【眼都綠了】歐美如何解扣污泥困局
2016-07-05 09:57:45來源:環(huán)境
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- 污水處理
- 污泥
- 厭氧消化
美國(guó)的污泥處理經(jīng)驗(yàn)是進(jìn)行新型厭氧消化處理,并進(jìn)行資源化利用。(付曉天/圖)
污水處理之后產(chǎn)生的污泥,富含有毒有害物質(zhì)。中國(guó)每年產(chǎn)生約3000萬噸污泥(含水率80%),處理方式一般為填埋,甚至違規(guī)傾倒。一些歐美國(guó)家主要采用新型厭氧消化進(jìn)行處理,但在中國(guó),無論何種技術(shù)路線,制度難題仍待解。
報(bào)道鏈接:2016年5月5日《中日污泥處理差距:至少二十年》
中國(guó)的污泥處理困境中包含著很多難題,比如付費(fèi)機(jī)制、政府監(jiān)管、部門協(xié)調(diào)等。而從上到下的路線之爭(zhēng),看似技術(shù)分歧,卻也導(dǎo)致地方政府在做選擇時(shí)的猶豫不決,最終歸結(jié)為需要“因地制宜”。
2015年,我們和住建部以及一些城市代表共同考察了美國(guó)的兩個(gè)污泥處置項(xiàng)目,2016年我們又前往英國(guó),考察的都是考慮了熱水解預(yù)處理的新型厭氧消化技術(shù)。
美國(guó)和部分歐洲國(guó)家在污泥處理處置的路線選擇上經(jīng)歷了螺旋式上升過程:從傳統(tǒng)厭氧消化、填埋出發(fā),到焚燒、堆肥等技術(shù)一度占據(jù)主流;近年,新型厭氧消化備受青睞。
用厭氧消化方式處理處置污泥可謂“一箭三雕”:既解決基本的污泥無害化處理,又能通過資源化和能源化利用達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí),甲烷的捕獲和利用還有顯著的碳減排效果。
目前,國(guó)內(nèi)采用新型厭氧消化技術(shù)的項(xiàng)目還非常少,很多業(yè)內(nèi)人士擔(dān)心國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)在中國(guó)水土不服。我們?cè)趪?guó)內(nèi)觀察到一些運(yùn)行較為順利的項(xiàng)目,但也承認(rèn),仍有瓶頸亟待突破。
歐美重拾厭氧消化
厭氧消化本身并不新鮮。在無氧條件下,有機(jī)物質(zhì)被厭氧菌分解,產(chǎn)生甲烷和二氧化碳。處理過后的污泥渣可作為營(yíng)養(yǎng)土進(jìn)行利用。
這兩年興起的兩段式厭氧消化或“熱水解+厭氧消化”等新型厭氧消化提高了污泥的可脫水性能和產(chǎn)氣率,也就是說污泥經(jīng)處理后減量化效果更明顯,同時(shí)產(chǎn)生的甲烷更多,對(duì)其進(jìn)行捕獲利用,可以達(dá)到減少溫室氣體排放的效果,還可以為污水處理和城市提供能源。
歐美國(guó)家曾較青睞污泥焚燒,因?yàn)榉贌郎p量化高、處置效果徹底。但相對(duì)于厭氧消化和堆肥等,焚燒成本高,同時(shí)不能充分恢復(fù)污泥中的能源和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。而公眾擔(dān)心空氣污染,也越來越多地抵制污泥焚燒,F(xiàn)在,美國(guó)有污泥焚燒廠的城市往往將其作為備用或應(yīng)急的處置方式。
為了探尋更經(jīng)濟(jì)、更具有環(huán)境資源效益的處理方式,越來越多的歐美國(guó)家選擇厭氧消化或好氧發(fā)酵技術(shù)。美國(guó)現(xiàn)在有1200多座污水處理設(shè)施采用厭氧消化技術(shù),而污泥焚燒廠減至約200座。
而英國(guó)環(huán)境、食品和農(nóng)村事務(wù)部于2011年6月發(fā)布“厭氧消化戰(zhàn)略及行動(dòng)計(jì)劃”,設(shè)立金額為1000萬英鎊的政府貸款支持新建厭氧消化設(shè)備。從2009年到2013年,英國(guó)通過厭氧消化處置污泥和畜禽、餐廚廢棄物項(xiàng)目的年產(chǎn)能提高了19%,其中污泥項(xiàng)目的產(chǎn)能規(guī)模增加了26%,進(jìn)料為污泥的厭氧消化裝置達(dá)到了146臺(tái)。
我們?cè)诿绹?guó)奧蘭多參觀的項(xiàng)目每年能處理80000噸污泥(含固率4%-5%)和45000噸餐廚垃圾,通過厭氧消化處理產(chǎn)生1400多萬立方米的沼氣。如果這些沼氣用來發(fā)電,每年可發(fā)電將近3萬兆瓦時(shí)。
而處理后的污泥殘?jiān)ㄕ釉┙?jīng)進(jìn)一步干化后,從處置前的每年將近13萬噸,減少到6000噸。經(jīng)過處理的沼渣達(dá)到美國(guó)環(huán)境保護(hù)署對(duì)污泥土地利用標(biāo)準(zhǔn)的最高要求,可以直接施用于土地。運(yùn)營(yíng)公司以80美元/噸的價(jià)格把銷售給當(dāng)?shù)剞r(nóng)民,用于種植觀賞苗木或者果樹,獲得了很好的收益。
奧蘭多項(xiàng)目的處理成本也有一定優(yōu)勢(shì),在30-40美元/噸左右,甚至比當(dāng)?shù)靥盥竦膬r(jià)格還要低。
制約中國(guó)的三個(gè)因素
中國(guó)目前也有采用厭氧消化處理污泥的項(xiàng)目,在住建部出臺(tái)的《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置技術(shù)指南》中指出,“厭氧消化+土地利用”被認(rèn)為在資源循環(huán)利用、能耗物耗、成本效益方面與其他處置方式相比均具有一定優(yōu)勢(shì)。但是,實(shí)際中污泥厭氧消化處理的占比非常低。我們通過住建部了解到,目前國(guó)內(nèi)4000多座污水處理廠中有60余座建了厭氧消化設(shè)施,但運(yùn)行的也就約20個(gè),比例和國(guó)外對(duì)比懸殊。其中,湖北襄陽的項(xiàng)目已于2012年進(jìn)入商業(yè)化運(yùn)行,合肥、長(zhǎng)沙、北京等地也在規(guī)劃或正在建設(shè)相關(guān)項(xiàng)目。
現(xiàn)實(shí)存在一些因素制約了厭氧消化的發(fā)展。
首先是協(xié)同問題。歐美很多項(xiàng)目都采用污泥與餐廚垃圾等城市有機(jī)廢棄物協(xié)同處理,可以更好地實(shí)現(xiàn)規(guī)模效益、經(jīng)濟(jì)效益、碳減排效益。然而,由于污泥和餐廚垃圾分屬不同管理部門,協(xié)同處置面臨部門職能條塊分割的現(xiàn)實(shí)難題。
泥質(zhì)也不可回避。中國(guó)污泥有機(jī)質(zhì)含量低、含砂量高,除少數(shù)大城市外,大部分城市收集系統(tǒng)是雨污合流,且管網(wǎng)質(zhì)量較差,導(dǎo)致傳統(tǒng)的污泥消化在中國(guó)難以獲得再生能源的效益,大部分用戶不得不放棄。
困擾污泥處理行業(yè)的另一個(gè)問題是,處置后的污泥該往何處去。在工業(yè)化與城市化并行發(fā)展初期,部分工業(yè)廢水進(jìn)入市政排水系統(tǒng),污泥含有重金屬和化學(xué)污染物,土地利用的風(fēng)險(xiǎn)較大。近年來,工業(yè)區(qū)與居住區(qū)逐步分離,市政污水處理廠污泥的有害物質(zhì)不斷減少。但是由于監(jiān)測(cè)和監(jiān)管能力不足,農(nóng)業(yè)部門依然不允許污泥制成的肥料進(jìn)入農(nóng)用土地。
污泥無害化污染的治理,政府應(yīng)該有成本;至于后面的甲烷利用、移動(dòng)森林的收益,應(yīng)該讓給市場(chǎng)主體,使它們?cè)谘h(huán)經(jīng)濟(jì)中有一些收益。
厭氧消化在溫室氣體減排方面的優(yōu)勢(shì)值得關(guān)注。中國(guó)污水處理廠每年產(chǎn)生約3000萬噸污泥(含水率80%),即使僅對(duì)10%的污泥進(jìn)行資源化利用,而非作為垃圾進(jìn)行填埋,每年亦可減少3.8億噸碳排放,這大約相當(dāng)于烏克蘭的排放量。
(鐘麗錦為世界資源研究所中國(guó)水項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,付曉天為該項(xiàng)目研究員。南方周末實(shí)習(xí)生秦楚喬亦有貢獻(xiàn)。本文僅為作者觀點(diǎn),不代表本報(bào)立場(chǎng))
欄目簡(jiǎn)介:專事環(huán)境產(chǎn)業(yè)商業(yè)評(píng)論。之所以“眼都綠了”,是因?yàn)槲覀冋驹诰G色的視角來度量這個(gè)世界。
來源:南方周末
“日本污泥處理是不惜代價(jià)”
中日污泥處理差距:至少二十年
發(fā)自:日本大阪 最后更新:2016-05-08 12:41:22來源:環(huán)境
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舞洲污泥處理中心講解員吉田很享受“污泥”與“城堡”的巨大反差在參觀者臉上造成的表情變化。(南方周末記者 譚暢/圖)
在日本大阪,舞洲污泥處理中心由政府投資建設(shè),日常運(yùn)營(yíng)完全依靠居民的污水管理費(fèi)。在一些地方,污泥焚燒制磚之后,除了補(bǔ)貼,政府優(yōu)先購買用于市政建設(shè)。在另一家污泥處理工廠,甚至負(fù)責(zé)人就是市長(zhǎng),政府部門協(xié)作極少“打架”。
名詞解釋
污泥碳化:通過加溫和加壓釋放污泥中的水分,同時(shí)最大限度地保留污泥中的碳質(zhì)。
污泥熔融:將污泥高溫熔化,再冷卻固化,這樣處理后的污泥熔渣性質(zhì)穩(wěn)定,重金屬和有毒物質(zhì)不會(huì)溶出。
2016年4月18日,一輛大巴停在了日本大阪市舞洲人工島上的一座“童話城堡”前。
69歲的講解員吉田先生穿著藍(lán)色工裝,將一臉錯(cuò)愕的中國(guó)參觀者迎進(jìn)了會(huì)議室。這座有著藍(lán)色煙囪、橙色外墻的“城堡”,是他們計(jì)劃參觀的舞洲污泥處理中心。每天,大阪市12座污水處理廠產(chǎn)生的約四千噸污泥(含水量98%),通過地下管道流入這里,經(jīng)過脫水、干燥、熔融,最后變成25噸無害的黑色顆粒狀熔渣。
自2007年建成以來,舞洲污泥處理中心已接待參觀者近兩萬人次。吉田很享受“污泥”與“城堡”的巨大反差在參觀者臉上造成的表情變化。
不過這一次,面對(duì)“中國(guó)青年豐田環(huán)境保護(hù)資助行動(dòng)”研修團(tuán)(以下簡(jiǎn)稱研修團(tuán))的連番發(fā)問,感到驚訝的反而是吉田。
“你們的問題,我有的答不出來。”吉田不明白,為什么比起污泥處理技術(shù)和工廠外觀,這群中國(guó)人更關(guān)心在他看來理所當(dāng)然的問題:“你們建設(shè)、運(yùn)營(yíng)的錢從哪里來”“你們廠是事業(yè)單位還是國(guó)有企業(yè)”“你們和政府關(guān)系怎么樣”“不同的政府主管部門會(huì)不會(huì)打架”……
吉田不知道,這些問題正是中國(guó)污泥處理與處置困境的癥結(jié)所在。
污泥是污水處理過程中形成的沉淀物,富含大量有毒有害物質(zhì)及重金屬。中國(guó)水處理產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期“重水輕泥”,住建部城建司水務(wù)處處長(zhǎng)曹燕曾表示,截至2014年底,中國(guó)近50%的城市污泥未做到無害化處理。
中日差距二十年
就在研修團(tuán)赴日的一周前,住建部城市建設(shè)司巡視員張悅宣布,環(huán)保部和住建部即將聯(lián)合發(fā)布通知,將污泥處理處置與減排核查正式捆綁,一旦無法核實(shí)污水處理廠污泥去向,將扣減污染物減排量。
“文件下來以后,大家會(huì)有一定壓力,但是壓力不是直接給各位污水處理廠廠長(zhǎng)的,是給城市政府。”張悅在一個(gè)污泥處理處置的研討會(huì)上表示,政策通過把污水處理廠的污泥納入總量減排核算,責(zé)任落實(shí)到地方政府,以此推動(dòng)污泥的無害化和減量化。
“污泥難題不是一天兩天了。”張悅感慨,“我們爭(zhēng)取把它作為一個(gè)重點(diǎn)工作,在十三五期間解決了。”
北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院副總工程師杭世珺至少已為此奔走呼吁了二十年。而中日在污泥處理上的差距,也“至少二十年”。
杭世珺在1980年代留學(xué)日本,研修城市污水處理。“那時(shí)候,日本的(污泥)焚燒爐都建得滿滿的了。”2016年4月14日,杭世珺對(duì)南方周末記者回憶。
日本最早的污泥處置方式是海洋投棄。在1920年代,日本第一座污水處理廠運(yùn)行過程中產(chǎn)生的污泥,就直接傾倒入海。
其后,日本污泥處理經(jīng)歷了自然干燥、脫水填埋等一系列演變。到1960年代,因?yàn)檎鞯乩щy,日本開始推進(jìn)能快速實(shí)現(xiàn)污泥減量化的焚燒技術(shù)。1977年成立了污泥處理調(diào)查委員會(huì),強(qiáng)調(diào)污泥的資源化和再利用。1996年,日本修改下水道法,要求公共下水道管理者用脫水、燃燒等方式實(shí)現(xiàn)污泥減量的同時(shí),應(yīng)當(dāng)盡量將污泥作為燃料或肥料實(shí)現(xiàn)再生利用。
據(jù)東京大學(xué)水環(huán)境控制研究室教授、日本下水道協(xié)會(huì)成員古米弘明介紹,近十年來,日本污泥年產(chǎn)生量變化不大。2010年,日本全國(guó)產(chǎn)業(yè)廢棄物總量約3.86億噸,含水率97%的污泥占約19%,約7471萬噸。
雖有污泥熔融、碳化等新技術(shù)出現(xiàn),但焚燒依然在日本占據(jù)主流。2008年,日本干污泥(經(jīng)過脫水等處理后的污泥)年產(chǎn)量220萬噸,其中焚燒灰渣占68%。
在進(jìn)行減量處理的同時(shí),日本很注重污泥的再生利用。
日本2014年度下水道新技術(shù)研究所年報(bào)顯示,污泥有效利用率從1988年的15%,已提高到2010年的78%,2011年37%的污泥用于制作建筑材料。
“污泥處理在中國(guó)的演變過程跟日本很相似,但中日的差距主要不是技術(shù)。”杭世珺表示。
中節(jié)能博實(shí)(湖北)環(huán)境工程技術(shù)股份有限公司總經(jīng)理錢鳴亦有類似觀點(diǎn),該公司2008年引進(jìn)日本的污泥碳化技術(shù)。“日本下水道協(xié)會(huì)把碳化作為替代熔融和焚燒的技術(shù),是比較先進(jìn)的。我們?cè)谝M(jìn)時(shí)也根據(jù)中國(guó)污泥狀況做了改進(jìn)。技術(shù)不是問題。”錢鳴謹(jǐn)慎地說,“但是,在推廣過程中還是有一些障礙、一些困惑。”
“我們完全沒考慮要掙錢”
錢鳴遇見的障礙,首先就是污泥處理處置的費(fèi)用不足。
“國(guó)家在技術(shù)政策中明確指出,污泥(處理處置)的費(fèi)用在污水處理費(fèi)中代收,但代收多少?zèng)]有明確界定。既然不明確,政府也就不論技術(shù)好壞,反正哪個(gè)方法便宜,就先用哪個(gè)對(duì)付一下。”錢鳴告訴南方周末記者,“很多運(yùn)營(yíng)污水處理的公司喊窮,現(xiàn)在污水處理費(fèi)都不夠,還拿多少給污泥呢?”
“我們運(yùn)行靠的也是居民的污水處理費(fèi)。”在舞洲污泥處理中心,南方周末記者將錢鳴的困惑轉(zhuǎn)告吉田,得到這樣的回答,“我們完全沒有考慮要掙錢。我們收的(家庭月用水量)10立方米以內(nèi)550日元(不含稅,約33.6元人民幣)就是根據(jù)運(yùn)營(yíng)成本核算好的,再向居民收取。”
舞洲污泥處理中心的建設(shè)費(fèi)用為620億日元,其中六成來自日本國(guó)家政府,四成來自大阪政府。建成以后,其日常運(yùn)營(yíng)費(fèi)用不再依靠國(guó)家補(bǔ)貼。
在日本,居民需按月用水量交納水道費(fèi)和下水道費(fèi),后者相當(dāng)于中國(guó)居民水價(jià)中的污水處理費(fèi)。大阪市水道局網(wǎng)站顯示,當(dāng)家庭月用水量在10立方米以內(nèi)時(shí),水道費(fèi)為1026日元,下水道費(fèi)為594日元(含稅)。在10至20立方米之間,下水道費(fèi)為66日元/噸(約合人民幣4.04元)。
“大阪的污水處理費(fèi)在日本各大城市中是最低的。”吉田強(qiáng)調(diào)了兩次。但這個(gè)數(shù)字已足夠讓他的中國(guó)同行羨慕——中國(guó)一家產(chǎn)業(yè)研究機(jī)構(gòu)的水價(jià)數(shù)據(jù)庫顯示,目前全國(guó)36個(gè)省會(huì)城市及計(jì)劃單列市的污水處理費(fèi)平均為0.82元/噸。
和中國(guó)一樣,日本的污泥處理費(fèi)被包含在污水處理費(fèi)中。日本國(guó)土交通省數(shù)據(jù)顯示,2012年日本下水道維持管理費(fèi)共9008億日元,污泥處理費(fèi)占5%,即450.4億日元(約27.52億元人民幣)。
“中國(guó)排水費(fèi)(即污水處理費(fèi))就這么一點(diǎn),污泥處理費(fèi)高了就吃不消。排水費(fèi)要提高,自來水費(fèi)就得上去,那就要開聽證會(huì),老百姓又可能不理解你。”上海交通大學(xué)固體廢棄物處理處置技術(shù)研究所所長(zhǎng)朱南文告訴南方周末記者,上海一座污水處理廠和某水泥集團(tuán)談一個(gè)污泥建材化利用項(xiàng)目,談了七八年也沒開建,“就是價(jià)格談不來”。
朱南文研究過大阪市對(duì)污泥建材化利用項(xiàng)目的支持機(jī)制。大野污水污泥處理廠(除了舞洲,大阪另外一個(gè)污泥處理工廠)用污泥焚燒灰制造透水性磚,政府除了按照污泥填埋的同等價(jià)格進(jìn)行補(bǔ)貼外,還會(huì)優(yōu)先購買用于市政建設(shè),保證銷路。“日本的整套體系都設(shè)計(jì)好了,不會(huì)卡在哪個(gè)環(huán)節(jié)。”朱南文說。
“日本污泥處理是不惜代價(jià),他們的工程建設(shè)成本和運(yùn)行費(fèi)用其實(shí)比我們高多了。”錢鳴表示。
而在中國(guó),污泥處理處置費(fèi)用該誰出,還是一筆糊涂賬。張悅的意見或許代表了目前的政策思路:“(污泥)無害化治理,政府應(yīng)該承擔(dān)成本。”
“體制差別,沒法借鑒”
“原來,吉田是公務(wù)員!”就舞洲污泥處理中心的性質(zhì)糾纏了將近二十分鐘以后,研修團(tuán)終于搞清楚了吉田的身份。
舞洲污泥處理中心隸屬于大阪市建設(shè)局下水道部,但負(fù)責(zé)運(yùn)營(yíng)的是一個(gè)共同企業(yè)體。目前的工作人員共有85人,其中9人是大阪市建設(shè)局的公務(wù)員,包括吉田在內(nèi)。
吉田聽不懂國(guó)有企業(yè)和事業(yè)單位的區(qū)別,而污泥處理廠和政府的關(guān)系問題,對(duì)他而言也過于微妙。他只能一遍又一遍地解釋:“我們是屬于大阪市的,但為了更好地運(yùn)營(yíng),有專門的運(yùn)營(yíng)單位。”
在中國(guó),作為第一個(gè)將污泥碳化技術(shù)投入商業(yè)化運(yùn)營(yíng)的企業(yè)負(fù)責(zé)人,錢鳴不僅要處理和政府的關(guān)系,還要處理和政府不同部門之間的關(guān)系。
“日本的污泥處理,協(xié)同性做得好。比如將污泥和餐廚垃圾協(xié)同進(jìn)行厭氧處理,咱們國(guó)內(nèi)也有幾個(gè)項(xiàng)目,但在實(shí)際操作中總有些瓶頸突破不了。垃圾屬于城管部門的,市政污泥屬于水務(wù)部門,污水處理廠建設(shè)屬于住建部,監(jiān)管又歸環(huán)保部,不在一個(gè)體系里面,怎么協(xié)同?”
有一次,錢鳴在日本秋田市參觀了幾個(gè)固廢處理中心。在其中一個(gè)推行污泥與餐廚垃圾焚燒協(xié)同發(fā)電的處理中心,他很感慨:“你知道這個(gè)中心的主任是誰嗎?就是秋田市的市長(zhǎng)!市長(zhǎng)是處理中心的一把手,下面的管理體制就比較簡(jiǎn)單了。”
在杭世珺看來,目前中國(guó)污泥處理處置最嚴(yán)峻的問題,不是缺少經(jīng)濟(jì)杠桿。“這不是我一個(gè)專家的意見,大家都認(rèn)為后門堵死了。”
管理上政出多門。例如目前我國(guó)建設(shè)部門在污泥處置上鼓勵(lì)土地利用。“問題是,農(nóng)業(yè)部不讓污泥進(jìn)土地。建設(shè)部門有擬定標(biāo)準(zhǔn),但農(nóng)業(yè)部不認(rèn)。東北一個(gè)污泥堆肥廠做得很好,但沒出路。”杭世珺研究了一輩子污水和污泥,參與了許多標(biāo)準(zhǔn)制定,她將中國(guó)污泥處理的癥結(jié)歸為政府部門間的阻力太大。
赴日研修團(tuán)中有一位媒體人。在參觀舞洲污泥處理中心之前,他想寫一篇文章介紹日本的污泥處理處置經(jīng)驗(yàn)。但參觀結(jié)束后,他放棄了這個(gè)念頭:“體制差別太大,沒法借鑒。”
(感謝中國(guó)青年豐田環(huán)境保護(hù)資助行動(dòng)的支持)