常州市區(qū)擁有城鎮(zhèn)污水處理廠17座,2014年處理城鎮(zhèn)生活污水1.89×108m3,城鎮(zhèn)生活污水集中處理率達(dá)94.2%,年產(chǎn)脫水污泥18.66×104m3,折合絕干污泥日均產(chǎn)量106.73tDS/d。根據(jù)平均污泥經(jīng)驗產(chǎn)率為1.38tDS/104m3計算,預(yù)測近期(2020年)常州市區(qū)污水處理廠污泥產(chǎn)量為204tDS/d,遠(yuǎn)期(2030年)污泥量為259tDS/d,污泥處理處置形勢更加嚴(yán)峻。
早在2003年常州就啟動了污泥安全處置項目,主要采取熱電廠協(xié)同焚燒的技術(shù)路線,2005年正式建成投運(yùn)國內(nèi)最早的污泥協(xié)同焚燒處置工程。目前全市污泥在廣源熱電、振東建材等五處污泥集中處置點(diǎn)進(jìn)行無害化處置,其中主要是協(xié)同焚燒(87.71%)、制磚(7.59%)和制陶粒(2.16%),剩余少量填埋。但隨著城市化進(jìn)程,污泥處理處置的形勢仍不樂觀,較為單一的協(xié)同焚燒方式所帶來的問題也逐步顯現(xiàn)。
1 常州污泥處理存在的問題
① 污泥處置方式單一、出路不穩(wěn)
目前,常州市區(qū)污水處理廠將近88%的污泥進(jìn)行熱電廠協(xié)同焚燒處理處置,其余污泥直接用于制磚、制陶粒,污泥處理處置方式比較單一。由于熱電廠、制磚廠等處置方式易受產(chǎn)業(yè)規(guī)劃調(diào)整和市場需求波動影響,存在污泥出路不穩(wěn)定、處置保障性不足的問題。例如,由于常州市產(chǎn)業(yè)規(guī)劃調(diào)整,廣源熱電和振東建材均存在搬遷或停運(yùn)的可能;廣源熱電以向印染工業(yè)園區(qū)銷售蒸汽為主要盈利渠道,未來3~5年內(nèi)隨著印染工業(yè)園區(qū)的搬遷,廣源熱電也將關(guān)閉。因此,常州市未來污泥出路問題的解決方案須提前研究。
② 污泥產(chǎn)量不斷增加,處置缺口明顯
根據(jù)規(guī)劃,未來5年常州市污水處理設(shè)施建設(shè)和處理量還將大幅度增長,污泥產(chǎn)量也在日益增加。與此同時,隨著常州城市規(guī)劃和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的加快調(diào)整,工業(yè)熱電需求將呈現(xiàn)萎縮趨勢,現(xiàn)有協(xié)同焚燒處置污泥能力將逐漸減小。因此,常州市近期存在污泥產(chǎn)量遞增與污泥處置能力嚴(yán)重不足的矛盾,現(xiàn)有污泥處置設(shè)施將難以滿足未來發(fā)展的需求,加快污泥處理處置設(shè)施建設(shè)迫在眉睫。
③ 污泥處置環(huán)境問題突出,存續(xù)性下降
隨著熱電廠污泥焚燒量的增加、設(shè)備的老化,污泥處理現(xiàn)場環(huán)境也趨惡化,臭氣、煙氣等環(huán)境問題也逐步顯現(xiàn),從嚴(yán)格環(huán)保意義上而言,焚燒尾氣的排放未得到針對性的處理。同時隨著周邊區(qū)域的城市化發(fā)展,社會環(huán)境對廣源熱電的環(huán)境要求也越來越高,城市居民的環(huán)境投訴已逐步顯現(xiàn),環(huán)境問題也將日益突出。環(huán)境壓力和成本的繼續(xù)增加,其長期存續(xù)的可能性正在不斷下降。
④ 污泥未能有效利用,資源化水平低
目前,常州市區(qū)污水處理廠污泥在處置前普遍缺乏穩(wěn)定化處理,將近88%的脫水污泥直接進(jìn)行協(xié)同焚燒處理處置,污泥中的有機(jī)質(zhì)、養(yǎng)分等資源未得到有效的利用,資源化水平偏低。此外,由于部分污水處理廠進(jìn)水中工業(yè)廢水比例較高,導(dǎo)致污泥中重金屬等含量偏高,污泥不適合進(jìn)行土地利用,建材利用也被嚴(yán)格限制,制約了污泥資源化水平的提高。
2 污泥處理處置規(guī)劃
① 近期污泥處理處置規(guī)劃
根據(jù)泥質(zhì)特性分析,現(xiàn)階段重金屬是常州市城鎮(zhèn)污水處理廠污泥中的主要污染物,也是制約污泥處置方式選擇的主要因素。綜合考慮,近期污泥處理處置建設(shè)采用污泥干化焚燒方案。
污泥處理處置規(guī)劃方案以組團(tuán)式集中處理處置為主,適當(dāng)考慮市區(qū)二級排水管理行政區(qū)劃,近遠(yuǎn)期結(jié)合,分期、分步實施。近期(2020年)常州市區(qū)將形成“北江邊、南夾山,兩個中心”的污泥處理處置格局,規(guī)劃江邊和夾山兩個集中式污泥處理處置中心,處置規(guī)模分別為134tDS/d和70tDS/d,均采用污泥“脫水+干化+焚燒”的技術(shù)路線,
② 遠(yuǎn)期污泥處理處置規(guī)劃
隨著常州市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和工業(yè)廢水監(jiān)管體系的完善,污泥中重金屬等污染物質(zhì)含量將逐漸減小,污泥通過土地利用、建材利用等方式進(jìn)行處置的環(huán)境安全性將逐漸提高;同時隨著污泥有機(jī)物含量、熱值的進(jìn)一步提高,污泥處置量的高度集中,集中式的污泥能源利用將更為充分。遠(yuǎn)期(2030年)常州市污泥處理處置將延續(xù)近期“北江邊、南夾山”整體格局,但向資源化利用方向轉(zhuǎn)型,規(guī)劃江邊污泥能源工廠和夾山污泥資源化處理處置中心。
規(guī)劃遠(yuǎn)期江邊污泥資源化處理處置中心轉(zhuǎn)型為污泥能源工廠,處理規(guī)模150tDS/d,采用“預(yù)處理+高溫?zé)崴?厭氧消化+脫水/干化+土地利用/焚燒”的技術(shù)路線,充分回收生物質(zhì)能源,部分干化污泥進(jìn)行土地利用,其余污泥采用焚燒的方式進(jìn)行處置。規(guī)劃遠(yuǎn)期夾山污泥資源化處理處置中心污泥,處理規(guī)模110 tDS/d,采用“預(yù)處理+高溫?zé)崴?厭氧消化+脫水/干化+焚燒+建材利用”的技術(shù)路線,產(chǎn)生焚燒灰渣制取建筑材料。
3 規(guī)劃原則與實施建議
① 堅持安全永續(xù)的原則
常州城市污水處理發(fā)展至今,污水收集處理問題已基本得到解決,污泥問題成為污水處理的制約因素。其一,污泥處理設(shè)施是污水處理廠的“第二排放口”,沒有污泥排口,何談污水處理。其二,常州市區(qū)污水處理設(shè)施總資產(chǎn)超過100億元,雖然污泥現(xiàn)階段也得到了有效的安全處置,但離安全永續(xù)的要求仍存在一定的差距,建設(shè)該類設(shè)施投資不足污水處理設(shè)施的8%,運(yùn)行費(fèi)用不到15%,本與末的主次關(guān)系顯而易見。由此,政府應(yīng)制定的是安全、長久、保底的技術(shù)政策,堅持以污泥干化焚燒為技術(shù)路線,實現(xiàn)終端有效處置的規(guī)劃原則是常州當(dāng)前最適宜的選擇。
② 適度集中實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)營
常州市污泥處理設(shè)施的規(guī)劃布局主要考慮幾方面因素,一是打破污水廠隸屬行政關(guān)系,統(tǒng)籌全市規(guī)劃;二是應(yīng)兼顧污水廠分布,減少污泥運(yùn)輸成本,三是應(yīng)避開居民集中居住區(qū)域,降低環(huán)境影響程度;四是經(jīng)營建設(shè)規(guī)模不易太小,發(fā)揮規(guī)模效益;五是應(yīng)統(tǒng)籌規(guī)劃,分期建設(shè)。常州污泥永久性規(guī)劃設(shè)施選址于“北江邊、南夾山”也正是基于上述因素的綜合考慮。
③ 政府主導(dǎo)和專業(yè)運(yùn)營
常州由于事業(yè)單位運(yùn)營管理性質(zhì),存在體制障礙和專業(yè)缺少的問題,現(xiàn)責(zé)任單位難以在沿襲現(xiàn)有機(jī)制下按規(guī)劃自行實施和運(yùn)行污泥處置項目。政府面臨的選擇有兩種,一是泥水分離模式,即由政府另行委托污泥處置的特許經(jīng)營單位,二是泥水不分模式,由現(xiàn)責(zé)任單位作為發(fā)起人,采取類似PPP模式,組建污泥處置專業(yè)運(yùn)營企業(yè),企業(yè)可由相關(guān)利益方和專業(yè)運(yùn)行商共同出資構(gòu)成?傮w來說,由于污泥處置特別重要,且存在集中處置、分期建設(shè)、環(huán)境緊逼等因素,BOT、TOT模式并不太適用。
④ 資金保障和鼓勵多種經(jīng)營
現(xiàn)階段污泥處置重要性大于污水處理,污泥處置資金來源必須予以政策落實。如采用泥水不分模式,則由一家責(zé)任單位統(tǒng)一收取污水處理費(fèi),統(tǒng)籌核算泥水處置費(fèi)用。如采用泥水分離模式,政府物價和財政部門應(yīng)制定污泥處置價格政策,可參造江蘇省物價局《關(guān)于調(diào)整污水處理費(fèi)有關(guān)問題的通知》(蘇價工〔2008〕126號)精神,從污水處理費(fèi)中提取不低于0.2元/m3用于污泥處置,在資金政策上予以保障。關(guān)于多途徑的污泥處置方式,筆者認(rèn)為,這可以看做是在保底措施存在情況下政府予以的鼓勵政策,按照“誰投資、誰受益”的原則,充分發(fā)揮市場主體作用,將污泥作為資源或產(chǎn)品進(jìn)行經(jīng)營,如生產(chǎn)生物碳土、營養(yǎng)土,制取天然氣,提取稀缺物質(zhì)等。
⑤ 積極應(yīng)對鄰避效應(yīng)
不可回避,污泥焚燒項目存在“鄰避效應(yīng)”,政府部門要按照環(huán)境分配公平正義的原則主動作為。在科學(xué)選址的基礎(chǔ)上,除采取必要的信息公開、溝通交流、規(guī)范操作外,更重要的還有兩點(diǎn):一是構(gòu)建公平、互惠、可持續(xù)的復(fù)合型補(bǔ)償機(jī)制。二是強(qiáng)化政府與社會共同監(jiān)管制度。政府在做好行政監(jiān)管的同事,尤其是要建立公眾監(jiān)督制度,組織項目所在地居民代表監(jiān)督項目建設(shè)和運(yùn)行,讓居民得以安心居住。
(本文作者為常州市城鄉(xiāng)建設(shè)局史政達(dá),常州市排水管理處陳俊、鄭璐)