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清华大学王凯军:污泥资源化利用的瓶颈与发展方向

时间:2019-07-03 16:16

来源:中国给水排水

作者:王凯军

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我国污泥处理发展历程

在污水处理发展初期,天津纪庄子、北京高碑店、杭州四堡等一大批大型污水处理厂采用了正确的技术路线。到了起步期,大概从上世纪90年代中期开始,由于污水处理厂和垃圾处理同属一个部门管,在政府引导下导致污泥脱水后直接放到填埋厂了。在可研报告中,就把填埋厂作为污泥处理的最终目的地。经过很长一段时期后大家才认识到填埋厂不能作为污泥消纳厂。污水处理进入快速发展期,上世纪末开始我国引进了国外所谓的先进技术,即低负荷氧化沟技术,否定了污泥厌氧稳定,错误地选择了低负荷、高投资、高能耗的延时曝气,采用好氧污泥稳定方法。

随着技术的不断成熟和经验积累,污水处理开始进入成熟期。2010年环保部办公厅发文并指出,污水处理厂以贮存(即不处理处置)为目的将污泥运出厂界的,必须将污泥脱水至含水率50%以下。行业将该文件误读,导致全国各地全部建高干脱水设施,也要加石灰(有的甚至要加到10%)。这不是污泥减量,而是污泥增量。中国污泥处理界选择高干脱水工艺将阻碍污泥处理技术发展,导致市场上出现劣币驱逐良币的现象。我们可以思考一个问题,为什么全世界不走这个技术路线,中国却偏要走这个技术路线?这是不是一条正确的技术路线?我个人多次在会议上指出,这是一条错误的技术路线。

今年年初,天津市人民政府办公厅出台了《天津市城镇污水处理厂管理办法》,要求建设单位按照国家有关规定和标准进行污泥处置,保证污泥无害化。这也是第一个城市层面出文明确规范污泥处理的运行和规范,但把责任推给了国家,这也是一个问题。我认真学习了该设计规范,其中并没有说应该怎么办或者强制怎么办。为什么国外污泥厂都是用厌氧消化或堆肥,我国却并没有把厌氧消化和污泥堆肥作为强制性要求纳入污水处理规范?我国的标准要求达到稳定化率,但却缺乏考核方法和考核指标。现在的监督检查并不检查污泥是否稳定,是否达到40%的削减率,这也导致我国的污泥处理不上处理设施。国家职能部门和技术界能否把污泥处理的指标作为考核城市污水处理厂必备要素?

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污水处理到污泥处理后,经过脱水或者高干脱水,就会填埋或者混合焚烧。焚烧的路子不通,好氧堆肥到土地利用的路子也不是非常通顺,这就是污泥处理处置的瓶颈和障碍。

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与各种污泥处理、处置技术相关的瓶颈分析

1、污泥的土地利用

第一是业界自己的问题。通常好氧堆肥后要进行土地利用,但是几十、几百万吨的污泥要土地利用,涉及到污泥的储存、运输中转与发放。污泥发放到农民手里要几千、几万个人的行业支撑,而我们现在并没有这个行业支撑。有没有途径解决这个问题?可以从政府和企业两个方面想办法,当然两者的解决途径是完全不同的。这里给出两个案例。

以北京市以园林局为主导的相关研究为例,堆肥污泥园林利用干基用量2-4吨相对安全,每年可消纳北京城市污泥量约200万吨,仅需林地20万亩。全市有1700万亩林地,北京林地土壤有机质仅0.5-0.8%,提升到发达国家的3%,市林地土壤改良有机肥需求潜力8.5亿吨。《北京市新一轮百万亩造林绿化行动计划》到2022年,要新增森林绿地湿地面积100万亩,初步估算建设总投资约为406亿元,百万亩造林里对土壤和肥料的需求也是巨大的。从园林局的角度解决这一问题也不是不可能的。所以说,主体从水务部门变为园林部门是解决问题的钥匙。

从建国之初至今,土地政策发生了巨大的变化,土地流转是其中一个很大的变化。下面介绍一个企业利用土地流转进行沼渣沼液利用的例子。对于沼液的消纳问题,以前该企业选择把沼液拉到田间地头,并且买了沼液存储罐给当地的农民,大家很愿意使用。然而,一旦企业如果向农民收钱,农民就不愿意用了。后来该企业自己流转了2000亩土地,利用沼液进行特色种植,打造了自己的品牌。此举不仅实现了沼液的消纳,还减少了沼液脱水和处理的费用,每年可节约成本一两百万,收益更多。如果做污泥处理的人同样进行土地流转,借助市场同样可以做很多事。因此我们说,污泥资源化利用要依靠政府的手和市场的手两手发力。

2、污泥消化:世界范围污泥厌氧消化的统计

厌氧消化作为中间环节,在这里就不细说了。相对来说,农业畜禽养殖领域的厌氧消化做的比较好,我国市政行业由于在厌氧消化领域的实践不足,污泥厌氧消化处于较低的水平,在反应器的建造和设计理念上比较陈旧,远远落后于国外同行。与国内工业领域厌氧应用、农业领域沼气工程的水平的差距都较大。使得我们在温室气体减排、节能降耗上缺乏抓手。因此,要依靠全社会的力量共同推动厌氧消化,厌氧消化技术才能有比较大的发展。

3、国人对污泥干化焚烧工艺的误读

对于污泥干化焚烧工艺,国人有一系列的误读,主要体现在如下三个方面:一是认为污泥干化焚烧是一种高能耗工艺,二是认为污泥焚烧是一种高碳排放工艺,三是认为污泥焚烧特性与垃圾相同是二噁英排放源。然而在国际上,无论是欧洲、美国、日本,污泥干化-焚烧都是主导性工艺或主导工艺之一。我国政策法规也鼓励污泥焚烧,但是由于技术界的误解,导致公众对污泥干化焚烧有很大误解。最近,欧洲由于要从焚烧灰中回收磷,把协同焚烧基本取缔了,走单一焚烧的技术路线。相信几年后等我们想回收磷的时候,一定也会回到国际技术路线上来,走单独焚烧的技术路线。因为要回收磷,焚烧可能是最经济的方式。

最后,我想说污泥处理处置的障碍不仅仅来源于技术、政策,更多是业界自己存在障碍,所谓“破山中贼易,破心中贼难”。谢谢大家!

编辑:徐冰冰

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全部评论

  • E20网友 2020-02-02 13:09

    博特左15831942419微信评论:河北峰特专业生产污泥干化用石灰投加设备

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