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工程技术上的努力成效甚微
国内外的主要技术都陆续得到了工程上的实践,但是持续运行的成功案例并不多。究其原因,有技术本身的水土不服,但更多的还有技术之外的因素
“我们一直在努力!”事实上,近10年来,国内科研院所、企业等各方没有间断对污泥处理处置技术和工程的探索。可以说,国内外叫得上名号的主要技术都陆续得到了工程上的实践。此外,还尝试了不少五花八门的新奇技术。
业内专家表示,因为资金问题,我国污水处理事业一开始属于投资主导、优先污水,确实没有考虑污泥。但后来随着污水处理量、污泥产生量的快速增长,污泥成为了很多城市的社会病,各方都开始尝试各种手段去解决。
北京就是“一直在努力“的代表。但遗憾的是,据记者了解,稳定、持续运行的成功案例并不多。究其原因,有技术本身的水土不服,但更多的还有技术之外的因素。
比如在国外得到广泛应用的厌氧处理技术,在德国等国家是污水处理厂的“标配“,在国内就是水土不服:“有国内污水污泥泥沙含量大的问题,更重要的是运行管理难度大;此外,70万~100万元的吨投资也是很大的压力。”
据业内人士透露,北京在高碑店、小红门等污水处理厂都有尝试。“刚开始为了多产沼气,有项目进行了二级设计。但运行后发现管理难度大,投入产出不成正比,于是又改回一级,后来还是拆掉了。”
干化焚烧技术在日本等地用得不错,北京则是根本无法尝试。“现在公众是逢烧必反。焚烧在上海、浙江等地也上了不少项目,包括业界都有争议,认为重金属、二恶英排放控制难度大,高能耗,高碳排放。”上述专家表示,无法选址是很多大都市建立污泥处理处置设施的现实难题。
作为主流处理路线之一的好氧堆肥,一开始因为工程技术本身的问题,存在重金属含量高、项目占地面积大、恶臭等问题,但随着技术和工程的不断完善,上述问题不断得到改善,但污泥产品却因为无处可去,项目很难持续运行。
同样面临产品消纳问题的还有石灰稳定这一应急处理技术。专家表示其完全可以对接建筑行业,用于修路制砖,对于建设量很大的北京,是合适的。“但就是没人用,运不出去,堆在厂里,项目也只能停了。”此外,北京还尝试了用天然气进行污泥干化,金隅水泥也高额投资了协同处置项目,但都因为成本高、运行等原因,而先后出现问题。
技术和管理问题需同步解决
污泥土地利用还有园林绿化、土壤修复改良等多种去向,需求量很大;污泥建材产品技术也已经逐渐成熟,急需打破利益链条,相关政策机制管理上的问题也要同步解决
“关键是这么多年没有明路。”在谈及污泥处理处置难题时,上述污水处理厂相关负责人表示。他说的“明路”,就是城市为生活污水污泥处理处置确定的明确路线和方案。
污泥问题包含处理、处置两个环节,后者涉及稳定、无害污泥的最终去向,是根本性、关键性问题,决定前端处理技术的选择。但很多城市尽管尝试建设了不少污泥处理项目,但并没有对污泥的最终去向做出明确规定,更没有建立起处理处置的顺畅机制。记者了解到,去年上半年新建的几个项目中,除了杭州萧山项目明确了干化+焚烧的处理处置路线外,其他的都不过是处理工程,并没有明确的处置方案。
在污泥最终去向上,近年来国内专家们的意见趋向一致:稳定无害的污泥回归土地,充分利用有机质弥补我国土壤“营养”严重缺失的现状。除了较为敏感的农用目前仍未“解禁”,污泥土地利用还有园林绿化、土壤修复改良等多种去向,需求量很大;污泥建材产品技术也已经逐渐成熟。
但上述路径都没有打通。参与制订我国污泥处理处置技术政策的专家后来回忆:“当时专家组的意见是,大城市一直有着稳定、大量的园林用有机肥需求,又同在建设部等政府部门管理范围内,协调由园林系统购买污泥产品,比农用、填埋矿山荒地等更加具备可操作性。”
但即使同属一个主管部门,现实的利益链条就是打不破。据了解,近年来不少以利用有机质为核心的污泥处理项目,往往因为产品无法在当地消纳、外销成本过高而无法稳定运行,从污泥处理厂沦为污泥堆放场。而一些简便应急的方式如污泥加钙稳定,本可以在其稳定后用于修路等建设,也无处可去。
这些对项目至关重要企业却无法自己解决的问题,成为很多污泥处理项目无法稳定运行的重要原因。
“技术的归技术,管理的归管理。”清华大学环境学院副院长王凯军在去年一次污泥处理处置研讨会上指出,地方政府首先要因地制宜确定处置方案,在技术选择上则不能求全责备。“技术本身不是最大问题,用好了都能解决问题。”
记者了解到,除了厌氧技术目前已经有了新的进展外,好氧堆肥在臭气、占地、工程化、大型化、自动化方面也有了实质性的突破;近期国内企业研发的高干脱水技术,也可后续对接填埋、堆肥、焚烧等环节,帮助改善以往后续处置中存在的问题;而另有一些企业已经开始了自己打通产业链的努力,比如从污泥中提取蛋白生产消防发泡剂,利用污泥产品生产林木打造移动森林等。
“除了技术要持续完善外,相关政策机制管理上的问题也要同步解决。污泥是最需要PPP的工程了,离不开政府的参与和支持。”相关人士还建议,对于大中型城市特别是特大城市而言,单一技术路线恐怕无法解决问题,需要多种路线互为补充。
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主流技术及成本
目前,我国污泥处置主要采用填埋、堆肥、干化焚烧、厌氧消化等技术。不同技术对适用条件要求不同,成本也存在差别。
深度脱水填埋
脱水环节成本在150元~200元/吨,运输成本在50元~80元/吨,填埋成本在100元~180元/吨,合计成本在300元~460元/吨左右。
堆肥
好氧发酵做堆肥需要掺木屑、秸秆等物质,并通过通风补气完成,因此需要耗电。这种方式成本在200元~250元/吨,产生的肥料往往送给林业部门。
干化焚烧
分为独立干化焚烧以及协同焚烧处置。
独立干化焚烧
企业形成自循环体系,需要补充外界热源和能源,如煤、天然气等。在上海地区,独立干化焚烧成本在500元/吨,如果在其他需要进口能源的省市,成本甚至可能达到800元/吨。
协同焚烧处置
电厂协同处置成本在300元~400元/吨左右,但由于电厂本身效益较好,因而协同处置积极性不强。
水泥厂协同处置在200元~300元/吨左右。
垃圾焚烧厂协同处置成本在300元~400元/吨左右。三种方式平均下来协同处置全成本在320元/吨左右。
厌氧消化
要求污泥有机物含量高。厌氧消化后的污泥仍需进行脱水处理和处置。安全系数较低。需前端热水解提高产气率。运营管理复杂,投资和运行成本略高,仅适合大中型污水厂。沼气发电不经济,作CNG后端相对复杂。厌氧消化直接运行成本约60元~120 元/吨污泥(含水率80%,不包括浓缩和脱水)。
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