全球最大項(xiàng)目落地！污泥焚燒憑啥成為國(guó)內(nèi)主流工藝？
環(huán)保圈
垃圾處理
摘要：十年以前，有人問(wèn)我市政污泥應(yīng)該怎么處理？我會(huì)優(yōu)先推薦污泥堆肥、厭氧消化，因?yàn)檫@是傳統(tǒng)技術(shù)，成熟、循環(huán)、可持續(xù)。
作品來(lái)源：環(huán)保圈
作者：凱叔
全球最大污泥單獨(dú)焚燒項(xiàng)目落地
污泥焚燒成為國(guó)內(nèi)污泥主流處理工藝
十年以前，有人問(wèn)我市政污泥應(yīng)該怎么處理？我會(huì)優(yōu)先推薦污泥堆肥、厭氧消化，因?yàn)檫@是傳統(tǒng)技術(shù)，成熟、循環(huán)、可持續(xù)。地球環(huán)境不就是因?yàn)檠h(huán)才能持久不衰嗎？不就是因?yàn)槲⑸锏淖饔貌拍軐?shí)現(xiàn)自然物質(zhì)循環(huán)嗎？被我們視為有污染的有機(jī)固廢，其實(shí)是自然界好氧微生物、厭氧微生物的最佳“糧食”。在幾億年的發(fā)展中，地球正是靠著這些好氧微生物、厭氧微生物，才把落葉、動(dòng)物尸體、食物殘?jiān)�、排泄物等有機(jī)廢棄物轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的、可以被土壤吸收利用的物質(zhì)，才能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)循環(huán)。五年以前，有人問(wèn)我市政污泥應(yīng)該怎么處理？我會(huì)推薦他們首先選擇協(xié)同焚燒處理。對(duì)于發(fā)達(dá)城市，我還會(huì)建議他們選擇單獨(dú)焚燒處理。2010年以來(lái)，國(guó)家開(kāi)始重視市政污泥處理處置。經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展，污泥處理技術(shù)從“百花齊放”逐漸轉(zhuǎn)變成“一枝獨(dú)秀”。從“污泥堆肥、厭氧消化+土地利用”為主的技術(shù)路線，逐漸轉(zhuǎn)化成“干化、減量+協(xié)同焚燒、單獨(dú)焚燒”為主。今年5月，公眾號(hào)“奔跑的環(huán)保人”發(fā)表文章《世界最大污泥單獨(dú)焚燒項(xiàng)目——東莞》，閱讀量達(dá)到10萬(wàn)+，正說(shuō)明了大家對(duì)污泥焚燒的高度關(guān)注。據(jù)粗略估計(jì)，國(guó)內(nèi)有40多個(gè)污泥單獨(dú)焚燒項(xiàng)目，其中50%以上的項(xiàng)目是2020年以后開(kāi)始啟動(dòng)或投運(yùn)的，而且單個(gè)項(xiàng)目的日處理規(guī)模動(dòng)輒幾百噸，高則幾千噸。比如東莞污泥焚燒項(xiàng)目，設(shè)計(jì)處理能力項(xiàng)目一期規(guī)模2000噸/天（60%含水率），以80%含水率計(jì)，項(xiàng)目總規(guī)模5400噸/天，一期規(guī)模4000噸/天，是目前全球最大的污泥單獨(dú)焚燒項(xiàng)目。除此之外，上海、深圳、南京、常州、成都、青島、天津等地也都建設(shè)了大規(guī)模污泥單獨(dú)焚燒項(xiàng)目。事實(shí)上，污泥經(jīng)過(guò)脫水、干化后送到垃圾焚燒廠、燃煤電廠、水泥廠進(jìn)行協(xié)同焚燒處理，早已成為各大城市重要的處理處置方式，或應(yīng)急處理方式。比如，焚燒有可能產(chǎn)生二噁英類物質(zhì)，有致癌毒性，在環(huán)境中很難自然降解消除，因此，不管是垃圾焚燒還是污泥焚燒，都面臨嚴(yán)重的“鄰避效應(yīng)”，廣大居民往往“聞燒色變”，包括發(fā)達(dá)國(guó)家也都經(jīng)歷過(guò)這樣的問(wèn)題。政府為了解決這個(gè)問(wèn)題也是費(fèi)盡周折，像日本東京的武藏野垃圾焚燒廠，迫于民眾壓力，最終選址定在了市府對(duì)面，與政府隔路相對(duì)。
除此以外，污泥焚燒投資高、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用高、運(yùn)營(yíng)難度大，都是制約污泥焚燒發(fā)展的主要原因，有很多建設(shè)單位坦言：想燒但燒不起！那么，為什么現(xiàn)在污泥焚燒卻成為各大城市的主流污泥處理路線了呢？
雖然貴，但不得不用
污泥焚燒為何成為主流技術(shù)路線？
2011年，國(guó)家發(fā)布《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置技術(shù)指南（試行）》，曾經(jīng)給出幾條污泥處理的指導(dǎo)路線，讓地方遵循“因地制宜”的原則妥善選擇合適的技術(shù)路線和工藝。在十多年的發(fā)展過(guò)程中，污泥處理處置也從填埋為主，轉(zhuǎn)向“厭氧消化或好氧發(fā)酵后進(jìn)行土地利用”為主，現(xiàn)在又轉(zhuǎn)向“協(xié)同焚燒、干化焚燒”為主。之所以發(fā)生上面的轉(zhuǎn)變，有政策原因，也有出路問(wèn)題，還有需求變化等因素。1、填埋場(chǎng)飽和、環(huán)保督察倒逼地方不得不加強(qiáng)污泥處理處置國(guó)家很早就提出了污泥處理處置的相關(guān)要求政策，因各地發(fā)展不同、現(xiàn)狀不同，在落實(shí)時(shí)難易程度不同，為了保證污泥能穩(wěn)妥處理，減少污染，一些“過(guò)渡”政策應(yīng)運(yùn)而生。2010年，原環(huán)保部辦公廳《關(guān)于加強(qiáng)城鎮(zhèn)污水處理廠污泥污染防治工作的通知》環(huán)辦[157]號(hào)文要求：污水處理廠以貯存（即不處理處置）為目的降污泥運(yùn)出廠界的，必須降污泥脫水至含水率50%以下。
隨后，投資少、運(yùn)行費(fèi)用低的“板框加石灰深度脫水+外運(yùn)填埋場(chǎng)”成了主流的處理處置技術(shù)路線，大量的污泥經(jīng)過(guò)深度脫水后送往填埋場(chǎng)，但這也限制了污泥堆肥（污泥好氧發(fā)酵）、厭氧消化的發(fā)展。這個(gè)階段，進(jìn)行污泥焚燒的更是少之又少。不過(guò)，隨著城鄉(xiāng)環(huán)衛(wèi)一體化的發(fā)展，城鄉(xiāng)垃圾收運(yùn)量大幅增加，填埋場(chǎng)不堪重負(fù)，導(dǎo)致各地均出現(xiàn)了垃圾無(wú)處可去的境地，更不可能再接收污泥，多地面臨污泥無(wú)處可去的尷尬境地。近幾年，環(huán)保督察的污泥違法傾倒事件越來(lái)越多，也正說(shuō)明污泥處理處置的急迫性，這也讓地方不得不重視污泥處理處置的問(wèn)題。2021年1月，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《關(guān)于廢止、修改部分生態(tài)環(huán)境規(guī)章和規(guī)范性文件的決定》，決定對(duì)老的《關(guān)于加強(qiáng)城鎮(zhèn)污水處理廠污泥污染防治工作的通知(環(huán)辦〔2010〕157號(hào))》予以廢止。2022年國(guó)家發(fā)改委、住建部、生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合印發(fā)《污泥無(wú)害化處理和資源化利用實(shí)施方案》，也提出逐步限制污泥填埋規(guī)模。2、污泥堆肥后的產(chǎn)品無(wú)處可去，導(dǎo)致污泥堆肥廠舉步維艱和污泥填埋同步發(fā)展的還有污泥堆肥技術(shù)路線（也叫污泥好氧發(fā)酵），在2010年開(kāi)始陸續(xù)有幾個(gè)代表性項(xiàng)目進(jìn)行建設(shè)，包括鄭州、秦皇島、長(zhǎng)春、上海、唐山等地均建設(shè)了規(guī)模較大的污泥堆肥廠。在隨后的10年時(shí)間里，污泥堆肥項(xiàng)目一直在穩(wěn)步發(fā)展。對(duì)于規(guī)模較小、單純的市政污水處理廠而言，污泥量較少、污泥重金屬不超標(biāo)，是適合采用污泥堆肥工藝路線進(jìn)行處理的。經(jīng)過(guò)高溫好氧發(fā)酵處理后，污泥中的有機(jī)物被降解實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定化；發(fā)酵產(chǎn)生的高溫又可以對(duì)污泥進(jìn)行滅菌殺活，同時(shí)蒸發(fā)水分實(shí)現(xiàn)污泥減量。污泥發(fā)酵后的產(chǎn)品性狀、指標(biāo)和有機(jī)肥一致，進(jìn)行土地利用是很好的一種實(shí)現(xiàn)污泥減量化、穩(wěn)定化、資源化的途徑。但是，在實(shí)際執(zhí)行過(guò)程中，老百姓不認(rèn)可污泥有機(jī)肥，擔(dān)心仍然存在污染，導(dǎo)致污泥有機(jī)肥的銷路很差、產(chǎn)值很低。同時(shí)，相關(guān)部門對(duì)污泥有機(jī)肥的使用也缺少支持，導(dǎo)致污泥產(chǎn)品沒(méi)有出路，往往是經(jīng)過(guò)發(fā)酵處理后又送去填埋場(chǎng)，或者另外找地方處置。為污泥堆肥產(chǎn)品找出路，成了污泥堆肥廠最大的煩惱。除此以外，堆肥廠的環(huán)境差、臭味大、臭氣腐蝕性強(qiáng)，發(fā)酵過(guò)程需要添加秸稈等輔料的價(jià)格也較高，導(dǎo)致堆肥廠及周邊衛(wèi)生環(huán)境差、設(shè)備故障率高、運(yùn)行費(fèi)用高，給運(yùn)營(yíng)單位帶來(lái)不少麻煩。3、禁止污泥作為原料生產(chǎn)有機(jī)肥，成為壓垮污泥堆肥的最后一根稻草2021年，農(nóng)業(yè)部新的有機(jī)肥標(biāo)準(zhǔn)《有機(jī)肥料》NY525-2021開(kāi)始實(shí)施，標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定：禁止選用粉煤灰、鋼渣、污泥、生活垃圾、含外來(lái)入侵物種的物料和發(fā)來(lái)法規(guī)禁止的物料等存在安全隱患的禁用類原料生產(chǎn)有機(jī)肥。土地利用包括農(nóng)用、綠化、草地、土壤改良、土壤修復(fù)、礦山修復(fù)等等。污泥禁做有機(jī)肥，并沒(méi)有禁止進(jìn)行土地利用。但是大眾本就對(duì)污泥有機(jī)肥心存疑慮，禁用標(biāo)準(zhǔn)一出，更是雪上加霜，成為了壓垮污泥堆肥的最后“一根稻草”。最近幾年，新增污泥項(xiàng)目明顯減少。4、污泥厭氧消化不能根本解決污泥出路問(wèn)題，沼液也無(wú)處可去厭氧消化技術(shù)因其低碳、環(huán)保、循環(huán)可持續(xù)性，成為各國(guó)重要的有機(jī)固廢處理工藝。放眼全球，畜禽糞便、餐廚垃圾、市政污泥等領(lǐng)域厭氧消化都是主流處理工藝。甚至于日本東京的污泥焚燒廠，焚燒前也是先進(jìn)行厭氧消化處理提取甲烷后再去焚燒的。所以，在污泥處理一開(kāi)始，厭氧消化就是主推的處理工藝，北京、大連、青島、西安、無(wú)錫、濟(jì)南等地均上馬了污泥厭氧消化處理廠，后續(xù)各地也建設(shè)了很多污泥厭氧消化廠，工藝技術(shù)也是突飛猛進(jìn)，高溫?zé)崴狻⑸锼獾燃夹g(shù)革新速度很快。但是，國(guó)內(nèi)污泥有機(jī)質(zhì)普遍偏低，導(dǎo)致厭氧產(chǎn)生的沼氣量普遍偏低，有些項(xiàng)目還不夠自持加熱所需，這就造就了高投資、低產(chǎn)出的窘境。另外，沼渣的土地利用和污泥有機(jī)肥面臨同樣的出路問(wèn)題。沼液中含有大量的氨氮，不能還田灌溉，而需要經(jīng)過(guò)脫氮處理才能達(dá)標(biāo)排放，而生物脫氮技術(shù)還需要投加碳源。前面采用低碳環(huán)保的技術(shù)處理污泥，后端再通過(guò)投加碳源、曝氣的非環(huán)保方式處理氨氮，有點(diǎn)“自相矛盾”。而且國(guó)內(nèi)污泥含砂量大，設(shè)備磨損快、厭氧消化罐內(nèi)易沉積泥砂，導(dǎo)致污泥厭氧消化廠問(wèn)題頻出。總之，沼渣沼液的出路問(wèn)題、設(shè)備故障率高、運(yùn)行難度大、沼氣收益低等問(wèn)題，導(dǎo)致前期建設(shè)的污泥厭氧消化廠如今大多處于閑置狀態(tài)。5、“污泥圍城”導(dǎo)致污泥極度減量成為最大需求，污泥焚燒成為“雖貴，但不得不用的技術(shù)路線”在歷經(jīng)了各種技術(shù)路線的嘗試后，大家終歸選擇了能從根本解決污泥出路問(wèn)題，且能夠穩(wěn)定運(yùn)行的工藝路線，而不再把投資低、運(yùn)行費(fèi)低、資源化作為首選目標(biāo)。隨著環(huán)保督察力度加大，沒(méi)有建設(shè)污泥處理中心的地區(qū)、污泥設(shè)施運(yùn)行不穩(wěn)定、處理能力不足的地區(qū)，紛紛采取垃圾焚燒廠、燃煤熱電廠、水泥窯廠協(xié)同處理脫水污泥，臨時(shí)解決污泥問(wèn)題。大家也普遍認(rèn)可了污泥焚燒是極度減量、解決污泥出路問(wèn)題的根本技術(shù)路線。對(duì)中大城市而言，污泥焚燒成為“雖貴，但不得不用的技術(shù)路線”。2021年，國(guó)家發(fā)展改革委、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部印發(fā)《“十四五”城鎮(zhèn)污水處理及資源化利用發(fā)展規(guī)劃》[發(fā)改環(huán)資〔2021〕827號(hào)]，技術(shù)要求指出：鼓勵(lì)污泥能量資源回收利用，土地資源緊缺的大中型城市推廣采用“生物質(zhì)利用+焚燒”、“干化+土地利用”等模式，推廣將污泥焚燒灰渣建材化利用。2022年國(guó)家發(fā)展改革委、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部、生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合印發(fā)的《污泥無(wú)害化處理和資源化利用實(shí)施方案》［發(fā)改環(huán)資(2022)1453號(hào)］文件，要求：
到2025年，城市污泥無(wú)害化處置率達(dá)到90%以上，地級(jí)及以上城市達(dá)到95%以上，這對(duì)各地級(jí)市顯然造成了重大壓力。在處理方式上，鼓勵(lì)采用厭氧消化、好氧發(fā)酵、干化焚燒、土地利用、建材利用等多元化組合方式處理污泥。人口聚集、經(jīng)濟(jì)條件好的地方鼓勵(lì)建設(shè)集中污泥焚燒設(shè)施。
在國(guó)家政策的基礎(chǔ)上，各地陸續(xù)出臺(tái)污泥無(wú)害化處理和資源化利用實(shí)施方案等文件。在政策上，國(guó)家和地方均提出限制填埋，鼓勵(lì)土地利用、焚燒+建材利用兩條路線，對(duì)于土地資源緊張、人口密度大、經(jīng)濟(jì)條件好的城市鼓勵(lì)建設(shè)集中污泥焚燒設(shè)施。
做好調(diào)研，加強(qiáng)監(jiān)管
污泥焚燒投資成本將進(jìn)一步降低
污泥焚燒并非有百利無(wú)一害的技術(shù)，相反，污泥焚燒的爭(zhēng)議非常大，煙氣的二噁英問(wèn)題、焚燒灰渣的重金屬問(wèn)題、高能耗、設(shè)備安全、投資高、運(yùn)行費(fèi)用高、運(yùn)行難度大等等，都尚未完全解決，也是一直以來(lái)限制污泥焚燒技術(shù)發(fā)展的主要原因。并且，當(dāng)前的污泥焚燒技術(shù)也存在層次不齊、建設(shè)檔次和質(zhì)量不均、設(shè)計(jì)處理能力和實(shí)際處理能力相差較大等各種問(wèn)題。集中的污泥焚燒廠接收不同水廠的污泥，也存在泥質(zhì)不同、含水率高低、熱值高低不均等問(wèn)題，對(duì)污泥焚燒廠的運(yùn)行帶來(lái)很大挑戰(zhàn)。針對(duì)上述問(wèn)題，謹(jǐn)提出以下建議：一方面，建議項(xiàng)目比選和設(shè)計(jì)階段，做好詳細(xì)的項(xiàng)目調(diào)研和成功案例考核，選擇國(guó)際、國(guó)內(nèi)成熟且穩(wěn)定運(yùn)行多年的工藝和設(shè)備，參考相似案例進(jìn)行設(shè)計(jì)。污泥焚燒廠具有規(guī)模大、投資高的特點(diǎn)，一旦建設(shè)，將擔(dān)負(fù)起區(qū)域大量污泥的處理任務(wù)，所以應(yīng)從全生命周期考慮工藝設(shè)備的選擇，將設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性、環(huán)保性作為首選參考目標(biāo)，不能一味地尋求低價(jià)。另一方面，環(huán)保等監(jiān)管部門應(yīng)加強(qiáng)煙氣的檢查，確保煙氣環(huán)保達(dá)標(biāo)、安全。另外，地方政府也應(yīng)增加或加大對(duì)污泥處理費(fèi)用的補(bǔ)貼，保障污泥焚燒廠的安全達(dá)標(biāo)運(yùn)營(yíng)。污泥處理經(jīng)過(guò)十多年的發(fā)展，處理路線更加明確，技術(shù)日趨成熟，也積累了更多的運(yùn)營(yíng)管理經(jīng)驗(yàn)，未來(lái)幾年，也會(huì)還有更多的地級(jí)市加入到污泥焚燒的陣營(yíng)，從而實(shí)現(xiàn)土地利用、焚燒+建材利用兩條技術(shù)路線并駕齊驅(qū)的局面。
可以肯定的是，隨著技術(shù)的積累，國(guó)產(chǎn)污泥焚燒技術(shù)也會(huì)更加成熟，投資成本將進(jìn)一步降低。
