污泥資源化前景可期
北京大學環(huán)境學院E20聯(lián)合研究院日前發(fā)布《中國污泥處理處置市場分析報告(2016版)》。報告顯示,目前,全國各個城市的污泥無害化處理率平均值為32%左右,還有68%的污泥處理市場有待開發(fā)。
中國膜工業(yè)協(xié)會名譽理事長、中國工程院院士、火箭軍后勤科學技術(shù)研究所所長侯立安在上月舉辦的2016年污泥高峰論壇上也表示,隨著“土十條”“水十條”的逐步落實,污泥處理行業(yè)將會獲得政府更多政策和資金支持。未來幾年,我國污泥資源化處置及處理技術(shù)有望成為行業(yè)發(fā)展趨勢,從而激發(fā)巨大污泥處理市場潛力。
我國污泥資源化與處理市場的快速發(fā)展,如何通過新技術(shù)有效處置污泥,循環(huán)利用資源?中國化工報記者對此進行了采訪。
污泥處理需求快速增長
據(jù)侯立安介紹,污泥是由有機殘片、細菌體、無機顆粒和膠體等組成的非均質(zhì)體,很難通過沉降進行徹底的固液分離。一方面,污泥是污水處理過程中無法避免的副產(chǎn)品。通常含有病源微生物、寄生蟲卵、有害重金屬和大量難降解物質(zhì)。如果處理不徹底,很容易對環(huán)境造成二次污染。另一方面,污泥中也包含氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì),經(jīng)過適當處理可以作為肥料,改良土壤,促進植物生長,經(jīng)過處理產(chǎn)生的沼氣,可以作為能源物質(zhì),解決一定的能源問題。
據(jù)同濟大學環(huán)境學院院長、城市污染控制國家工程研究中心主任戴曉虎教授介紹,作為污水的衍生品,近年來,我國城市污泥產(chǎn)量也在不斷上升。2015年,生活污泥產(chǎn)量約為3500萬噸,同比增長16%。預計到2020年,我國的市政污泥產(chǎn)量將達到6000萬~9000萬噸,污泥工程建設(shè)市場投資空間約350億元。
如何妥善處理污泥,使其穩(wěn)定化、無害化、減量化、資源化,成為環(huán)境污染治理中亟待解決的問題。北大環(huán)境學院E20聯(lián)合研究院執(zhí)行院長薛濤告訴記者,由于城鎮(zhèn)化和經(jīng)濟發(fā)展需要,我國近年來污水排放量和處理量呈上升趨勢。雖然我國污泥無害化處置也呈現(xiàn)了加速發(fā)展勢頭,但這和污泥處理快速增長需求還是嚴重不匹配。
住建部城市建設(shè)司水務處處長曹燕進介紹說,近兩年來,我國出臺了一系列政策措施,推動污泥處置行業(yè)發(fā)展。2016年5月,國務院發(fā)布的“土十條”明確提出,鼓勵將處理達標后的污泥用于園林綠化。其中,妥善處置污泥、有效利用污泥中的資源、提高處置效率和降低處置成本等成為行業(yè)關(guān)注的熱點。
不少業(yè)內(nèi)人士認為,目前,我國城市污泥無害化處理率較低,污泥市場亟待開發(fā)。“十三五”期間,污泥處理行業(yè)將會獲得政府更多政策和資金支持,從而激發(fā)巨大污泥處理市場潛力。
資源循環(huán)成為創(chuàng)新重點
“與污泥產(chǎn)量連年遞增趨勢相背的是我國污泥有效處理率偏低。大量污水處理企業(yè)采取直接傾倒或者簡單填埋處理污泥,不但威脅土壤環(huán)境和居民健康,也造成資源的浪費。”戴曉虎告訴記者,目前,國際上污泥處理技術(shù)分為預處理和后續(xù)環(huán)節(jié)兩類。預處理包括濃縮、脫水、干化等;后續(xù)環(huán)節(jié)有填埋、焚燒、堆肥、資源化等多種手段,當前國際上最常使用的是焚燒處臵方法。
對污泥處理處置的資源化,戴曉虎有著深入的認識與思考。他認為,目前國際研究的熱點主要集中在兩方面,污染物富集+厭氧氨氧化,污染物富集+固氮技術(shù)。由于污泥處置路線的不同,存在不同的工藝組合,但各種技術(shù)路線最終需要經(jīng)受環(huán)境、經(jīng)濟及市場的檢驗。面對氣候變化、能源短缺、環(huán)境容量缺乏等問題,資源循環(huán)是未來新技術(shù)創(chuàng)新的重點。
近年來,國內(nèi)不少地方政府、企業(yè)與科研院所合作,開展多項技術(shù)研發(fā)和運營模式探索,已在污泥資源化利用方面、技術(shù)研發(fā)和運營模式等方面取得了一定成效。
據(jù)上海城投污水處理有限公司總經(jīng)理周驊介紹,上海市白龍港污水處理廠是目前亞洲最大的污水處理廠,該工程在對國內(nèi)外污泥處理處置經(jīng)驗進行總結(jié)的基礎(chǔ)上,采用污泥處理處置最佳可行技術(shù),污水污泥經(jīng)過厭氧消化工藝處理,將消化池污泥含固率提高至5%;消化、干化有機結(jié)合生產(chǎn)沼氣,污泥綜合處理的運行成本為120元/噸。
今年6月,上海嘉定新城污水處理有限公司采用上海復潔環(huán)?萍脊煞萦邢薰咀灾鏖_發(fā)低溫真空脫水干化成套技術(shù)與設(shè)備,建設(shè)日均污泥處理量約為100噸(含水率80%)的污泥脫水干化工程投入運營。上海復潔環(huán)保科技股份有限公司總經(jīng)理許太明介紹,該技術(shù)主要針對要求含固率高的物料或溫度較高的物料進行固液分離,可實現(xiàn)脫水干化一體化,減少污泥在脫水與干化設(shè)備間的時間、空間轉(zhuǎn)換,減輕環(huán)保、安全的壓力。
中科院地理科學與資源研究所研究員、全國污泥處理處置促進會副理事長陳同斌告訴記者,從城市生態(tài)環(huán)境保護、資源開發(fā)利用和經(jīng)濟發(fā)展的角度來看,資源化利用是城市污泥處理處置的理想路線。
在河南鄭州,好氧發(fā)酵堆肥工藝成為解決當?shù)匚勰鄦栴}行之有效的出路。鄭州市污水凈化有限公司董事長梁偉剛告訴記者,鄭州市八崗污泥處置廠采用了最新開發(fā)成功的污泥好氧發(fā)酵的智能化工藝和裝備,實際處理量可達到950噸/日。他們正通過與科研院所合作,建立土地利用試驗基地,積極探索污泥農(nóng)業(yè)利用的生態(tài)環(huán)境安全性評價指標體系,以及城市污水處理廠污泥農(nóng)用技術(shù)規(guī)范;同時,推動污泥應用于移動森林試驗及土壤改良。
另據(jù)北京市環(huán)保局相關(guān)負責人介紹,北京市小紅門污泥處理中心已實現(xiàn)了全部初沉污泥、剩余污泥及200噸/日的外部污泥均無害化、穩(wěn)定化處理。其中,污泥消化液經(jīng)過厭氧氨氧化技術(shù)處理,回用到水廠;產(chǎn)生的沼氣大約60%用于滿足熱水解需求,其余用于沼氣拖動鼓風機;沼渣則經(jīng)深度脫水后,用于林地撫育、土壤改良、礦山修復及肥料加工等。
還需建立標準加大投資
業(yè)內(nèi)人士指出,面對快速增長的污泥處理市場,我國污泥處置還存在著經(jīng)濟、技術(shù)、政策等方面的挑戰(zhàn)。
“污泥處理處置和污水處理的費用比例相差甚遠,在很多項目的規(guī)劃和建設(shè)期,未考慮到污泥處理這部分的費用,導致目前污泥產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)瓶頸。”上海城投污水處理有限公司董事長麥穗海指出,一座具備完整污泥處理設(shè)施的污水處理廠,合理的運行費用比例應為污水處理占1/3,污泥處理占2/3。同時,維修費用、更新改造費用同樣不可忽視。
麥穗海認為,目前,我國的污水污泥處理行業(yè)主要存在四大問題,一是環(huán)保意識有待提高;二是標準的缺失;三是建設(shè)規(guī)劃滯后;四是投資不足。在污水處理和污泥處理的改造、擴建和新建工程中,一般投入的資本金為30%,其余部分需要企業(yè)貸款融資,而融資成本和還貸擠占了運行成本的空間。
對于我國城市污泥資源化、無害化處置的重水輕泥、處置率低、責任主體不明等問題,曹燕進建議:“可以考慮把土地利用作為市政污泥的優(yōu)先處置方式,對于污泥的焚燒,鼓勵采用協(xié)同焚燒的方式?傮w而言,污泥處置路徑需要在達到相關(guān)標準的基礎(chǔ)上因地制宜選擇。”
相關(guān)行業(yè)研究表明,目前較為合理的污泥焚燒BOT價格約為500元/噸。但目前我國污泥干化焚燒均價在284元/噸左右。為此,中國土木工程學會水工業(yè)分會會長張悅建議,需要完善和加強污泥處理補貼的鼓勵機制,以及生物質(zhì)能利用的優(yōu)惠稅收政策。在繼續(xù)加強政府資金扶持的同時,應加快完善其他有關(guān)激勵政策,健全收費機制,創(chuàng)新運營管理機制,積極拓展融資渠道,推進投資主體多元化等,促進污泥處置產(chǎn)業(yè)化、市場化健康發(fā)展。
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