污泥處理處置的認識誤區與控制對策
中國污水處理工程網(wǎng) 時(shí)間:2009-10-26 10:43:52
污水處理技術(shù) | 匯聚全球環(huán)保力量,降低企業(yè)治污成本
隨著(zhù)我國城市化進(jìn)程的加快,城市污水處理率逐年提高,城市污水處理廠(chǎng)的污泥產(chǎn)量也急劇增加。未經(jīng)恰當處理處置的污泥進(jìn)入環(huán)境后,直接給水體和大氣帶來(lái)二次污染,不但降低了污水處理系統的有效處理能力,而且對生態(tài)環(huán)境和人類(lèi)活動(dòng)構成了嚴重威脅。
但是,受城市污水處理建設發(fā)展水平和認識程度的限制,我國對污泥的處理處置始終沒(méi)有引起足夠的重視。面對污泥處理處置實(shí)際工程需要的沖擊和國際諸多技術(shù)產(chǎn)品片面促銷(xiāo)的局面,管理體系及技術(shù)支撐等領(lǐng)域已經(jīng)呈現出混亂的趨勢。而且,管理體系的欠缺、系統研究的缺乏和技術(shù)體系的紊亂等,已經(jīng)給工程建設和運行管理造成了諸多難以解決的問(wèn)題。本文將對污泥處理處置存在的普遍性誤區以及技術(shù)路線(xiàn)的錯誤認識等闡述我們的觀(guān)點(diǎn)。
一、我國污泥處理處置的背景與問(wèn)題
據估算,目前我國城市污水處理廠(chǎng)每年排放的污泥量(干重)大約為130萬(wàn)噸,而且年增長(cháng)率大于10%,特別是在我國城市化水平較高的幾個(gè)城市與地區,污泥出路問(wèn)題已經(jīng)十分突出。如果城市污水全部得到處理,則將產(chǎn)生污泥量(干重)為840萬(wàn)噸,占我國總固體廢棄物的3.2%。
目前,我國污泥處理處置主要方法中,污泥農用約占44.8%、陸地填埋約占31%、其它處置約10.5%、沒(méi)有處置約13.7%,這些所謂的"處理"和"處置"基本上都是在特定的條件下估算的,嚴格來(lái)說(shuō)以上數字將會(huì )有很大變化。據統計,我國用于污泥處理處置的投資約占污水處理廠(chǎng)總投資的20~50%,可以看出,污泥處理處置處于嚴重滯后狀態(tài)。
污泥處理處置問(wèn)題已經(jīng)在大城市中顯現出來(lái)。早期的污水處理廠(chǎng),由于沒(méi)有嚴格的污泥排放監管,普遍將污水和污泥處理單元剝離開(kāi)來(lái),為了追求簡(jiǎn)單的污水處理率,盡可能地簡(jiǎn)化、甚至忽略了污泥處理處置單元;有的還為了節省運行費用將已建成的污泥處理設施長(cháng)期閑置,甚至將未做任何處理的濕污泥隨意外運、簡(jiǎn)單填埋或堆放,致使許多大城市出現了污泥圍城的現象并已開(kāi)始向中小城市蔓延,給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了極不安全的隱患。目前我國雖然對污泥問(wèn)題開(kāi)始關(guān)注,但仍然停留在技術(shù)層次,2003年開(kāi)始,我國主要大城市,開(kāi)始嘗試進(jìn)行污泥處理處置規劃,對其技術(shù)方案進(jìn)行了充分論證,如:廣州市近期采取生污泥填埋,遠期將用于農肥;深圳市已完成專(zhuān)項規劃,擬采取熱干化加焚燒工藝;上海市則根據不同情況,采取處理分散化、處置集約化、技術(shù)多元化的方針;天津市計劃建設3座污泥處理場(chǎng),采用污泥消化發(fā)電工藝,但尚無(wú)污泥最終處置的方法;北京市污泥處理處置專(zhuān)項規劃還未經(jīng)審批,土地利用將是主要發(fā)展趨勢。
由設計院為主導組織編制的污泥處理處置規劃,主要內容為技術(shù)規劃和技術(shù)方案,其系統性不夠強,基本未涉及管理體制、責任劃分、相關(guān)政策、公眾參與等內容。但事實(shí)上卻恰恰相反,污泥問(wèn)題的解決極需管理體制、市場(chǎng)機制、標準體系、技術(shù)政策等方面的系統性支撐。
二、污泥處理處置的國際經(jīng)驗
污水和污泥是解決城市水污染問(wèn)題同等重要又緊密關(guān)聯(lián)的兩個(gè)系統。污泥處理處置是污水處理得以最終實(shí)施的保障,在經(jīng)濟發(fā)達國家,污泥處理處置是極其重要的環(huán)節,其投資約占污水處理廠(chǎng)總投資的50~70%。
污泥處理處置方法主要有填埋、焚燒和多種形式的土地利用。由于各國具體情況不同,選擇的方法各有側重。在美國土地利用逐漸占據主角,80年代末以填埋為主約占42%,1998年土地利用急劇上升至59%,預計2005年土地利用的比例將上升至66%;日本由于國土面積較小,以焚燒為主約占63%,土地利用22%,填埋5%,其它約10%;歐盟各成員國的側重不盡相同,目前盧森堡、丹麥和法國主要以污泥農用為主,愛(ài)爾蘭、芬蘭和葡萄牙等國污泥農用的比例還會(huì )逐步增加,而法國、盧森堡、德國和荷蘭則計劃加大焚燒的比例。即使一個(gè)國家的不同地區也有所側重,如在英國北部大型工業(yè)城市,由于污泥中重金屬含量較高且含有一些有毒成分,因此焚燒比例較大約占50%,而英國的其它城市則以污泥土地利用為主。
以上分析得到兩點(diǎn)啟發(fā):一是各國都把污泥處理處置作為污水處理系統的非常重要的環(huán)節,給予巨大投入,使污染治理能劃上一個(gè)完整的句號,這是成熟的污水處理思路;二是不同國家和地區因地制宜地采取了適合各自國情的污泥處理處置技術(shù)路線(xiàn),主要考慮因素為產(chǎn)業(yè)結構、土地資源、城市化程度等。
三、污泥處理處置術(shù)語(yǔ)
討論污泥問(wèn)題,應先澄清污泥處理處置的術(shù)語(yǔ)。我國目前對污泥處理和污泥處置還沒(méi)有準確的解釋?zhuān)斐筛拍畈磺。目前,有兩個(gè)主導性觀(guān)點(diǎn):一是以污泥穩定化為界限,穩定化前為污泥處理,穩定化后為污泥處置;另一觀(guān)點(diǎn)則認為以污水處理廠(chǎng)廠(chǎng)界為準,廠(chǎng)內為污泥處理,廠(chǎng)外為污泥處置。
處理、處置概念的混亂,導致污泥處理、污泥處置目標不明,進(jìn)而影響到管理定位、技術(shù)路線(xiàn)選取和技術(shù)標準的制定。為了便于研討,我們提出明確的定義,作為本文討論的基礎和業(yè)內同行的參考。
◇ 污泥處理(sludge handling or sludge treatment):污泥經(jīng)單元工藝組合處理,達到"減量化、穩定化、無(wú)害化"目的的全過(guò)程。
◇ 污泥處置(sludge disposal):處理后的污泥,棄置于自然環(huán)境中(地面、地下、水中)或再利用,能夠達到長(cháng)期穩定并對生態(tài)環(huán)境無(wú)不良影響的最終消納方式。
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四、污泥處理處置的責任主體
污泥處理處置問(wèn)題首先源于管理體制上的混亂,而管理體制的混亂首先是責任主體的缺位。
污泥處理處置責任主體不明確,是制約污泥處理處置管理體制得以理順的關(guān)鍵因素。責任主體不明確有三個(gè)主要原因:一是傳統的污水處理廠(chǎng)并非一個(gè)民事法人主體,而是事業(yè)單位,是為政府義務(wù)服務(wù)的附屬實(shí)施機構,無(wú)法獨立承擔有關(guān)責任;二是污泥處理沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的經(jīng)濟支撐體系,一般城市污水收費尚不足以維系運行,污泥處理運行費更無(wú)著(zhù)落,使得責任被旁置;三是過(guò)份強調"資源化"技術(shù)路線(xiàn),誤導了企業(yè)和政府把污泥處理處置作為有價(jià)值的資源,而非一種責任。
隨著(zhù)污水領(lǐng)域政企分離逐步到位、污水收費逐漸實(shí)施及技術(shù)路線(xiàn)逐步明確,應在政策上明確污泥處理處置的直接承擔主體是污水處理企業(yè),污水處理企業(yè)負有對本企業(yè)所產(chǎn)生污泥合理處理并最終達標處置的責任。污水處理企業(yè)可以選取不同處理和處置方式,也可以采用委托等方式和其他單位建立合同關(guān)系、并有義務(wù)告知委托單位污泥處理處置所需達到的要求,同時(shí)還應保留全部污泥及其出路的完整記錄。如果污泥處理處置不當,污水處理企業(yè)將承擔首要責任。當然其前提是污水收費必須包含污泥處理所需的費用。
目前大部分城市污水處理廠(chǎng)屬事業(yè)單位性質(zhì),城市政府仍是污泥處理處置的責任主體。如果忽略了污泥問(wèn)題,我們認為是注重短期利益的體現。
五、污泥監管?chē)乐厝蔽?/P>
政府高效監管是有效解決污泥處理處置問(wèn)題的關(guān)鍵。但是對污泥的長(cháng)期忽視以及污泥排放的間歇性造成了監控的難度,與污水處理的監管相比,政府對污泥處理處置的監管更為困難。
政府有關(guān)部門(mén)須高度重視污泥處理處置的重要性和對環(huán)境影響的安全性,加強污泥處理處置的管理、監控,加強社會(huì )宣傳,提高公眾認知。將污泥科學(xué)納入政府監管的序列;同時(shí)還應公開(kāi)污泥的處理處置方式,將輿論監督作為政府監管的輔助手段。
污泥處理處置的管理缺位還表現在缺少系統規劃。國內各城市的總體規劃中尚未涉及到污泥處理處置內容,更無(wú)專(zhuān)項規劃。目前僅深圳、上海、北京等大城市初步嘗試了污泥處理處置專(zhuān)項規劃的編制,但僅限于技術(shù)性規劃,應在系統性方面進(jìn)一步提高完善,而其他絕大部分城市尚未開(kāi)展污泥處理處置的規劃工作。專(zhuān)項規劃是污泥處理處置的指導性方針,它的缺乏必然使污泥的處理處置處于無(wú)序狀態(tài),給監控、管理帶來(lái)混亂。各地區應根據自身的具體情況盡快編制專(zhuān)項規劃,并注意近遠期相結合,同時(shí)盡可能與污水處理規劃同時(shí)編制以便于協(xié)調和統一。
六、相關(guān)標準缺乏系統性、科學(xué)性
系統的、科學(xué)的污泥處理處置標準是監控污泥處理處置、選取合理技術(shù)路線(xiàn)和采取有效技術(shù)政策的重要前提。目前我國與污泥處理處置相關(guān)的標準僅有《農用污泥中污染物控制標準》(GB4284-84)、《城鎮污水處理廠(chǎng)污染物排放標準》(GB18918-2002)和《城市污水處理廠(chǎng)污水污泥排放標準》(CJ3025-93)三項!掇r用污泥中污染物控制標準》(GB4284-84),為
1984年制訂頒布,距今已有20年,從未進(jìn)行過(guò)修訂。其中重金屬指標需要重新研究,有機污染物指標明顯不足,病原菌指標更是空白,已經(jīng)不能滿(mǎn)足使用要求,更起不到控制污染的作用!冻鞘形鬯幚韽S(chǎng)污水污泥排放標準》(CJ3025-93),是控制城市污水處理廠(chǎng)污泥排放的標準。其中多是原則性的文字,僅對脫水后污泥含水率有明確的要求(小于80%),而對有機污染物、病原菌并沒(méi)有準確、完整的指標,對重金屬更是沒(méi)有任何的限制!冻擎偽鬯幚韽S(chǎng)污染物排放標準》(GB18918-2002)是最新的比較綜合的城市污水處理廠(chǎng)污染物排放標準,對污泥脫水、污泥穩定提出了控制指標,對農用污泥中重金屬和有機污染物提出了限值。但是,對于污泥穩定化指標缺乏測試手段相配合,從而實(shí)際上無(wú)法檢驗。對上游污染源的重金屬污染物排放缺乏有效的管理。因此,對城市污水處理廠(chǎng)污泥排放仍然無(wú)法實(shí)行有效的管理,將導致污泥對環(huán)境造成二次污染。
此外,我國標準的制訂、評價(jià)、修改缺乏規范化和完整性的體系,致使標準修訂不及時(shí),各標準間缺乏協(xié)調和統一性。
國外現行的標準值得我們借鑒。美國1993年2月頒布的《有機固體廢棄物(污泥部分)處置規定》(EPA503標準),以及歐盟于2000年修訂的86/278/EEC標準,都對城市污水處理廠(chǎng)污泥的管理和處置提出了綜合性要求,對重金屬、病原菌和有機污染物等指標均有嚴格的限制。
在污泥相關(guān)標準的修改與制定上,須重視污泥處理處置的安全問(wèn)題,特別要注意對生態(tài)環(huán)境長(cháng)期影響的監控。污泥填埋和焚燒,可以參考已有的垃圾填埋和焚燒的標準;污泥的再利用,應該分別符合相應行業(yè)的現行標準、規定,并結合城市污水處理廠(chǎng)污泥的特性補充現行標準、規定中缺少的指標;污泥土地利用中涉及農用的污染物控制標準(GB4284-84)必須重新修訂,并增加污泥施用管理規定,包括施用地點(diǎn)、施用周期、最大施用量等內容,同時(shí)制訂污泥質(zhì)量和土壤質(zhì)量監測的有關(guān)規定。
七、污泥技術(shù)路線(xiàn)的若干誤區
1、對污泥資源化的認識
誤認為污泥就是資源,強調污泥處理處置的資源化和經(jīng)濟效益,并以資源化為首要目的。個(gè)別企業(yè)利用這一誤區強調個(gè)別單元工藝可以實(shí)現能量回收和物質(zhì)回用,割裂其他處理處置過(guò)程需要投入的能量和費用,誤導了技術(shù)的選取和對污泥資源化的認識。
我們認為,污泥的處理處置必須總體考慮,不能分割整個(gè)處理處置過(guò)程而強調某一局部單元工藝的效果。污泥處理處置不是以經(jīng)濟效益和贏(yíng)利為主,而是以保護生態(tài)環(huán)境、治理環(huán)境污染為目的,因此污泥處理處置是社會(huì )公益事業(yè),需要政府投入和建立收費體系來(lái)支撐。污泥處理處置應該以"減量化、穩定化、無(wú)害化"為目的,"資源化"并不是最終的目的,應盡可能利用污泥處理處置過(guò)程中的能量和物質(zhì),以實(shí)現經(jīng)濟效益和節約能源的效果,實(shí)現其資源價(jià)值。
例如:污泥堆肥和污泥焚燒都是污泥處理的手段,而不能以生產(chǎn)產(chǎn)品、獲得能量以謀取經(jīng)濟利益為最終目的?傮w來(lái)說(shuō),污泥堆肥、污泥焚燒等投入的能量和資金必然大于能量回收和物質(zhì)再利用的收益。
2、技術(shù)路線(xiàn)的選擇
污泥處理技術(shù)主要有污泥濃縮脫水、好氧消化、厭氧消化、干化、堆肥和焚燒等。污泥處置技術(shù)主要有填埋(包括地面、地下和水中)和土地利用。
有些人錯誤的認為污泥干化焚燒是當前最先進(jìn)的污泥處理技術(shù),代表污泥處理技術(shù)的發(fā)展方向,因而不加分析的加以推廣。個(gè)別企業(yè)以
我們認為,不同國家的技術(shù)路線(xiàn)是不盡相同的,同一國家不同地區也存在差異,因地制宜應該是技術(shù)路線(xiàn)選擇的基本思路和原則。我國地域遼闊,不同地區的自然環(huán)境、人文環(huán)境、產(chǎn)業(yè)結構和經(jīng)濟發(fā)展水平都不同,各地區應從自身特點(diǎn)出發(fā),采取適宜的技術(shù)路線(xiàn)。同時(shí),國外技術(shù)必須和我國具體國情相結合,切不可生搬硬套。
針對我國國情,污泥干化焚燒工藝雖然成熟穩定、減量效果明顯,且占地少,但其工程投資和運行費用相對較高,且各污水處理廠(chǎng)污泥的泥質(zhì)和熱值也不盡相同,因此必須進(jìn)行經(jīng)濟比較,而不能不加分析的無(wú)限制的推廣應用,在大城市、大型城鎮群以及用地緊張地區比較適用;污泥堆肥必須結合用戶(hù)的需求,在市場(chǎng)調研的基礎上,可以考慮推廣應用;污泥厭氧消化與污泥好氧消化相比,能耗小、能源可回收利用、經(jīng)濟性較好,可以實(shí)現污泥的穩定化、無(wú)害化,應該大力推廣應用;我國土地資源比較多,多種形式的土地利用是適合我國國情的污泥處置技術(shù),在有條件的地區可以加以推廣應用。
八、技術(shù)政策基本空白
技術(shù)政策是技術(shù)路線(xiàn)的有效實(shí)施的重要保障。我國污泥處理處置的技術(shù)政策現在仍屬空白,需要從以下幾方面著(zhù)手解決:
◇ 建立污泥處理處置的評估體系。立即開(kāi)展我國污泥產(chǎn)量、污泥質(zhì)量、污泥處理處置及再利用現狀的調研與評價(jià)工作;加快城市污水處理廠(chǎng)污泥處理、處置技術(shù)政策的編制工作;抓緊建立污泥處理處置技術(shù)的評價(jià)體系和方法。
◇ 鑒于目前用于污泥處理處置的資金不足,須制定有關(guān)建設和運行的保障性鼓勵措施,污泥處理處置應與污水處理同等重視。根據當地實(shí)際狀況,制定合理的污水收費政策和體系(應包括污泥處理處置運行費用)。
◇ 需要財稅政策的傾斜。國家應對污泥處理處置過(guò)程中的資源化工程給以政策性引導。通過(guò)財政補貼、稅收優(yōu)惠等經(jīng)濟杠桿來(lái)引導企業(yè)積極采用能量回收和物質(zhì)回用的工藝技術(shù)。
◇ 建立接納和鼓勵外資、民營(yíng)資本積極參與污泥處理處置投資和運營(yíng)的相關(guān)政策體系,因勢利導的發(fā)展和探索適合我國國情的污泥處理處置工藝,促進(jìn)污泥處置的市場(chǎng)化發(fā)展。
污泥問(wèn)題必將成為中國下一階段重要的環(huán)境問(wèn)題,本文期望通過(guò)以上的討論引發(fā)各界對污泥處理處置問(wèn)題的重視,并使污泥處理處置的若干認識誤區得以澄清,進(jìn)而幫助和促進(jìn)有關(guān)技術(shù)路線(xiàn)和技術(shù)政策的制定,使城市污水處理行業(yè)得以健康發(fā)展。