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同濟大(dà)學戴曉虎教授 解讀《污泥無害化處理(lǐ)和(hé)資源化利用(yòng)實施方案》
2023-12-14

導 讀推動污泥無害化處理(lǐ)和(hé)資源化利用(yòng),是深入打好(hǎo)污染防治攻堅戰,實現(xiàn)減污降碳協同增效,建設美(měi)麗(lì)中國的重要舉措。結合《城(chéng)鎮生活污水(shuǐ)處理(lǐ)設施補短闆強弱項實施方案》《“十四五”城(chéng)鎮污水(shuǐ)處理(lǐ)及資源化利用(yòng)發展規劃》《關于推進污水(shuǐ)資源化利用(yòng)的指導意見》,國家發展改革委、住房城(chéng)鄉(xiāng)建設部、生态環境部聯合印發《污泥無害化處理(lǐ)和(hé)資源化利用(yòng)實施方案》(發改環資〔2022〕1453号,以下(xià)簡稱《實施方案》),對(duì)于加快(kuài)補齊污泥處理(lǐ)短闆,提高(gāo)污泥無害化處理(lǐ)和(hé)資源化利用(yòng)水(shuǐ)平,具有重要指導作(zuò)用(yòng)。

 

 

戴曉虎

同濟大(dà)學環境科學與工(gōng)程學院院長,城(chéng)市污染控制國家工(gōng)程研究中心主任

 

 

一、我國污泥無害化處理(lǐ)和(hé)資源化利用(yòng)存在的主要問題

 

污泥作(zuò)爲污水(shuǐ)處理(lǐ)的過程産物,富集了(le)污水(shuǐ)中30%-50%有機物和(hé)污染物質,具有“污染”和(hé)“資源”雙重屬性,如果沒有得到(dào)有效的處理(lǐ),将造成嚴重的環境污染與資源浪費,污水(shuǐ)處理(lǐ)設施的減排效益将大(dà)打折扣。

 

近年來(lái),随着全社會(huì)對(duì)污泥問題的關注,國家制定了(le)一系列标準規範,發布了(le)有關規劃和(hé)政策,加大(dà)了(le)科技研發的持續投入,驅動了(le)污泥管理(lǐ)逐步從(cóng)“重水(shuǐ)輕泥”向“泥水(shuǐ)并重”轉變,建設了(le)一批示範工(gōng)程,污泥技術和(hé)裝備能(néng)力得到(dào)了(le)大(dà)幅提升,有效支撐了(le)我國污泥處理(lǐ)行業發展。但(dàn)由于我國污泥處理(lǐ)處置起步較晚,污泥産量逐年增加,減污降碳協同增效的要求不斷提升,污泥難題還未得到(dào)徹底解決,對(duì)标水(shuǐ)務行業整體發展水(shuǐ)平差距較大(dà),其主要存在以下(xià)問題。

 

(一)污泥泥質差,污泥處理(lǐ)處置難度大(dà)。我國污泥存在有機質含量低(dī)、含砂量高(gāo)的泥質特點,直接影響了(le)厭(yàn)氧消化生物處理(lǐ)效率和(hé)熱化學處理(lǐ)的能(néng)耗水(shuǐ)平,進而增加了(le)我國污泥處理(lǐ)處置的難度。此外(wài),我國部分城(chéng)市污水(shuǐ)廠(chǎng)進水(shuǐ)中含有工(gōng)業廢水(shuǐ),導緻污泥中重金(jīn)屬含量偏高(gāo),增加了(le)污泥土地利用(yòng)的風(fēng)險。

 

(二)工(gōng)作(zuò)起步晚,資金(jīn)投入不到(dào)位,處理(lǐ)處置能(néng)力不足。我國對(duì)污水(shuǐ)處理(lǐ)制定了(le)嚴格的排放(fàng)标準,但(dàn)對(duì)污泥處理(lǐ)重視(shì)不夠,起步較晚,投資和(hé)運行資金(jīn)嚴重不足,沒有做到(dào)污水(shuǐ)污泥處理(lǐ)設施的同步規劃、同步建設,造成現(xiàn)有污泥設施處理(lǐ)能(néng)力缺乏。大(dà)部分污水(shuǐ)廠(chǎng)污泥僅在廠(chǎng)區(qū)内實現(xiàn)了(le)濃縮脫水(shuǐ),脫水(shuǐ)污泥采用(yòng)填埋或簡單處置的方式,無害化處理(lǐ)和(hé)資源化利用(yòng)水(shuǐ)平低(dī),與行業高(gāo)質量發展目标差距較大(dà)。

 

三)土地利用(yòng)受限,污泥出路尚未完全打通。解決污泥出路問題是打通污泥處理(lǐ)處置全鏈條的關鍵。污泥處置的方式主要有填埋、建材利用(yòng)和(hé)土地利用(yòng)。目前,脫水(shuǐ)填埋依然是我國污泥的主要處置方式,但(dàn)污泥填埋會(huì)占用(yòng)大(dà)量土地資源,造成二次污染和(hé)資源浪費,并釋放(fàng)大(dà)量溫室氣體,部分經濟發達城(chéng)市面臨無地可埋的困局。建材利用(yòng)需要對(duì)污泥進行幹化焚燒或協同焚燒處理(lǐ),以實現(xiàn)污泥的礦化和(hé)無害化。由于污泥含水(shuǐ)率較高(gāo)、有機質含量低(dī)、熱值不高(gāo),導緻焚燒存在投資運行成本高(gāo)、尾氣排放(fàng)要求嚴格、鄰避效應突出等問題。土地利用(yòng)是污泥生态化處置的重要消納路徑,是美(měi)國、英國等國家及歐盟大(dà)部分地區(qū)最重要的處置方式,但(dàn)由于意識、标準銜接、處理(lǐ)水(shuǐ)平等原因,我國污泥土地利用(yòng)比例還較低(dī)。

 

污水(shuǐ)處理(lǐ)廠(chǎng)絮凝沉澱産生污泥

 

二、推進污泥無害化處理(lǐ)和(hé)資源化利用(yòng)的主要措施

 

針對(duì)我國污泥處理(lǐ)處置的難題,《實施方案》提出,到(dào)2025年,城(chéng)市污泥無害化處置率達到(dào)90%以上(shàng),地級及以上(shàng)城(chéng)市達到(dào)95%以上(shàng),基本形成設施完備、運行安全、綠色低(dī)碳、監管有效的污泥無害化資源化處理(lǐ)體系,明(míng)确要優化污泥處理(lǐ)結構,提升現(xiàn)有設施效能(néng),補齊設施缺口,強化過程監督管理(lǐ),完善多方保障機制,爲推動解決當前污泥處理(lǐ)處置相關問題提出了(le)系列措施。

 

1因地制宜選擇處理(lǐ)方式。《實施方案》明(míng)确了(le)污泥處理(lǐ)處置技術路線選擇的基本原則。污泥處理(lǐ)處置應遵循“綠色、循環、低(dī)碳、生态”理(lǐ)念,結合各地污泥總體規劃、自(zì)然地理(lǐ)條件、環境承載能(néng)力和(hé)經濟發展水(shuǐ)平等實際情況,根據處置的方式來(lái)确定污泥處理(lǐ)單元的組合,因地制宜合理(lǐ)選擇污泥處理(lǐ)處置全鏈條技術路線。

 

2積極推廣污泥土地利用(yòng)。《實施方案》提出,要鼓勵将城(chéng)鎮生活污水(shuǐ)處理(lǐ)廠(chǎng)産生的污泥經厭(yàn)氧消化或好(hǎo)氧發酵處理(lǐ)後,作(zuò)爲肥料或土壤改良劑,用(yòng)于國土綠化、園林(lín)建設、廢棄礦場以及非農(nóng)用(yòng)的鹽堿地和(hé)沙化地。這(zhè)一措施對(duì)污泥出路的瓶頸問題解決至關重要,符合減污降碳及資源循環的發展方向。污泥含有豐富的有機質和(hé)氮磷營養物質,我國土壤礦化有機質缺乏,污泥規範處理(lǐ)後是一種很(hěn)好(hǎo)的營養土或土壤改良劑,對(duì)具備土地消納條件的地區(qū),特别是對(duì)于經濟欠發達、土地資源豐富的地區(qū),應鼓勵土地利用(yòng)。考慮到(dào)污泥含有大(dà)量易腐敗物質和(hé)病原菌,在進行土地利用(yòng)之前,必須進行厭(yàn)氧或好(hǎo)氧生物穩定化處理(lǐ),實現(xiàn)污泥易腐有機物和(hé)病原菌的削減,以提升污泥穩定化、衛生化水(shuǐ)平。此外(wài),應在源頭上(shàng)确保污泥品質,對(duì)于有毒有害工(gōng)業廢水(shuǐ)混入産生的污泥,應杜絕進行土地利用(yòng),以保障土地利用(yòng)的安全性。

 

3合理(lǐ)壓減填埋規模。污泥填埋占用(yòng)土地,浪費資源,存在二次污染風(fēng)險,并産生大(dà)量溫室氣體,因此發達國家已禁止脫水(shuǐ)污泥進入填埋場。我國污泥處理(lǐ)處置起步較晚,部分地區(qū)仍以填埋爲主要處置方式。考慮到(dào)我國不同地區(qū)自(zì)然地理(lǐ)條件、環境承載能(néng)力和(hé)經濟發展水(shuǐ)平差異,《實施方案》提出,東部地區(qū)城(chéng)市、中西部地區(qū)大(dà)中型城(chéng)市以及其他(tā)地區(qū)有條件的城(chéng)市,積極采用(yòng)資源化利用(yòng)等替代處理(lǐ)方案,逐步限制污泥填埋處理(lǐ);暫不具備土地利用(yòng)、焚燒處理(lǐ)和(hé)建材利用(yòng)條件的地區(qū),在污泥滿足含水(shuǐ)率小(xiǎo)于60%的前提下(xià),可采用(yòng)衛生填埋處置。這(zhè)一措施明(míng)确了(le)污泥填埋是一種過渡性或應急性的處置方式,符合我國現(xiàn)階段的實際情況。

 

4有序推進污泥單獨焚燒或協同焚燒。污泥焚燒可實現(xiàn)有機物的礦化、污染物的去除、深度減量和(hé)熱能(néng)回收利用(yòng),焚燒灰渣可作(zuò)爲建材利用(yòng),污泥焚燒是一種有效的末端處理(lǐ)處置方式,特别是對(duì)于人口密集、土地資源緊缺、土地利用(yòng)泥質受限,且經濟條件較好(hǎo)的城(chéng)市。由于污泥焚燒投資運行成本較高(gāo),尾氣排放(fàng)要求嚴格,存在一定的鄰避效應,因此污泥焚燒要因地制宜考慮采用(yòng)單獨焚燒或協同焚燒。對(duì)于污泥産生量大(dà)、土地資源緊缺、經濟條件較好(hǎo)的地區(qū),應鼓勵建設污泥單獨焚燒設施,污泥單獨焚燒要考慮系統能(néng)量的優化,以提高(gāo)污泥熱能(néng)利用(yòng)效率。對(duì)于具備協同焚燒條件的地區(qū),可采用(yòng)協同焚燒的方式,發揮協同效益。但(dàn)要關注添加污泥後對(duì)焚燒系統煙(yān)氣污染控制及産品質量,以及垃圾焚燒廠(chǎng)、火力發電廠(chǎng)、水(shuǐ)泥窯設施的産能(néng)、添加比例要求、檢修或停産等因素對(duì)污泥處理(lǐ)處置的影響,做好(hǎo)預案,保障污泥出路暢通和(hé)污水(shuǐ)廠(chǎng)的穩定運行。

 

5、加大(dà)推廣污泥能(néng)量和(hé)物質回收利用(yòng)。污泥中的能(néng)源和(hé)物質的回收利用(yòng)是實現(xiàn)污水(shuǐ)廠(chǎng)減污降碳協同增效的重要途徑。從(cóng)能(néng)量回收的角度,積極推廣污泥(協同)厭(yàn)氧消化回收生物質能(néng)、沼氣熱電聯産或提純并網,并推廣污水(shuǐ)源熱泵、光伏發電等技術,實現(xiàn)污水(shuǐ)污泥能(néng)量協同利用(yòng)。從(cóng)物質循環的角度,應積極推廣污泥穩定化産物土地利用(yòng)、焚燒灰渣建材利用(yòng)、氮磷營養物質的回收利用(yòng),特别要關注不可再生的戰略性磷資源的回收。積極鼓勵污泥綠色固液分離、高(gāo)效厭(yàn)氧/好(hǎo)氧、高(gāo)參數焚燒、熱解碳化、水(shuǐ)熱轉化等資源化新技術的開(kāi)發。

 

 

三、統籌污泥處理(lǐ)設施存量提升和(hé)增量建設

 

1提升現(xiàn)有設施效能(néng)。近年來(lái),我國建設了(le)一批污泥處理(lǐ)工(gōng)程,但(dàn)是對(duì)于現(xiàn)有工(gōng)程設施的運行狀況缺乏評估,部分污泥處理(lǐ)設施的運行效能(néng)有待提升。因此,《實施方案》提出建立健全污泥處理(lǐ)設施普查建檔制度,摸清現(xiàn)有污泥設施綜合效能(néng),對(duì)不滿足要求的處理(lǐ)設施進行升級改造。污水(shuǐ)處理(lǐ)設施改擴建時(shí),如廠(chǎng)區(qū)空(kōng)間布局允許,應同步建設污泥減量化、穩定化處理(lǐ)設施,以實現(xiàn)污泥與污水(shuǐ)處理(lǐ)設施的同步提質增效。

 

2補齊設施缺口。《實施方案》充分考慮我國的實際情況,提出了(le)具體舉措。首先,污水(shuǐ)管網建設會(huì)直接影響污水(shuǐ)處理(lǐ)廠(chǎng)進水(shuǐ)水(shuǐ)質,進而影響污泥泥質。因此,加快(kuài)補齊管網短闆,解決部分污水(shuǐ)處理(lǐ)廠(chǎng)進水(shuǐ)生化需氧量濃度偏低(dī)的問題,以提升污泥有機質含量和(hé)污泥品質,對(duì)污泥處理(lǐ)處置至關重要。其次,我國污泥處理(lǐ)處置起步較晚,沒有做到(dào)污水(shuǐ)和(hé)污泥處理(lǐ)設施的統籌規劃。對(duì)于新建污水(shuǐ)廠(chǎng),應按照泥水(shuǐ)同步的要求,同步配建污泥減量化穩定化無害化處理(lǐ)設施,也(yě)可考慮作(zuò)爲集中式污泥處理(lǐ)設施,協同處理(lǐ)周邊地區(qū)已建污水(shuǐ)廠(chǎng)的污泥,補齊我國污泥穩定化無害化處理(lǐ)的短闆。此外(wài),由于我國污泥有機質含量較低(dī),應積極鼓勵推廣污泥與城(chéng)鄉(xiāng)有機質(餐廚垃圾、家庭廚餘等)協同厭(yàn)氧消化處理(lǐ)-生物質能(néng)回收-沼渣土地利用(yòng)方式,提高(gāo)處理(lǐ)設施的綜合效益。

 

四、強化過程管理(lǐ),完善保障措施

 

爲保障污泥無害化處理(lǐ)和(hé)資源化利用(yòng)工(gōng)作(zuò)的順利推進,《實施方案》提出了(le)多項管理(lǐ)和(hé)保障措施,如強化有毒有害物質的源頭管控,确保污泥泥質符合要求;強化産生、運輸、處理(lǐ)全流程信息化管理(lǐ),實現(xiàn)精細化監管,嚴禁偷排、随意傾倒;壓實城(chéng)鎮污水(shuǐ)、污泥處理(lǐ)企業的直接責任,确保污泥依法合規處理(lǐ);重點突破共性和(hé)關鍵技術裝備,健全污泥無害化處理(lǐ)及資源化利用(yòng)标準體系;推動建立與污泥無害化穩定化處理(lǐ)效果挂鈎的按效付費機制,完善污泥資源化産品市場化定價機制;各級政府建立完善多元化的資金(jīn)投入保障機制,引導社會(huì)資金(jīn)參與污泥處理(lǐ)設施建設和(hé)運營,推動符合條件的規模化污泥集中處理(lǐ)設施項目發行基礎設施領域不動産投資信托基金(jīn)(REITs)。相關措施從(cóng)組織、财政、管理(lǐ)等方面爲《實施方案》的落地實施提供了(le)有力保障。