综合论坛:再议推动城镇污水处理厂终端污泥的处理处置
发布时间:2013/5/6 15:33:00       来源:绿色上海       【字体:

王煦



  一、当前污泥处理处置的形势和主要“瓶颈”

  我国目前城镇上规模的污水处理厂约4800多座,覆盖面已达70%以上,终端含水80%的污泥年排量约为4000多万吨。对此已积多成灾,解决出路迫在眉睫。国家环保部环办【2010】157号文件要求在两年内各污水处理厂终端排放污泥的含水量要求小于50%,以利后道消纳处置具备前提。至今期限已过,形势较前虽有进步,但还未根本转变局面。如何进一步打开局面,解开这个“结”,值得我们全方位地深究其原,探求有效应对。笔者观察其因,大致存在如下原因:

  1.技术及装备跟不上形势发展要求

  污泥源头的增多是与我国经济发展,人们生活水平的不断提高密切相关的。近10年来,我国城镇污水处理厂排放的污泥越趋增多,但与其相应配套的技术研发、装备配套未能适应,尽管市上出现多种方法和装备,但都有待成熟,尚处发展阶段,无论在技术上、经济上及实用可操作性上均还不令人满意,未能形成污泥处理处置的成熟主流,这是技术原因所致。

  2.污泥处理处置费用的承担方尚无明晰的法规

  污泥的消纳是需要花钱的。赋存于污泥中有四种水份,约可分为自由水和束缚水两大类型。以往污水处理厂的污泥终端水份确定为80%,这是由当时的历史条件所确定的技术指标。当前要把80%水份降低至50%以下,这里要去除的相当大的部分是属于束缚水,而束缚水的去除,比自由水的去除难度要大。它要新增装备,操作运营,两者均需花钱,而这些费用由谁来承接“埋单”?各方说法不一。由于承担费用渠道不畅形成“瓶颈”,缺乏经济支撑造成污泥处理处置推而难前,这是经济原因所阻。

  3.管理体制问题

  污水处理厂的终端排放污泥含水量由80%降至50%,它虽能减容2/3,但减水后仍然是污泥,它并没有彻底消纳,没有达到安全处置的最终目的。我国对污水处理厂终端污泥的处置技术政策规定,不能抛海,不能一般填埋,不能用作与食物链有关的肥土。那么它的出路在何方?!当然最彻底方法是直接焚烧彻底消纳,但含水污泥焚烧耗能让人难以承受;如果利用其他行业的余热干化处置,但由于目前是各行各业都在节能减排,即使有些企业具备条件亦是星星点点,不可能形成主流。另外,由于含水50%水分污泥尚存一定热量,这原可给电厂、水泥厂作为辅助燃料或辅助原料。尽管这在技术上是可能的,但是在具体对口匹配的操作上由于电厂、水泥厂是不同行业的独立经济体,而消纳污泥,它们都需在前道进料系统及制备系统上做相应的技术改造,其间产生经济上的问题,如没有综合管理部门作有效的协调与经济补偿,那么各行其是,很难自然疏通成事。另外将含水污泥提供给建材行业进行陶粒制砖消纳也是十分可取的,但各地陶粒、制砖厂地理布点不一,网点稀少,很难与污泥源头匹配。这也需要规划管理部门作统一协调,才可实现综合有效管理。

  4.缺乏统筹服务体系

  污泥源头分散,规模大小不一,所处经济条件和自然环境又不相同。如果分散独立处置,布点繁多;如果统一集中处置,对不成型的含水污泥不管是管道输送或地面运输,都是十分麻烦的。所以分散、面广、产量大小不一的污泥源头处置举措艰难,这也是形成“瓶颈”的原因之一,其间需要有一个关联配套的服务体系来衔接。



  二、面对不利形势找准主因采取有效对策

  由上四点原因纵横交错构成“死结”怎么办?上述污泥处理处置的难点是客观存在的事实。对此我们既不能视而不见逃避现实,也不能畏惧困难,束手观望。对此,我们要全面思考,制定对策。

  基于上述分析,无论是经济原因还是体制管理或服务原因,笔者认为其主要原因还是在于当前技术及装备当处相对落后,解决了具有经济适用、切合实际且具可操作性的技术及装备问题,无论是管理体制及服务、经济问题都会相对容易解决。那么我们应该如何解决技术及装备问题?是否可从以下4个方面着手:

  1.树立多元化的技术观念,储备多元化的技术手段

  污泥处理处置,目前在环保行业是一个大热点,大家都知道这是一个很大的市场空间,因此在行业内部已经出现了众多的技术装备。有的还引进了国外的一些先进技术,都在宣传它们的特点优势,但有不少存在“唯我独好”的倾向,而对这些偏面的宣传我们既要欢迎容纳,但也要清醒理智地对待。由于污泥源头所处环境、污泥性质及处置规模各不相同,处于多样化状态,因而如果奢望以一台设备、一种技术、一种工艺意欲解决整个污泥处置多样化的问题,显然是不可能的,它必然存在着一种技术相对于一种特定条件的合理性,我们只能以技术适应客观现实,而决不能使客观现实适应技术。因此我们要树立多元化的技术观,采取“适合就最好”,不管白猫黑猫我们要的是会捉老鼠的“猫”。对此,我们相关的科研、企业或各方从业人士应对多样化的污泥源头要有多样性的技术应对,研发多方面技术装备和手段去适应多种不同的污泥源头。讲具体点,无论是热力干化、物理改性脱水、热解制气、余热利用、热解干化焚烧一体化等,以及各种方法的综合利用应该说在特定的条件都有可实施性、可操作性,我们都需要有对应的技术储备。一项技术,在某种条件下先进可取,但在另一种背景下是完全行不通的,这种情况俯首可见。因此我们要分析形势对症下药。但作为技术部门,应该储备多种的“药”。这是在这行业内科研技术人员及装备制造单位责无旁贷的历史责任。

  2.研发配置小型流动性污泥干化脱水技术及装置

  我国上规模的污水处理厂有4000多家,它们的污水处理量大小不一,布点间有的仅为几十公里,含水80%的污泥集中处置是有困难的,而分头设点处置也不可能,更有甚者,我们各行各业的工业污泥源头不但分散,而且数量很小,有的一天排放仅为几吨,因此如能设计一种流动污泥脱水(车)把含水量减为50%以下,然后按布点集中处置消纳,我认为这是一种较为实用的办法,值得探求。

  3.注重从高科技角度思考对污泥处理处置再生利用的技术研发

  污泥是人类生产活动和生活过程的排放物,是社会的“垃圾”,它随着经济的发展和人们生活水平的提高,这种社会垃圾会越来越多。我们绝不应认为用高科技手段对待这种“贫贱”的垃圾会“没有回报”,“不值得花大钱”、“花大力气”,要知道这是人类生存的责任,是可持续发展的需要,具有十分深远的社会意义。

对此,本文抛砖引玉,提三条思路供同仁参考:

  (1)污泥热解制气,提取可燃性气体予以利用,这个前景十分广阔;

  (2)污泥干化脱水。由于污泥粒径是纳米级细度,比表面积很大,如脱水后予以精选,它就具有较强的吸附功能,可作为活性炭材料予以利用;

以上两点都是以再生资源的思路去考虑,特别是工业污泥,有的具有贵金属附体,更要

以再生资源思路予以重视,这一点尤为重要。

  (3)研发污泥干化焚烧一体化工艺。这种工艺减容量功能很强,能耗绝低,而能达到较彻底处置污泥的目的。它是将含水80%的污泥进行焚烧,利用焚烧的余热烟气作为湿污泥深度脱水的热能,由于生化污泥脱水至50%左右当赋存1500大卡/公斤左右的热能,以此热能自我焚烧具有可能,其余热烟气含氧量是小于4%的,干化污泥在技术上也具备条件,此种循环工艺在国内已经萌生,但在细节上尚需完善,如能致力攻克,这也是一种很有前途的处置模式。

  4.组织多学科多专业合力攻关

  污泥处置的终端产品是一种贫贱的废弃物,它没有直接的经济回报,但它正如前所述,这是人类社会发展不得不面对的问题,所以不能仅以眼前有没有经济回报去考量是否值得花大力气去研发处置技术,我们绝不要小看污泥终端处置的技术难度,如要能花最小的代价加以合理处置,它将是一项综合性技术,它是环保工艺、机械、化工、热工、强电、静电等多种学科的综合,单科强攻往往不能凑效。希望有关方面能组织多学科多专业加以研究,创造出一种集成实用技术,一方面是适应形势发展的需要,另一方面也是对环保技术的提升。



  三、多管齐下建立全方位管理服务体系

  面对多元化的污泥源头,建立综合管理机构,从组织、财政、服务等方面多管齐下,是十分必要的。对此是否可以由环保牵头,会同发改委、城建、财政等部门组成污泥处置专项治理办公室,它至少有四件事要做:

  一是梳理污泥源头,抓处置布点规划,对于大型污泥源头按合理运距半径,抓集中处置的布点设置规划。

  二是破门槛,对不同地区凡附近有热电厂、水泥厂、砖瓦厂、陶粒厂等具有消纳污泥能力的行业,进行跨行协作,分担责任范围。

  三是理顺财政经费法规,出台有偿消纳的财务支撑,这个过程有可能产生两种费用:(1)增设或改造原有行业的进料及均化设施的建设费用;(2)运营管理的经营费。它们产生的费用及由谁承担,要规定明确,说法权威。

  四是抓服务建体系,划定服务范围,明确归属渠道。在我国,污泥源头分散且多样化,这是一个客观现实。对于这个分散、面广、量大的客观事实,我们该如何应对,这是一个十分迫切需要解决的问题。那么是否可考虑以分头脱水处理使其显著减容后再集中处置,在这一过程中需要有一个服务系统做衔接。建立服务体系要有3个条件:(1)装备技术;(2)费用支撑;(3)服务机构和管理归属。

  以上仅略举几例,并不全面,其间的实施细则还会很多,仅是希望所涉部门大家来共同思考这些问题。

  以上是笔者对推动污泥处理处置的几点粗浅看法与建议,愿以此对我国的污泥处理处置工作有所推动。

  (作者:中国环境科学学会固废分会委员、专家组成员,教授级高级工程师)

  

(本文配图由作者提供)