污泥:污水分割不了的孿生兄弟
隨著城鎮(zhèn)化水平不斷提高,我國城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施建設(shè)高速發(fā)展——根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部2012年第一季度的統(tǒng)計數(shù)據(jù),目前,我國累計建成城鎮(zhèn)污水處理廠3198座,處理能力達(dá)到1.38億立方米/日;正在建設(shè)的城鎮(zhèn)污水處理項目1300個,處理能力約2700萬立方米/日。
隨著污水處理廠的勃興,一個隱藏在背后的問題也漸漸展開在人們面前,越來越多地吸引著人們的注意力:污泥問題。
污水和污泥——這兩者可謂“孿生兄弟”,不可分割。雖說城市污泥還有其他管道來源,但污水處理廠無疑是其“最大貢獻(xiàn)戶”——污水廠的建設(shè)投運(yùn)伴隨產(chǎn)生大量的剩余污泥,這些在水處理過程中產(chǎn)生的“骯臟”沉淀物,成分極其復(fù)雜,含有大量的微生物、有機(jī)污染物、重金屬及氮、磷等元素,具有含水量高、易腐、惡臭等特點(diǎn),如果處理不當(dāng),極易造成二次污染。
“帶水”勢必“拖泥”。污水污泥這對本家兄弟,本應(yīng)該誰也離不了誰。但在我國,由于長期地“重水輕泥”,本應(yīng)該作為污水處理過程中必不可少的污泥處理環(huán)節(jié),卻一直沒有得到應(yīng)有的重視。
污泥卻以我們想象不到的速度在生長。以含水率80%計,全國年污泥總產(chǎn)生量將很快突破3000萬噸。同時,由于污水污泥量將隨著人口總量的增加而增加,未經(jīng)安全處置的、正在產(chǎn)生的、即將增加的——按照預(yù)測,中國人口要在2020年至2025年間達(dá)到頂峰,到那時,污水污泥量也將達(dá)到最高峰。
因此,污泥問題在這一刻顯得格外嚴(yán)峻和沉重。
污泥去處何在?
從媒體披露的報道中我們可以看到,目前在國內(nèi),污泥處理方式通常十分簡陋。在許多地方,大量污泥被拉往城市垃圾填埋場,依靠簡單填埋了事。更有甚者,不顧可能造成的惡劣影響,把成噸的污泥偷偷傾倒在農(nóng)村荒地或者河道中。
被隨意處置的污泥往往帶著強(qiáng)烈的惡臭,一下雨,便隨著雨水沖回河里或者滲回地下,污泥里攜帶的各類污染物又會重新污染水質(zhì)。
實(shí)際上,污水經(jīng)過處理達(dá)標(biāo)排放后,部分水中的污染物轉(zhuǎn)移到了污泥中。“由于現(xiàn)在大部分的脫水污泥處理處置不當(dāng),被雨水一沖污染物又流回河中,這也是我們削減了COD(化學(xué)需氧量),但河流水質(zhì)改善速度并未與之匹配的原因。”曾有相關(guān)部門的官員如此解釋這一惡性循環(huán)的過程。
因此,業(yè)內(nèi)專家不止一次強(qiáng)調(diào):污泥問題不解決,污水問題就不算真正解決。
“總體上來,污泥處理處置要實(shí)現(xiàn)減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化。” 同濟(jì)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院院長、城市污染控制國家工程研究中心主任、國家“千人計劃”專家戴曉虎對記者說。這“四化”從技術(shù)和操作層面上可分為兩個階段:第一階段是減量、穩(wěn)定,主要是指在污水廠或者某些集中區(qū)域?qū)ι勰噙M(jìn)行“處理”,可以降低污泥外運(yùn)后可能造成的二次污染的風(fēng)險。第二階段是對處理后的污泥進(jìn)行合理的安全“處置”,使污泥能達(dá)到無害化和資源化的目的。
減量是污泥處理過程中最基礎(chǔ)的步驟,其目的是降低污泥含水率、減小污泥體積,方便后續(xù)經(jīng)濟(jì)有效地對其進(jìn)行進(jìn)一步處理。當(dāng)污泥的含水率由99%下降為96%時,體積可以減少為原來的四分之一。
戴曉虎介紹,在我國,約有80%的污水廠能實(shí)現(xiàn)生污泥的濃縮脫水,能較好地完成減量化。但仍有高達(dá)八成的脫水污泥未經(jīng)穩(wěn)定化處理就被重新投入環(huán)境——這些未穩(wěn)定的污泥中仍含有惡臭物質(zhì)、病原體、重金屬、持久性有機(jī)物,隨著污泥被隨意處置,這些污染物將繼續(xù)(甚至在更大范圍內(nèi))進(jìn)行擴(kuò)散,使得污水處理的綜合環(huán)境效益大打折扣。
“據(jù)統(tǒng)計,目前的最終處置方式中,填埋場處置占63.0%、污泥好氧發(fā)酵加農(nóng)用約占13.5%、污泥自然干化綜合利用占5.4%、污泥焚燒占1.8%、污泥露天堆放和外運(yùn)各占1.8%和14.4%,而其中,真正實(shí)現(xiàn)安全處置的比例不到20%。”戴曉虎表示。
反觀國外,許多發(fā)達(dá)國家在污泥處理上已經(jīng)自成體系。在污水處理廠建立之初,污泥的出路就會被納入考慮范圍,而未經(jīng)過穩(wěn)定化處理的污泥,是不允許往外運(yùn)的。在處理后污泥的處置問題上,則已經(jīng)開始向低碳與資源化的方向發(fā)展。
事實(shí)上,由于富含有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀等物質(zhì),污泥的可利用價值很高,一些發(fā)達(dá)國家已經(jīng)不再將污泥視為廢棄物。早在1997年,德國《循環(huán)經(jīng)濟(jì)法》就已從法律層面上把污泥定義為資源物而非廢棄物,并嘗試通過技術(shù)開發(fā)和政策扶持鼓勵對污泥進(jìn)行資源化利用。
“由于我國污水處理起步較晚,污泥的最終處置面臨著安全處置和資源化利用的雙重選擇,到底把污泥看作廢棄物還是作為資源利用呢?各方意見不一致,前者資金和技術(shù)投入少,后者則投入都較大——其中一個原因是我國目前污泥性質(zhì)和西方國家存在很大的差異(有機(jī)物含量低,重金屬含量高等),增加了污泥資源化利用的難度——但這卻代表了國家未來可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略的方向。”戴曉虎認(rèn)為,我國污泥處理處置還沒有明確目標(biāo),這導(dǎo)致目前我國處理技術(shù)路線不清晰。
到底該拿污泥怎么辦?“國家針對適合我國國情的污泥處置發(fā)展方向尚未明確,將來是否允許填埋?針對資源化的處置手段有何政策?國家優(yōu)先發(fā)展何種處置方式?這些問題在國家層面沒有明確要求的情況下,地方政府往往因地制宜,采用最簡易的手段處置污泥。”戴曉虎說。
往下重視不足 往上監(jiān)管乏力
處置目標(biāo)及技術(shù)路線不明確是污泥問題被部分地方一再擱置的原因之一,但這并不是唯一的原因。
另有一部分是歷史原因。上個世紀(jì),我國大力發(fā)展經(jīng)濟(jì),給水環(huán)境造成了很大的壓力。而后我國開始興建第一代污水處理廠,然而,受彼時認(rèn)知和條件所限,第一代污水處理廠幾乎沒有考慮完整的污泥處理的設(shè)計。
到了現(xiàn)在,一些地方仍舊沿襲了舊的觀念。“還是有許多地方建污水廠的時候,沒有充分考慮到污泥處理處置的問題,”戴曉虎表示。
即使考慮到污泥問題,由于投資嚴(yán)重不足,大多數(shù)中小型污水處理廠建廠設(shè)計時也只能考慮到基本的污泥濃縮、脫水工序,關(guān)鍵的穩(wěn)定化、無害化問題卻無法被提上日程。“一些地方輕視了污泥問題的嚴(yán)重性,把投資壓得很低。”
相比之下,在許多發(fā)達(dá)國家和地區(qū),污泥處理處置的投資成本一般占到污水處理廠總投資的50%。在我國,這個數(shù)字是20%~30%。
“但即便是一些污水處理廠建立了污泥穩(wěn)定處理設(shè)施,”戴曉虎同時表示:“由于沒有明確的政策要求和約束性指標(biāo),運(yùn)行單位積極性不足,加上我國污泥泥質(zhì)特點(diǎn),處理設(shè)備運(yùn)行成本相對較高,導(dǎo)致部分穩(wěn)定化設(shè)施處于閑置狀態(tài)。”與自下而上的重視不足相對應(yīng)的,是自上而下的監(jiān)管乏力。
“對污泥穩(wěn)定化、無害化,國家現(xiàn)在尚無約束性的量化指標(biāo),”戴曉虎說道:“好比有機(jī)污染可以用COD(化學(xué)需氧量)來統(tǒng)一判斷、約束,污泥穩(wěn)定化和無害化的監(jiān)管,也急需一個可以定量的指標(biāo)。”由于這個指標(biāo)暫時缺位,政府對于污泥處理處置的監(jiān)管變得更加困難。
近年來國家層面對污泥問題越來越重視,戴曉虎是城市污染控制國家工程研究中心主任,同時擔(dān)任了重大水專項滇池流域?qū)<医M副組長,從他口中記者得知,近幾年國家最高領(lǐng)導(dǎo)層多次指示,污泥問題刻不容緩,亟待解決。
這些年,相關(guān)部委亦出臺了許多關(guān)于污泥處理處置的標(biāo)準(zhǔn)。2007年以前,是《農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB 4284-84)、《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918-2002)和《城市污水處理廠污水污泥排放標(biāo)準(zhǔn)》(CJ 3025-93)。2009年,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、環(huán)境保護(hù)部和科學(xué)技術(shù)部聯(lián)合制定了《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置及污染防治技術(shù)政策(試行)》; 2011年,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部與國家發(fā)展改革委共同制定了《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置技術(shù)指南(試行)》。環(huán)境保護(hù)部從監(jiān)管的職能考慮,也在2010年發(fā)布了《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置污染防治最佳可行技術(shù)指南(試行)》。
但正如從這些標(biāo)準(zhǔn)的表面可以看到的一樣,污泥處理問題涉及到了住建部、環(huán)保部、發(fā)改委等部門部委——這已經(jīng)大大地不同于污水處理,污水處理基本上是建設(shè)部門內(nèi)部的事情。污泥處理處置需要跨行業(yè)、跨部門,需要各部門之間的相關(guān)政策協(xié)調(diào)。
這又為污泥問題的解決平添另一道難題。
到底誰來管污泥?
從政府職能責(zé)任劃分上來說,污泥處理處置看起來應(yīng)該屬于城鎮(zhèn)污水處理范疇,住建部以及對應(yīng)的地方政府部門負(fù)有相關(guān)管理職能。但另一方面,污泥的處理處置設(shè)施的運(yùn)營監(jiān)管又和環(huán)境保護(hù)部門有關(guān)。此外,由于污泥處理處置的方法各有千秋,污泥的最終處置途徑涉及到建設(shè)、環(huán)保、農(nóng)業(yè)、林業(yè)以及水利部門。以污泥土地利用為例,污泥能不能進(jìn)入農(nóng)田,還得征得農(nóng)業(yè)部門的意見。
國家相關(guān)部門也已經(jīng)逐漸意識到,污泥處理處置問題需要各主管部門共同配合來解決。為推動污泥處理處置技術(shù)的進(jìn)步、明確污泥處理處置技術(shù)發(fā)展方向和技術(shù)原則,在住建部的倡導(dǎo)下,住建部、環(huán)保部和科技部聯(lián)合制定的《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置及污染防治技術(shù)政策(試行)》(以下簡稱《政策》)在2009年的正式出臺印證了這一點(diǎn)。
《政策》要求“各地住建、環(huán)保和科技行政主管部門應(yīng)密切合作,加大投入,加強(qiáng)污水處理廠污泥處理處置新技術(shù)研究開發(fā)和推廣轉(zhuǎn)化工作。”
在《政策》中,對污泥處理處置的規(guī)劃和建設(shè)、技術(shù)路線、安全運(yùn)行和監(jiān)管以及相關(guān)保障都做了相關(guān)規(guī)定,但幾年下來,實(shí)施效果卻并不理想。
一方面,這只是一個政策性文件,相對缺乏強(qiáng)制性,這勢必影響其執(zhí)行效率。另一方面,戴曉虎表示:“《政策》的規(guī)定比較籠統(tǒng),缺乏細(xì)化的東西,可操作性不夠,加上資金不到位,使得污泥處理處置與資源化利用產(chǎn)業(yè)鏈的形成與發(fā)展滯后。”
在戴曉虎看來,對污泥處理處置的規(guī)劃、建設(shè)、行業(yè)監(jiān)管的責(zé)任主體一定要明確,并制定可操作的考核體系和約束性指標(biāo)。“城鄉(xiāng)建設(shè)主管部門應(yīng)做好城市污水處理廠規(guī)劃和建設(shè)的監(jiān)管工作,應(yīng)明確規(guī)定,凡缺少污泥處理設(shè)施和污泥處理處置規(guī)劃的新建污水治理工程都不得立項,對已有的污水處理設(shè)施要制定污泥處理處置規(guī)劃,限期提升改造。環(huán)保部門應(yīng)將污水處理廠的污泥處理處置管理納入日常監(jiān)管體系,列入節(jié)能減排的綜合考核體系對地方政府實(shí)行考核,嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)法律法規(guī)。”
“(污泥處理處置)投資大、經(jīng)濟(jì)效益難以體現(xiàn)、涉及部門又廣,放在世界上任何一個國家都是一個難題。”因此,戴曉虎呼吁,面對目前我國污泥處理處置的難題,國家政策層面“一定要面向未來”,站在可續(xù)性發(fā)展的高度,重視污泥的資源化利用。“一方面要通過各主管部門的協(xié)調(diào),打通污泥土地利用的瓶頸,正確客觀的評估污泥土地利用的風(fēng)險,同時要加大標(biāo)準(zhǔn)和科技研發(fā)的投入,建立國家專家團(tuán)隊和國家技術(shù)成果轉(zhuǎn)化平臺,開發(fā)符合國際未來發(fā)展方向的污泥處理處置新技術(shù)。”
我國污泥處理處置剛剛起步,“但‘剛剛起步’卻又是一個很好的契機(jī)。”戴曉虎說。
戴曉虎,國家“千人計劃”入選者,德國波鴻魯爾大學(xué)環(huán)境工程工學(xué)博士,現(xiàn)任同濟(jì)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院院長,城市污染控制國家工程研究中心主任;在環(huán)境工程、污染控制、固體廢棄物資源化、節(jié)能減排等領(lǐng)域做出了諸多開創(chuàng)性成果,在德期間,主持多項德國科技部重大水處理項目;發(fā)表多篇高質(zhì)量論文和專業(yè)報告。