共識未達成只是問題的第一層面，相關污泥處理技術缺乏成熟工程案例也是目前設施建設進展緩慢的重要原因。本期將著重分析為何國外成熟技術在國內(nèi)水土不服。

“錢不是大問題。”不少業(yè)內(nèi)人士表示，各級政府之所以不能下決心投入建設污泥處理設施，很重要的一個原因是沒有太多的成熟技術和工程案例。無論是國外成熟技術還是本土研發(fā)，近年來都鮮有多個穩(wěn)定、持續(xù)運行的工程案例。

在污水、脫硫等治理領域，對技術、設備引進消化吸收的路線取得了明顯成效，這套路數(shù)為何在污泥處理處置領域并未取得預期效果？為何應用多年、技術成熟的厭氧、好氧技術項目在國內(nèi)運行效果不好？這些國際主流技術在國內(nèi)擁有怎樣的未來？記者近日采訪了多位業(yè)內(nèi)人士。

本期受訪嘉賓(排名不分先后):陳同斌，中科院地理所環(huán)境修復研究中心主任；張辰，上海市政工程設計研究總院總工程師；王洪臣，中國人民大學環(huán)境學院教授；邵凱，北京中持綠色能源環(huán)境技術有限公司總經(jīng)理；文一波，北京桑德環(huán)境集團董事長；@泥神仙，業(yè)內(nèi)人士；@泥客莊主，固廢刊專欄作者。

成熟技術為啥“不靈”？

厭氧技術面臨泥質(zhì)、管理水平等挑戰(zhàn)好氧技術則必須考慮占地、發(fā)酵時間、臭氣控制等多種因素

“厭氧消化是國外比較普遍采用的技術路線之一，在中國也一度作為主流技術，但在目前國內(nèi)幾十套污泥消化裝置中，正常運行的不到1/10。”據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析說，污泥中有機質(zhì)含量低，進行厭氧消化的條件不太好，沼氣產(chǎn)率較低，生產(chǎn)沼氣較為困難。

而作為污泥好氧處理路線的堅定支持者和實踐者，中科院地理所環(huán)境修復中心主任陳同斌承認，最初的好氧處理工程在國內(nèi)外也都有不少失敗的教訓。

由于人口、土地等客觀條件，國外的好氧技術比較粗放。“歐美很多城鎮(zhèn)總?cè)丝谏�、�?guī)模小，污泥產(chǎn)生量小。在一些地方，生活污水污泥可以在田間和秸稈垃圾一起，其實所采用的是一些技術比較原始的‘農(nóng)場堆肥’模式。而對于大中型城市，必須采用高效、快速、穩(wěn)定、集約化的‘市政堆肥’(好氧發(fā)酵)模式”。

“而這顯然在中國并不適用。”陳同斌表示，國內(nèi)的城市，動輒幾百萬、上千萬人口，污泥產(chǎn)生量巨大，且城市范圍、運距大，可用土地相對較少。好氧技術要在國內(nèi)應用，必須考慮到占地、發(fā)酵時間、臭氣控制等多種因素，其技術的集約化、工業(yè)化和智能化程度必須提高。“就像在交通密度小的鄉(xiāng)村道路上，可行駛馬車或拖拉機，但是在交通密度大的城市道路和高速公路，必須行駛速度較快的汽車。雖然都是交通工具，但是使用的范圍卻明顯不同。”

而以前原樣照搬在國內(nèi)的污泥好氧處理項目，普遍存在惡臭污染問題突出、占地面積大、工藝落后、運行不穩(wěn)定等缺點。

厭氧設施為何問題多？

運營管理等軟實力跟不上，考核不到位使得缺乏改進完善動力工程技術、管理經(jīng)驗和人才儲備都嚴重不足

北京中持綠色能源環(huán)境技術有限公司總經(jīng)理邵凱介紹說，國內(nèi)最早一批大型污泥厭氧處理裝置，應用了國外技術，很多核心裝備都采用直接進口。而之所以有運行不良的問題，原因不僅僅在于泥質(zhì)的差別。“最初并沒有看重沼氣產(chǎn)量，所以即使污泥有機質(zhì)低也不是關鍵問題。”

他認為，厭氧裝置在國內(nèi)的“水土不服”，其最根本的問題是運行管理水平?jīng)]有跟上。同時，對污泥設施運行效果、考核的缺位，也導致了即使出現(xiàn)問題也沒有動力去改善、去解決。

“很多厭氧處理設施建成后，調(diào)試、運行的團隊還是污水廠的‘原班人馬’，照搬污水處理管理的那一套，這顯然是行不通的。”邵凱打了個比方，就像以前騎自行車的人現(xiàn)在要去開車，結(jié)果跌跌撞撞，原因當然不能全賴在車上。“污泥處理設施必須要有更加專業(yè)化、精細化的管理。”

上海市政工程設計研究總院總工程師張辰這幾年一直在關注一些國內(nèi)厭氧設施的運行情況。他回憶說，上海白龍港污泥厭氧處理設施當時引進了德國的技術和設備，使用了亞行貸款，特意明確了有一年的指導運行期，期間就發(fā)現(xiàn)了很多問題。后來的不少厭氧消化示范工程也都不同程度遇到了困難。

張辰表示，厭氧處理技術要得到廣泛應用，最關鍵的是要解決管理上的難題，實現(xiàn)精細化管理，提升管理的水平和效益。“技術可以消化吸收，設備可以逐步國產(chǎn)化，都不是什么跨不過去的檻兒，管理的提升是當務之急。”

“污泥處理設施的運行管理確實要比污水處理難，但不會比化工行業(yè)難吧？”很多業(yè)內(nèi)人士都表示，國內(nèi)其他工業(yè)行業(yè)的管理水平已經(jīng)相當高，但在污水、污泥等污染治理行業(yè)，精細化管理的意識還沒有到位。“做了這么多年的污水處理，其實還存在很大的管理提升空間，污泥處理就更是如此。”張辰說。

陳同斌在接受記者采訪時表示，不是只有技術就能撐起產(chǎn)業(yè)，它還需要政策、標準、人才等整個產(chǎn)業(yè)環(huán)境的完善。和污水處理領域相比，污泥行業(yè)的工程技術、管理經(jīng)驗和人才儲備都嚴重不足，產(chǎn)業(yè)基礎還非常薄弱。

陳同斌舉例說:“就像給你一艘神州飛船，但沒有發(fā)射塔、專業(yè)人員等必備條件，你也沒能力讓它升空。”他表示，污水處理行業(yè)的教育、人才儲備、工程實踐都相對較充分，但污泥行業(yè)在這些方面則嚴重滯后。“大學教育中相關專業(yè)的教程通常只是介紹到污泥脫水環(huán)節(jié)，對于后續(xù)的處理處置問題很少涉及。一方面是教材從歐美照搬的緣故，另一方面也跟我們沒有后續(xù)污泥處置的項目實踐有關。污泥處理處置的需求沒打開，研究工作也沒有到位。”

國內(nèi)技術方向到底該怎樣？

污泥消化工藝在穩(wěn)定化、減量化、資源能源回收上有優(yōu)勢應用需因地制宜、不斷完善工藝

威立雅在香港投資建設的污泥干化焚燒項目曾經(jīng)引起業(yè)內(nèi)的討論，據(jù)悉，在這個項目中已經(jīng)沒有了污泥消化的環(huán)節(jié)。如果最終污泥的處置方向是干化焚燒，那么污泥消化還是必需的嗎？厭氧、好氧還會成為國內(nèi)污泥處理的主流技術路線嗎？

對此，張辰明確表示，厭氧、好氧等污泥消化工藝在國內(nèi)會成為主流技術路線。“目前，國際上對污泥消化環(huán)節(jié)也已經(jīng)越來越重視。污泥厭氧消化不僅可以實現(xiàn)污泥的穩(wěn)定化、減量化，也可以促進對其中資源、能源的回收，有利于污泥的土地利用，是不可或缺的污泥處理環(huán)節(jié)。”

“必須承認，不少厭氧項目在運行中都會遇到問題。但不要有畏難情緒，這是個積累經(jīng)驗和教訓的過程。”張辰說，隨著工程實踐的增多，發(fā)現(xiàn)問題、解決問題也會使得厭氧消化技術在國內(nèi)越來越成熟。

他舉例說，大連夏家河污泥處理設施針對污泥中有機物含量不高，沼氣產(chǎn)生量小、效益低的問題，將經(jīng)過預處理的餐廚垃圾加入，協(xié)同處理，目前運行越來越穩(wěn)定、效益也越來越好。

目前，針對中小城市有機廢棄物處理問題，中持綠色采用以厭氧消化為核心的集中協(xié)同處理方式。邵凱介紹說，在中小城市，污泥、餐廚垃圾、人畜糞便等協(xié)同處理可有效解決有機質(zhì)低、含鹽量高等問題，增加沼氣產(chǎn)量，降低運行成本。

好氧技術如何解決惡臭、占地面積大、工藝落后、運行不穩(wěn)定等缺點？這些正是陳同斌20年來的研究重點。不久前，由他牽頭的“污泥好氧生物發(fā)酵處理成套設備研發(fā)與應用”項目，獲得了北京市科學技術一等獎。

陳同斌本人對獲獎并不在意，真正讓他有底氣的是目前這項技術已經(jīng)應用于十幾個正常運行的工程項目。“可以說，在好氧發(fā)酵領域，國內(nèi)的智能好氧發(fā)酵技術現(xiàn)在比國外還先進。因為我們克服了傳統(tǒng)堆肥工藝不穩(wěn)定性、人工操作、工程標準化程度低和臭氣污染等技術難題，實現(xiàn)了技術設備的智能化。”

該用什么樣的心態(tài)對待技術？

在技術整體不成熟時，更要有相對寬容開放的心態(tài)不要簡單肯定或否定某項技術，要到實際工程中去檢驗

和蜈蚣一起出門辦事，要等很久才可以出發(fā)，因為要等它穿上所有的鞋子。這是個有關耐心的笑話。但對污泥領域的技術問題，卻不能坐等所有問題都解決后再行動。

陳同斌說，由于中國污泥泥質(zhì)特殊性，城市發(fā)展規(guī)模等因素的影響，導致目前國內(nèi)外確實還沒有太多的成熟且廣泛普及的技術。他認為，這是相關決策部門遲遲不能放心在污泥領域加大投資的重要原因，同時也深刻影響著地方政府的工藝技術選擇。但他同時表示，在沒有完美解決方案的情況下，也要先從死胡同里走出來，才有可能找到正確的道路和方向。

要知道梨子的滋味，非要自己嘗不可。陳同斌說，土地利用到底行不行？好氧、厭氧哪個更實用？不能靠在會議室里的爭論，也不能靠歐美國家的結(jié)論和數(shù)據(jù)。我們要有專業(yè)的研究、自己的實踐，才能回答污泥處理處置這條長鏈上的諸多問題。“在技術整體不成熟時，更要有相對寬容開放的心態(tài)。不要簡單地肯定或否定某項技術，要到實際工程中去發(fā)現(xiàn)、去檢驗。”陳同斌說。

張辰表示，工程實踐的意義不僅在于發(fā)現(xiàn)、解決技術應用中的問題，推動國內(nèi)外技術的成熟應用，而且也是制定完善污泥處理處置行業(yè)相關政策、標準的重要基礎。“借鑒國外成熟經(jīng)驗、參考本土的工程實踐，都應成為制定我國污泥污染治理防治政策、技術導則、標準的重要依據(jù)。”

不少業(yè)內(nèi)人士向記者表示，污泥消化技術相對復雜，要解決運行中的設備腐蝕，堵塞以及臭氣控制等問題，需要精心的設計、建設和運行；同時要不斷探索和積累經(jīng)驗。比如針對厭氧消化工藝中的占地問題，可開發(fā)新型的集中設施；針對易堵塞、泄漏、腐蝕等問題，需要開發(fā)高效除砂設備、新型污泥過濾機、新型儲氣設施和新型脫硫系統(tǒng)等；同時要創(chuàng)新設計，大幅度提升施工和運行管理水平。


 

污泥之四問

1、國外技術適應中國污泥處理處置的需求嗎？

王洪臣:國外技術沒有根本上的不適用.目前我國污水污泥泥質(zhì)和國外有差異，也是可以調(diào)整的，而且也是暫時的問題。

文一波:我國生活污水污泥泥質(zhì)和國外差距較大，比如含水率高于國外，一般在80~84％之間；生活污水、工業(yè)污水混合處理導致污泥成分復雜、不確定成分多；雨污分流基礎設施落后，造成污泥中含砂量相對較高、干化后熱值低等特點。因此，不可盲目照搬國外技術及設備。

@泥神仙:由于目前我國污水處理沒有將工業(yè)、生活及雨水分流，造成污泥的情況和國外有很大的差異，國外很多技術是建立在重金屬不超標及污泥有機質(zhì)含量高的基礎上的，完全照搬當然有一些問題。

2、好氧發(fā)酵－土地利用的技術路線，主要挑戰(zhàn)依舊來自重金屬超標的風險嗎？

@泥神仙:由于工業(yè)污水和生活污水混流，造成污泥重金屬偏高，對于厭氧、好氧工藝，尤其是以土地利用為根本目的的好氧工藝而言是“致命性”的問題。

陳同斌:“我國污泥重金屬含量高，所以不適合好氧技術。”對這個觀點，建議大家不要再人云亦云，有調(diào)查才有發(fā)言權。經(jīng)過我們對全國144個城市生活污水處理廠的調(diào)查，結(jié)果表明我國污泥中重金屬的含量并不比外國的高，而且還在逐步降低�？傮w來看，目前我國污泥的重金屬超標比例約5％。

由于工業(yè)污水預處理水平的提高、工業(yè)園區(qū)產(chǎn)業(yè)的聚集發(fā)展等原因，我國生活污水中重金屬的含量已經(jīng)顯著下降。對于重金屬不超標的污泥，只要經(jīng)過無害化處理，其土地利用是安全的。

3、國內(nèi)已建成的厭氧消化設施運行情況不太理想，原因在哪？

@泥客莊主:泥質(zhì)差異和軟實力跟不上。但隨著這些問題的逐步解決，厭氧的“春天”就會到來。

@泥神仙:污泥處置只是污水處理的下游工藝，問題還是出在污水上面。由于我國污水雨水不分流，廚余垃圾沒有進下水道等多方面原因，造成污泥有機質(zhì)含量偏低。有機質(zhì)含量低會直接影響厭氧、好氧工藝的運行效果，甚至是能否穩(wěn)定運行的關鍵因素。直接照搬國外技術設備，但“原料”有很大區(qū)別，所以水土不服。

4、地方在選擇厭氧、好氧工藝時需要注意哪些問題？

@泥神仙:警惕功利性短期思維。很多人在推介厭氧、好氧技術時，將重點放在沼氣發(fā)電、變廢為寶上。變廢為寶成為污泥處置吸引地方?jīng)Q策者的不二法門。

我個人認為污泥處置首要任務是安全處置，“變廢為寶”絕對不是污泥處理處置的核心。污泥處理設施的運營一定要有到位的投入，過度強調(diào)資源能源回收、經(jīng)濟效益，造成重投入、輕營運，已經(jīng)成為污泥處理處置鏈形成的“絆腳石”。

必須看到，好氧、厭氧只是整個污泥處理處置過程中的一個環(huán)節(jié)而已。不少項目由于工藝殘缺不全，造成了很多后遺癥。比如:污泥好氧發(fā)酵需要降低含水率，先減量一半才能進行，而有些項目中相應的干化工藝幾乎看不到，造成污泥要自然晾干后發(fā)酵。

張辰評點污泥處置路線

污泥填埋:

相較于其他處理處置方式，現(xiàn)在污泥填埋的直接成本具有明顯優(yōu)勢。為減少污泥的簡單填埋處置，推動其他污泥處理處置技術的應用和發(fā)展，我認為，從行政上應有強制規(guī)定，比如效仿德國，明確污泥中有機質(zhì)含量高于一定限值就不允許填埋。從經(jīng)濟上，要在污泥填埋費上加收處置費，增加填埋的總成本。

污泥焚燒:

從世界范圍內(nèi)，污泥焚燒的比例確實在逐步降低，一是考慮到其煙氣治理，二是與土地利用等處置方式相比，焚燒方式的排碳量最大。但發(fā)展中國家由于國情和處置需求，污泥焚燒設施在一定階段內(nèi)還會持續(xù)上一些項目。但需要明確的是，先污染后治理的階段我們可能無法避免，但必須縮短時間和減少影響。污泥焚燒設施可以上，但一定要加強煙氣同步治理。

污泥摻燒:

我不太主張污泥摻燒，這只是目前階段解決污泥出路問題的一個應急措施，因為這樣的處置方式對煙氣治理的要求不高。在電廠、水泥廠摻燒污泥，煙氣處理很重要。在焚燒處理污泥的同時，要充分考慮煙氣的達標處理，而且煙氣排放標準會越來越嚴格。我們曾經(jīng)做過測算，污泥焚燒如要同步治理煙氣，成本要增加1/3以上�，F(xiàn)在污泥摻燒為什么便宜，很大一部分原因可能是因為“節(jié)省”了這部分成本。

土地利用:

這是大趨勢、是主流。污泥有害物質(zhì)多，有用有營養(yǎng)的物質(zhì)也很多，是營養(yǎng)土地的有效成分。但污泥的土地利用要在嚴格監(jiān)管的基礎上進行。在這方面，我的信心不是很足。

根據(jù)現(xiàn)行的政策，污泥處理達標后可以園林綠化用，但目前沒有保障措施保證它不流向農(nóng)田。很多農(nóng)業(yè)專家更擔心的是，在目前農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)管和農(nóng)田土壤污染的嚴峻現(xiàn)實下，如果再讓處理不達標的污泥流入農(nóng)田，屬于雪上加霜。

但未來，我相信隨著政策、監(jiān)管、意識等大環(huán)境的改善，對污泥的土地利用會有更好的風險管控體系。

相關鏈接

污泥厭氧消化是指污泥在無氧條件下，由兼性菌和厭氧細菌將污泥中可生物降解的有機物分解成二氧化碳、甲烷和水等，是污泥減量化、穩(wěn)定化的常用手段之一。

德國每年產(chǎn)生的污泥(干重)220萬噸，大于5000噸的污水廠均有厭氧消化處理。英國和法國60％污水廠有厭氧穩(wěn)定處理。

污泥厭氧消化工藝目前在我國應用少，投資相對高，設備主要進口，且已建成的設施中運轉(zhuǎn)、運轉(zhuǎn)良好的項目非常少�？傮w來說，由于受到管理要素、政策、設備投資等方面的限制，未得到廣泛應用。

污泥好氧堆肥是國際、國內(nèi)應用較多的工藝，具有污泥穩(wěn)定、殺滅病原菌、寄生蟲卵，污泥含水率低等特性，運轉(zhuǎn)管理簡單等優(yōu)勢，但是其瓶頸是需求大量輔料，否則不能有效控制臭氣，造成成本增加。

污泥消化工藝的主要挑戰(zhàn)有:我國已建的污水廠多數(shù)都采用低負荷的處理工藝，不利于消化工藝的推廣和運行。在消化污泥土地利用的政策和管理上支撐力度不足，沼氣利用缺少激勵機制。