污泥處理處置的認(rèn)識誤區(qū)與控制對策
隨著我國城市化進程的加快,城市污水處理率逐年提高,城市污水處理廠的污泥產(chǎn)量也急劇增加。未經(jīng)恰當(dāng)處理處置的污泥進入環(huán)境后,直接給水體和大氣帶來二次污染,不但降低了污水處理系統(tǒng)的有效處理能力,而且對生態(tài)環(huán)境和人類活動構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。
但是,受城市污水處理建設(shè)發(fā)展水平和認(rèn)識程度的限制,我國對污泥的處理處置始終沒有引起足夠的重視。面對污泥處理處置實際工程需要的沖擊和國際諸多技術(shù)產(chǎn)品片面促銷的局面,管理體系及技術(shù)支撐等領(lǐng)域已經(jīng)呈現(xiàn)出混亂的趨勢。而且,管理體系的欠缺、系統(tǒng)研究的缺乏和技術(shù)體系的紊亂等,已經(jīng)給工程建設(shè)和運行管理造成了諸多難以解決的問題。本文將對污泥處理處置存在的普遍性誤區(qū)以及技術(shù)路線的錯誤認(rèn)識等闡述我們的觀點。
一、我國污泥處理處置的背景與問題
據(jù)估算,目前我國城市污水處理廠每年排放的污泥量(干重)大約為130萬噸,而且年增長率大于10%,特別是在我國城市化水平較高的幾個城市與地區(qū),污泥出路問題已經(jīng)十分突出。如果城市污水全部得到處理,則將產(chǎn)生污泥量(干重)為840萬噸,占我國總固體廢棄物的3.2%。
目前,我國污泥處理處置主要方法中,污泥農(nóng)用約占44.8%、陸地填埋約占31%、其它處置約10.5%、沒有處置約13.7%,這些所謂的"處理"和"處置"基本上都是在特定的條件下估算的,嚴(yán)格來說以上數(shù)字將會有很大變化。據(jù)統(tǒng)計,我國用于污泥處理處置的投資約占污水處理廠總投資的20~50%,可以看出,污泥處理處置處于嚴(yán)重滯后狀態(tài)。
污泥處理處置問題已經(jīng)在大城市中顯現(xiàn)出來。早期的污水處理廠,由于沒有嚴(yán)格的污泥排放監(jiān)管,普遍將污水和污泥處理單元剝離開來,為了追求簡單的污水處理率,盡可能地簡化、甚至忽略了污泥處理處置單元;有的還為了節(jié)省運行費用將已建成的污泥處理設(shè)施長期閑置,甚至將未做任何處理的濕污泥隨意外運、簡單填埋或堆放,致使許多大城市出現(xiàn)了污泥圍城的現(xiàn)象并已開始向中小城市蔓延,給生態(tài)環(huán)境帶來了極不安全的隱患。目前我國雖然對污泥問題開始關(guān)注,但仍然停留在技術(shù)層次,2003年開始,我國主要大城市,開始嘗試進行污泥處理處置規(guī)劃,對其技術(shù)方案進行了充分論證,如:廣州市近期采取生污泥填埋,遠(yuǎn)期將用于農(nóng)肥;深圳市已完成專項規(guī)劃,擬采取熱干化加焚燒工藝;上海市則根據(jù)不同情況,采取處理分散化、處置集約化、技術(shù)多元化的方針;天津市計劃建設(shè)3座污泥處理場,采用污泥消化發(fā)電工藝,但尚無污泥最終處置的方法;北京市污泥處理處置專項規(guī)劃還未經(jīng)審批,土地利用將是主要發(fā)展趨勢。
由設(shè)計院為主導(dǎo)組織編制的污泥處理處置規(guī)劃,主要內(nèi)容為技術(shù)規(guī)劃和技術(shù)方案,其系統(tǒng)性不夠強,基本未涉及管理體制、責(zé)任劃分、相關(guān)政策、公眾參與等內(nèi)容。但事實上卻恰恰相反,污泥問題的解決極需管理體制、市場機制、標(biāo)準(zhǔn)體系、技術(shù)政策等方面的系統(tǒng)性支撐。
二、污泥處理處置的國際經(jīng)驗
污水和污泥是解決城市水污染問題同等重要又緊密關(guān)聯(lián)的兩個系統(tǒng)。污泥處理處置是污水處理得以最終實施的保障,在經(jīng)濟發(fā)達(dá)國家,污泥處理處置是極其重要的環(huán)節(jié),其投資約占污水處理廠總投資的50~70%。
污泥處理處置方法主要有填埋、焚燒和多種形式的土地利用。由于各國具體情況不同,選擇的方法各有側(cè)重。在美國土地利用逐漸占據(jù)主角,80年代末以填埋為主約占42%,1998年土地利用急劇上升至59%,預(yù)計2005年土地利用的比例將上升至66%;日本由于國土面積較小,以焚燒為主約占63%,土地利用22%,填埋5%,其它約10%;歐盟各成員國的側(cè)重不盡相同,目前盧森堡、丹麥和法國主要以污泥農(nóng)用為主,愛爾蘭、芬蘭和葡萄牙等國污泥農(nóng)用的比例還會逐步增加,而法國、盧森堡、德國和荷蘭則計劃加大焚燒的比例。即使一個國家的不同地區(qū)也有所側(cè)重,如在英國北部大型工業(yè)城市,由于污泥中重金屬含量較高且含有一些有毒成分,因此焚燒比例較大約占50%,而英國的其它城市則以污泥土地利用為主。
以上分析得到兩點啟發(fā):一是各國都把污泥處理處置作為污水處理系統(tǒng)的非常重要的環(huán)節(jié),給予巨大投入,使污染治理能劃上一個完整的句號,這是成熟的污水處理思路;二是不同國家和地區(qū)因地制宜地采取了適合各自國情的污泥處理處置技術(shù)路線,主要考慮因素為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、土地資源、城市化程度等。
三、污泥處理處置術(shù)語
討論污泥問題,應(yīng)先澄清污泥處理處置的術(shù)語。我國目前對污泥處理和污泥處置還沒有準(zhǔn)確的解釋,造成概念不清。目前,有兩個主導(dǎo)性觀點:一是以污泥穩(wěn)定化為界限,穩(wěn)定化前為污泥處理,穩(wěn)定化后為污泥處置;另一觀點則認(rèn)為以污水處理廠廠界為準(zhǔn),廠內(nèi)為污泥處理,廠外為污泥處置。
處理、處置概念的混亂,導(dǎo)致污泥處理、污泥處置目標(biāo)不明,進而影響到管理定位、技術(shù)路線選取和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定。為了便于研討,我們提出明確的定義,作為本文討論的基礎(chǔ)和業(yè)內(nèi)同行的參考。
污泥處理(sludge handling or sludge treatment):污泥經(jīng)單元工藝組合處理,達(dá)到"減量化、穩(wěn)定化、無害化"目的的全過程。
污泥處置(sludge disposal):處理后的污泥,棄置于自然環(huán)境中(地面、地下、水中)或再利用,能夠達(dá)到長期穩(wěn)定并對生態(tài)環(huán)境無不良影響的最終消納方式。
四、污泥處理處置的責(zé)任主體
污泥處理處置問題首先源于管理體制上的混亂,而管理體制的混亂首先是責(zé)任主體的缺位。
污泥處理處置責(zé)任主體不明確,是制約污泥處理處置管理體制得以理順的關(guān)鍵因素。責(zé)任主體不明確有三個主要原因:一是傳統(tǒng)的污水處理廠并非一個民事法人主體,而是事業(yè)單位,是為政府義務(wù)服務(wù)的附屬實施機構(gòu),無法獨立承擔(dān)有關(guān)責(zé)任;二是污泥處理沒有專門的經(jīng)濟支撐體系,一般城市污水收費尚不足以維系運行,污泥處理運行費更無著落,使得責(zé)任被旁置;三是過份強調(diào)"資源化"技術(shù)路線,誤導(dǎo)了企業(yè)和政府把污泥處理處置作為有價值的資源,而非一種責(zé)任。
隨著污水領(lǐng)域政企分離逐步到位、污水收費逐漸實施及技術(shù)路線逐步明確,應(yīng)在政策上明確污泥處理處置的直接承擔(dān)主體是污水處理企業(yè),污水處理企業(yè)負(fù)有對本企業(yè)所產(chǎn)生污泥合理處理并最終達(dá)標(biāo)處置的責(zé)任。污水處理企業(yè)可以選取不同處理和處置方式,也可以采用委托等方式和其他單位建立合同關(guān)系、并有義務(wù)告知委托單位污泥處理處置所需達(dá)到的要求,同時還應(yīng)保留全部污泥及其出路的完整記錄。如果污泥處理處置不當(dāng),污水處理企業(yè)將承擔(dān)首要責(zé)任。當(dāng)然其前提是污水收費必須包含污泥處理所需的費用。
目前大部分城市污水處理廠屬事業(yè)單位性質(zhì),城市政府仍是污泥處理處置的責(zé)任主體。如果忽略了污泥問題,我們認(rèn)為是注重短期利益的體現(xiàn)。
五、污泥監(jiān)管嚴(yán)重缺位
政府高效監(jiān)管是有效解決污泥處理處置問題的關(guān)鍵。但是對污泥的長期忽視以及污泥排放的間歇性造成了監(jiān)控的難度,與污水處理的監(jiān)管相比,政府對污泥處理處置的監(jiān)管更為困難。
政府有關(guān)部門須高度重視污泥處理處置的重要性和對環(huán)境影響的安全性,加強污泥處理處置的管理、監(jiān)控,加強社會宣傳,提高公眾認(rèn)知。將污泥科學(xué)納入政府監(jiān)管的序列;同時還應(yīng)公開污泥的處理處置方式,將輿論監(jiān)督作為政府監(jiān)管的輔助手段。
污泥處理處置的管理缺位還表現(xiàn)在缺少系統(tǒng)規(guī)劃。國內(nèi)各城市的總體規(guī)劃中尚未涉及到污泥處理處置內(nèi)容,更無專項規(guī)劃。目前僅深圳、上海、北京等大城市初步嘗試了污泥處理處置專項規(guī)劃的編制,但僅限于技術(shù)性規(guī)劃,應(yīng)在系統(tǒng)性方面進一步提高完善,而其他絕大部分城市尚未開展污泥處理處置的規(guī)劃工作。專項規(guī)劃是污泥處理處置的指導(dǎo)性方針,它的缺乏必然使污泥的處理處置處于無序狀態(tài),給監(jiān)控、管理帶來混亂。各地區(qū)應(yīng)根據(jù)自身的具體情況盡快編制專項規(guī)劃,并注意近遠(yuǎn)期相結(jié)合,同時盡可能與污水處理規(guī)劃同時編制以便于協(xié)調(diào)和統(tǒng)一。
六、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)缺乏系統(tǒng)性、科學(xué)性
系統(tǒng)的、科學(xué)的污泥處理處置標(biāo)準(zhǔn)是監(jiān)控污泥處理處置、選取合理技術(shù)路線和采取有效技術(shù)政策的重要前提。目前我國與污泥處理處置相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)僅有《農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB4284-84)、《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)和《城市污水處理廠污水污泥排放標(biāo)準(zhǔn)》(CJ3025-93)三項。《農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB4284-84),為 1984年制訂頒布,距今已有20年,從未進行過修訂。其中重金屬指標(biāo)需要重新研究,有機污染物指標(biāo)明顯不足,病原菌指標(biāo)更是空白,已經(jīng)不能滿足使用要求,更起不到控制污染的作用!冻擎(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)和《城市污水處理廠污水污泥排放標(biāo)準(zhǔn)》(CJ3025-93),是控制城市污水處理廠污泥排放的標(biāo)準(zhǔn)。其中多是原則性的文字,僅對脫水后污泥含水率有明確的要求(小于80%),而對有機污染物、病原菌并沒有準(zhǔn)確、完整的指標(biāo),對重金屬更是沒有任何的限制。因此,城市污水處理廠污泥排放無據(jù)可依,將對環(huán)境造成二次污染。
此外,我國標(biāo)準(zhǔn)的制訂、評價、修改缺乏規(guī)范化和完整性的體系,致使標(biāo)準(zhǔn)修訂不及時,各標(biāo)準(zhǔn)間缺乏協(xié)調(diào)和統(tǒng)一性。
國外現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)值得我們借鑒。美國1993年2月頒布的《有機固體廢棄物(污泥部分)處置規(guī)定》(EPA503標(biāo)準(zhǔn)),以及歐盟于2000年修訂的86/278/EEC標(biāo)準(zhǔn),都對城市污水處理廠污泥的管理和處置提出了綜合性要求,對重金屬、病原菌和有機污染物等指標(biāo)均有嚴(yán)格的限制。
在污泥相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的修改與制定上,須重視污泥處理處置的安全問題,特別要注意對生態(tài)環(huán)境長期影響的監(jiān)控。污泥填埋和焚燒,可以參考已有的垃圾填埋和焚燒的標(biāo)準(zhǔn);污泥的再利用,應(yīng)該分別符合相應(yīng)行業(yè)的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定,并結(jié)合城市污水處理廠污泥的特性補充現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定中缺少的指標(biāo);污泥土地利用中涉及農(nóng)用的污染物控制標(biāo)準(zhǔn)(GB4284-84)必須重新修訂,并增加污泥施用管理規(guī)定,包括施用地點、施用周期、最大施用量等內(nèi)容,同時制訂污泥質(zhì)量和土壤質(zhì)量監(jiān)測的有關(guān)規(guī)定。
七、污泥技術(shù)路線的若干誤區(qū)
關(guān)于污泥處理處置的技術(shù)路線,目前存在夸大其資源化和追求技術(shù)路線統(tǒng)一兩大認(rèn)識誤區(qū)。
1、 對資源化的認(rèn)識
目前污泥處理處置技術(shù)的發(fā)展程度,尚不能高效地實現(xiàn)能量回收和物質(zhì)回用,以實現(xiàn)經(jīng)濟效益和節(jié)約能源的效果。污泥的資源化必須總體考慮,不能分割整個處理處置過程而強調(diào)某一局部單元工藝的效果,從而得出污泥資源化的概念。個別企業(yè)出于推銷單元工藝的目的,僅僅強調(diào)其個別單元工藝可以實現(xiàn)能量回收和物質(zhì)回用,割裂其他處理處置過程需要投入的能量和費用,誤導(dǎo)技術(shù)的選取,加重了污泥處理處置技術(shù)的混亂。部分決策者誤認(rèn)為污泥就是資源,污泥的處理處置可以盈利,對污泥處理處置認(rèn)識誤區(qū),影響到整個體系的有效運行。
我們認(rèn)為,污泥處理處置是需要政府投入和建立收費體系來支撐的公益事業(yè),應(yīng)該以"減量化、穩(wěn)定化、無害化"為目的。 "資源化"并不是目的,而是一個重要的原則,要盡可能利用污泥處理處置過程中的能量和物質(zhì),以實現(xiàn)其資源價值。例如,污泥堆肥和污泥焚燒都是污泥處理的手段,而不能以生產(chǎn)產(chǎn)品、獲得能量以謀取經(jīng)濟利益為最終目的。總體來說,污泥堆肥、污泥焚燒等投入的能量和資金必然大于能量回收和物質(zhì)再利用的收益。
2、 因地制宜是重要的原則
不同國家的技術(shù)路線是不盡相同的,同一國家不同地區(qū)也存在差異,因地制宜應(yīng)該是技術(shù)路線選擇的基本思路和原則。我國地域遼闊,不同地區(qū)的自然環(huán)境、人文環(huán)境、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟發(fā)展水平都不同,各地區(qū)應(yīng)從自身特點出發(fā),采取適宜的技術(shù)路線。同時,國外技術(shù)必須和我國具體國情相結(jié)合,切不可生搬硬套。例如:污泥干化焚燒工藝的減量效果明顯,且占地少,但其建設(shè)投資和運行費用相對較高,僅適用于大城市、大型城鎮(zhèn)群以及用地緊張地區(qū),而不能不加分析的無限制的推廣應(yīng)用;同時,我國是能源缺乏的國家,因此,與污泥好氧穩(wěn)定等需要消耗大量能源的工藝技術(shù)相比,污泥厭氧消化和多種形式的土地利用更加適合我國國情。
八、技術(shù)政策基本空白
技術(shù)政策是技術(shù)路線的有效實施的重要保障。我國污泥處理處置的技術(shù)政策現(xiàn)在仍屬空白,需要從以下幾方面著手解決:
建立污泥處理處置的評估體系。立即開展我國污泥產(chǎn)量、污泥質(zhì)量、污泥處理處置及再利用現(xiàn)狀的調(diào)研與評價工作;加快城市污水處理廠污泥處理、處置技術(shù)政策的編制工作;抓緊建立污泥處理處置技術(shù)的評價體系和方法。
鑒于目前用于污泥處理處置的資金不足,須制定有關(guān)建設(shè)和運行的保障性鼓勵措施,污泥處理處置應(yīng)與污水處理同等重視。根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H狀況,制定合理的污水收費政策和體系(應(yīng)包括污泥處理處置運行費用)。
需要財稅政策的傾斜。國家應(yīng)對污泥處理處置過程中的資源化工程給以政策性引導(dǎo)。通過財政補貼、稅收優(yōu)惠等經(jīng)濟杠桿來引導(dǎo)企業(yè)積極采用能量回收和物質(zhì)回用的工藝技術(shù)。
建立接納和鼓勵外資、民營資本積極參與污泥處理處置投資和運營的相關(guān)政策體系,因勢利導(dǎo)的發(fā)展和探索適合我國國情的污泥處理處置工藝,促進污泥處置的市場化發(fā)展。
污泥問題必將成為中國下一階段重要的環(huán)境問題,本文期望通過以上的討論引發(fā)各界對污泥處理處置問題的重視,并使污泥處理處置的若干認(rèn)識誤區(qū)得以澄清,進而幫助和促進有關(guān)技術(shù)路線和技術(shù)政策的制定,使城市污水處理行業(yè)得以健康發(fā)展。
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