污泥,是指污水處理廠在污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的含水率不同的半固態(tài)或固態(tài)物質(zhì);钚晕勰喾捌溲苌夹g(shù)是當(dāng)前污水處理的主流技術(shù)方案,近年來(lái)膜處理技術(shù)發(fā)展較快,在一些特定領(lǐng)域取得良好效果。無(wú)論是哪種方案,污泥都是污水處理過(guò)程無(wú)法避免的“副產(chǎn)品”。污泥處理就是對(duì)污泥進(jìn)行濃縮、調(diào)治、脫水、穩(wěn)定、干化或焚燒的加工過(guò)程。
污泥產(chǎn)生于污水處理的多個(gè)環(huán)節(jié)
污泥特征和表征指標(biāo)
污泥成分復(fù)雜,含有病源微生物、寄生蟲(chóng)卵、有毒有害的重金屬及大量的難降解物質(zhì),如處理不當(dāng),容易對(duì)環(huán)境造成二次污染。同時(shí),污泥中也包含很多豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),經(jīng)過(guò)適當(dāng)處理可以作為肥料,改良土壤,促進(jìn)植物生長(zhǎng);經(jīng)過(guò)處理產(chǎn)生的沼氣,可以作為能源物質(zhì),解決一定的能源問(wèn)題。如何妥善處理污泥,使其穩(wěn)定化、無(wú)害化、減量化、資源化,成為環(huán)境污染治理中亟待解決的問(wèn)題。
一、我國(guó)污泥處置行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,城市廢水排放量日益增多。根據(jù)住建部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù):2014年年末,全國(guó)城市共有污水處理廠1808座,比上年增加72座,污水廠日處理能力13088萬(wàn)立方米,比上年增長(zhǎng)5.1%,排水管道長(zhǎng)度51.1萬(wàn)公里,比上年增長(zhǎng)10.0%。城市年污水處理總量401.7億立方米,城市污水處理率90.18%,比上年增加0.84個(gè)百分點(diǎn),其中污水處理廠集中處理率85.94%,比上年增加1.41個(gè)百分點(diǎn)。城市再生水日生產(chǎn)能力2065萬(wàn)立方米,再生水利用量36.3億立方米。
2010-2014年我國(guó)城鎮(zhèn)污水?dāng)?shù)理設(shè)施建設(shè)概況
2014年年末,全國(guó)縣城共有污水處理廠1554座,比上年增加50座,污水廠日處理能力達(dá)到2881萬(wàn)立方米,比上年增長(zhǎng)7.1%,排水管道長(zhǎng)度16.0萬(wàn)公里,比上年增長(zhǎng)7.6%?h城全年污水處理總量74.3億立方米,污水處理率為82.11%,比上年增加3.64個(gè)百分點(diǎn),其中污水處理廠集中處理率達(dá)到80.19%,比上年增加3.94個(gè)百分點(diǎn)。
截止到2014 年底,全國(guó)設(shè)市城市、縣累計(jì)建成污水處理廠3362座,污水處理能力達(dá)到1.59億立方米/日。2014 年污泥處理能力約為1100萬(wàn)噸/日,估計(jì)缺口比例超過(guò)60%。
2010-2014年我國(guó)污水處理能力統(tǒng)計(jì)圖
2014年我國(guó)污泥處理能力缺口較大
隨著污水處理設(shè)施的普及、污水處理效率的提高和污水處理程度的深化,城鎮(zhèn)污水處理廠污泥產(chǎn)量急劇增加。由于我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置能力不足、手段落后,大量污泥沒(méi)有得到規(guī)范化的處理處置,直接給水體、土壤和大氣帶來(lái)“二次污染”,不僅降低了污水處理設(shè)施的有效處理能力,而且對(duì)生態(tài)環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重威脅,同時(shí)也造成資源的極大浪費(fèi),近年來(lái)不斷有違法傾倒污泥導(dǎo)致環(huán)境污染的事件被報(bào)出。
近年來(lái)污泥亂排污染事件盤(pán)點(diǎn)
從上述案例中不難發(fā)現(xiàn),多數(shù)案例具有一個(gè)共同點(diǎn):排污企業(yè)將污泥處理外包給第三方,而承包者基本上不具備污泥處理能力,為了獲取收益,鋌而走險(xiǎn)采取偷排方法,最終造成嚴(yán)重的環(huán)境危害。
這些案件也集中反映了當(dāng)前國(guó)內(nèi)污泥處理面臨的尷尬局面,作為污水處理后端的重要環(huán)節(jié),污泥處理能力嚴(yán)重缺失,這也集中體現(xiàn)了國(guó)內(nèi)環(huán)保工作缺乏前瞻性、環(huán)保投入急功近利、行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)缺失等問(wèn)題所在。
1、關(guān)鍵環(huán)節(jié)割裂,投資偏頗
污水處理快速發(fā)展、污泥處理原地踏步,主要是由于政府部門(mén)、專家、污水處理廠等對(duì)污泥處置的重視程度不足,未能意識(shí)到污泥和污水處理同等重要。“治水不治泥,等于未治水”,如果污泥不妥善處置,就像污水不經(jīng)處理直接排放一樣,解決不好污泥的問(wèn)題就不可能從根本上實(shí)現(xiàn)水環(huán)境的改善。認(rèn)識(shí)的不足造成了政府投資出現(xiàn)偏頗,尤其是從上世紀(jì)90 年代開(kāi)始,國(guó)內(nèi)污水處理設(shè)施建設(shè)迅猛,但污泥處理設(shè)施的投資明顯未能與污水處理相匹配。
在國(guó)外,污水處理廠污泥處理設(shè)施的投資一般占污水處理設(shè)施投資的40%-50%,甚至更高。而我國(guó)污泥處理投資只占污水處理廠總投資的20%-45%《“十二五”全國(guó)城鎮(zhèn)污水處理及再生利用設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》顯示,“十二五”期間我國(guó)擬新增污水處理及相關(guān)投資額約4300 億元,其中污泥處理和處置設(shè)施投資347 億元,占比僅為8%,與國(guó)際趨勢(shì)相差甚遠(yuǎn)。
此外,《規(guī)劃》提出,“十二五”期間要新建污水處理能力4569 萬(wàn)立方米/日,至2015 年處理能力比2010 年提升36%;新增污泥處理能力518 萬(wàn)噸/日,至2015 年處理能力比2010 年提升186%;也充分說(shuō)明了國(guó)內(nèi)污泥處理能力嚴(yán)重滯后于污水處理。來(lái)自清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院環(huán)保產(chǎn)業(yè)中心的調(diào)研預(yù)測(cè),到2015 年,全國(guó)全年城鎮(zhèn)污水處理廠濕污泥(含水率80%)產(chǎn)生量將達(dá)到3359 萬(wàn)噸,即日產(chǎn)污泥9.2 萬(wàn)噸。目前,“十二五”即將收官,根據(jù)實(shí)際建設(shè)情況來(lái)看,《規(guī)劃》提出的污水處理的多數(shù)目標(biāo)可以順利完成,但污泥處理和處置設(shè)施建設(shè)進(jìn)度不達(dá)預(yù)期,極有可能成為“十二五”水處理規(guī)劃中唯一無(wú)法完成預(yù)定目標(biāo)的環(huán)節(jié)。
國(guó)內(nèi)針對(duì)污泥處理的投資明顯不足
“十二五”規(guī)劃提出大幅提高污泥處理能力
目前,國(guó)內(nèi)大部分地區(qū)沒(méi)有足夠滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的填埋場(chǎng)進(jìn)行衛(wèi)生填埋,也沒(méi)有干化焚燒等污泥處理處置工業(yè)和專業(yè)處理機(jī)構(gòu),巨量污泥去向不明,帶來(lái)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)不言而喻。與污水處理率的快速提升相比,我國(guó)污泥處置問(wèn)題卻一直未能得到有效解決。
2、技術(shù)瓶頸制約,缺乏標(biāo)準(zhǔn)
由于污泥成分復(fù)雜,一方面含有多種有害物質(zhì)容易對(duì)環(huán)境造成二次污染;另一方面又包含豐富營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可以利用,因此針對(duì)污泥的處理處置誕生了多種方案。
西方國(guó)家的大規(guī),F(xiàn)代化污泥處理是從六十年代末開(kāi)始的,根據(jù)時(shí)間劃分可以分為三個(gè)階段。第一階段是最為簡(jiǎn)單的處理方式,把污泥經(jīng)過(guò)脫水減量化后運(yùn)往農(nóng)業(yè)區(qū)或林地進(jìn)行土地應(yīng)用。隨著控制污染、保護(hù)環(huán)境的呼聲提高,第二階段中在興建污水處理設(shè)施的同時(shí)建設(shè)了污泥無(wú)害化處理設(shè)施,改變了原來(lái)直接把生污泥應(yīng)用于農(nóng)田的狀態(tài)。這一時(shí)期污泥無(wú)害化處理的主要技術(shù)和設(shè)施是污泥的中溫厭氧消化和機(jī)械脫水。隨著技術(shù)進(jìn)步,開(kāi)發(fā)出了更高水平的污泥無(wú)害化和資源化處置的技術(shù)及設(shè)施,主要有機(jī)械堆肥、熱裂解、熱干化、焚燒、制成建材等,呈現(xiàn)出多元化的污泥處理和處置方法,這是污泥處置第三階段。
發(fā)達(dá)國(guó)家在污泥處理方面管理相對(duì)成功,主要表現(xiàn)在較早對(duì)污泥處理給予了充分的重視,同時(shí)根據(jù)實(shí)際條件對(duì)技術(shù)方案形成約束。
歐盟于1986 年制定出了歐盟污泥農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)原則,以規(guī)范污泥處置的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。1986 年6 月12日,歐共體通過(guò)了“歐洲議會(huì)環(huán)境保護(hù)、特別是污泥農(nóng)用土地保護(hù)準(zhǔn)則”;1992 年歐盟通過(guò)了“歐共體城市廢水處理法令”,禁止其成員國(guó)向海洋投棄污泥。1999 年歐盟還頒布了歐盟填埋指導(dǎo)原則。
這些文件的實(shí)施在很大程度上影響了歐盟污泥處理處置的走向,污泥土地利用在歐洲的比例逐年增加,而焚燒相對(duì)經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的歐盟來(lái)說(shuō)也逐漸增加,比例也有增加的趨勢(shì)。由于相關(guān)的環(huán)保政策以及填埋場(chǎng)地的減少和土地資源的短缺,污泥填埋在歐盟逐漸減少。
美國(guó)對(duì)污泥管理制定了管理政策和規(guī)范。1989 年初美國(guó)環(huán)保局提出了生活污水廠污泥處理和利用法則,該法則包括四種處置方法:土地利用、填地、場(chǎng)地表面處理、焚燒。1991 年12 月31 日起,美國(guó)全面禁止了污泥海洋投棄。1993 年,美國(guó)環(huán)保局公布了卷503 污水污泥規(guī)則。1996 年國(guó)家污水污泥調(diào)查表明,自美國(guó)環(huán)保局執(zhí)行卷503 污泥規(guī)則以來(lái),污泥金屬含量降低,污水污泥質(zhì)量的改善非常顯著,所有金屬的平均濃度低于優(yōu)質(zhì)污泥限制,為其63%-94%。同時(shí)污泥循環(huán)利用的比例在逐年增加,而由于受到環(huán)保政策的影響,污泥填埋的比例正逐步下降,美國(guó)許多地區(qū)已經(jīng)禁止污泥土地填埋。
日本沒(méi)有制訂單獨(dú)的污泥處置法規(guī),對(duì)污泥施用的限制存在于土壤、地下水、填埋、肥料等的相關(guān)規(guī)定中。例如,在土壤和地下水的相關(guān)法規(guī)中,在污泥重金屬和有機(jī)物方面,規(guī)定了27 種監(jiān)測(cè)項(xiàng)目,達(dá)到有效控制污泥污染和綜合利用的目的。
2000年附近國(guó)外各污泥處理處置技術(shù)中所占比例
相比之下,我國(guó)有關(guān)污水處理的研究起步很晚。20 世紀(jì)90 年代初期,我國(guó)的污泥處理技術(shù)處在初級(jí)階段,少數(shù)污水廠能夠通過(guò)機(jī)械脫水對(duì)污泥進(jìn)行簡(jiǎn)單的處理,從而將污泥的含水率由原來(lái)的97%-99%縮減到75%-80%,但是仍然存在處理后污泥的儲(chǔ)存及再處理問(wèn)題。近20 年來(lái),我國(guó)的污泥處理技術(shù)有了較大的進(jìn)步,但研究不夠深入,尚未形成統(tǒng)一的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),在技術(shù)方案的選擇上缺乏參考。
目前我國(guó)污泥標(biāo)準(zhǔn)包括《農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》、《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》、《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥泥質(zhì)》、《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置分類》等,規(guī)定城鎮(zhèn)污水處理廠的污泥必須進(jìn)行穩(wěn)定化處理,常用的污泥穩(wěn)定工藝有厭氧消化、好氧消化、污泥堆肥、堿法穩(wěn)定和干化等,各工藝都有其優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍,工藝的選擇存在爭(zhēng)議?傮w上看,我國(guó)的污泥由于標(biāo)準(zhǔn)不完善,處理處置處于一種無(wú)序的摸索階段,大量污泥隨意堆放、填埋,造成地表水和地下水污染。
3、相關(guān)政策缺失,資金承壓
污泥處理本應(yīng)是與污水處理緊密連接的重要環(huán)節(jié),但由于國(guó)內(nèi)環(huán)保投入偏頗,使得污泥處理為污水處理廠帶來(lái)了“額外”的成本。同我國(guó)征收的污水處理費(fèi)用相比,目前征收的污水處理費(fèi)用無(wú)法解決污泥的處理、處置費(fèi)用問(wèn)題。
《中華人民共和國(guó)水污染防治法》規(guī)定,城市污水集中處理設(shè)施按照國(guó)家規(guī)定向排污者提供污水處理的有償服務(wù),收取污水處理費(fèi)。污水處理費(fèi)成本主要包括污水處理廠的生產(chǎn)成本、管網(wǎng)維護(hù)成本、泵站提升成本、管理費(fèi)用及折舊,而污水處理廠污水處理費(fèi)應(yīng)是其運(yùn)行實(shí)際消耗的生產(chǎn)要素成本和,但沒(méi)有明確污泥處理處置費(fèi)用。按實(shí)際情況,污泥是污水處理的副產(chǎn)物,污水處理應(yīng)該包括污泥的處理處置。
污泥處理處置費(fèi)用的保障措施目的在于確保污泥處理處置能夠長(zhǎng)期、穩(wěn)定地正常運(yùn)行,緩解我國(guó)污泥處理處置給社會(huì)造成的環(huán)境壓力。目前,我國(guó)污水處理費(fèi)征收已經(jīng)比較普遍,但并未單獨(dú)對(duì)污泥處理征收費(fèi)用。同時(shí),污水處理的收費(fèi)水平低于發(fā)達(dá)國(guó)家。全國(guó)主要城市的居民用水和工業(yè)用水價(jià)格中,污水處理費(fèi)占總水價(jià)的比重平均在30%左右,而在發(fā)達(dá)國(guó)家這一比重約為50%。對(duì)于污水處理廠來(lái)說(shuō),污水處理的收費(fèi)甚至不能保證污水處理設(shè)施的正常運(yùn)行,可用于污泥處理的投入就更加捉襟見(jiàn)肘。
國(guó)內(nèi)污水處理費(fèi)占總水價(jià)比重較低
二、我國(guó)污泥處理產(chǎn)業(yè)技術(shù)環(huán)境分析
1、基本路線:預(yù)處理+脫水濃縮+后端處置
2009 年2 月18 日建設(shè)部、環(huán)保部和科技部聯(lián)合發(fā)布了《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置及污染防治技術(shù)政策(試行)》,該政策不僅明確了污泥處理處置的技術(shù)路線,而且規(guī)定在安全、環(huán)保和經(jīng)濟(jì)的前提下實(shí)現(xiàn)污泥的處理處置和綜合利用。在該技術(shù)政策中,明確了污泥處理處置的保障措施,給我國(guó)城市污水處理廠污泥處理處置指明了方向。
出于污泥屬性不同、政府財(cái)力約束、污水處理技術(shù)限制等多方面原因,目前國(guó)內(nèi)污泥處理處置技術(shù)方案呈現(xiàn)多樣化特征。總體上看,污泥處理處置方案法需要經(jīng)過(guò)預(yù)處理、污泥濃縮脫水、后端處置三個(gè)主要環(huán)節(jié)。其中,污泥預(yù)處理和脫水是可以說(shuō)是各類最終處置方案都必須經(jīng)過(guò)的處理過(guò)程,而最終處置方案則需要根據(jù)多方面因素進(jìn)行綜合考量。
污泥預(yù)處理工藝主要有收集、調(diào)理、濃縮、脫水及相關(guān)輔助設(shè)施管理。污泥處理技術(shù)主要有消化、發(fā)酵。
污泥預(yù)處理工藝示意圖
污泥經(jīng)過(guò)污泥收集池或污泥濃縮池后,上清液溢出,初步脫水處理,然后進(jìn)行污泥脫水,也稱作污泥的干化過(guò)程。污泥脫水是降低污泥含水率、減少污泥體積的重要環(huán)節(jié)。
污泥經(jīng)過(guò)預(yù)處理和脫水后,要進(jìn)行最終處置,常見(jiàn)污泥的處置方法包括衛(wèi)生填埋、污泥好養(yǎng)堆、土地利用、污泥焚燒及用于建筑物材料等。
污泥處理處置主要工藝路線比較(1)
污泥處理處置主要工藝路線投資對(duì)比
2、因地制宜選擇最優(yōu)處置方案
改革開(kāi)放以來(lái),通過(guò)以市場(chǎng)換技術(shù)的方式,從污水治理乃至通信、高鐵、核電等技術(shù)引進(jìn)方面百試不爽的成功模式,在污泥治理方面,雖已經(jīng)過(guò)近十年的摸索,卻不能得到很好的復(fù)制。簡(jiǎn)單引進(jìn)國(guó)外的方式,不論是技術(shù)、造價(jià)還是管理等各方面,都存在與中國(guó)國(guó)情適用性不足的明顯問(wèn)題。不同的國(guó)家和地區(qū)因?yàn)楦髯圆煌牡乩項(xiàng)l件和經(jīng)濟(jì)狀況,所以對(duì)污泥進(jìn)行處理、處置的政策管理各不相同,即使地理環(huán)境相近的國(guó)家,其采用的策略亦有很大差異。對(duì)于中國(guó)的污泥處理處置技術(shù)路線選擇,至少有以下幾個(gè)重要的因素需要考量。
穩(wěn)定化、減量化、無(wú)害化優(yōu)先,重視資源化可能。中國(guó)先后頒布了城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置的一系列國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),明確了“減量化、穩(wěn)定化、無(wú)害化、資源化”的原則,也推廣了一批污泥處理處置項(xiàng)目。面對(duì)不容樂(lè)觀的污染現(xiàn)狀,率先解決安全穩(wěn)定化和減量化是當(dāng)前之急需,實(shí)現(xiàn)資源化任重道遠(yuǎn)。在資金仍不富裕的背景條件下,把穩(wěn)定化、減量化作為當(dāng)前最緊迫的任務(wù)首先完成,并保證其安全、穩(wěn)定,是現(xiàn)階段理性和現(xiàn)實(shí)的選擇。在這方面主要的難題是如何在低成本前提下完成,將濕污泥脫水至含水率60%甚至50%以下,并保證處理后污泥的安全穩(wěn)定。
成本和管理能力制約。現(xiàn)階段,在地方政府債務(wù)壓力日益加重、稅源收入不足、融資模式尚未突破并反而受限的前提下,雖然對(duì)環(huán)保的重視和政策性資金的支持,但不可否認(rèn)污泥處理處置將帶來(lái)額外的投資壓力。即使在一些投入較高的項(xiàng)目,如上海石洞口焚燒、上海白龍港消化、高碑店污泥消化、重慶唐家坨消化及熱干化項(xiàng)目等,由于國(guó)內(nèi)泥質(zhì)特殊、高額運(yùn)行成本和運(yùn)營(yíng)管理能力等因素的限制,很多后期運(yùn)行并不順利。未來(lái),當(dāng)面對(duì)更多的中小污水廠、縣,鎮(zhèn)級(jí)政府和中西部地區(qū)的需求和實(shí)際條件,成本管理能力都將成為重大制約因素。
運(yùn)輸條件、項(xiàng)目用地等限制。項(xiàng)目占地,尤其是擾民問(wèn)題,隨著城市化和公民維權(quán)意識(shí)的提高,變得越來(lái)越棘手。在污泥處理環(huán)節(jié)的技術(shù)路線選擇中,污水處理廠規(guī)模、設(shè)施占地會(huì)直接限制配套污泥設(shè)施的技術(shù)路線選擇,而從一個(gè)城市統(tǒng)籌考慮,污水處理廠的分布情況、運(yùn)輸條件等方面都成為選擇污泥處置路線必須要考慮在內(nèi)的因素。在小型污水廠建設(shè)消化設(shè)施無(wú)法實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì),在城市內(nèi)的污水處理廠建設(shè)堆肥項(xiàng)目則會(huì)在場(chǎng)地和擾民方面受到限制。如果要建立集中的大型熱解碳化、污泥焚燒、熱干化或者混燒設(shè)施,那么將其他污水處理廠的污泥,事先做初步干化再運(yùn)輸會(huì)節(jié)省運(yùn)費(fèi)。再比如,西部土地資源廣闊應(yīng)妥善利用以降低成本,污泥堆肥的破題在于后端產(chǎn)業(yè)鏈的一體化;而在土地相對(duì)緊缺的東部城市,技術(shù)路線選擇要傾向于減量化更明顯、項(xiàng)目占地更少的技術(shù)路線,同時(shí)還需考慮臭味擾民等問(wèn)題。
3、“干化+焚燒”或成為現(xiàn)階段理想方案
2011 年3 月,住建部和國(guó)家發(fā)改委發(fā)布《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置技術(shù)指南(試行)》,介紹了4 種污泥處置方式及相關(guān)技術(shù),分別是污泥土地利用、填埋、建材利用、焚燒。
1)土地利用
是指將經(jīng)處理后的污泥或污泥產(chǎn)品用于土地作為肥料或土壤改良材料。土地利用在發(fā)達(dá)國(guó)家取得了良好的效果,主要是與農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)了緊密聯(lián)系。反觀國(guó)內(nèi),污泥土地利用的道路走得異常艱難,由于以前工業(yè)污水和生活污水長(zhǎng)期混同處理,出于對(duì)污泥中重金屬風(fēng)險(xiǎn)的考慮,污泥制成的“有機(jī)肥”被農(nóng)業(yè)部禁止進(jìn)入農(nóng)田,只能用作綠化土、填埋土、路基土等。
多個(gè)城市填埋場(chǎng)超負(fù)荷運(yùn)行
2)填埋
作為最“便利”的污泥處置方案,目前面臨的阻力愈發(fā)增大。脫水后的污泥較為黏稠,無(wú)法堆積,會(huì)影響垃圾填埋場(chǎng)的機(jī)械作業(yè),導(dǎo)致縮短垃圾填埋場(chǎng)的使用壽命。其次,污泥很容易堵塞垃圾填埋場(chǎng)的滲瀝管道,影響其排水系統(tǒng)的正常運(yùn)行。再次,有機(jī)物含量高的污泥散發(fā)惡臭,還會(huì)產(chǎn)生甲烷等溫室氣體,影響垃圾填埋場(chǎng)的穩(wěn)定性,延長(zhǎng)封場(chǎng)的時(shí)間。近年來(lái)國(guó)內(nèi)垃圾處理能力不足的矛盾愈發(fā)突出,多個(gè)城市的垃圾填埋場(chǎng)面臨提前滿填封場(chǎng),因此填埋場(chǎng)拒絕接收污泥的案例屢見(jiàn)不鮮,而這些污泥往往被不當(dāng)棄置,帶來(lái)巨大的二次污染風(fēng)險(xiǎn)。
3)建材利用
是指通過(guò)將污泥固化,制作特殊用途的材料,包括煅燒陶粒或磚、水泥基交通降噪材料、垃圾填埋場(chǎng)覆土材料、吸附材料和建筑材料等。建材化曾經(jīng)以低成本方式在國(guó)內(nèi)出現(xiàn),但由于在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)生普遍的品質(zhì)低劣和二次污染現(xiàn)象,也已不被行業(yè)所普遍認(rèn)可。從發(fā)達(dá)國(guó)家的成功案例可以發(fā)現(xiàn),建材化如果想做到足夠的安全,成本并不具備優(yōu)勢(shì)。
4)焚燒
是使污泥中的可燃成分在高溫下充分燃燒,最終成為穩(wěn)定的灰渣。焚燒法具有減容、減重率高,處理速度快,無(wú)害化較徹底,余熱可用于發(fā)電或供熱等優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái),焚燒法采用了合適的預(yù)處理工藝和先進(jìn)的焚燒方法,滿足了越來(lái)越嚴(yán)格的環(huán)境要求。歐美國(guó)家進(jìn)入八十年代末期,由于污泥在農(nóng)用、填埋、投海方面的各種限制條件和不利因素日益突出,污泥熱干化及焚燒技術(shù)在歐美國(guó)家得到了成功應(yīng)用,使得污泥干化和焚燒技術(shù)在國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家廣泛推廣開(kāi)來(lái),目前已經(jīng)成為最主要的處置方式。在國(guó)內(nèi),雖然污泥處理處置普遍程度低,焚燒處置案例也相對(duì)較少,但最近幾年明顯迎來(lái)了較快發(fā)展。
住建部、發(fā)改委提出的4種污泥處置方式比較
內(nèi)至少在以下幾個(gè)方面具備大力發(fā)展污泥焚燒處置的先決條件:1、國(guó)內(nèi)固廢處理能力面臨較大缺口,對(duì)污泥的減量化提出更高要求;2、國(guó)內(nèi)熱電廠、水泥窯、磚窯數(shù)量眾多,污泥經(jīng)過(guò)預(yù)處理和初步的脫水濃縮后可運(yùn)送至上述各類設(shè)施進(jìn)行焚燒,只需要進(jìn)行一定的工藝和設(shè)備改造,無(wú)需重建焚燒設(shè)施,減少了投資規(guī)模和資金壓力;3、近年來(lái)國(guó)內(nèi)垃圾焚燒行業(yè)快速發(fā)展,在二噁英、飛灰控制等方面積累了大量經(jīng)驗(yàn)可供污泥焚燒借鑒,處理效果在重要指標(biāo)上基本達(dá)到歐盟標(biāo)準(zhǔn),二次污染風(fēng)險(xiǎn)大幅降低;4、現(xiàn)有和預(yù)期的補(bǔ)貼政策可顯著改善項(xiàng)目盈利能力。結(jié)合國(guó)內(nèi)污泥處理處置行業(yè)面臨的各類條件可以判斷:填埋的處置方式將逐漸被摒棄;土地利用、建材利用等可能在部分地區(qū)的個(gè)別項(xiàng)目上取得良好的效果,但大范圍推廣阻力較大;從總體上衡量,“干化+焚燒”是現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)污泥處理處置的理想方案。
三、我國(guó)污泥處理行業(yè)政策環(huán)境分析
1、現(xiàn)有補(bǔ)貼不足
2009 年,由住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、環(huán)保部和科技部聯(lián)合發(fā)布的《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置及污染防治技術(shù)政策(試行)》明確了污水處理費(fèi)應(yīng)包括污泥處理處置運(yùn)營(yíng)成本,相關(guān)規(guī)定包括:“地方人民政府應(yīng)進(jìn)一步提高污水處理費(fèi)的征收力度和管理水平,污水處理費(fèi)應(yīng)包括污泥處理處置運(yùn)營(yíng)成本;通過(guò)污水處理費(fèi)、財(cái)政補(bǔ)貼等途徑落實(shí)污泥處理處置費(fèi)用,確保污泥處理處置設(shè)施正常穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)”;“各級(jí)政府應(yīng)加大對(duì)污泥處理處置設(shè)施建設(shè)的資金投入,對(duì)于列入國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展的污泥處理處置技術(shù)和設(shè)備,按規(guī)定給予財(cái)政和稅收優(yōu)惠;建立多元化投資和運(yùn)營(yíng)機(jī)制,鼓勵(lì)通過(guò)特許經(jīng)營(yíng)等多種方式,引導(dǎo)社會(huì)資金參與污泥處理處置設(shè)施建設(shè)和運(yùn)營(yíng)”。
但從過(guò)去幾年的實(shí)際情況來(lái)看,上述規(guī)定的落實(shí)還需要一套有效的手段和方式。由于污泥處理處置設(shè)施所需費(fèi)用昂貴及市場(chǎng)機(jī)制的不成熟,依靠企、事業(yè)單位投資存在較大難度。目前,更多的是政府參與污泥處理處置的市場(chǎng),對(duì)污泥處理處置加以引導(dǎo),對(duì)采用國(guó)家鼓勵(lì)和推薦的污泥處理處置最佳可行技術(shù)和設(shè)備,給予政策上的傾斜以及財(cái)政和稅收優(yōu)惠。
長(zhǎng)期來(lái)看,在污水處理費(fèi)用中征收污泥處理費(fèi)用是大勢(shì)所趨,但從當(dāng)前情況來(lái)看,處置費(fèi)用的征收需要存在較大阻力。我國(guó)現(xiàn)行收取的污水處理費(fèi)用較低,尚無(wú)法保證污水廠的正常運(yùn)行,而推行在污水處理費(fèi)中加入污泥處理、處置費(fèi),又將在一定程度上加重被征收者的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。因此,在未來(lái)較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),補(bǔ)貼將是污泥處理處置資金的主要來(lái)源。
部分國(guó)內(nèi)城市污泥處理補(bǔ)貼情況
目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)有部分城市對(duì)污泥處理處置給予補(bǔ)貼,由于處理方案不同等因素造成標(biāo)準(zhǔn)不一,污泥處理產(chǎn)業(yè)很難自己盈利,運(yùn)轉(zhuǎn)嚴(yán)重依靠政府補(bǔ)貼。同時(shí),補(bǔ)貼覆蓋范圍明顯不足。
2、監(jiān)管加強(qiáng),引導(dǎo)投資糾偏
自“九五”期間首次公布環(huán)境保護(hù)規(guī)劃至今,國(guó)內(nèi)已經(jīng)在環(huán)保領(lǐng)域進(jìn)行了積極的投入,但效果不達(dá)預(yù)期。一方面,粗放式發(fā)展導(dǎo)致各類污染集中爆發(fā),現(xiàn)有投入水平不足以減緩環(huán)境惡化;另一方面,環(huán)保投入主要集中于“后端”的污染物治理環(huán)節(jié),導(dǎo)致投入效率不高。霧霾污染去年在全國(guó)范圍的大爆發(fā),引發(fā)了對(duì)于環(huán)保行業(yè)投入效率的思考。要保證有限的環(huán)保投入實(shí)現(xiàn)效用的最大化,一方面環(huán)保工作的重心需要前移,從后端的污染物治理向前端的減排傾斜;另一方面,環(huán)境監(jiān)管工作力度必須大幅加強(qiáng),避免污染物轉(zhuǎn)移,導(dǎo)致環(huán)保工作治標(biāo)不治本。
2014年4 月24 日,十二屆全國(guó)人大八次會(huì)議表決通過(guò)了新修訂的環(huán)境保護(hù)法,于2015 年1 月1 日起施行。作為環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的基礎(chǔ)性、綜合性法律,新《環(huán)境保護(hù)法》在法律責(zé)任、公眾參與、政府監(jiān)管等方面實(shí)現(xiàn)了諸多突破,為進(jìn)一步保護(hù)和改善環(huán)境、推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)提供了有力的法制保障。
除了大幅提高企業(yè)違法成本、擴(kuò)大環(huán)境訴訟主體提高民眾參與度等方面,新環(huán)保法在環(huán)境監(jiān)管方面提出了諸多規(guī)定,以完善環(huán)境監(jiān)測(cè)制度。新修改的環(huán)保法確立了多重的監(jiān)督機(jī)制,明確了政府的保護(hù)監(jiān)督管理職責(zé)。新法通過(guò)規(guī)范制度來(lái)保障監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)的統(tǒng)一,規(guī)定國(guó)家建立、健全環(huán)境監(jiān)測(cè)制度。國(guó)務(wù)院環(huán)境保護(hù)主管部門(mén)制定監(jiān)測(cè)規(guī)范,會(huì)同有關(guān)部門(mén)組織監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)置監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),建立監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)共享機(jī)制;監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)遵守監(jiān)測(cè)規(guī)范,監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)及其負(fù)責(zé)人對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的真實(shí)性和準(zhǔn)確性負(fù)責(zé)。環(huán)境監(jiān)管力度加強(qiáng)可有限引導(dǎo)投資方向,過(guò)往“巨量污泥去向不明”的情況將出現(xiàn)根本性變化。
三、我國(guó)污泥處理行業(yè)市場(chǎng)環(huán)境分析
水處理倒逼污泥處理提速。近年來(lái),在水處理領(lǐng)域,國(guó)內(nèi)環(huán)保工作取得了顯著的成效,污水處理的總量和處理率都實(shí)現(xiàn)了快速的提升。與此同時(shí),工藝路線決定了大部分污染物質(zhì)被轉(zhuǎn)移到污泥當(dāng)中,如果不嚴(yán)控污泥處理環(huán)節(jié),那么我國(guó)千億元污水處理的投資換來(lái)的就只是“污染轉(zhuǎn)移”。目前,國(guó)內(nèi)超過(guò)80%的污泥沒(méi)有得到安全處置而流入環(huán)境,污泥問(wèn)題已經(jīng)成為制約污水行業(yè)發(fā)展的瓶頸。
我國(guó)污泥處理行業(yè)主要企業(yè)簡(jiǎn)介
截止到2014 年底,全國(guó)設(shè)市城市、縣累計(jì)建成污水處理廠3362座,污水處理能力達(dá)到1.59億立方米/日。按照含水率80%計(jì)算,2015 年,全國(guó)污泥產(chǎn)量將超過(guò)3500 萬(wàn)噸,并保持約8%左右的年化增速。
《“十二五”全國(guó)城鎮(zhèn)污水處理及再生利用設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》提出“十二五”期間我國(guó)擬新增污泥處理和處置設(shè)施投資347 億元,考慮到未來(lái)中小城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)一級(jí)污水處理率將繼續(xù)提升、處理標(biāo)準(zhǔn)可能有所提高,監(jiān)管力度大幅加強(qiáng),以及居民和工業(yè)用水量持續(xù)增長(zhǎng),污泥處理投資依然面臨較大缺口。以“十二五”規(guī)劃投資水平作為參照,預(yù)計(jì)污泥處理的潛在市場(chǎng)空間至少將達(dá)到500 億元。
2014-2020年我國(guó)污泥產(chǎn)生量預(yù)測(cè)
原標(biāo)題:2016年我國(guó)污泥處理產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及投資前景分析【圖】