(ying)國通過厭(yan)氧(yang)消(xiao)化(hua)(hua)(hua)處置(zhi)污(wu)泥(ni)和畜禽、餐廚廢(fei)棄物(wu)項(xiang)目的(de)年(nian)(nian)產能提(ti)高了(le)19%,其中(zhong)污(wu)泥(ni)項(xiang)目的(de)產能規模(mo)增加了(le)26%,進料(liao)為污(wu)泥(ni)的(de)厭(yan)氧(yang)消(xiao)化(hua)(hua)(hua)裝(zhuang)置(zhi)達到了(le)146臺。
我們在美國奧蘭多(duo)參(can)觀的項目每(mei)年能處理80000噸污泥(含固率(lv)4%-5%)和45000噸餐廚垃圾,通過厭氧消(xiao)化處理產生1400多(duo)萬立(li)方米的沼氣。如果這(zhe)些(xie)沼氣用來發(fa)電,每(mei)年可發(fa)電將近3萬兆瓦(wa)時。
而處理(li)后的(de)污泥殘渣(沼渣)經進一步干化后,從(cong)處置前(qian)的(de)每年將(jiang)近13萬(wan)噸(dun),減(jian)少到6000噸(dun)。經過(guo)處理(li)的(de)沼渣達到美(mei)國環(huan)境保(bao)護(hu)署(shu)對污泥土地利用標準(zhun)的(de)最(zui)高(gao)要求(qiu),可以直接施用于土地。運營公(gong)司(si)以80美(mei)元/噸(dun)的(de)價格把銷售給當(dang)地農民,用于種植觀賞苗木或者果樹,獲得(de)了很好的(de)收益。
奧蘭多項目的處(chu)理成本也有一定優(you)勢,在(zai)30-40美元/噸(dun)左右(you),甚至比當地填埋的價格還要低。
制約中(zhong)國的三個因素
中(zhong)國目(mu)前也(ye)有采用(yong)厭(yan)(yan)氧消(xiao)化處(chu)(chu)(chu)理污(wu)泥(ni)的項(xiang)目(mu),在(zai)住(zhu)建(jian)(jian)部(bu)出(chu)臺的《城鎮污(wu)水處(chu)(chu)(chu)理廠污(wu)泥(ni)處(chu)(chu)(chu)理處(chu)(chu)(chu)置(zhi)技術(shu)指(zhi)南(nan)》中(zhong)指(zhi)出(chu),“厭(yan)(yan)氧消(xiao)化+土地利用(yong)”被(bei)認為在(zai)資源(yuan)循環利用(yong)、能耗物耗、成(cheng)本效益方面與(yu)其(qi)他(ta)處(chu)(chu)(chu)置(zhi)方式(shi)相(xiang)比(bi)(bi)均具有一定優(you)勢(shi)。但(dan)(dan)是,實際(ji)中(zhong)污(wu)泥(ni)厭(yan)(yan)氧消(xiao)化處(chu)(chu)(chu)理的占比(bi)(bi)非常低。我們通過住(zhu)建(jian)(jian)部(bu)了解到,目(mu)前國內4000多座污(wu)水處(chu)(chu)(chu)理廠中(zhong)有60余座建(jian)(jian)了厭(yan)(yan)氧消(xiao)化設施,但(dan)(dan)運行的也(ye)就約20個,比(bi)(bi)例和(he)國外對比(bi)(bi)懸殊。其(qi)中(zhong),湖(hu)北(bei)襄(xiang)陽的項(xiang)目(mu)已(yi)于(yu)2012年進入(ru)商業(ye)化運行,合肥、長沙、北(bei)京等地也(ye)在(zai)規(gui)劃(hua)或(huo)正在(zai)建(jian)(jian)設相(xiang)關(guan)項(xiang)目(mu)。
現(xian)實存(cun)在一些因素制(zhi)約了厭氧消化(hua)的發(fa)展。
首先是協(xie)同(tong)(tong)問題。歐美(mei)很多(duo)項目都采用污泥與餐廚垃圾(ji)等(deng)城市(shi)有(you)機(ji)廢棄物協(xie)同(tong)(tong)處(chu)理(li),可以更好地(di)實(shi)現規模效(xiao)益、經(jing)濟效(xiao)益、碳(tan)減排效(xiao)益。然而,由于污泥和餐廚垃圾(ji)分(fen)屬不(bu)同(tong)(tong)管理(li)部門(men),協(xie)同(tong)(tong)處(chu)置面(mian)臨部門(men)職(zhi)能條塊(kuai)分(fen)割的現實(shi)難題。
泥質(zhi)也不(bu)可回避(bi)。中國(guo)污(wu)泥有機(ji)質(zhi)含量(liang)低、含砂量(liang)高,除少數(shu)大(da)城市外(wai),大(da)部分城市收集系統(tong)(tong)是雨(yu)污(wu)合流,且(qie)管網質(zhi)量(liang)較差,導致(zhi)傳統(tong)(tong)的污(wu)泥消化在中國(guo)難以獲得(de)再生能源的效益,大(da)部分用戶不(bu)得(de)不(bu)放棄。
困擾污(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)處理行業(ye)(ye)的(de)另(ling)一(yi)個(ge)問題是,處置后的(de)污(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)該往(wang)何(he)處去。在工業(ye)(ye)化(hua)(hua)(hua)與城(cheng)市(shi)化(hua)(hua)(hua)并行發展初(chu)期,部分工業(ye)(ye)廢水進入(ru)市(shi)政排水系統,污(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)含有(you)重金(jin)屬和(he)化(hua)(hua)(hua)學污(wu)(wu)(wu)(wu)染物,土(tu)(tu)地利用的(de)風險較大(da)。近年來,工業(ye)(ye)區(qu)與居住區(qu)逐步分離,市(shi)政污(wu)(wu)(wu)(wu)水處理廠污(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)的(de)有(you)害物質(zhi)不斷減少。但是由于(yu)監(jian)測和(he)監(jian)管能力不足,農(nong)業(ye)(ye)部門依然不允許污(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)制成的(de)肥料進入(ru)農(nong)用土(tu)(tu)地。
污(wu)泥無害化污(wu)染的(de)治理,政府應該有成本(ben);至于(yu)后面的(de)甲烷利用、移動森林(lin)的(de)收益(yi),應該讓給市場主體(ti),使它們在循環經濟中有一些收益(yi)。
厭氧消化在溫室氣體減排方面的優勢值得關注。中國污水處理廠每年產生約3000萬噸污泥(含水率80%),即使僅對10%的污泥進行資源化利用,而非作為垃圾進行填埋,每年亦可減少3.8億噸碳排放,這大約相當于烏克蘭的排放量。更多最新市場調研報告,投資分析報告,行業分析,市場分析報告,市場調查報告,調查報告請訪問靈(ling)核網。
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