近年來隨著環(huán)境容量的減少，環(huán)保意識(shí)的提高，環(huán)境監(jiān)管的趨嚴(yán)，污泥處理處置市場(chǎng)巨大。但是，污泥處理處置的技術(shù)路線、管理模式、產(chǎn)業(yè)鏈還沒有形成經(jīng)濟(jì)有效的固定模式。在2019(第十一屆)上海水業(yè)熱點(diǎn)論壇上，中信環(huán)境技術(shù)有限公司(以下簡(jiǎn)稱“中信環(huán)境技術(shù)”)技術(shù)總監(jiān)劉建林博士以“探索新形勢(shì)下污泥處理處置解困之路”為主題，分享了中信環(huán)境技術(shù)的在污泥處理處置方面的經(jīng)驗(yàn)和布局，建議提倡源頭減量，采用分散式的污泥處理工藝，在污水廠內(nèi)做到最大減量。其次，污泥能源化、資源化是大方向，但是要平衡全產(chǎn)業(yè)鏈的總成本。污泥的市場(chǎng)現(xiàn)狀為新技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)造了契機(jī)，行業(yè)要大力開發(fā)和應(yīng)用高效低耗新技術(shù)。
中信環(huán)境技術(shù)的五大環(huán)保業(yè)務(wù)領(lǐng)域
以下內(nèi)容根據(jù)劉建林現(xiàn)場(chǎng)分享整理：
劉建林博士
污泥處理處置面臨的困境與挑戰(zhàn)
由于長(zhǎng)期以來行業(yè)內(nèi)“重水輕泥”現(xiàn)象的存在，污泥的處理處置問題一直未得到很好的解決，也有行業(yè)人士指出，污泥的問題簡(jiǎn)直是年年談，但年年在。劉建林認(rèn)為，目前我國(guó)污泥處理處置主要存在三大困境：
一，污泥的產(chǎn)生量正逐年增加。據(jù)E20研究院數(shù)據(jù)顯示，2020年城鎮(zhèn)濕污泥產(chǎn)生量將攀升至5292萬噸。
二，污泥處理處置路線看似有很多選擇，但是受諸多客觀因素限制，實(shí)際上可選的路線很有限。如我國(guó)的污泥處理處置技術(shù)路線基本成熟，然而污泥處置存在的問題卻越來越嚴(yán)峻。
三，污泥處理處置成本呈上漲趨勢(shì)。以2017年全國(guó)濕污泥產(chǎn)生量11.86萬噸/日為標(biāo)的，按成本相對(duì)較高的處理工藝焚燒方式進(jìn)行測(cè)算(建設(shè)費(fèi)用50萬元/噸)，也只需累計(jì)投入約593億元。但根據(jù)住建部統(tǒng)計(jì)年鑒中的數(shù)據(jù)顯示， “十二五”期間我國(guó)污泥的固定資產(chǎn)投資只有110億元，僅完成了31.7%的指標(biāo)，預(yù)計(jì)“十三五”末投資額達(dá)到113億元，仍然不能完成目標(biāo)投資。
隨著污泥處理處置問題的日益突出，行業(yè)內(nèi)對(duì)污泥問題的重視程度也在不斷強(qiáng)化，在政策的大力推動(dòng)下，污泥處理處置也在不斷掙脫以往的束縛。但劉建林也指出，這對(duì)污泥處理處置來說既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。
第一個(gè)挑戰(zhàn)是污泥最終的出路問題。污泥處理的最終產(chǎn)物，無論作為廢棄物，還是作為資源，都要最終進(jìn)入環(huán)境，有個(gè)相對(duì)長(zhǎng)期的棲身之處，穩(wěn)定而無害。但由于運(yùn)輸距離的限制，一般需要在當(dāng)?shù)亟鉀Q。劉建林表示，這就需要考慮到當(dāng)?shù)氐臈l件以及可持續(xù)性問題。如焚燒處理，就要考慮當(dāng)?shù)厥欠裼邪l(fā)電廠或者水泥窯廠;填埋處置，就要考慮土地可供填埋利用的可持續(xù)時(shí)間。
第二個(gè)挑戰(zhàn)是產(chǎn)業(yè)鏈的完善。污泥的源頭是污水，從污水的產(chǎn)生、收集、傳輸、處理到污泥的廠內(nèi)處理、廠外處理及處置，涉及多方參與，各自利益和重點(diǎn)不同，很難形成一個(gè)完整的產(chǎn)業(yè)鏈條。如污泥農(nóng)用市場(chǎng)，雖然《農(nóng)用污泥污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》已于今年6月1日正式實(shí)施，但污泥農(nóng)用長(zhǎng)期以來的困境在于“肥料登記證”的獲取。與農(nóng)業(yè)部的現(xiàn)行有機(jī)肥標(biāo)準(zhǔn)(NY525-2012)相比，新污泥農(nóng)用污染物控制標(biāo)準(zhǔn)(A級(jí))在多個(gè)指標(biāo)要求上尚有距離�！稑�(biāo)準(zhǔn)》具體實(shí)施落地還有很長(zhǎng)的路要走。
第三個(gè)挑戰(zhàn)是經(jīng)濟(jì)性的挑戰(zhàn)。污泥從產(chǎn)生那天起，就是“負(fù)資產(chǎn)”。無論是能源化還是資源化，增加的價(jià)值與處理成本相比都是比較小的。那么這個(gè)“成本”由誰來承擔(dān)也是目前行業(yè)內(nèi)較常討論的話題。
污泥處理處置的新技術(shù)路線探索
事實(shí)上，我國(guó)污泥處理處置早已形成了幾條主流技術(shù)路線，如深度脫水+填埋技術(shù)(過渡性)、干化焚燒+填埋/再利用、好氧發(fā)酵+土地利用、厭氧消化+干化+土地利用。
論壇現(xiàn)場(chǎng)，劉建林分享了一張摘自Global Water Intelligence的圖表，該圖表對(duì)污泥處理處置的技術(shù)方向做了簡(jiǎn)單的總結(jié)：第一種是資源化利用，如土地利用或者農(nóng)用。第二種是填埋，這也是目前行業(yè)內(nèi)比較常用的方式之一。第三種是焚燒，焚燒實(shí)際上是對(duì)污泥的減量化處置，相對(duì)是最安全和最穩(wěn)定的，對(duì)環(huán)境來講也是最好的選擇，但是成本也很高。第四種是能源化，傳統(tǒng)的能源化方向主要是厭氧消化，沼氣用來發(fā)電或者是用來作為污泥干化的熱源。第五種是新技術(shù)方向。
過去幾十年，發(fā)達(dá)國(guó)家也有很多污泥處理處置的經(jīng)驗(yàn)可以參考，劉建林介紹，發(fā)達(dá)國(guó)家的污泥處理處置大概經(jīng)歷了三個(gè)階段：
第一階段，污泥資源化處置，將污泥作為肥料，用于種植、土壤改良等，但由于污泥中存在已知和未知污染物的危害的不確定性，所以在歐洲國(guó)家也有禁止的做法。
第二階段，污泥的能源化處置，主流工藝是厭氧消化，厭氧最大的特點(diǎn)就是有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化率比較低，特別是在國(guó)內(nèi)的污泥當(dāng)中，無機(jī)質(zhì)含量比較高，有機(jī)質(zhì)含量少的情況下，這不是一個(gè)好的選項(xiàng)。
第三階段，目前在發(fā)達(dá)國(guó)家提倡污泥能源化還有資源化。但劉建林也提出了幾個(gè)問題：首先要能源化，在整個(gè)污泥的處理過程當(dāng)中，能量是否能夠?qū)崿F(xiàn)自平衡?第二，資源化的產(chǎn)品有多少市場(chǎng)價(jià)值?第三，污泥處理過程代價(jià)是多少?第四，是否有完整的產(chǎn)業(yè)鏈?
劉建林表示，污泥處理的本質(zhì)在于，以盡可能低的成本減少污泥的量。他用一張圖詳細(xì)剖析了污泥的組成和減量措施(如下圖)：
他指出，污泥減量措施如果依據(jù)污泥的組分大概可以分為三類：
第一類是無機(jī)物。主要污泥減量措施包括源頭治理，例如雨污分流、海綿城市、減少泥沙等，水處理工藝減少投加混凝、除磷藥劑，污泥處理過程中減少脫水藥劑用量。
第二類是有機(jī)物。污泥減量措施是，水處理過程中一般是減少活性污泥產(chǎn)量，泥處理過程中采用厭氧消化、好氧堆肥、裂解、焚燒等技術(shù)。
第三類是水。在污泥泥處理過程中常常采用機(jī)械脫水和干化減量。
對(duì)于污泥處理處置，劉建林也提出了一個(gè)新的技術(shù)思路：
首先，比較可行的就是在污水廠內(nèi)實(shí)現(xiàn)最大減量和穩(wěn)定化，在傳統(tǒng)機(jī)械脫水的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步處理，減少有機(jī)質(zhì)的含量，同時(shí)提倡分散式的處理措施，一步到位，縮短產(chǎn)業(yè)鏈。
其次，可以采用污泥源頭減量的污水處理工藝，現(xiàn)在用的比較多的就是MBR工藝，污泥旁路處理，實(shí)現(xiàn)污泥減量和釋放反硝化碳源。
第三，采用低能耗的污泥干化和穩(wěn)定化技術(shù)，比如低溫碳化技術(shù)和污泥熱解技術(shù)，這些都值得行業(yè)探討。
典型案例分析：濰坊市污水廠污泥無害化處置項(xiàng)目
結(jié)合污泥處理處置的技術(shù)探索思路，中信環(huán)境技術(shù)也在實(shí)踐案例中做了大量的探索和實(shí)踐。劉建林在論壇現(xiàn)場(chǎng)也分享了典型項(xiàng)目“濰坊市污水廠污泥無害化處置項(xiàng)目”的運(yùn)行情況。
該項(xiàng)目由中信環(huán)境技術(shù)投資、建設(shè)和運(yùn)營(yíng)。2017年4月建成投產(chǎn)， 占地179畝，投資2.2億元。設(shè)計(jì)規(guī)模為處理700噸/天(80%含水率)市政污泥，實(shí)際處理量600-700噸/天。污泥處理實(shí)際運(yùn)行成本150 元/噸泥， 。項(xiàng)目采用“污泥調(diào)質(zhì)-板框壓濾-好氧發(fā)酵-深度加工”的工藝路線，并且配有污水處理和生物除臭系統(tǒng)。
劉建林介紹，經(jīng)過好氧發(fā)酵處理后的污泥含水率達(dá)到40%以下，可作為土壤改良劑和營(yíng)養(yǎng)土(符合城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置農(nóng)用泥質(zhì)(CJ/T309-2009))B級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。目前熟料作為鹽堿地的土壤改良劑。深度加工后可以作為農(nóng)用肥料，但是存在現(xiàn)實(shí)困難。
同時(shí)，劉建林也分享了項(xiàng)目的工藝路線和特色：
一是，污泥調(diào)質(zhì)。根據(jù)收集到的泥的不同泥質(zhì)，先用污泥脫水液(污水)處理系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余污泥將進(jìn)料污泥的含水率從80%稀釋到95-96%， 投加藥劑，從而有利于污泥在調(diào)質(zhì)池內(nèi)通過攪拌達(dá)到有效均質(zhì)。
二是，板框壓濾。板框壓濾后的污泥含水率60%左右，冬季60-65%。采用在線水洗和酸洗工藝對(duì)濾布進(jìn)行維護(hù)，延長(zhǎng)使用壽命。劉建林介紹，該板框壓濾的優(yōu)勢(shì)在于，濾布在線酸洗，濾布無需要拆下來離線酸洗。
三是，污泥切碎和配料合成。將脫水后的污泥切碎成25-75毫米，目的是為了使好氧發(fā)酵時(shí)材質(zhì)疏松促進(jìn)有效曝氣。如果污泥脫水后含水率高于60%，現(xiàn)場(chǎng)主要使用發(fā)酵后的污泥熟料反混， 以保證物料的疏松度，提高曝氣效率。也使用秸稈玉米芯作為輔料混合。
四是，好氧發(fā)酵�，F(xiàn)場(chǎng)28條廊道，分別獨(dú)立進(jìn)行好氧發(fā)酵，好氧發(fā)酵的停留時(shí)間21-23天(夏天)或者28-31天(冬天)。
劉建林表示，近年來隨著環(huán)境容量的減少，環(huán)保意識(shí)的提高，環(huán)境監(jiān)管的趨嚴(yán)，污泥處理處置市場(chǎng)巨大。但是，污泥處理處置的技術(shù)路線、管理模式、產(chǎn)業(yè)鏈還沒有形成經(jīng)濟(jì)有效的固定模式。建議提倡源頭減量，采用分散式的污泥處理工藝，在污水廠內(nèi)做到最大減量。其次，污泥能源化、資源化是大方向，但是要平衡全產(chǎn)業(yè)鏈的總成本。污泥的市場(chǎng)現(xiàn)狀為新技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)造了契機(jī)，行業(yè)要大力開發(fā)和應(yīng)用高效低耗新技術(shù)。
