推動污泥無害化處理和資源化利用,是深入打好污染防治攻堅戰(zhàn),實現(xiàn)減污降碳協(xié)同增效,建設美麗中國的重要舉措。結(jié)合《城鎮(zhèn)生活污水處理設施補短板強弱項實施方案》《“十四五”城鎮(zhèn)污水處理及資源化利用發(fā)展規(guī)劃》《關(guān)于推進污水資源化利用的指導意見》,國家發(fā)展改革委、住房城鄉(xiāng)建設部、生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合印發(fā)《污泥無害化處理和資源化利用實施方案》(發(fā)改環(huán)資〔2022〕1453號,以下簡稱《實施方案》),對于加快補齊污泥處理短板,提高污泥無害化處理和資源化利用水平,具有重要指導作用。
一、我國污泥無害化處理和資源化利用存在的主要問題
污泥作為污水處理的過程產(chǎn)物,富集了污水中30%-50%有機物和污染物質(zhì),具有“污染”和“資源”雙重屬性,如果沒有得到有效的處理,將造成嚴重的環(huán)境污染與資源浪費,污水處理設施的減排效益將大打折扣。
近年來,隨著全社會對污泥問題的關(guān)注,國家制定了一系列標準規(guī)范,發(fā)布了有關(guān)規(guī)劃和政策,加大了科技研發(fā)的持續(xù)投入,驅(qū)動了污泥管理逐步從“重水輕泥”向“泥水并重”轉(zhuǎn)變,建設了一批示范工程,污泥技術(shù)和裝備能力得到了大幅提升,有效支撐了我國污泥處理行業(yè)發(fā)展。但由于我國污泥處理處置起步較晚,污泥產(chǎn)量逐年增加,減污降碳協(xié)同增效的要求不斷提升,污泥難題還未得到徹底解決,對標水務行業(yè)整體發(fā)展水平差距較大,其主要存在以下問題。
(一)污泥泥質(zhì)差,污泥處理處置難度大。我國污泥存在有機質(zhì)含量低、含砂量高的泥質(zhì)特點,直接影響了厭氧消化生物處理效率和熱化學處理的能耗水平,進而增加了我國污泥處理處置的難度。此外,我國部分城市污水廠進水中含有工業(yè)廢水,導致污泥中重金屬含量偏高,增加了污泥土地利用的風險。
(二)工作起步晚,資金投入不到位,處理處置能力不足。我國對污水處理制定了嚴格的排放標準,但對污泥處理重視不夠,起步較晚,投資和運行資金嚴重不足,沒有做到污水污泥處理設施的同步規(guī)劃、同步建設,造成現(xiàn)有污泥設施處理能力缺乏。大部分污水廠污泥僅在廠區(qū)內(nèi)實現(xiàn)了濃縮脫水,脫水污泥采用填埋或簡單處置的方式,無害化處理和資源化利用水平低,與行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展目標差距較大。
(三)土地利用受限,污泥出路尚未完全打通。解決污泥出路問題是打通污泥處理處置全鏈條的關(guān)鍵。污泥處置的方式主要有填埋、建材利用和土地利用。目前,脫水填埋依然是我國污泥的主要處置方式,但污泥填埋會占用大量土地資源,造成二次污染和資源浪費,并釋放大量溫室氣體,部分經(jīng)濟發(fā)達城市面臨無地可埋的困局。建材利用需要對污泥進行干化焚燒或協(xié)同焚燒處理,以實現(xiàn)污泥的礦化和無害化。由于污泥含水率較高、有機質(zhì)含量低、熱值不高,導致焚燒存在投資運行成本高、尾氣排放要求嚴格、鄰避效應突出等問題。土地利用是污泥生態(tài)化處置的重要消納路徑,是美國、英國等國家及歐盟大部分地區(qū)最重要的處置方式,但由于意識、標準銜接、處理水平等原因,我國污泥土地利用比例還較低。
二、推進污泥無害化處理和資源化利用的主要措施
針對我國污泥處理處置的難題,《實施方案》提出,到2025年,城市污泥無害化處置率達到90%以上,地級及以上城市達到95%以上,基本形成設施完備、運行安全、綠色低碳、監(jiān)管有效的污泥無害化資源化處理體系,明確要優(yōu)化污泥處理結(jié)構(gòu),提升現(xiàn)有設施效能,補齊設施缺口,強化過程監(jiān)督管理,完善多方保障機制,為推動解決當前污泥處理處置相關(guān)問題提出了系列措施。
一是因地制宜選擇處理方式!秾嵤┓桨浮访鞔_了污泥處理處置技術(shù)路線選擇的基本原則。污泥處理處置應遵循“綠色、循環(huán)、低碳、生態(tài)”理念,結(jié)合各地污泥總體規(guī)劃、自然地理條件、環(huán)境承載能力和經(jīng)濟發(fā)展水平等實際情況,根據(jù)處置的方式來確定污泥處理單元的組合,因地制宜合理選擇污泥處理處置全鏈條技術(shù)路線。
二是積極推廣污泥土地利用!秾嵤┓桨浮诽岢,要鼓勵將城鎮(zhèn)生活污水處理廠產(chǎn)生的污泥經(jīng)厭氧消化或好氧發(fā)酵處理后,作為肥料或土壤改良劑,用于國土綠化、園林建設、廢棄礦場以及非農(nóng)用的鹽堿地和沙化地。這一措施對污泥出路的瓶頸問題解決至關(guān)重要,符合減污降碳及資源循環(huán)的發(fā)展方向。污泥含有豐富的有機質(zhì)和氮磷營養(yǎng)物質(zhì),我國土壤礦化有機質(zhì)缺乏,污泥規(guī)范處理后是一種很好的營養(yǎng)土或土壤改良劑,對具備土地消納條件的地區(qū),特別是對于經(jīng)濟欠發(fā)達、土地資源豐富的地區(qū),應鼓勵土地利用?紤]到污泥含有大量易腐敗物質(zhì)和病原菌,在進行土地利用之前,必須進行厭氧或好氧生物穩(wěn)定化處理,實現(xiàn)污泥易腐有機物和病原菌的削減,以提升污泥穩(wěn)定化、衛(wèi)生化水平。此外,應在源頭上確保污泥品質(zhì),對于有毒有害工業(yè)廢水混入產(chǎn)生的污泥,應杜絕進行土地利用,以保障土地利用的安全性。
三是合理壓減填埋規(guī)模。污泥填埋占用土地,浪費資源,存在二次污染風險,并產(chǎn)生大量溫室氣體,因此發(fā)達國家已禁止脫水污泥進入填埋場。我國污泥處理處置起步較晚,部分地區(qū)仍以填埋為主要處置方式。考慮到我國不同地區(qū)自然地理條件、環(huán)境承載能力和經(jīng)濟發(fā)展水平差異,《實施方案》提出,東部地區(qū)城市、中西部地區(qū)大中型城市以及其他地區(qū)有條件的城市,積極采用資源化利用等替代處理方案,逐步限制污泥填埋處理;暫不具備土地利用、焚燒處理和建材利用條件的地區(qū),在污泥滿足含水率小于60%的前提下,可采用衛(wèi)生填埋處置。這一措施明確了污泥填埋是一種過渡性或應急性的處置方式,符合我國現(xiàn)階段的實際情況。
四是有序推進污泥單獨焚燒或協(xié)同焚燒。污泥焚燒可實現(xiàn)有機物的礦化、污染物的去除、深度減量和熱能回收利用,焚燒灰渣可作為建材利用,污泥焚燒是一種有效的末端處理處置方式,特別是對于人口密集、土地資源緊缺、土地利用泥質(zhì)受限,且經(jīng)濟條件較好的城市。由于污泥焚燒投資運行成本較高,尾氣排放要求嚴格,存在一定的鄰避效應,因此污泥焚燒要因地制宜考慮采用單獨焚燒或協(xié)同焚燒。對于污泥產(chǎn)生量大、土地資源緊缺、經(jīng)濟條件較好的地區(qū),應鼓勵建設污泥單獨焚燒設施,污泥單獨焚燒要考慮系統(tǒng)能量的優(yōu)化,以提高污泥熱能利用效率。對于具備協(xié)同焚燒條件的地區(qū),可采用協(xié)同焚燒的方式,發(fā)揮協(xié)同效益。但要關(guān)注添加污泥后對焚燒系統(tǒng)煙氣污染控制及產(chǎn)品質(zhì)量,以及垃圾焚燒廠、火力發(fā)電廠、水泥窯設施的產(chǎn)能、添加比例要求、檢修或停產(chǎn)等因素對污泥處理處置的影響,做好預案,保障污泥出路暢通和污水廠的穩(wěn)定運行。
五是加大推廣污泥能量和物質(zhì)回收利用。污泥中的能源和物質(zhì)的回收利用是實現(xiàn)污水廠減污降碳協(xié)同增效的重要途徑。從能量回收的角度,積極推廣污泥(協(xié)同)厭氧消化回收生物質(zhì)能、沼氣熱電聯(lián)產(chǎn)或提純并網(wǎng),并推廣污水源熱泵、光伏發(fā)電等技術(shù),實現(xiàn)污水污泥能量協(xié)同利用。從物質(zhì)循環(huán)的角度,應積極推廣污泥穩(wěn)定化產(chǎn)物土地利用、焚燒灰渣建材利用、氮磷營養(yǎng)物質(zhì)的回收利用,特別要關(guān)注不可再生的戰(zhàn)略性磷資源的回收。積極鼓勵污泥綠色固液分離、高效厭氧/好氧、高參數(shù)焚燒、熱解碳化、水熱轉(zhuǎn)化等資源化新技術(shù)的開發(fā)。
三、統(tǒng)籌污泥處理設施存量提升和增量建設
一是提升現(xiàn)有設施效能。近年來,我國建設了一批污泥處理工程,但是對于現(xiàn)有工程設施的運行狀況缺乏評估,部分污泥處理設施的運行效能有待提升。因此,《實施方案》提出建立健全污泥處理設施普查建檔制度,摸清現(xiàn)有污泥設施綜合效能,對不滿足要求的處理設施進行升級改造。污水處理設施改擴建時,如廠區(qū)空間布局允許,應同步建設污泥減量化、穩(wěn)定化處理設施,以實現(xiàn)污泥與污水處理設施的同步提質(zhì)增效。
二是補齊設施缺口。《實施方案》充分考慮我國的實際情況,提出了具體舉措。首先,污水管網(wǎng)建設會直接影響污水處理廠進水水質(zhì),進而影響污泥泥質(zhì)。因此,加快補齊管網(wǎng)短板,解決部分污水處理廠進水生化需氧量濃度偏低的問題,以提升污泥有機質(zhì)含量和污泥品質(zhì),對污泥處理處置至關(guān)重要。其次,我國污泥處理處置起步較晚,沒有做到污水和污泥處理設施的統(tǒng)籌規(guī)劃。對于新建污水廠,應按照泥水同步的要求,同步配建污泥減量化穩(wěn)定化無害化處理設施,也可考慮作為集中式污泥處理設施,協(xié)同處理周邊地區(qū)已建污水廠的污泥,補齊我國污泥穩(wěn)定化無害化處理的短板。此外,由于我國污泥有機質(zhì)含量較低,應積極鼓勵推廣污泥與城鄉(xiāng)有機質(zhì)(餐廚垃圾、家庭廚余等)協(xié)同厭氧消化處理-生物質(zhì)能回收-沼渣土地利用方式,提高處理設施的綜合效益。
四、強化過程管理,完善保障措施
為保障污泥無害化處理和資源化利用工作的順利推進,《實施方案》提出了多項管理和保障措施,如強化有毒有害物質(zhì)的源頭管控,確保污泥泥質(zhì)符合要求;強化產(chǎn)生、運輸、處理全流程信息化管理,實現(xiàn)精細化監(jiān)管,嚴禁偷排、隨意傾倒;壓實城鎮(zhèn)污水、污泥處理企業(yè)的直接責任,確保污泥依法合規(guī)處理;重點突破共性和關(guān)鍵技術(shù)裝備,健全污泥無害化處理及資源化利用標準體系;推動建立與污泥無害化穩(wěn)定化處理效果掛鉤的按效付費機制,完善污泥資源化產(chǎn)品市場化定價機制;各級政府建立完善多元化的資金投入保障機制,引導社會資金參與污泥處理設施建設和運營,推動符合條件的規(guī)模化污泥集中處理設施項目發(fā)行基礎設施領(lǐng)域不動產(chǎn)投資信托基金(REITs)。相關(guān)措施從組織、財政、管理等方面為《實施方案》的落地實施提供了有力保障。(戴曉虎 同濟大學環(huán)境科學與工程學院教授,城市污染控制國家工程研究中心主任)
原標題:《泥水并重 因地制宜 以無害化為目標、資源化為手段補齊污泥短板——《污泥無害化處理和資源化利用實施方案》解讀之五》