5月20日,由同濟(jì)大學(xué)牽頭組建的國家污泥處理處置產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟召開工作推進(jìn)會并發(fā)表《上海共識》。《共識》指出:污泥處理處置設(shè)施的建設(shè)是“十二五”我國污染治理、節(jié)能減排的重要任務(wù)。而實現(xiàn)污泥資源化為核心的處理處置,亟需理念轉(zhuǎn)變、技術(shù)創(chuàng)新和設(shè)備產(chǎn)業(yè)化支撐——機(jī)遇就在其中。聯(lián)盟將發(fā)揮各聯(lián)盟成員單位的優(yōu)勢,通過專題開展污泥高效厭氧發(fā)酵、生物好氧發(fā)酵、協(xié)同焚燒、熱能利用等領(lǐng)域的深化研究和工程示范,引領(lǐng)技術(shù)創(chuàng)新、帶動產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,實現(xiàn)共贏,將我國的污泥處理處置推進(jìn)到一個新的發(fā)展階段,讓中國的“污泥資源循環(huán)夢”夢想成真。
聯(lián)盟首屆理事長、我校城市污染控制國家工程研究中心主任戴曉虎教授介紹,許多發(fā)達(dá)國家已從法律層面上把污泥定義為生物固體,而不是廢棄物,強(qiáng)調(diào)和推進(jìn)生物質(zhì)能源和生物質(zhì)資源的回收利用。目前,美國的污水處理廠每年產(chǎn)生約560萬噸干污泥,其中大約60%用于農(nóng)業(yè);日本年產(chǎn)污泥223萬噸,其中131萬噸用于建材,35萬噸作為農(nóng)用;英國和法國每年產(chǎn)生的污泥,60%用于土地?傮w來看,歐洲各國52%的污泥為土地所利用。
污泥的資源化利用,有個重要因素——重金屬控制,這方面德國做得較好。1977年以后,德國的污泥中大部分重金屬都呈下降趨勢,銅、鎳等元素的含量最近幾年基本趨于穩(wěn)定。究其原因,德國污泥處理費(fèi)用較高,企業(yè)若想最大程度降低成本,必不可少的是做好污泥穩(wěn)定化。并在此基礎(chǔ)上,對污泥進(jìn)行土地利用,實現(xiàn)資源化。“資源化是污泥處理處置的必然選擇之一,穩(wěn)定化則是污泥土地利用的核心。”戴曉虎說。
我國目前的污泥性質(zhì)和國外發(fā)達(dá)國家相比存在很大差異,主要表現(xiàn)在低有機(jī)質(zhì)、高含砂量(污水處理廠普遍采用了圓形沉砂池,脫砂效率低;大量的基建、施工建設(shè)導(dǎo)致泥砂水排入污水管網(wǎng)系統(tǒng)等)、重金屬含量高(工業(yè)污水源頭重金屬處理系統(tǒng)不完善)。由于污泥含砂量高、有機(jī)物低、熱值低,大大影響了污泥能源化處理的經(jīng)濟(jì)效益;由于污泥重金屬含量高,直接影響了污泥土地利用的可能性。
針對這些特點(diǎn),近年來聯(lián)盟成員在污泥改性,處理效率和資源化產(chǎn)物品質(zhì)提高,資源化產(chǎn)物利用等方面采取許多有效的措施,展開有益的探索。主要表現(xiàn)為:“高溫?zé)崴?mdash;厭氧消化—沼氣和苗木帶炭土利用”技術(shù)路線,改善了厭氧消化條件,提高了厭氧消化性能、沼氣產(chǎn)量、穩(wěn)定化水平、沼氣和炭土質(zhì)量;以沼氣社會化利用、苗木栽培和移栽的獨(dú)到資源利用方式,實現(xiàn)了污泥全處理,過程全綠色,能源全平衡,資源全利用,成本可接受,資源利用可獲益。
對那些有機(jī)質(zhì)豐富的污泥等廢棄物,采用“高溫?zé)崴?mdash;脫水—蛋白提取利用”技術(shù)路線,在處理污泥的同時,獲得了制備具有良好保溫性能泡沫混凝土的關(guān)鍵材料——蛋白發(fā)泡劑。“以上兩種技術(shù)路線也體現(xiàn)了處理過程的低碳。”戴曉虎說。
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污泥處理市場逐漸啟動
污泥市場目前并不受投資者關(guān)注。據(jù)觀察,在污泥研討會現(xiàn)場,作為參會的為數(shù)不多的投資機(jī)構(gòu)的代表之一。分析這是由于污泥市場尚不完善,商業(yè)模式尚未成熟,可投資標(biāo)的較少。
污泥處理運(yùn)營潛在市場可達(dá)百億。根據(jù)會議資料,目前我國年產(chǎn)含水率80%的污泥超過3000萬噸,而根據(jù)《中國污泥處理處置市場分析報告(2013版)》,到2015年,全年城鎮(zhèn)污水處理廠濕污泥含水率80%產(chǎn)生量將為3359萬噸。如果按照一噸300元左右的平均運(yùn)營費(fèi)用計算,我國污泥處理的運(yùn)營潛在市場達(dá)百億。
根據(jù)《中國污泥處理處置市場分析報告(2013版)》,如果要完成《“十二五”全國城鎮(zhèn)污水處理及再生利用設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》的內(nèi)容,2013年到2015年間,還需要完成年處理規(guī)模378萬噸的能力建設(shè),即日處理能力1.04萬噸。若等比例分配投資金額,還需要253億元的投資建設(shè)需求。照這樣計算,污泥處理每年的投資建設(shè)市場約80億元。
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中美污水處理差距顯著 需借鑒經(jīng)驗補(bǔ)短板
環(huán)保部在“十二五”規(guī)劃綱要中,已明確將氨氮、氮氧化物的監(jiān)測約束性指標(biāo)加入到現(xiàn)有監(jiān)測指標(biāo)體系中。另外,水利部也開始重視水質(zhì)監(jiān)測工作,逐步建立覆蓋全國的水質(zhì)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)體系。
中投顧問研究總監(jiān)郭凡禮表示,我國水環(huán)境污染形勢嚴(yán)峻。近年來,隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市生活水平的提高,我國水環(huán)境面臨的形勢日益嚴(yán)峻,主要體現(xiàn)在河流、湖泊(水庫)、地下水3個方面。
我國雖然已經(jīng)具備處理大規(guī)模城鎮(zhèn)污水的能力,但僅僅實現(xiàn)了量的突破,在城鎮(zhèn)污水的治理水平上與發(fā)達(dá)國家相比仍存在較大差距,即距離質(zhì)的突破還有距離。今后5-10年,我國城鎮(zhèn)污水處理將面臨前所未有的挑戰(zhàn),城鎮(zhèn)化進(jìn)程的快速發(fā)展對水資源的需求壓力將持續(xù)增長,水源性缺水和水質(zhì)性缺水均制約著國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。我國水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的戰(zhàn)略地位需提升,同時須加強(qiáng)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)性系統(tǒng)性方面研究,開拓符合我國國情的城鎮(zhèn)污水處理融資機(jī)制。水污染防治將是大氣污染防治之后另一重點(diǎn)環(huán)保投資領(lǐng)域。
城鎮(zhèn)污水處理是一項系統(tǒng)工程,涉及到立法機(jī)構(gòu)、政府、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會、社會資金方等多部門工作。以最有可比性及參考價值的美國為例,科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)、完善的法律法規(guī)、嚴(yán)格的污水進(jìn)出管理制度及嚴(yán)厲的違法制裁、成熟的融資渠道體系,是其成功的經(jīng)驗。
與我國環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)與法規(guī)管理截然分離的情況不同,美國的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)以環(huán)境法規(guī)的形式頒布,環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)是美國環(huán)境法規(guī)體系的一個子集。完善與科學(xué)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)體系驅(qū)動美國水環(huán)境質(zhì)量的不斷改善。在《清潔水法》和《安全飲用水法》兩部基石性法律的指導(dǎo)下,美國城鎮(zhèn)污水處理得到了有效控制。
我國城鎮(zhèn)污水的處理進(jìn)程及處理水平與美國存在差距。美國城鎮(zhèn)化已基本完成,污水處理能力已經(jīng)達(dá)到較高水平,目前美國主要發(fā)展方向是污水的二次處理、針對保護(hù)性水源等重要水體的深度處理,美國污泥的資源化利用程度也遠(yuǎn)高于中國。而我國城鎮(zhèn)化尚處發(fā)展階段。截至2010年底,美國城鎮(zhèn)化率已達(dá)到82.3%,基本完成城鎮(zhèn)化進(jìn)程,而我國城鎮(zhèn)化率僅49.7%,尚處于發(fā)展階段。
我國城鎮(zhèn)污水處理能力將隨著城鎮(zhèn)化發(fā)展而持續(xù)增長。我國“十二五”的城鎮(zhèn)化率目標(biāo)為51.5%,屆時城鎮(zhèn)人口將超過農(nóng)村人口,城鎮(zhèn)污水量持續(xù)增加,新增污水處理建設(shè)也將繼續(xù)增長。在新增污水處理設(shè)施中,建制鎮(zhèn)等中小城鎮(zhèn)將是建設(shè)的重點(diǎn)。
我國污水排放標(biāo)準(zhǔn)的項目范圍在逐步擴(kuò)大。國內(nèi)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的項目范圍從最初的COD、BOD、SS,擴(kuò)展到營養(yǎng)鹽氮、磷的從嚴(yán)控制,污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的項目在拓寬范圍,但從項目的限值來看,我國標(biāo)準(zhǔn)的限值比美國的限值寬松,存在提升空間。
我國再生水回用事業(yè)尚處起步階段。與美國相比,我國技術(shù)路線發(fā)展滯后,難以持續(xù)保證出水水質(zhì)穩(wěn)定性和可靠性;水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)制定工作起步較晚,且無配套法律法規(guī);再生水成本受制于處理工藝及處理規(guī)模,成本較高;商業(yè)模式以政府指導(dǎo)、政府強(qiáng)制用戶使用為主,缺乏市場化機(jī)制。
投融資機(jī)制方面,美國政府早年即通過“清潔水州立滾動基金”計劃。截至2009年,每1美元的聯(lián)邦政府投入,撬動2.53美元的社會資本的投入,產(chǎn)生的“杠桿效應(yīng)”巨大。而我國城鎮(zhèn)污水處理的投資主要依賴政府。單靠政府出資難以實現(xiàn),但社會資本進(jìn)入城鎮(zhèn)污水處理領(lǐng)域面臨諸多難題。我國在融資渠道、融資成本、稅收、土地政策等方面引導(dǎo)與支持社會資本的力度不足。
參照上述與美國之間的差距,我國的后續(xù)工作重點(diǎn)可能在提高中小縣鎮(zhèn)污水處理能力、現(xiàn)有水廠升級改造、污泥處理處置、再生水利用、膜在污水處理升級改造及再生水利用中的應(yīng)用、成立水業(yè)投融資平臺等方面下大力氣。