7個月時間,1.9萬噸污泥被傾倒在北京門頭溝區(qū),造成44畝林地嚴(yán)重污染。2016年4月,北京市中院終審裁定,相關(guān)人員行為構(gòu)成污染環(huán)境罪。這不是污泥處理行業(yè)次出事,污水處理廠的污泥未安全處理,已成老生常談的問題。當(dāng)輿論批評此起彼伏時,行業(yè)內(nèi)的專家們感慨的是,行業(yè)處理和政府監(jiān)管是“巧婦難為無米之炊”。
“我已經(jīng)很長時間不談污泥了,實在沒什么可談的。”中國人民大學(xué)環(huán)境學(xué)院副院長王洪臣一度拒絕接受采訪,他厭倦了長年累月呼吁同一件事,卻沒什么進(jìn)展。“為什么我六七年前談的問題,現(xiàn)在都還存在?光我們業(yè)內(nèi)幾個人在嚷嚷,外圍總沒突破。”
從1970年代我國探索建設(shè)污水處理廠至今,已有四十余年。污泥問題從無到有,從僅有少數(shù)業(yè)內(nèi)人士關(guān)注到逐步進(jìn)入公眾視野。包括王洪臣在內(nèi)的一群污泥專家,就這樣一面高聲“嚷嚷”,一面搖頭嘆氣,走過了一個五年,又一個五年。
所幸,在國內(nèi)一直備受冷落的污泥厭氧消化技術(shù),正在被重新“撿起來”。
污泥厭氧消化應(yīng)用現(xiàn)狀
據(jù)公開資料,污泥處理方式主要有衛(wèi)生填埋、焚燒、堆肥、資源化利用等方法,而厭氧消化技術(shù)由于具備能量回收、降低環(huán)境危害的功能成為上應(yīng)用為廣泛的污泥穩(wěn)定化和資源化的處理方法。目前,歐洲約有36000座厭氧消化反應(yīng)器,其污泥處理量約占比40%~50%。在英國,大約2/3的污泥采用厭氧消化技術(shù)。而據(jù)美國環(huán)保局調(diào)查,厭氧消化在美國污水廠的普及率約60%。日本大多數(shù)污水處理廠也采用厭氧消化來處理污泥。
然而反觀我國污泥的處理情況,據(jù)同濟(jì)大學(xué)戴曉虎教授介紹,隨著人口的增長和污水處理能力的提升,2014年我國市政污泥的產(chǎn)量已達(dá)10.21萬噸/天,但約有75%的污泥沒有經(jīng)過任何穩(wěn)定化或無害化處理,僅是簡易填埋和隨意的堆棄,15%的污泥采用了干化焚燒及建材利用,10%的污泥采用了無害化、穩(wěn)定化及土地利用。
然我國污泥厭氧消化技術(shù)起步較早,但技術(shù)應(yīng)用發(fā)展較慢,與發(fā)達(dá)國家仍存在較大的差距。據(jù)調(diào)查,截止2015年9月,我國總計建成城鎮(zhèn)污水處理廠3830座,污水處理能力達(dá)1.62億m3/d,但僅在北京、上海、天津、重慶、青島、石家莊、鄭州等城市的約60座污水處理廠中采用了污泥厭氧消化工藝,且正常運行的僅約20座。大部分污泥厭氧消化工程未運行或中途停運,如北京高碑店水廠的污泥厭氧消化工程,雖是我國建設(shè)早、規(guī)模大、設(shè)計配套完整、運行時間長達(dá)10年的項目,但卻在2008年奧運會前停止了運行。
存在諸多問題亟待解決
那么,原因何在?中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所環(huán)境修復(fù)中心主任研究員陳同斌曾對這個問題發(fā)表過他的見解:一是污泥厭氧消化技術(shù)處理污泥的投資較大,我國污泥消化處理的相關(guān)工程經(jīng)驗也不多,大型的污泥消化設(shè)備大都是從國外進(jìn)口的,基礎(chǔ)投資和運行成本較高。
二是污泥厭氧消化處理除需要投入大量資金建設(shè)消化裝置之外,還需投入大量資金建設(shè)配套處理設(shè)施,污泥經(jīng)厭氧消化后只能減量1/3到1/2左右的質(zhì)量。從污泥處置的整個產(chǎn)業(yè)鏈角度來看,厭氧消化還沒有達(dá)到終處置的目的,還會留下大量剩余污泥殘渣需要通過其他技術(shù)進(jìn)行處理。產(chǎn)生的消化液COD濃度相當(dāng)高,需建立配套的污水處理設(shè)施或返回到污水處理廠處理。這都需要大量的額外投資和運行成本。因此,建設(shè)消化處理工程不能僅僅考慮消化裝置的投資和運行成本,還要考慮其他配套條件的投資和運行成本。
三是我國污泥的含砂量較高,有機(jī)質(zhì)含量比歐美國家低,污泥的可生化性差,消化設(shè)備運行的穩(wěn)定性、沼氣產(chǎn)率等指標(biāo)普遍都達(dá)不到國外的標(biāo)準(zhǔn)。所以在國外普遍使用的消化技術(shù),在我國運行效果并不理想,因此也很難推廣和普及。
四是污泥厭氧消化會產(chǎn)生大量的甲烷等易燃?xì)怏w,對消防安全等級要求和管理要求比較高,在廠區(qū)內(nèi)連帶鐵釘?shù)男佣疾荒艽?。此外,厭氧消化設(shè)施的占地面積看起來比好氧發(fā)酵小很多,但是污泥厭氧消化設(shè)施周邊還需要設(shè)置幾百米的防護(hù)距離,實際上工程的總占地面積也并不少。在陳同斌看來,污泥厭氧工藝開發(fā),應(yīng)該將現(xiàn)有的相關(guān)成熟技術(shù)大程度地集成和整合,研究集中突破整合過程中的技術(shù)難點和關(guān)鍵技術(shù),多級厭氧處理工藝將是未來的選擇。
不可回避的問題也是機(jī)遇所在
此外,“有機(jī)質(zhì)含量低、高含砂量是制約我們在污泥處理處置方面采用上傳統(tǒng)技術(shù)的一個瓶頸。”戴曉虎表示,有機(jī)質(zhì)低直接影響厭氧等處理方式的效率;而我國污泥不僅含砂量很高,更重要的是砂粒徑分布比較小。“我們經(jīng)過分析,發(fā)現(xiàn)含砂的成分就像面粉,這與國外的差異也是比較大的。”
在他看來,一方面,我國污水污泥泥質(zhì)的差異帶來了處理技術(shù)應(yīng)用方面的難度,但另一方面,對泥質(zhì)的研究也還不夠。“說直白一點,是在污泥的泥質(zhì)研究、污泥的統(tǒng)計分析等方面還比較缺乏。”針對這一現(xiàn)狀,戴曉虎認(rèn)為是挑戰(zhàn)也是機(jī)遇。“因為我國污泥泥質(zhì)的特殊性,要解決問題,必須要在技術(shù)上有更好的創(chuàng)新。這對于相關(guān)企業(yè)是個全新的機(jī)遇。”
首先是相關(guān)的技術(shù)和裝備有待提升。這其中包括:目前還缺乏針對低有機(jī)質(zhì)污泥有效的處理技術(shù);傳統(tǒng)的污泥預(yù)處理技術(shù),好氧發(fā)酵、厭氧消化等,在技術(shù)本身和裝備方面,還有較大的提升空間。
同濟(jì)大學(xué)環(huán)境學(xué)院副院長楊殿海表示,目前國內(nèi)4000多座污水處理廠中有60余座建了厭氧消化設(shè)施,但運行的也就約20個。“和國外相比,這個比例是很不相稱的。而國內(nèi)在厭氧設(shè)施上確實遇到了不少技術(shù)問題。”但他同時強(qiáng)調(diào),為什么國外用得不錯的技術(shù)在國內(nèi)就是做不好,除了泥質(zhì)的差異外,還有不少原因。
“國外厭氧消化工藝的大面積推行,其原因首先是將污水污泥當(dāng)做資源的理念越來越成為共識。其次是從一開始就將污水污泥的處理處置加以統(tǒng)籌考慮。第三,不斷上漲的填埋費用發(fā)揮對技術(shù)應(yīng)用的倒逼作用。第四,出于對可再生能源和低碳的重視等。”他說,這些都是需要相關(guān)各方予以重視的。
?。▍⒖假Y料:南方周末、中宜環(huán)科環(huán)保產(chǎn)業(yè)研究、中國建設(shè)報、中國環(huán)境報)