技術(shù)是不是困擾污泥行業(yè)的最大癥結(jié)?

作為污水處理的末端環(huán)節(jié)，因?yàn)樾袠I(yè)長久以來的“重水輕泥”，相關(guān)政策不足，污泥處理處置相對發(fā)展滯后、技術(shù)研發(fā)力度不足。近期部分媒體的“污泥報(bào)道”，重新讓“污泥問題”引發(fā)更多關(guān)注。

有媒體認(rèn)為，行業(yè)各方未達(dá)成共識，一些技術(shù)缺乏成功應(yīng)用案例，是當(dāng)前污泥處理處置發(fā)展受阻的重要原因。

的確，我國的污泥處理處置行業(yè)起步較晚，技術(shù)手段與歐美等發(fā)達(dá)國家相比存在一定的差距，但技術(shù)問題是不是困擾污泥行業(yè)發(fā)展的重要癥結(jié)?我國污泥處理處置市場的技術(shù)發(fā)展究竟如何?

技術(shù)政策體系促進(jìn)技術(shù)路線形成

污泥處理處置作為污水處理的末端，曾一直不受重視。隨著社會環(huán)保意識的增強(qiáng)，污泥處理處置也開始受到更多關(guān)注，前述媒體系列報(bào)道即是例證。近幾年，相比污水處理，污泥處理處置雖然相對“顯得冷清”，但相關(guān)政策陸續(xù)出臺，主要技術(shù)路線逐步成型，越來越多的環(huán)保企業(yè)開始涉及污泥行業(yè),我國的污泥處理處置事業(yè)正逐步走向正軌。

從政策上講，政府及相關(guān)部門已經(jīng)認(rèn)識到了技術(shù)隊(duì)污泥處理處置的重要性。2009年、2010年、2011年環(huán)保部先后發(fā)布《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置及污染防治技術(shù)政策(試行)》《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置污染防治最佳可行技術(shù)指南(試行)》《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置技術(shù)指南(試行)》等幾部政策、指南促進(jìn)了研發(fā)力度的加大、引導(dǎo)了技術(shù)路線的形成。

借鑒國外經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過十幾年的發(fā)展、實(shí)踐，我國污泥處理處置行業(yè)在技術(shù)上已經(jīng)取得了長足的進(jìn)步，從簡單粗獷的處理方式發(fā)展出了幾條較為清晰的技術(shù)路線。中國人民大學(xué)環(huán)境學(xué)院副院長王洪臣曾表示，我國的污泥行業(yè)已經(jīng)形成了深度脫水加填埋、干化加焚燒加灰渣填埋或建材利用、好氧發(fā)酵加土地利用、厭氧消化加土地利用四種主流可行的技術(shù)路線。

雖然我國污泥的處理量還不是很高，但行業(yè)內(nèi)部已基本達(dá)成了統(tǒng)一觀點(diǎn)，污泥處理處置要以減量化、穩(wěn)定化、無害化為目標(biāo)，最終將處理后的污泥棄置于自然環(huán)境中或進(jìn)行再利用，達(dá)到長期穩(wěn)定并對生態(tài)環(huán)境無不良影響消納的目標(biāo)。而且各單項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)創(chuàng)新工作、實(shí)踐工作也在廣泛開展。

“預(yù)處理技術(shù)”也要被重視

污泥的高含水率是污泥處理的瓶頸問題，作為污泥預(yù)處理技術(shù)，干化過程可以最大限度地減少污泥的體積，從而減少了儲存、處置和運(yùn)輸費(fèi)用。清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授王凱軍介紹，污泥干化、調(diào)理、脫水都屬于污泥減容減量范疇，它是污泥厭氧消化、好氧發(fā)酵、焚燒等主流污泥處理技術(shù)的基礎(chǔ)。如果污泥減容減量工作做得好，后續(xù)處理費(fèi)用都會降低。

污泥干化是利用熱能將污泥中的水分汽化并排除的過程，技術(shù)看似簡單實(shí)則復(fù)雜，研究過程中需要通過數(shù)學(xué)方法對的污泥中發(fā)生的熱量、質(zhì)量、動量的傳遞進(jìn)行描述。污泥干化的類型分為多種，要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。

近年，我國的企業(yè)與科研院所在污泥干化技術(shù)上取得了一定的研究成果，尤其在干化加焚燒這一技術(shù)路線上也取得了突破。浙江環(huán)興機(jī)械聯(lián)合清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院，共同開發(fā)了噴霧干化關(guān)鍵技術(shù)，形成了“霧化干燥技術(shù)進(jìn)行污泥干燥加回轉(zhuǎn)式焚燒爐進(jìn)行焚燒”的技術(shù)路線，研發(fā)出包括新型噴霧干燥設(shè)備、回轉(zhuǎn)窯焚燒設(shè)備和尾氣凈化設(shè)備的集成裝置。王凱軍表示，該裝置的直接干燥機(jī)制具有干燥迅速、熱利用效率高、可大大降低干化過程粉塵爆炸風(fēng)險(xiǎn)、減少有機(jī)物揮發(fā)、安全性好等優(yōu)點(diǎn)。

厭氧消化技術(shù)在不斷適應(yīng)中國特色

厭氧消化技術(shù)厭氧消化是目前國際上應(yīng)用最為廣泛的污泥穩(wěn)定化和資源化方法，歐美國家50%以上的污泥都是經(jīng)過該技術(shù)進(jìn)行處理的。不過污泥厭氧消化處理技術(shù)在我國的推廣應(yīng)用并不順利，粗略統(tǒng)計(jì)，北京、上海、天津等城市的大型污水處理廠中，有穩(wěn)定運(yùn)行污泥消化設(shè)施的只有20余座。之所以沒有大規(guī)模推廣，其中原因被歸結(jié)為我國污泥泥質(zhì)差、處理廠運(yùn)行管理水平低。

但是，國內(nèi)也一直在開展“讓厭氧消化適應(yīng)中國特色”的相關(guān)工作。對于突破污泥泥質(zhì)的限制，中國水協(xié)排水委員會主任楊向平在“2012(第四屆)上海水業(yè)熱點(diǎn)論壇”上曾介紹，污泥消化技術(shù)可通過添加餐廚等有機(jī)垃圾調(diào)節(jié)泥質(zhì)，開發(fā)應(yīng)用超聲波、熱水解等預(yù)處理技術(shù)改善污泥可消化性和提高進(jìn)泥濃度，嘗試高溫消化、兩段消化以及好氧消化等工藝提高消化效率和污泥穩(wěn)定化水平。對于實(shí)際運(yùn)行過程中的運(yùn)行管理問題，上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院(集團(tuán))有限公司總工張辰表示，雖然目前厭氧消化在實(shí)際操作中仍然存在一定困難，但是通過引進(jìn)國外先進(jìn)的管理技術(shù)，對設(shè)有厭氧消化設(shè)施的污水處理廠實(shí)施包括一年的運(yùn)行期，三年的運(yùn)行指導(dǎo)期的指導(dǎo)與培訓(xùn)，有望培養(yǎng)一支和國外運(yùn)行相接近的運(yùn)行隊(duì)伍，來保證污泥厭氧消化的運(yùn)用。

雖然短期內(nèi)大規(guī)模推廣污泥厭氧消化技術(shù)還有著一定的困難，但是一些工程已經(jīng)走向了實(shí)際，為技術(shù)的研發(fā)提供了參考。2011年11月投運(yùn)的上海市白龍港城市污水處理廠污泥處理工程，作為亞洲最大的污泥處理工程，采用化學(xué)、重力濃縮的處理方案提高了污泥的含固率，并在國內(nèi)首次應(yīng)用生物脫硫技術(shù)，良好的預(yù)處理解決了污泥含砂量過高問題，沼氣的綜合利用實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排的目標(biāo);青島麥島污泥厭氧消化工程，有效地控制了沼氣中硫化氫的濃度。

好氧發(fā)酵技術(shù)推廣不能片面考慮

污泥好氧發(fā)酵技術(shù)在我國一直被詬?。何勰嘀械闹亟饘贂廴就寥?，而且工程會占用大量土地。其實(shí)這兩點(diǎn)都有一定的片面性，限制了好氧發(fā)酵技術(shù)的研發(fā)、推廣。

歐美等國人口相對較少，土地資源豐富，污泥產(chǎn)量較低，因此污泥好氧發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用也相對粗獷，這種情況下照搬國外經(jīng)驗(yàn)當(dāng)然是不可取的。針對這些，中科院地理所環(huán)境修復(fù)研究中心主任陳同斌表示，大中型城市的污泥好氧發(fā)酵工程必須采用高效、快速、穩(wěn)定、集約化的設(shè)計(jì)、運(yùn)營模式。另外他認(rèn)為，我國城市生活污泥的重金屬含量超標(biāo)情況并沒有想象的多，經(jīng)過我們對全國144個(gè)城市生活污水處理廠的調(diào)查，重金屬超標(biāo)比例約5%。

張辰也曾表達(dá)過隊(duì)污泥好氧發(fā)酵技術(shù)的支持，他在“2010上海(第二屆)水業(yè)熱點(diǎn)論壇”上曾說，我國幅員遼闊，東西南北各地經(jīng)濟(jì)條件、氣候條件都有很大差異，不可能用一種或兩種工藝來統(tǒng)攬全國的污泥處理處置技術(shù)，而應(yīng)該因地制宜，好氧發(fā)酵技術(shù)在我國的一些地區(qū)是有生存空間的。他還對該技術(shù)在工程上的應(yīng)用提出了四點(diǎn)建議，第一，要注重預(yù)處理，使得污泥經(jīng)過調(diào)理后再進(jìn)入主處理工藝，以提高主處理工藝效果;第二是做好臭氣控制，在東部沿海地區(qū)、人口密集的中心城市搞好氧發(fā)酵(堆肥)工程一定要對臭氣進(jìn)行控制;第三是做好水汽控制，污泥好氧發(fā)酵(堆肥)過程中會產(chǎn)生大量的水汽，若不采取密閉措施，會引發(fā)臭味;第四做好管理控制，包括自動化控制、溫度的控制等等。

污泥最終去向已經(jīng)明確

對于污泥的最終去處，目前學(xué)術(shù)界也基本達(dá)成了共識——土地利用。

相對其他處置方式，污泥的土地利用技術(shù)優(yōu)勢在于，可以充分利用污泥中的各種養(yǎng)分，符合資源可持續(xù)發(fā)展要求。土地利用特別對磷的循環(huán)大有益處，人類的生產(chǎn)活動破壞了磷元素在自然界的正常循環(huán)，污泥建材利用就將磷元素固化，污泥的土地利用既可以實(shí)現(xiàn)土壤的改良，又促進(jìn)了自然循環(huán)的良性進(jìn)行。對于泥質(zhì)較好、重金屬含量低的污泥，土地利用相對于焚燒成本較低?？梢哉f，從生態(tài)循環(huán)角度與經(jīng)濟(jì)成本角度兩方面考慮污泥的土地利用技術(shù)均具有一定優(yōu)勢。

北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院原副總工程師杭世珺曾指出，污泥處置應(yīng)該因地制宜、技術(shù)多元化，達(dá)到產(chǎn)生量和使用量平衡，總體思路是污泥的土地利用。同濟(jì)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院院長、城市污染控制國家工程研究中心主任戴曉虎說，生活污水污泥土地合理利用，可實(shí)現(xiàn)污泥資源循環(huán)利用，符合未來低碳發(fā)展方向;要真正解決我國的污泥難題，相當(dāng)部分污泥穩(wěn)定處理，土地利用是不可回避的現(xiàn)實(shí)。

污泥處理處置技術(shù)需要“百花齊放”

技術(shù)其實(shí)并不是我國污泥處理處置行業(yè)面臨的最大難題，厭氧消化、好氧發(fā)酵、干化等處理技術(shù)在國外已應(yīng)用幾十年，這幾年經(jīng)過國內(nèi)的改良技術(shù)已基本成熟，而污泥的最終處置方式業(yè)內(nèi)也基本達(dá)成共識。

在處理處置原則及技術(shù)路線選擇方面，《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置及污染防治技術(shù)政策(試行)》起草人之一王凱軍介紹，“污泥處理處置的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)污泥的減量化、穩(wěn)定化和無害化;鼓勵(lì)回收和利用污泥中的能源和資源。堅(jiān)持在安全、環(huán)保和經(jīng)濟(jì)的前提下實(shí)現(xiàn)污泥的處理處置和綜合利用，達(dá)到節(jié)能減排和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的目的。”

以污泥穩(wěn)定化為例，王凱軍表示，我國在污泥穩(wěn)定化方面的研究走了一些彎路，并沒有完全參考外國的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，不過在污泥資源化利用方面，各類技術(shù)均有探索，形成了很多獨(dú)特的技術(shù)，基本能滿足要求。

對于具體的技術(shù)選擇來說，不同地區(qū)的條件差異較大，要選擇適合的技術(shù)。張辰認(rèn)為，污泥處置技術(shù)并無優(yōu)劣之別，選擇使用哪種技術(shù)路線進(jìn)行污泥處理處置，應(yīng)該遵循因地制宜、合理規(guī)劃、處置方式?jīng)Q定處理技術(shù)三個(gè)基本原則。