“最后一公里”留白 污泥处理疾呼市场之手
慧聪水工业网《水污染防治行动计划》明确提出要大力推进污泥处理处置,现有污泥处理处置设施应于2017年底前基本完成达标改造,地级及以上城市污泥无害化处理处置率应于2020年底前达到90%以上。而此前业界人士多次指出,我国近80%的污泥没有得到有效处置。
远未完成的目标
按照规划,“十二五”期间全国规划建设污泥处理处置量总规模应达518万吨/年。但根据《中国城市统计年鉴》中数据显示,截至2014年年底,全国污泥处理处置设施建设仅完成“十二五”规划目标的43.4%,即224.81万吨/年。
从来源上讲,污泥主要分为工业污泥与生活用水污泥。当下,生活用水污泥占据了较大比重,其主要来源于污水处理厂,也就是市政污水。在污水处理的工艺流程中,第一个步骤是将污水引入沉降池将杂物进行沉降,再将剩余的污水通过过滤、渗透等方式进行进一步处理。最终沉降后形成的沉淀物则是污泥。由于其中含有大量的有害物质、及重金属,直接脱水填埋会导致土壤的严重污染。因此,早在“十二五”规划初期,污泥处理产业被提上日程,规定的目标是到2015年,中国重点城市污泥无害化处理处置率达到80%,其它城市达到70%,县级重点城市达到30%。
多位业内人士认为污泥处理处置的技术条件已经具备,类似于餐厨垃圾生物质厌氧发酵制沼气、生物柴油、循环流化床焚烧发电、以及类似于微生物技术制作活性污泥,将其资源化利用技术都已成为重要的处理处置手段。不过,尽管技术种类众多,却掩盖不了污泥处理处置市场的“虚火”。
自上海白龙港项目之后,国家鲜有大型污泥处理处置项目落成。公开数据显示,北京和上海等城市仅有约50座大型污水处理厂中建设了一批污泥消化装置,而且污泥处理设施小,甚至近20座都已不能使用。“现在的问题不是能不能做,而是怎么做。但现在业内都没有一种特别有效的商业模式,大家都在摸索,所以我们也只是在观望。”业界资深人士杨坤指出。
乏力的处理设施
与此同时,与之相佐的是,我国绝大多数的污水处理厂没有配备污泥处理设施,污水处理产生的污泥一直未能得到合理的处理和处置。以北京市为例,2006年,北京污水处理厂日产生脱水污泥2100吨,京郊大兴污泥消纳场污泥处置能力为400吨/日,80%的污泥无法得到无害化处置。
北京市可持续发展科技中心总工程师冯武军介绍,目前我国对污泥的处置以填埋为主,并有少量的堆肥和焚烧。污泥处理的最大难题是“初级污泥”含水率过高,后期脱水难度大、费用高。目前我国污水厂未作处理的污泥的含水率为99%,而污水处理厂经过浓缩和脱水处理后的污泥,含水率也只能降低到80%。因此,不论是填埋,还是堆肥、焚烧,效果都不理想,无法普遍推广。
污泥含有丰富的有机质和氮、磷、钾等元素,理论上讲是一种较好的肥料。但污水处理厂排出的污泥基本上是一种“流体质”,又因为富含油脂类的东西,水分蒸发和下渗都十分缓慢,自然风干的时间漫长,堆积发酵的效益极低;在焚烧方面,虽然富含有机质,但含水率太高的污泥必须得添加燃煤才能焚烧,费用每吨为150至200元。如果配套的烟气处理装置不完备,还极易造成空气污染。
目前我国采用的主要是填埋法。但因污泥含水率过高,在运输和填埋过程中容易变质发臭,加上含水率过高导致黏性大,无法与其他垃圾均匀混合,阻碍了填埋场垃圾的生物发酵、降解过程。不少地方填埋场拒绝含水率大于60%的污泥进入场地。
熊康说,污泥填埋方式因无害化程度低,在国外已逐渐被禁用,污泥焚烧技术因其成本高也在减少使用。德国、丹麦和法国等欧洲国家规定,只能将污泥焚烧灰渣作填埋处置,而不能直接将污泥填埋。
“上天”还是“入地”
污泥的最终归宿在哪儿?据悉,目前常用的污泥处置方式有填埋、焚烧、堆肥、建筑材料等。业界人士胡峻铭介绍,现在有31%的污泥采用土地填埋的方式处理;3.45%与垃圾混合填埋;还有约45%的污泥用来堆肥等土地利用领域,还有约3.45%的污泥进行焚烧处理。
“土地需要富含有机质营养物的、稳定化、无害化的污泥。”国家住房和城乡建设部城建司巡视员张悦认为,污泥作为“人以衣食形式消费掉的土地的组成部分”,让其回归大地才是遵循社会发展规律的选择。
但现在面临的问题是污泥中的重金属难以处理。胡峻铭说,在污泥堆肥形成的半成品中,一般对重金属含量进行检测。由于重金属具有累加特性,可致多年生植物重金属超标,对人体造成危害。这是技术层面面临的风险之一。
除了技术上面临的风险,相应政策对污泥土地利用的限制也存在。胡峻铭指出,相关部门目前还没有就污泥土地利用政策达成一致。在实践中,国家发改委、工信部、住建部实际上鼓励污泥堆肥技术路线。国家发改委支持了一些2万—10万吨不等的污泥堆肥的项目。
“但是污泥堆肥企业如果要将有机肥进入到农户的最终投药点,就需要农业部对有机肥进行认证许可。农业部门出于避免工业污染源进入农业用地的考虑,并不允许污泥在农田进行利用。这一问题亟待相关各部门达成一致意见。”胡峻铭说。
与“污泥入土”相对应的是“污泥上天”的处理方式,但其存在问题也愈加明显。“污泥焚烧不仅消耗大量能源,也产生大量细颗粒飞灰。”张悦说,“污泥里面的重金属都到哪去了?要么在大气,要么在飞灰,要么就在工厂里面。”
增碳还是减碳
“合规处理的很少,大部分没有得到妥善处理,以填埋为主。”中科院地理科学与资源所研究员、全国污泥处理处置促进会副理事长陈同斌表示,污泥排放大量甲烷和二氧化碳,污泥碳排放大约是污水处理系统的40%,我国污泥处理处置碳减排形势十分严峻。
填埋会显著增加碳排放,污泥发酵处理后进行农林业和园林绿化等土地利用,可以回收氮磷和有机质,减少高能耗的化肥投入;而且通过植物光合作用能固定大量二氧化碳,具有十分显著的固碳、减碳效果。
陈同斌表示,污泥处理处置的碳排放量很大程度受工艺路线、技术水平、管理水平等因素的影响。在污泥装备方面,设备不同能耗不同,智能发酵工艺节能减排效果比较显著。清华大学环境学院教授王伟认为,一旦把污泥从污染物变成资源,就节省了很多碳排放指标,这是正能量,不要把碳交易作为行业另一个负担。
到目前为止,我国尚缺乏一套真正有公信力的、大家都认可的企业排放数据,唐人虎举例说,一个排放源就有若干套数据应对不同的统计。如果能通过碳市场建设和推进,建立一套公开透明相对科学的碳排放数据,我国环境治理科学决策各个行业都会迎来巨变。
这个领域刚刚开始,需要联合跨部门的各方面力量一起推动。在众多专家看来,全国污泥处理处置促进会是很好的平台。通过问题导向,提炼未来要解决的、技术的、政策的相关法规和标准,带动发展。
陈同斌表示,碳排放方面正考虑和国家污泥标准的对接问题,不同技术也许都有一定适用空间。全国污泥处理处置促进会只讨论每个方向、每种工艺的碳排放量,并不否定各种工艺路线对污泥处理处置的适用性。
无疑,污泥处理处置领域引入碳排放交易机制,必将给现行的污泥处理处置低碳工艺发展带来巨变。然而,污泥处理处置工艺的碳排放基础信息和监测结果还比较缺乏,国内污泥处理处置的碳排放评估还处于定性阶段,不能满足碳排放交易的需要。
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