工业污泥处理的主要方法范例6篇

工业污泥处理的主要方法

工业污泥处理的主要方法范文1

关键词:污泥;处理;减量化;资源化;

1、前言

城市化、工业化进程的加速,对环境的影响日益严重,城市水环境的保护比以往显得更加重要,大量城市污水处理厂的出现,有效缓解了水环境的压力,但同时也带来了污水处理厂污泥如何处理的问题。污泥由多种微生物形成的菌胶团及有机物、重金属和盐类及寄生虫卵等组成,处理不好,易造成二次污染。不妥善解决污泥的出路问题,会影响到污水处理厂的正常运行。因此应根据各地的实际情况,综合利用污泥处理技术,找出适合的处理方式,就此,谈一点自己的看法。

2、污水处理厂污泥处理的现状和面临的问题

2.1处理现状

以南京为例,城区目前已投入运行的大型污水处理厂共有4座,污水处理能力约100万吨,每天产生的含水率80%的脱水后污泥达数百吨,目前的方式为脱水后外运掺烧发电、填埋、堆肥等。

其中焚烧发电约占50%,污泥脱水后运送至电厂与煤按一定比例进行混合,后进入焚烧炉燃烧产生热量用于发电;其它的用于填埋和堆肥,污泥脱水后利用废矿坑进行填埋,或经过堆肥工艺制成肥料。

2.2面临问题

根据《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策》的相关要求,污泥处理技术总的目标是实现“四化”,既“稳定化、减量化、无害化、资源化”,目前南京在污泥处理方面还存在着问题,主要表现在以下几方面:

2.2.1处理方式比较单一,缺乏深度处理工艺

现各厂污泥处理工艺基本为机械脱水工艺,既将剩余污泥加高分子絮凝剂(聚丙烯酰胺)后直接脱水后,脱水后污泥含水率达80%左右,运输的大部分是水,造成运力浪费;且运输途中,撒漏在所难免,对沿途环境影响很大,不符合减量化的要求。其次是污泥中有机物含量高,易分解有恶臭,黏性大,不符合稳定化的要求。

2.2.2污泥处理处理运营单位缺乏有效的监管

根据水染污防治法,污水处理过程中产生的污泥也应当被有效处理,参与脱水后污泥的焚烧、堆肥、运输等相关处理的单位,均被定义为污水处理设施运营单位,应有相关资质和执行标准,与目前的实际情况相比,各相关处理单位大多处于起步阶段,有的还不是主营业务,与要求比有一定差距的。另外对这些污泥处理运营单位的监管方面,相关制度和政策还不是很明了。

2.2.3污泥处理处理经费和政策的支持

污泥的性质决定了污泥的处理是一个比较复杂的问题,要真正实现污泥处理的无害化和资源化,单独依靠污水处理厂自身是完成不了的,必须实现污泥深度处理的产业化工作。

要实现产业化首先要保证有充足的污泥处理资金,污泥处理费用应当在污水处理费中占一定的比例。其次是要有相应的推行污泥资源化的政策,才能有效促进产业健康发展。

3、几种主要的污泥处理方法及优缺点分析

目前国内外污泥处理方法大体有焚烧、填埋、和土地利用等。填埋的技术难度最低,其次是土地利用,难度最高的是焚烧。焚烧的投入成本最高,其次是填埋,土地利用成本最低。但焚烧和填埋分别存在尾气和地下水污染的风险,而土地利用的风险较小。因此需采取适合各自实际情况的污泥处理方法。

3.1污泥的焚烧

焚烧是污泥处理中最彻底的处理方法,它能使有机物全部碳化,杀死病原体,可最大限度地减少污泥体积,能实现污泥“减量化、无害化、资源化“的目标,

但是其缺点在于处理设施需投资进行相应的改造,没有经过干化的污泥需进行掺煤焚烧,能耗大,处理费用高。

3.2 污泥的卫生填埋

污泥卫生填埋是一项比较成熟的污泥处理技术。这种处理方法简单、易行、成本低,污泥又不需要高度脱水,适应性强。填埋场一般为废弃的矿坑或天然的低洼地。

污泥填埋存在的问题是渗滤液和气体的形成,如果填埋场选址或运行不当,渗滤液会进入地下水层,污染地下水环境。填埋场产生的气体若不采取适当措施会引起爆炸和燃烧。另外,适合污泥填埋的场所也因城市污泥的大量产出而越来越有限,填埋场没有进一步发展的希望。

3.3污泥的土地利用

污泥的土地利用投资少、能耗低、有机部分可转化成土壤改良剂成分,被认为是最有发展潜力的一种处理方式,是污泥“无害化、稳定化”的重要处理方法。通过堆肥等科学合理的方法进行土地利用,可减少污泥带来的负面效应。

污泥土地利用存在的问题是:如果污泥发酵的不彻底,病原体及寄生虫卵杀不死;另外有可能有重金属污染问题存在。

4、污泥处理方法的选用

一种有效的污泥处理方法,应当兼顾到环境生态效益、社会效益和经济效益,污泥的处理方法多种多样,各有优缺点,选用什么样的方法不但与当地的自然条件及经济社会发展水平有关外,还与污水处理工艺、污水来源等有很大关系。应根据污水处理厂的具体情况进行区别对待,统筹安排。

例如对于污水收集范围内无工业污染源以生活污水为主,污泥量较少的厂,完全可以考虑采取土地利用的方式,制成复合肥料后作为再生资源有效利用。

进厂污水既有工业污水又有生活污水的,如果污泥中有机物含量较高的,仍可以考虑采取土地利用的方式,作为再生林地和市政绿化的肥料利用,不易造成食物链的污染,也可成为污泥土地利用的有效方式。

如果污泥中重金属等污染较重,不符合农用污泥标准的污泥,需考虑采取焚烧的方法处理,以彻底消除二次污染。

对于城市有垃圾发电项目的,可考虑将污泥加入稳定剂后采用新技术脱水机将今水率降低至60%以下,作为覆盖土填埋入垃圾场,可有效利用其中含有的有机成份,产生沼气后用于发电,可低成本实现资源化目标。

5、结语

“十二五”期间,节能减排工作的标准进一步提高,城市污水处理厂污泥的处理工作得到重视,做好污泥的深度处理工作十分重要,需要创新思路,充分参考国内外情况,结合自身实际情况,找出一条适合的技术路线,实现污泥处理的 “减量化、无害化、资源化“的目标。

参考文献:

工业污泥处理的主要方法范文2

关键词:生活污泥处理处置;存在问题;对策建议

中图分类号:R126.2

一.生活污泥产生和处理处置现状

据调查,截至2008年底,我省共建成城镇生活污水处理厂175座,设计日处理能力达1091.5万吨,居全国首位。实际日处理量为891.1万吨,达产率81.6%,日产生生活污泥3925吨(含水率80%)。全省生活污泥主要集中在污水处理率较高、处理规模较大的珠三角地区,其生活污泥产生量占全省总量的90.1%。其中广州和深圳两市污泥产生量几乎占了全省的一半。

我省污泥无害化处置率较低,污染防治形势不容乐观。处置方式较为单一,以填埋为主,占69.84%,且大多数填埋达不到无害化处置的要求,污泥在填埋之前没有稳定化处理,也达不到污泥填埋含水率小于60%的填埋场入场要求。堆肥和建材利用(制砖)所占比例较小,分别仅占8.93%和2.79%。仍有18.43%的污泥简单堆存,带来较大的污染隐患,严重影响了我省污染减排的成果。

二.污泥处理处置技术

污泥处理处置应以“减量化、稳定化、资源化、无害化”为最终目的,现在大多的污水处理厂所采用的污泥处理的流程,主要采用四个阶段:污泥的浓缩、稳定、脱水和处置。

污泥浓缩主要是为了降低污泥中的空隙,常用的方法有重力浓缩法、气浮浓缩法、离心浓缩法等。他它们均采用物理处理方法。其中,采用气浮浓缩、离心浓缩则设备复杂,费用高,并不适合中国国情,此外,重力浓缩法贮存污泥的能力高,操作简单,所以重力浓缩法是我国目前最主要的污泥浓缩手段。几种浓缩法在国内作战比例如下图1

污泥稳定目前最常采用的方法是厌氧消化。随着技术的进步,厌氧消化又发展为两相消化和两级消化。此外还有好氧消化和污泥堆肥也有部分被采用。厌氧消化约占到46%,而好氧消化则占18%。

污泥脱水是为了降低污泥含水率,减少污泥的体积。目前国内现有的污泥脱水的措施主要是机械脱水,其中带式压滤方式是主要采用的污泥脱水工艺,比重达64%。

污泥处置是指经过处理后的污泥或污泥产品在环境中或长期利用中达到稳定,并对人体健康和生态环境不产生有害影响的最终消纳方式。下图2为我国目前采用的污泥处置方案的比例。

图1 我国污泥处置方案占比

由上图知,污泥农用占到了44.83%的比例,因为污泥中含有大量有机物和氮、磷等元素,这些都是植物所必须的营养元素。污泥用于农业投资少、耗能低,而且可以充分利用污泥中的营养元素,故被国内外广泛应用。但由于污泥中往往重金属超标,而且病原微生物难以消除。故污泥农用必须符合国家标准的《农用污泥中污染物的指标》。

土地填埋是国内比较普遍的污泥处置方式,也是目前我省采用的最主要的污泥处置方式。填埋操作相对简单、处理费用较低、适用性较强。但填埋处置不能最终避免环境污染,只是延缓了环境污染产生的时间,因此,污泥填埋由于作业难度大和渗滤液对环境的污染终将被淘汰。

污泥焚烧可以迅速和较大程度使污泥达到减量化,并且可以将有机物彻底分解,产生的热量还可以回收利用真正实现了“节能减排、循环经济”的理念。尤其适合经济发达、土地资源紧张的地区。

此外,目前还有一些用于建材利用,以作为水泥添加料和制砖为主。但由于工艺先天缺陷,存在着臭氧扰民的问题。而臭气问题一直位列我省十大“民生问题”之列。

三、 目前污泥处理处置存在的主要问题分析

由于我省污泥处理处置起步较晚,且初期并未得到重视,故存在着许多方面的问题,主要表现在以下几个方面:

(1)污泥处理率低、工艺不完善

污泥处理率低,首先是由于我省长期存在这种废水处理、轻污泥处理的倾向。并未把污泥处理最为污水处理的一个重要环节,忽略了污泥的处理处置。往往等到污水处理厂建立以后,经过很长时间才开始建立污泥的处理厂,最终导致污泥处理的进度滞后,且处理效率地下的情况。此外,即使建立了污泥处理体系,往往也不能将污泥妥善处理,究其原因,很大程度是由于污水厂的污泥处理工艺很不完善。有数据显示,不具有污泥稳定处理的污水厂占55.70%,不具有污泥干化脱水处理的污水处理厂占48.65%,这些未经完全稳定、脱水处理的污泥在后续的处置中会带来很多不便,甚至将对环境产生二次污染,可谓徒劳无功。

(2)污泥处理技术落后

由于起步晚,我省目前所采用的技术都是一些传统技术,较国外一些发达国家相比,技术明显处于中下水平,甚至远不及发达国家70、80年代时的水平。此外这些技术并未结合我省实际情况而对污泥进行有效的处理,只是单一的使用某种技术,这极大的限制了我省污泥处理处置的发展。而在一些污水处理厂,依旧使用较为落后,性能差,效率低,耗能高的污泥处理设备,未能实现高效化。

(3)污泥处理管理水平低

由于我省污泥工作开展的较晚,管理人员经验尚浅,再加之有的技术人员、操作人员素质较差,故不能有效的组织工作,出现问题时,不能快速有效的解决,更谈不上系统化管理整个污泥处理处置的整个环节。

(4)污泥处理处置投资较低

相比发达国家污泥投资要占总投资的50%——70%相比,我省由于长期轻污泥处理,在资金的投入上也有发达国家存在不小的差距。

四. 我省污泥处理处置的对策建议

(1)强化污泥处理处置工作的监督和管理

各有关部门要加强对污泥处理厂的污泥处理处置的监管工作,督促其完善制度,建立合理的管理机制,保证其工作顺利开展,严格控制污泥中重金属和有毒有害物质,并且要从源头上减少污泥的产生量。同时,政府应制定一系列关于污泥处置的法律法规,对于乱排乱倒污泥等违法行为要依法严肃处理,做到有法必依、违法必究、执法必严。真正实现对污泥的无害化、资源化的处理。

(2)建立污泥处理处置经费保障机制

在核定和调整污水处理费征收标准时,应将污泥处理处置费用纳入污水处理成本,建立处理处置经费保障机制,可以对未达到污泥处理处置指标的企业适当加收排污费,以提高企业对于污泥无害处置的自觉性。而对于要求提高污泥处理设备或技术的企业,可提供相应的优惠政策,鼓励并倡导采用先进技术队污泥进行无害处置。政府在资金投入方面也可适当提高,以保证污泥处理的工作更加有效快速的开展。

(3)推广污泥处置实用技术

在污泥处置技术方面,应加大对先进处置技术的示范、扶持和推广。除了采用土地利用、焚烧、建材利用、热干化等示范工程的建设和改造外,还可以就我省目前的经济和社会发展水平,通过引进一些国外先进的技术设备,积极借鉴和推广应用污泥深度脱水、厌氧消化、好氧发酵、余热干化等工艺技术,最大限度的实现污泥的减量化、无害化和资源化处置。

(4)加强污泥源头控制

对于印染、造纸等重点行业企业可以实行强制行清洁生产审核,以从源头上减少污泥的排放量。对于产生的污泥可以按照处理方式或地域进行分类,以便做后续的污泥处理工作。尤其要注意与生活污水处理管网分隔排放,以减轻城镇生活污水处理厂的压力。

(5)污水与污泥同时并行处理

针对以前“重水轻泥”的错误观念,应提倡污水处理厂新建、改建和扩建时,污泥处理设施应当与污水处理设施同时规划、同时建设、同时投入运行。而现在还不具备污泥处理能力的污水处理厂应该尽快进程污泥处理设施。以保证污泥处理工作快速有效的开展。

五.结束语

我省应加快污泥处理处置实施的步伐,结合我省目前的经济与社会情况寻求解决对策,贯彻落实《珠江三角洲地区改革发展规划纲要(2008-2020年)》和《广东省环境保护规划纲要(2006-2020年)》,巩固污染减排成效,有效防止城镇生活污水处理厂污泥的环境污染,切实保护和改善环境质量。

参考文献

[1]周先敏.污泥的处理与利用[J].科技信息,2009,31,58-58.

[2]薛文源.城市污水污泥处理与处置的途径[J].环境卫生工程,1998,6(2):43-45.

[3]何品晶.城市污泥处理与利用[M].北京科学出版社,2003.

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[5]张卫河.浅谈城市污泥处理与资源化利用[J].能源与环境,2007(04).

工业污泥处理的主要方法范文3

关键词:城市污水处理厂 污泥资源化产业发展 若干政策问题

前言

污泥的安全、卫生、无害化体现了人与自然的协调。人源于土,终归于土。人类生存的基本自然条件是淡水与土壤,污泥是城市发展的产物,却异化为“城市环境新隐患”。污泥处理处置的不完整,表现出人类的幼稚与自私,在我国则表现为环境产权的缺失。如果说“非典”是中国融入现代文明进程的挫折与代价,那么,禽流感就不仅仅是“杀鸡给猴看”,而且警示人类生存环境的脆弱。“戴口罩的春天”结结实实封住了国人太好吃的嘴:这一切将在很大程度上影响与改变我们的生活。

“泥水并重”是城市成熟的标志,是人类睿智的体现,是污泥产业的发端,至少是一种负责任的态度。就此,看谁在这条道路上跑得最远:污泥的资源化是最有生命力的,因为脚下的土壤贫瘠、人口众多、经济欠发达,粮食安全、环境安全均具有战略产业的意义。

“污泥浓缩、脱水—外运(填埋)”不仅是写在设计文件中的“经典”语言,也是污水处理厂实际污泥处理的“习惯”做法,本质上是被动地“逃避”污泥;另外一个极端是不顾实际情况和经济承受能力一味追求“消灭污泥”:填埋和焚烧——发达国家已经限制和淘汰的处置手段。无论是“逃避”还是“消灭”在理论上是片面的,在实践中是有害的,我国制定污泥产业化技术政策一定要保持清醒的认识。

“逃避”和“消灭”都是不负责任的,资源化的选择是明智的。资源化处置是以资源化利用为目标的一种安全、有效、经济的处置方式,在实现污泥无害处置的同时,还有利于保持生态平衡,降低处置成本,促进循环经济的发展。

化腐朽为神奇,变污泥为沃土:靠勇气,凭良知。技术。政策。资金。

开辟一个市场,导引一片产业。人总是要做些事情的。尤其是做好事,做善事。对得起这份俸禄,对得起这片环境,对得起母亲。

一、对污泥的哲学思考

1.1 环境与发展

污泥是污水处理过程中产生的一种含水率很高的絮状泥粒,它实际上是由污水中的悬浮物,微生物及所吸附的有机物以及微生物代谢活动产物所形成的聚集体。按含有的主要成分的不同,污泥可分为有机污泥和无机污泥两大类。城市污水净化厂是城市发展的产物,是人类聚集的结果。污泥也是如此。农耕文明的“肥水不落他人田”不会带来污泥的处理处置之类的社会问题,也不会导致区域有机质的缺失。大工业革命积聚的城市生活群体排泄物具有“规模化”特征,污水、污泥、垃圾处理成为城市经济的派生物,直至演变为“城市环境新隐患”。远离农田的污泥失去了其作为肥料的自然属性和经济价值。

城市生活污水、污泥、垃圾是大工业的产物,是城市发展过程的衍生物,是城市生态环境的重要组成部分。阿根廷·世界环境与发展大会通过的《布宜诺斯艾利斯宣言》警示人类的生存必须建立在环境与发展协调的基础上,即发展要注意保护环境,发展不能以损害环境为代价。2003年的SARS 和超速增长的GDP 像一对孪生兄弟缠绕着中华儿女的双足:树立与落实科学的发展观关系到中华民族的存亡。与时俱进的共产党人痛定思痛,确立以人为本,坚持与促进全面、协调、可持续发展的科学发展观。

用生态理论与科学发展观反思我国固体废弃物处理处置的基本方针:稳定化、减量化、无害化,不难看出,认知固废的角度和相应采取的策略存在着较大的偏差。尽管可能与我国目前的经济发展水平相适应,但总体判断是消极的,把经济发展与环境保护对立起来作为一个国家的产业政策甚至是有害的。对城市污水污泥来讲,“减量化”与“稳定化”是手段,“无害化”是其直接目的。手段的失效,目的就无从谈起。考证厌氧消化—填埋、热干化—焚烧等常规的处理处置方式,其处理过程及剩余物处置无法实现污泥的最终无害化处置。

因此,资源化是污泥最彻底、最安全、最经济的处置方式。

1.2 资源化的意义

人类是生态系统的一员,既不可能违背生态系统规律,也不可能脱离生态系统而生存。循环经济理论表达了人类对自然与自身的深刻反省——人是自然·生物圈的一部分,不是万能的上帝。人与其他生物一样依存于自然,生生不息,循环往复。人类对许多重要资源的使用和浪费以及污染物的产生都已经超过了可持续的比率。按照生态理论的观点,污泥是生物圈有机质链条的重要组成环节,长时期缺失(焚烧、填埋)将导致区域生态的失衡。《污水污泥使用或处置的标准》(美国联邦法规总则中的第40 项),于1993 年3 月22 日实施。首次将污泥定义为“生物固体”:生物固体是污水处理后产生的一种可以有益回收再利用的初级有机固体产品。随着人们生活水平的提高,污染总量的加大,对环境标准的要求将会越来越严格,从而也使治污成本迅速上升,进而加大能耗,增加环境和社会负担。我们必须考虑到社会总支出和环境保护的协调,以及社会和环境的承受能力。不能一方面不计成本追求污泥处理处置的“绝对安全”,另一方面由于能耗的加大与成本的上升造成新的消耗性污染。

可持续发展的社会在技术和经济上都是可能的。资源化是处理处置过程的统一,处理是为了利用,结果决定过程。因此,资源化真正实现了污泥的无害化处置。把资源化放在首位的观点是人类对自然本质的感知。坚持资源化为主的方针,促进循环经济建设,维护区域生态平衡,本着节俭、安全、环境、资源的方针,选择市场化、产业化的发展道路,以科学、公平、持久的态度对待污泥的处理处置。

1.3 坚持与落实科学的发展观

生态产业革命与发展立足于自然、社会、经济的全面协调发展与进步,统筹兼顾,保持人与自然的生态平衡,把坚持以人为本和实现经济社会全面、协调、可持续发展统一起来。科学发展观的实质是要抓住和用好战略机遇期,既不能盲目自大重蹈发达国家的覆辙,也不能跟在别人后面亦步亦趋。科学发展观进一步指明了新世纪新阶段我国现代化建设的发展道路、发展模式和发展战略,进一步明确了中国要发展、为什么发展和怎样发展的重大问题,是全面建设小康社会和实现现代化的根本指导方针。

把污泥的无害化处理处置上升到牢固坚持和树立科学发展观的高度,按照循环经济的观点自觉把污泥的处理处置与生态平衡结合起来,避免重复和浪费。

二、环境产权

环境问题的重要特点,在于其“外部不经济性”。环境产权的非人格化是污泥处理处置的制度设计缺陷和政策制定的滞后。我们无法设想把污泥排入某家产权明晰的鱼塘或水域,但却可以公然的或者是睁一只眼闭一只眼排入河流、湖泊、海洋等公共水域。《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)已明确规定了污泥排放标准,与此同时颁布的《排污费征收使用管理条例》(2003-1-18)将排污收费由原来的超标收费改为排污即收费与超标收费并行,将超标单因子收费改为总量多因子收费。但由于污水处理厂的事业单位属性与环保执法机构的非独立性而缺乏行使环境产权的刚性约束,仍旧摆脱不了先污染后治理、前面治理后面污染的恶性循环。污泥处理处置的失效不仅是污水处理厂全部功能实现的问题,而且作为城市水资源与水环境的结点其整体功能也将随之失效,甚至污泥对地表水和地下水的污染会造成更为严重的环境灾害。城市公用设施管理体制改革和混合所有制经济的发展将逐步完善环境产权的管理体制,配套产业政策,提高环境产权意识,促进社会全面、协调、可持续发展。

环境保护与政治文明关系密切,由于生态与政治的紧密关联,更由于全球生态危机导致适应人类生存的空间日益缩小,人类的生存和发展日益受到威胁,人们产生了强烈的协调人与自然以及人与人之间关系的理念,促使环境问题日趋政治化。物质文明、社会文明、政治文明和环境文明的协调发展与建设,有赖于民主社会的进步,有赖于公众环境产权意识的觉醒。环保产业是政策引导性产业,需要专家、企业家与政治家及社会公众的共同努力,特别是后者的积极参与是十分重要的。公众的介入和政治参与对于解决环境问题具有重要的作用:有助于激发公众政治参与的责任感和积极性,壮大环境保护的社会力量;有助于让更多的在有关活动中无经济利益的人参与决策,避免既得利益集团按照经济标准制定环境政策而损害环保的缺陷,让决策朝着更为科学、合理的方向发展;有助于对政府的监督,制止政府从自身利益出发做出短期行为,制定不恰当的政策;有助于社会以和平方式解决生态环境危机。“自扫各自门前雪,莫管他人瓦上霜”的小农经济意识显然比起地球村民地胸怀狭隘得多。

2.1 市场功效失灵

污泥资源化产业的发展在很大程度上取决于其资源化产品的最终出路。不能把政府引导、市场化运作片面理解为由市场承担资源化产品的最终处置和出路的全部责任,而应当是政策与市场共同努力的结果。政府负有政策引导和制度设计的责任。一般讲,企业市场经营目标与政府环境保护要求存在着现实冲突,政府除了通过法规与契约来限制企业可能对环境的损害性排放,但仍然不能绝对避免企业为了追求利润而做出损害环境的行为,例如,全国比比皆是的污泥掩耳盗铃的“外运”等等,在制度设计层面只有基本满足经营者的合理利润需求的法律规范才是有意义的。

市场本身没有为环境保护提供强有力的制度保证。因此,单纯依靠市场机制确定产品价格只能反映边际私人成本而不能反映边际社会成本,不能实现资源的优化配置。国家必须采取适当的经济政策对生产活动进行干预,结合经济活动中的环境外部效应,确定恰当的边际社会成本,减小乃至消除边际私人成本与边际社会成本之间的差距。我们要把污泥资源化产品的最终处置纳入政策法规和利益调节机制,而绝非是单纯就污泥补贴的讨价还价,最终伤害的仍然是环境和社会公众利益。

生物固体资源化的事实不能完全代替无害化处置的可能。事实与可能之间的差距是由于污泥有害物质及肥料市场的不确定性及污泥资源化的比例受到客观因素限制所造成的。例如:由于污泥一定时期的有害成分超标,不适于资源化;又由于肥料销售的季节性以及市场变化等等,都会影响污泥的资源化效果。因此,百分之百资源化的提法是不科学的,以强调市场化而推卸政府的职能是不负责任的。要从政策导向与制度设计层面解决资源化产品的出路问题。以产品销路来简单判断资源化的有效性的观念应当改变。资源化的首要目的是固体废弃物处理,政府的政策导向与制度设计要符合这样一个需求。国内外都是如此。资源化产品要以政府购买为主,指令性把资源化产品与城市绿化结合起来,与城市建设结合起来,与生态恢复结合起来。资源化与经济效益要以无害化为前提,其处理结果不一定仅仅以肥料产品的方式销售,至少可以实现卫生填埋(减量、稳定)。山西沃土生物有限公司把污泥资源化概括为三个方面:农业利用、土地利用和建筑材料,努力实现资源化基础上污泥环境的零排放。

2.2《503 法案》的启示

美国《503 法案》将污泥肥料产品分为A 类与B 类两种,前者是经深加工包装后出售的商品肥料,按不同季节一般市场售价为20 美元~60 美元/吨,折合人民币最高不过500 元/吨,相当于沃土田园的价格;后者经稳定化处理后(含水率80%)喷射到农田,增加土壤有机质。由于美国排污费标准较高(一般与供水价格相等,甚至高于自来水费,特别是大城市)和法律保障、税收减免政策以及规模化经营,污水处理厂稳定化处理后的污泥由专业化公司加工处置。美国农业有健全的休耕、轮作制度和直接补贴制度,分期分片施用不会造成农田的砂砾化与有害成分富集,达到生物固体资源化的目的。低价格或免费施用反映出土壤消纳及资源化的利益调节机制。资源化产品低廉的价格与稳定的补贴来源,以及由此形成的价格调节机制可以切实保障污泥能够得到及时有效的最终处置:①随季节调整市场售价;②价格低廉;③免费使用。从而切实保障污泥的无害化处置。

意大利法律规定污水处理厂要妥善处置污泥,其处置费按规定的污水处理费以单独形式收取;污泥(生物固体)的资源化由专业化公司承担,市场化运作,政府给予补贴与税收优惠。日本明确规定资源化产品的市场引导政策,用污泥制成的地砖价格同等的条件下政府指令性采购与使用。西班牙垃圾堆肥产品的市场销售价格也不过是3 个欧元,按现行汇率计算仅为30 元人民币;我国同类产品的市场售价一般都在200 元左右,而我国劳动力价格大都是欧洲国家的二十到三十分之一。价格扭曲反映出制度设计的不合理和政策导向的偏差。

2.3 政府干预失灵

政府干预是对环境保护的市场失灵的校正,优势市场在政府干预下充分发挥保护环境的作用。但是,计划经济体制下的市政公用事业管理体制常常会干预失灵,或是在公用环境的情况下政府功能失效。在环保实践中,市场可解决的问题应尽量交由市场去解决。只有当市场机制不健全、环境资源产权不明晰、外部性和公共环境难于排解时,才应该由政府干预。通过特许经营制度,签订《市政公用设施特许经营合同》明确政府与企业之间的权利和义务,以契约的方式规范各自的行为,应当是保持政府和市场干预行为平衡有效方式。

政府行使环境产权必然以零排放为最高目标,制定与落实各项相关政策,推动污泥资源化产业的发展,发挥政府的服务与监督职能。政府为提高公用事业的效率和服务质量,保障公众利益及特许经营者的合法权益,促进公用事业发展,由政府授予企业在一定时间和范围对某项市政公用产品或服务进行经营的权利,即特许经营权。政府通过合同协议或其他方式明确政府与获得特许权的企业之间的权利和义务。政府在资源产品利用上要给予支持与引导,鼓励使用。资金要保障。垃圾、污泥处理的责任是政府的,讲市场化,是利用市场机制提高效率。垃圾、污泥的出路不单是市场的选择,而是政策扶持与市场配置互动的结果。

三、污泥属性分析

污泥是社会化产物,它包括:自然、经济和社会三大属性。污泥的属性由于处理处置方式不同常常是相互冲突的:污泥的自然属性衍生的生物固体概念表达了资源化意义,但不等于说由于其可循环利用的自然生物特性则可以掩盖或抹煞其固体废弃物的社会属性,更不能由此免除或减少处理处置所发生的费用,其基本经济属性并没有随之而改变。污泥的社会属性约束了其自然属性以及经济属性的实现,厌氧消化—填埋、热干化—焚烧处理处置的污泥其自然属性完全被掩盖,经济价值为零,但满足了其社会属性的实现,“消灭污泥论”就是以此为依据的。好氧堆肥—资源化工艺前者体现了污泥的社会属性,后者则是污泥自然属性的表达,由此而满足其经济属性的要求。社会属性与自然属性的统一体现了污泥循环利用的经济价值。

3.1 社会属性

污泥是经济社会发展到一定阶段的产物。城市发展早期是为了满足人类生存安全的需要,逐步演变为经济、文化、政治的中心,以至产生了必须依赖工业化处理的自然社会问题。人类积聚生活排泄物的处理处置是现代文明进步的不可避免的代价,由此衍生出污泥的稳定化、减量化、无害化。人类是生态的有机组成部分,是一种具有社会意义的生物物种,其生存的输入和输出不仅要保持自身平衡,同时必须与生态环境平衡。对人的正常生活来讲,餐馆与厕所是同等重要的。污泥的社会属性决定了社会环境对污泥是排斥的,将其定义为“固体废弃物”。与此相对应所采取的处理处置手段便以消除为目的,彻底消除最好。于是,焚烧、填埋、消化,以至于走极端的资源化处置也出于同一目的:消灭污泥!

由此产生了三个问题:为什么消灭污泥?采用什么方式消灭污泥?消灭污泥的代价是什么?

3.2 自然属性

消灭污泥是因为污泥对人、对环境来讲是有害的,如此大量高含水量剩余污泥的处理处置的确不容易,难点在于处置过程和处置不当都将引起二次污染。从安全、有效、经济的角度审视并由此制定的技术政策必然是以最大限度的实现减量化,进而无害化。稳定化是中间过渡性政策。消灭污泥直接造成资源消耗和高昂经济支出的双重代价:用不可再生的能源消灭了不可再生的资源。按照生态学理论,一个地区产生的污泥有机质长时期的缺失将导致该地区生态环境不可修复的损伤。污泥资源化具有重要的生态学意义。

3.3 经济属性

污泥的经济价值源于其自然资源属性,即“生物固体是污水处理过后产生的一种可以有益回收再利用的初级有机固体产品。”污泥的资源属性是固体,这种固体是生物的、有机的,而有机生物固体的资源化最高形式就是农业利用,生物有机质得以循环利用;但决非只能农业利用,其固体特性还可以用来覆盖垃圾填埋场,建筑回填土,园林培养基等土地利用,以及加工生产道路基质、铺路材料等。与污泥资源属性密切相关的经济属性则必须依赖政策的导引其价值才会显现:污泥资源化的生态意义,污泥资源化产品的经济价值,污泥资源化处置的节能功效。污泥的经济属性决定了其产品加工的最小成本约束;污泥资源化产品生产成本同样受最小成本的约束,或者说污泥资源化产品的销售利润包含了作为固体废弃物处理处置的成本;更深一步讲,污泥资源化产品销售的低价格包含了对土壤消化有害物的补偿。因此,任何高成本、高耗能的污泥资源化产品生产工艺都是不能持久的,任何偏离污泥价值的市场价格是赢得不了市场的。

3.4 谁来买单?

制定科学合理的政策与建立相应的利益调节机制是调整污泥自然属性与社会属性的前提条件。根据污泥资源化产品的市场发育水平动态调整污泥补贴价格,一次核定,分段核减。例如,项目建设及运营初期以三年为界,保持足额补贴,培育污泥资源化产品包括肥料产品市场,降低投资经营风险;运营五年为第二阶段,投资者的投资已大部分收回,市场发育基本成熟,终端用户稳定;运营七年为第三阶段,投资者的投资已全部收回,进入稳定收益期。每个阶段降低一定比例的污泥补贴,或根据实际发生成本予以复核。这样既体现了政府的政策导向,充分照顾到投资者的利益,又体现出市场化发展的方向,利用市场调节机制促进资源化产业的发展,逐步减轻政府负担,实现社会效益、环境效益与经济效益的统一。

必要的、合理的污泥处理费用是保障污泥无害化安全处置和资源化的重要前提条件;而资源化产生的效益可以作为污泥达标处理处置费用的一个补充,特别是在排污费偏低的情况下,对于弥补污泥费用的不足具有重要的现实意义。

四、产业区分

人类产业文明发展史迄今可概括为农业、手工业、大工业、信息、全球经济一体化商业等五次产业革命。城市是人类积聚的载体,淡水与土壤是人类赖以生存的最基本的物质条件,以淡水、土壤资源保护和循环利用的生态产业将是人类产业发展史的第六次产业革命。污泥集中体现了土和水的融合,土与水统一于人的生命活动。古希腊神话的亚当和夏娃就是用水和泥创造了人类。人类对此的感悟是与生命同源的。污泥源于水,从水中分离出来再归于大地是最朴素、最自然的生态平衡原理。基于污水处理工业的污泥资源化产业是城市水系工程的一个分支和组成部分,按照统一的生态规划确立其产业的发展方向,建设水资源循环系统工程,实现水环境与土壤环境的动态平衡发展。

正确区分产业界限是保障污泥资源化产业健康发展与资源优化配置的必要条件。处理与处置是污泥实现无害化、资源化的两个不同阶段,分别隶属两个不同的产业。好氧堆肥是污泥稳定化、无害化处理的方式之一,其处理结果不能等同于肥料制品,更不具备商品肥料的市场属性,其处置过程仍然需要成本。例如,运输费、填埋费、排污费等。采取市场化方式解决污泥的处置问题,首先要在污泥好氧堆肥无害化处理的基础上,按照终端产品的特性要求组织产品的深加工,并实现其市场销售。基于资源化基础上的污泥处置与市场销售是同一过程,因而可以节省污泥处置的运输、填埋、排污等相关费用,节省的费用应当被认为是运营者向政府缴纳的特许经营费。

4.1 污泥处理

现代城市污水处理厂工艺分为污水处理和污泥处理两部分,污泥的处理又可分为前处理和后处理。污泥的前处理是指经浓缩、脱水,包括厌氧消化处理得到一般含水率为75%~80%(或以污泥干重计)泥饼的预处理过程。污泥的后处理是指在污泥前处理的基础上,泥饼通过高温好氧堆肥消毒装置的堆肥处理,实现污泥的稳定化、无害化,符合国家标准的排放要求。把污泥处理过程分为前、后两个部分,对于明晰污泥处理成本,划清污泥补贴界限,推进资源化产业的发展具有重要的现实意义。

根据污水处理厂的条件,可以采取集中、分散处理两种方式。若条件许可,把堆肥装置与肥料生产线连为一体,形成污泥达标处理处置与资源化完整的设施装置;而对于集中处理受技术或环境限制不能一体化建设的项目,可以在污水处理厂就地完成高温好氧堆肥无害化处理,使之达到排放标准,减少污泥运输过程可能对环境产生的污染,集中到污泥资源化生产厂深加工。

污泥高温好氧堆肥处理是污泥处理的后续工程,因为,无论污泥的前处理是否经过厌氧或者是好氧消化处理,都存在着达标排放的最终处置问题,经高温好氧堆肥处理的污泥可以满足新标准的排放要求。但污泥是否经过厌氧消化处理对于平衡能源是有意义的。利用厌氧消化所产生的沼气对污泥进行预处理,可以降低污泥的初始水分,提高温度,减少发酵填充料,节省加工费用。

4.2 污泥处置

由于处理后的污水其处置方式为“达标排放”或中水回用,所以其最终处置相对容易。污泥的固体性质和生物性质决定了其处置的难度,无论采取填埋、焚烧、碳化、填海、干化等何种处置方式,都存在着二次污染、耗费能源、处置空间的问题。如果改变污泥的废弃物性质,作为资源来加以利用,问题便可以妥善解决。因此,资源化是污泥处置的最佳方式。“消灭污泥论”的偏激认识源于人类的自私,试图通过彻底消除或者掩盖不文明的痕迹获取道德上的释然与心理上的安慰。

建立在安全、无害化处置基础上的污泥资源化从根本上讲是一个认识问题,是观念的转变,坚持把资源化放在首位,是为了最终彻底解决污泥的处置问题。要从维护生态平衡的高度,牢固树立和落实科学发展观,制定符合国情的技术政策和产业发展政策,促进技术创新,加快污泥资源化产业的发展。

4.3 处理与处置的统一

污泥处理和处置的统一依赖于污水处理厂的产权多元化改革和市场化进程。我国污水处理厂传统的事业体制由于利益机制缺位,经费全额预算管理,因而降低成本,节省费用与经营管理者和职工利益不挂钩,导致污水处理成本扭曲,缺少污泥资源化产业发展的内在动力。因此,在原体制内实现污泥高温好氧处理与资源化处置的一个首要问题就是一定要把污水处理厂和其职工的经济利益放在首位,通过合理合法的制度设计,有效调动污水处理厂主体的积极性,实现资源化产业的健康发展。否则,“好事”也难以为继。污水处理厂管理体制改革与市场化进程是理顺污泥处理处置工艺,推进资源化产业发展的重要制度保证。在一个产权明晰,成本控制严格,利益分配机制健全的污水处理厂,经营者的利益得到充分的体现:市场化的利益目标是一致的,降低成本,提高效益。

污泥资源化技术是以资源化为首要目标,通过“农业利用、土地利用、建筑材料”多种资源化工艺技术,把污泥的处理与处置统一起来,把资源化产品的生产与销售统一起来,最终实现污泥环境的零排放。此种意义上的污泥资源化设施是污水处理厂泥系的有机组成部分与功能的延伸。

五、产业发展政策

政策的可****作性往往是政策制定过程中首先考虑的因素,包括政策与环境的相容性,制定的依据,与现实的适应性,前瞻性,经济量化指标等等。政策是临时立法,政策制定与立法程序不同。国家计委、建设部、国家环保总局《关于推进城市污水、垃圾处理产业化发展的意见》拉开了产业化发展的序幕,并为各项具体政策的制定提供了依据。污泥资源化是人类社会推进生物资源循环利用,实现经济的良性循环发展,创造人与和谐的都市生态环境建设的重要内容。国外一些发达国家已将污泥资源化列为重要目标,通过建立资源利用,限制填埋、焚烧等法规促进污泥资源化产业的发展。美国、澳大利亚、德国、加拿大等发达国家的污泥资源化率均已超过50%。为了保障污泥处理处置按照规划目标稳步推进,一些国家制定了相应的管理措施。(1)国外在相关法规制定中,对于污泥污染控制设备和管理方式制定了高标准的要求。例如针对填埋要求设计地下水监测装置,以鼓励污泥回收利用的研究和推广;(2)建立特殊的污泥管理基金,用于资助那些主动收集利用污泥工厂的建设和设备更新;(3)在国家污泥管理政策中制定灵活、积极的税收政策和经济手段。针对污泥产生、回收、利用的系统制造者、收集者、处理者、回收利用者、污泥产品的购买者,采用不同的税收方式和经济政策以建立一个有利的市场和环境;(4)国家和各级地方政府,都负有制定相应污泥管理计划的责任和义务。国家统筹规划,各级地方政府主要关注当地的实际情况;(5)加强公众的宣传教育,获得人们的理解和支持,有助于污泥产品的推广和使用,并使得公众自觉地加入到污泥治理的行列中来。

牢固树立和落实科学的发展观,解放思想,改变观念,切实推进我国污泥资源化设施建设、运营的市场化进程。改革现有的管理体制和价格机制,根据国家开放市政基础公用设施建设与运营的有关政策,鼓励外资与民企并购国企或购买股权经营污水处理及污泥资源利用,鼓励各类所有制经济参与投资和经营管理体制,实现污泥资源化设施建设的投资多元化、运营企业化、管理市场化的开放式、竞争性的建设运营格局。

政府行使环境产权必然以污泥零排放为最高目标,制定与落实各项相关政策,推动污泥资源化产业的发展,发挥政府的服务与监督职能。政府为提高公用事业的效率和服务质量,保障公众利益及特许经营者的合法权益,促进公用事业发展,根据政府职能向“服务、监督”转变的发展方向,按照“政府引导、市场化运作、产业化发展”的思路,通过市政公用设施特许经营授权及签署特许经营合同,明确政府和企业之间的相互责任与利益,切实发挥政府的服务与监管职能,强化企业在市场经营活动中的主导作用,科学区分污泥无害化处理与资源化处置的政策界线。在污泥资源化水平较低的运营初期,要保证由财政污泥处理专户支付的污泥高温好氧堆肥消毒处理费用,实现污泥的稳定化、无害化处理,努力实现固废治理与资源化的协调发展及相互促进,利用价格杠杆与相关政策,不断提高污泥的资源化率,促进公用市政设施建设运营投融资体制改革。

不能单纯计算污泥处理处置与污泥资源化补贴政策的到位所拉动吨水处理成本的提高,或与低水平污泥处理处置成本作简单对比,因为后者是以成倍加大环境外在性成本为代价的。污水处理费源于民,用于民,收了人民的钱为人民办事是政府应当坚持的基本准则,也是人民政府的基本职能与应尽的责任。城市污水处理厂及污泥的处理处置其市政公用设施的社会公益性体现了城市居民的利益,居民为此支付税费(排污费、垃圾费等);否则,其结果只能以牺牲环境为代价,最后损害的是社会公众的长远利益和城市整体投资环境。

5.1 技术政策

把污泥资源化放在首位,坚持污泥综合处理的发展方向,根据不同工艺制定“鼓励生物资源化”、“推荐其他方式的资源化”、“允许稳定化、减量化、无害化处理处置”、“限制生污泥填埋、非标外运、排放”和“禁止净泥直排”等技术政策,并与污泥补贴数额、按污染物排放当量收费直接挂钩,利用政策与经济杠杆促进技术进步,从根本上杜绝污泥对环境的二次污染。

由于历史与体制的原因,我国排水行业历来“重水轻泥”,污泥的处理处置问题始终没有得到妥善解决,直至构成严重的环境二次污染。“重水轻泥”的错误认识与实践导致城市污水处理厂的污泥得不到及时有效的处理处置,或直接外运,或非标填埋,或直接排海、江河,造成严重的环境二次污染,大大弱化了污水净化厂的环境功能,成为新的环境污染源。泥水并重对策的提出与实践,就是要坚持污水处理与污泥处理“同步规划、同步设计、捆绑招标、同步施工、同步验收、同步运营”的方针,严格执法,杜绝非标排放;坚持中水与污泥资源化并举的方针,采取多种方式,经济的,荣誉的,政策的,市场的,积极鼓励使用资源化产品。

5.2 产业政策

污泥资源化产业的制度设计和相关政策,要充分体现全面、协调、可持续的科学发展观,促进循环经济的发展,维护生态平衡。从宏观上要设计合理的规章制度和科学的政策导向,坚持政府服务、监督与市场化运作并举的方针,积极推动污泥资源化产业的健康发展;微观上,制定科学合理的污泥处理处置价格,利用价格杠杆,实现固废处理和资源利用的动态平衡,限制高耗能、高污染的干化、焚烧、填埋处置方式。

逐步提高排污费是建立城市污水处理厂运营投资补偿机制的首要前提和基本保障,明确将污泥处理处置的运营费用列入排污收费列支范围,坚持成本准入的原则,切实保障处理经费的及时支付。由于缺乏有效的监督管理机制,各级政府挤占、挪用污水处理费的现象屡屡发生。国家对污水处理费的用途早有明确规定,只能用于污水处理(包括污泥处理)的运行开支,不包括再建投资。由于我国目前大多数城市的污水处理收费标准偏低,收取率不高,需要根据项目的实际情况逐步实现污泥的经济价值,以此为基础建立起科学的价格补偿机制。即:在投资、运营保本微利的原则下一次承诺,分期兑付。污泥补贴基数低于测算值或社会平均物价水平时,(1)随污水处理费上调按比例调整;(2)随污水、污泥处理量增加按比例调整;(3)随物价上调按比例调整,要保证污水处理和污泥处理设施的同步运行,特别是对于以资源化为目标的污泥处理设施,应予以重点保证与支持。

污泥后处理运营成本及资源化处置价格的确定基于以下因素:①当地污水收费现行标准及未来调价空间;②污水处理费的收取率;③污水处理厂运营管理体制;④污水处理成本;⑤污泥含固率;⑥污泥初级产品的终端市场接受价格;⑦污泥发酵填充物料价格及来源;⑧当地劳动力价格;⑨投资回报期望值。具体来讲,污泥补贴价格制定应遵循的原则是:成本准入,合理收益、节约资源、促进发展,由政府财政部门会同监管部门负责制定或调整。污泥的后处理成本应当包括成本、税费和利润三部分。由于污泥资源化产品享受国家免征所得税(5 年)和增值税的优惠政策,从生产之日起,前5年计价范围仅包括成本与利润两部分。

成本指社会平均成本,包括各项应计入价格的制造成本和期间费用。利润指乙方的合理收益。根据污水处理行业并参考固体废弃物处理行业的特点,分别采取净资产或固定资产净值收益率方式核定。

成本核定按以下方法进行:

(1)原辅材料和固定资产的购入价格,属政府制定价格的,按规定价格核定;属市场调节价的,按购入时市场平均价格核定,实际购入价格低于市场平均价格的,按实际购入价格核定。

(2)工资费用、销售费用和管理费用实行总额比例控制,按本市同行业或相近企业近3 年上述三项费用总额占成本费用总额比例,并参考本市社会平均水平核定。工资一般水平不超过污水净化厂职工平均工资水平。

(3)计提折旧的固定资产必须是与提供公用事业产品或服务有关的资产,折旧年限按照国家确定的相关规定执行。

合理的污泥处理价格有助于①确保污泥达标处理后对环境的零排放;②建立运营投资价格补偿机制;③鼓励技术进步与产业升级,不断降低污泥处理运行成本;④降低污泥肥料产品的市场销售价格,提高污泥肥料产品的市场竞争力,确保污泥得到及时有效的处置。

5.3 政府的服务职能

政府在污泥资源化产业发展的作用主要体现为服务与监督,服务职能包括承诺、保障和协调三个方面。

(1) 承诺

政府承诺涉及与特许项目有关的土地使用、相关基础设施的提供、防止不必要重复性竞争项目建设及必要的补贴,但不承诺商业风险分担、固定投资回报率及法律、法规禁止的其他事项。

优先采购 政府承诺对污泥后处理和资源化产品的出路给予政策扶持,市政建设、园林绿化等部门在价格相等的条件下优先采购。

信贷担保 为项目建设贷款优先提供政府隶属或控股的信用担保公司的信用担保;同意乙方以特许经营权或项目权益为信用担保公司做反担保。

调产与环保 优惠政策按照城市产业调整和环保产业鼓励政策给予项目资金支助或其他应当给予的优惠政策。

政府补偿 特许期限内,因政策调整严重损害项目公司预期利益的,项目公司可以向城市基础设施行业主管部门提出补偿申请,城市基础设施行业主管部门在收到项目公司的补偿申请后6个月内调查核实,经市人民政府批准给予相应补偿。

科研资助 政府鼓励污泥无害化和资源化的科学研究与技术进步,优先给予“三项经费”立项与资助。用于污泥无害化处理与综合利用技术改造的贷款,政府给予贴息扶持。

(2) 保障

政府为项目的建设与稳定运营提供以下保障。

资金保障 按时足额支付污泥补贴,为污泥无害化处理处置设施的稳定运营提供资金保障;在污水处理收费较低的情况下,城市基础设施维护费和住宅市政配套费的部分资金可用于补偿污泥处理处置费用的不足,或按照调整机制予以调整。

建设用地 以划拨或租赁方式为项目提供建设用地,收取零租金或象征性租金。赋予项目公司租赁土地项目建设融资的质押、担保处分权,但不得用作除项目建设运营以外的其他用途。

电价 项目设施用电享受污水净化厂同等价格。

税费 项目建成并盈利之日起免征5 年企业所得税,到期后按政策规定继续申请。有机—无机复合肥享受免征增值税的优惠政策。政府确定的其他免除税费的优惠政策。

(3) 协调

负责做好各主管部门、污水净化厂及相关方面的协调服务工作。

污水净化厂行业主管部门或有限公司的政府控股方或出资方负责协调污泥项目建设运营与污水净化厂的用地、电力、供水、职工生活,污泥前处理与后处理的流程协作关系,以及与项目相关的其他关系的协调。

运输为污泥运输和资源化产品的销售提供运输便利,在市属管辖权属范围内免征运输车辆的养路费、道桥费、过路费,协调铁路、农资部门给予污泥农肥优惠铁路运输价格。

相关部门负责协调相关主管部门,如环保、土地、财政、综合执法、城建等的工作关系,为项目的建设与稳定运营创造一个良好的环境。

六、工程实例分析

山西沃土生物有限公司以自觉维护国家土壤安全为历史使命,以“沃土”为产业契合点,由此创建了氮素平衡及土壤健康理论,研制开发成功生物高氮源发酵技术和污泥资源化国家发明专利技术,成功实现了沃土三维复合肥料系列产品的工业化生产及连锁发展,始终沿循:环保农业污泥资源化沃土肥料生物+环保+农业沃土产业群的发展思路,贯通产业链,提升产业价值,最终实现:生物资源循环利用生态产业可持续发展的战略发展构想。

2003 年7 月30 日,山西省人民政府办公厅《关于全省城市污水处理厂污水污泥处理协调会议纪要》([2003]26 次)明确规定,按照市场化产业化运作、政府适当补贴的原则,由省计委拨出专款,以贴息入股或资金奖励的方式,鼓励企业投资建设城市污泥处理系统。山西沃土生物有限公司计划建设的太原市污泥处理项目可作为试点,取得经验后在省内推广。

2003 年12月4 日,山西省发展计划委员会、山西省建设厅、山西省环境保护局共同在太原组织召开了“太原市污水净化厂污泥消毒工程可行性研究报告评审会”。评审会组成了由赵丽君教授级高级工程师为组长的专家组。经过评审,专家组认为项目建设有利于促进太原市生态经济的发展与污泥的稳定、无害化处理处置;对于坚持资源化的方针,积极促进循环经济与污泥产业化的发展具有重要的示范作用与现实意义。山西省政府所确定的“政府引导,市场化运作,产业化发展”的做法为城镇污水处理厂污泥稳定化、无害化、资源化处理、处置开了一个好头,对全国污泥的处理处置及相关政策的制定与落实有借鉴意义。

万元贴息入股资助。山西沃土为落实太原市污泥项目坚持不懈地做了三年的努力,示范工程仅得到2003 年“非典”时期不到20 万元的短期补贴,靠自身的力量运营了30 个月,累计处理处置污泥3.2 万立方,生产销售沃土黑桃K 系列产品1.8 万吨,为污泥资源化产业的发展提供了宝贵的经验及工程实证,成为国内一百多家相关或类似企业中工程处理规模最大、产品销售持续时间最长的企业。

6.1 太原启示

太原项目是山西沃土的攻坚战,其意义与示范作用是多方面、多层次的。

6.1.1 全国第一个污泥处理处置BOT项目

目前全国实际运行的污水处理厂共计572 座,2010 年底预计达到2000 座,这些厂都面临着污泥的达标处理处置。根据十六届三中全会确定的投融资改革精神,污泥处理处置作为污水处理厂的重要组成部分,其设施建设无疑列入投资放开领域。采用BOT 方式将是未来污泥项目建设的主要投资运营方式。太原项目是全国污泥达标处理处置第一个采用BOT 方式承建的项目,山西沃土为此做出的所有努力对全国同类型项目的建设有着重要的借鉴意义。山西沃土的项目职能包括:①发起组建项目公司;②项目立项审批的前期准备工作;③洽谈草签《特许经营合同》;④筹集项目建设资金,转贷给项目公司;⑤组织工程建设;⑥提供持续的技术支持。

6.1.2 项目公司

太原项目由山西沃土与其他合作伙伴共同投资组建的“山西沃土天和污泥资源化运营有限公司”作为企业法人主体负责项目的建设与运营,其主要职能包括:①注册项目建设资本金(不低于项目总投资的20%);②负责项目的建设运营;③向山西沃土支付技术补偿费与使用费;④收取污泥补贴;⑤借贷及归还项目建设资金;⑥向银行直接申请项目流动资金贷款;⑦具体承担排污社会责任;⑧污泥资源化产品的市场营销。

6.1.3 项目审批程序

太原项目发端于2003 年的防治“非典”,为此山西省政府专门召开协调会并发《纪要》予以推动。按照正常程序,项目的审批程序包括:①与政府市政主管部门洽谈草签《特许经营合同》;②申请立项;③编制可研,召开专家论证会;④根据专家意见修改可研,上报审批;⑤计委项目批复;⑥正式签署《特许经营合同》;⑦初步设计及审批;⑧特许经营权或在建工程质押,申请银行项目贷款;⑨领取开工许可证。

6.2 松江模式

6.2.1 项目背景

松江区位于上海市西南部,黄浦江上游,是上海市重点水源保护区。目前松江区内已建、在建和规划即将建设的污水净化厂有五座,其中松江污水处理厂已建成的一、二期处理能力6.8 万M3/d,三期扩建再增加7 万M3/d;松江东部污水处理厂规划能力7 万M3/d,一期工程3.5 万M3/d;松江西部污水处理厂规划能力10 万M3/d,一期工程5 万M3/d;松江东北部污水处理厂规划能力14 万M3/d,一期工程7 万M3/d;松江南部污水处理厂规划能力8 万M3/d,一期工程4 万M3/d。

松江污水处理厂一期工程建成于1985 年,设计能力2.5 万M3/d,2002 年进行技改。二期工程1998 年投产,目前一二期处理能力共6.8 万M3/d,三期扩建再增加7 万M3/d。污泥的处置采用中温厌氧消化,离心脱水后外运堆置。目前全厂污泥日发生量38 吨,含水率78%。三期扩建后,污泥日发生量100 吨(一二期厌氧消化污泥+三期生物泥)。

6.2.2 技术

设计采用的污泥处理处置方案为:利用现有厌氧消化产生的沼气将消化脱水污泥与三期脱水生污泥混合后干化预处理,将含水率降至60~65%,然后采用高温好氧堆肥工艺对污泥作进一步的处理处置。

松江厂污泥处理处置的技术特点是把厌氧消化与好氧堆肥工艺有机结合起来,前者完成污泥的前处理:稳定化、减量化,后者实现污泥的后处理:达标排放。好氧堆肥是厌氧消化的后续工程,同时厌氧消化产生的沼气为好氧堆肥提供能源加温干化污泥,减少填充料、提高污泥初始温度、缩短发酵周期、降低加工成本。实践证明:厌氧消化与好氧堆肥工艺相结合可较好地解决污泥的处理处置问题,实现污泥厌养消化处理和无害化处置的有效结合与能源平衡,并为资源化创造条件,对上海饮用水源地的保护,污泥肥料的施用减少化肥使用量,有利于控制面源污染。

6.2.3 合作

山西沃土和松江污水处理厂本着兼顾环境效益、社会效益和经济效益,把国家利益、企业利益和个人利益统一起来的合作原则,按照不同产业把污泥的达标处理和资源化处置分开,前端污泥的无害化处理投资列入达标改造投资,后段污泥处置及资源化投资、运营由山西沃土为主,松江污水厂经营管理者、职工以自然人身份出资参股,按出资比例承担有限责任,分享经营成果。松江模式的意义在于污泥无害化与资源化的完美结合以及老厂达标改造的成功尝试,分清匀危魑ǎ迪只肪承б妗⒅肮だ妗⑼蹲适找娴耐骋弧?

6.3 普惠制

太原项目给予的扶持政策的具体内容包括:①给予项目200 万元贴息入股资助;②协助企业争取国家发改委环境保护基金配套资金;③将污泥无害化处理成本列入污水处理费开支范围;④项目建设用地使用权无偿划拨或零租金转让;⑥免征所得税五年。

山西省政府所确定的扶持政策对其他省、市的项目建设不仅具有借鉴意义,而且按照普惠规则在本地项目审批中参照。由于各地项目和经济发展水平及认识上的差异,投资、建设、运营方式也会发生变化,给予项目的政策也会不同;沃土在具体项目运作中会将已经获得的带有普遍意义的扶持政策,例如免征所得税等应用在下一个项目,不断累积,为国家的产业政策提供参考。

6.4 沃土时代

2003年3 月22 日,深圳·污泥处理处置技术与装置国际研讨会暨中国土木工程学会水工业分会排水委员会年会召开,沃土共向大会提交了3 篇论文,李波、唐建国分别在大会作了专题演讲。沃土以其实际工程实例与VT 菌剂和产品销售网络,第一次明确提出污泥资源化“霉变”、“软化”障碍并相应完善了生产加工技术,以及围绕产业化发展所形成的适合我国国情的商业模式,得到了大会的高度重视,誉为污泥资源化步入了“沃土时代”。

沃土在污泥资源化理论和实践的探索,始终坚持把资源化放在首位的方针,准确把握政策界限,运用生态理论和生物技术,以市场为导向,把科研重点和技术发展放在提高资源化产品的性能上,攻克污泥资源化产业发展的“重金属”、“软化”和“霉变”三大技术障碍,完善VT筒仓和阳光棚两种发酵工艺和设备,实现了以发酵污泥为主要原料的沃土黑桃K有机-无机-微生物三维营养复合肥料的工业化生产,并为此确立北京沃土天地生物科技有限公司的生物技术研发及产业化发展的区位优势,下游延伸沃土连锁产业的价值链,构筑区域市场相对垄断优势,形成稳固的产业市场支撑。

工业污泥处理的主要方法范文4

关键词:污泥 处理处置 技术路线

中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)01(b)-0-01

1 背景

污泥是污水处理的必然产物,是污水中污染物转化的归宿。如得不到安全、稳定、规范化的处置,将会大大削弱污水厂的减排效益,造成严重的二次污染。因此,污泥的规范化处置问题目前已成为继污水处理后各级政府和部门关注的焦点,是城市排水行业面临的迫切问题。污泥的出路问题已成为城镇污水处理行业可持续发展的“瓶颈”。目前苏州市区,有福星、娄江和城东三座污水处理厂,处理能力36万t/d,实际处理量约为24.5万t/d,产生含水率为80%的脱水污泥约230 t/d,主要运往常熟田娘农业科技公司进行生物堆肥处理,少量运往吴中区江远热电厂与煤直接混烧。现有的污泥处置格局主要存在以下几方面的问题:(1)由于受堆肥产品的市场制约,以及生物堆肥对周边环境的影响比较明显等,目前的污泥主要通过常熟田娘公司进行处置的风险很大。(2)江远热电厂的处理能力仅为100 t/d,主要为吴中区服务,并且积极性不高。因此,只能临时帮助处理极小部分污泥。(3)目前市区污泥全部通过社会化、市场化处理处置,存在很大的不确定性和风险性。(4)污泥处置管理缺失,建设主体不明确,运行费用没有合理的价格机制,缺乏有效的污泥处置管理制度。

2 周边城市、地区的污泥处置情况

2.1 苏州工业园区

目前,工业园区与法国苏伊士环境集团合资成立了工业园区中法环境技术有限公司,建设污泥干化项目,规模200 t/d,利用热电厂的蒸汽进行干化后,进入热电厂燃煤锅炉焚烧。

2.2 苏州高新区

高新区的污水厂污泥暂由七子山垃圾场填埋,与垃圾填埋场有处理渗滤液的协议。根据建设部《城镇污水处理厂污泥处理处置 混合填埋泥质标准CJ249-2007》,污水处理厂污泥含水率一般在80%左右,不能用于卫生填埋。因此,目前高新区正在开始探索焚烧等其他出路。

2.3 宁波市

宁波市出台了《宁波地区城市污泥无害化处置方案》,利用该市周边热电厂比较多的有利条件,大力推广污泥到电厂焚烧的处置方式。由于这些热电厂可以享受到焚烧污泥后上网电价补贴的政策,企业的积极性也较高,主动投资建设污泥的干化设施,再投入锅炉焚烧,以提高处理能力和稳定性。

2.4 杭州市

目前,杭州市污泥的处置方式主要是填埋或堆放,污泥的规范化处置问题也十分紧迫。经过近几年的研究探索,最终确定焚烧作为主要的处置途径。另外,临近的上海市、无锡市也已建成或开始建设污水厂污泥干化焚烧项目。

3 适合苏州市区污泥处理处置技术路线分析

3.1 卫生填埋

根据国家标准,污泥进行填埋处理的含水率必须小于60%。而目前市区污水厂的脱水污泥含水率为80%左右,不能达到填埋的要求。另外,我市垃圾填埋场的库容已严重不足,通过卫生填埋来解决污泥出路已无可能。

3.2 建材利用

污泥的建材利用尤其是作为水泥原料,可以比较好地解决污泥的减量化、稳定化和无害化问题,是一种比较好的处置途径,受到国内外的肯定。但由于中心城区原有的水泥厂将全部外迁,且我市尚未有专门采用污泥做建材的生产企业,因此,污水厂污泥直接建材利用的途径在我市行不通。

3.3 土地利用

污泥土地利用主要包括土地改良和园林绿化等,污泥农用由于有直接进入食物链的可能,现在仍有争议。污泥的好氧高温堆肥工艺是一种资源化利用污泥的有效途径,投资省,运行费用低,能充分利用污泥中的有机质、氮和磷等养分,但堆肥过程需要的时间较长,占地面积大,并在生产过程中会产生异味。同时,堆肥产品的市场销售存在一些不确定因素,有可能出现污水厂泥满为患,影响正常运行。

3.4 干化焚烧

污泥的焚烧是一种最彻底的解决方法,较好地实现了污泥的减量化、无害化、稳定化。建设独立的污泥干化焚烧项目,对于政府履行污泥的处理处置责任是一种最安全、最稳定的方法。从调研的情况来看,限制这种方式应用的主要困难在于投资大、运行成本高。从项目的实施角度来看,环评公示时当地居民的意见也是一个不可忽视的因素。综上所述,结合苏州市区实际特点,几种污泥处置方式的比较结果见表1。

4 结语

4.1 巩固发展污泥堆肥处理

苏州市区的污水大多为生活污水,泥质基本符合污泥农用的技术要求,目前污泥堆肥产品有一定的销路和市场份额。从国家的宏观层面来看,也鼓励在有条件情况下,采用高温好氧堆肥工艺,实现污泥的无害化和资源化。但是,从堆肥产品在我市的市场容量来看,只能满足市区部分污泥的处理处置需要。因此,政府相关部门应对常熟田娘农业科技公司给予必要的技术、政策等方面的扶持,帮助企业健康发展。

4.2 尽快上马干化焚烧项目

采用干化焚烧工艺尤其适合于经济发达、人口密集、土地资源紧张的城市。因此,同济大学在编制我市污泥规划时,综合考虑国内外现有的污泥处置技术优缺点、实际应用中的经验教训以及发展趋势,提出了将污泥干化焚烧作为苏州市污泥最终处置的主要方式。为切实解决市区污水处理厂污泥处置的安全性、稳定性和可持续性问题,应尽快上马污泥干化焚烧项目。建议设计总规模600 t/d,征用土地50亩,分二期建设,一期300 t/d,投资估算约2亿元。污水处理厂污泥处置事关污水处理厂安全稳定运营以及保护和改善生态环境大局,地方政府责无旁贷。如果完全通过市场化途径交由社会企业进行处置,则将始终处于比较被动的局面,包括处置能力、处置费用等方面都存在较大的风险和不确定性。为增强政府对污泥处置的调控能力,推进“三区三城”建设,应抓紧建设污泥干化焚烧项目,尽早建成投产,以确保污水处理厂的正常运转,较好地实现污泥的减量化、无害化、稳定化和资源化的处理处置目标。

参考文献

[1] 城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策(试行).

工业污泥处理的主要方法范文5

关键词:污水厂污泥 处置途径 发展趋势 上海

城市污水厂的污泥是指处理污水所产生的固态、半固态及液态的废弃物,含有大量的有机物、丰富的氮磷等营养物、重金属以及致病菌和病原菌等,不加处理的任意排放会对环境造成严重的污染。上海市1997年排放的污水量约为578×104 m3/d,其中经20余家城市污水处理厂处理的污水量约为60×104 m3/d,年产生污泥量约为120×104 t(含水率约为97.5%)。为了改善城市水环境,上海市拟新建石洞口、竹园、白龙港、新和等污水排放系统和大型污水处理厂。随着污水处理设施的普及、处理率的提高和处理程度的深化,污泥的产生量必将有较大的增长,如何合理地处置污水厂污泥,已成为城市污水厂和相关部门提高管理水平的重要方面。

1 上海城市污泥处置现状及存在问题

1.1 污泥处置现状

污泥经适当浓缩后运至市郊或邻近省份农村作农肥,是上海城市污水处理厂一般采用的污泥处置方法。由于运行经费、设备等问题,20余家污水厂中仅南桥污水厂的污泥消化运行正常。为了探索污水厂污泥处置的合理方式,桃浦污水厂采用流化床焚烧工艺焚烧污泥,目前尚处于试运行阶段。

1.2 存在问题

① 污泥仅经浓缩处理的体积仍然较大,运输不方便。

② 由于城市污水中工业废水比重较大,重金属含量较多,经处理后相当一部分重金属转移到污泥中,致使污水厂的污泥重金属含量较高;污泥未进行稳定和灭虫卵等必要的无害化处理,直接施用于农田后,污泥中的大量病原菌和寄生虫卵等有害物质转移到农田和作物上,不仅可能对土壤造成污染、影响作物生长以及人类的健康,而且也可能因蚊蝇聚集而造成环境卫生方面的危害。

③ 近年来,由于郊县农民更加习惯于施用化学肥料,以及受现行施肥方法的限制,导致污泥作为农肥的出路不畅;并且上海地区雨量充沛,一到多雨季节,由于农田对含水率较高的污泥的需求量锐减,也造成污泥外运困难,污水厂经常出现泥满为患的现状。因此,这就可能产生两种不良后果,其一是污水厂只能减少正常的污泥排放量或将部分污泥再回流到处理系统,从而影响了污水厂的正常运行;其二是部分污泥可能溢流入水体,造成对水体的二次污染。

④ 由于苏州河及其支流综合整治工程的展开,许多污泥码头将被废除,目前采用污泥船外运的方法面临极大的困难。

2 国内外污泥处置的现状及发展方向

国内外污泥处理与处置的方法很多,一般采用浓缩、消化、脱水、干化、有效利用(主要为农用)、填埋及焚烧等不同的处理、处置方法,或用其中某几个方法组合处置。不同的处置方法有不同的前处理要求,并且实际上一些前处理要求是这种处置方法的组成部分。污泥的最终出路不外是部分或全部资源化利用或以某种形式回到环境中去,以下介绍目前世界各国广泛采用的污泥处置方法。

2.1 污泥的土地利用

污泥的土地利用已有多年历史,主要包括污泥农用,污泥用于森林与园艺、废弃矿场等场地的改良等。污泥中含有丰富的有机物和N、P、K等营养元素以及植物生长必需的各种微量元素Ca、Mg、Zn、Cu、Fe等,施用于农田能够改良土壤结构、增加土壤肥力、促进作物的生长。污泥的土地利用是一种安全积极的污泥处置方式,在美国约有40%左右的污泥采用土地利用的方式进行处置。尽管污泥的土地利用有能耗低、可回收利用污泥中养分等优点,但也存在病原菌扩散和重金属污染的危险,为此各国政府先后颁布了农用污泥重金属浓度标准和严格的无害化要求,并对单位面积土地污泥的应用量有严格的限制[1]。

2.2 污泥的填埋

污泥的卫生填埋始于60年代,是在传统填埋的基础上从保护环境角度出发,经过科学选址和必要的场地防护处理,具有严格管理制度的科学的工程操作方法。到目前为止,已发展成为一项比较成熟的污泥处置技术,其优点是投资较少、容量大、见效快,1992年欧盟大约40%的污泥采用了填埋处置[1]。由于污泥填埋对污泥的土力学性质要求较高,需要大面积的场地和大量的运输费用,地基需作防渗处理以免污染地下水等,近年来污泥填埋处置所占比例越来越小。美国环保局估计,今后几十年内,美国6 500个填埋场将有5 000个被关闭。与1984年相比,欧盟国家污泥填埋量增加了4%,但同期污泥总量却增加了16%[1]。

2.3 污泥的热处置

污泥热处置的优势在于可以迅速和较大程度地使污泥达到减量化,近年来焚烧法由于采用了合适的预处理工艺和焚烧手段,达到了污泥热能的自持,并能满足越来越严格的环境要求和充分地处理不适宜于资源化利用的部分污泥。由于其在恶劣的天气条件下不需存储设备,对于大城市因远离填埋场造成运输费用高的场合,使用焚烧法处置可能是经济有效的[1、2]。在欧盟,1992年污泥焚烧的比例为11%,比1984年增加了38%[1];在日本采用焚烧处置的污泥已占60%以上。其他的污泥热处理方法如污泥的热解及湿式氧化,近年也取得了较大的进展,但目前仍处在研究阶段。

2.4 其他处置方法

国外对污泥制动物饲料、包埋处理以及焚烧灰制砖等处置方法均有一定的研究,也有成功的报道,但要将这些方法作为一种主要的污泥处置方式被采用尚需进一步研究。

欧盟、美国及日本近年来采用及预测的污泥主要处置方法及比例见表1。

表1 欧盟、美国及日本近年及预测的污泥主要处置方法 国 别 污泥量

(104 tDS) 农用

(%) 填埋

(%) 焚烧

(%) 其他

(%) 欧盟国家(1992年)[1] 650 39(37) 40 11 10 欧盟国家(预计2005年)[1] 1 010 45 17 38 美国(1992年)[4]   49 35 15 1 日本(1995年)[3] 171 33(14) 15 49 3

3 上海城市污泥处置途径的选择 3.1 污泥特性

上海东区污水厂的污泥性质和曹杨等7个污水厂的污泥中重金属含量见表2和表3。

表2 上海东区污水厂污泥性质(干基)[4] 含水率

(%) pH 有机物

(%) N

(g/kg) P

(g/kg) K

(g/kg) 热值

(MJ/kg) 96~98 6.5 61~72 30~60 10~30 1~3 21~25

表3 各污水厂污泥中重金属等含量

mg/kg  项目 Cu Zn Pb Cd Cr Ni Hg As 矿物油 总磷 总氮 有机物  曹杨* 146 146.7 129 5.55 70 42.9 6.04 15          天山* 426 1 615 116 1.49 46.6 42.6 7.8 21.9          闵行* 119 1 090 76.5 1.67 53.4 32.2 2.16 7.1          北郊* 158 2 467 108 2.52 21.9 44.6 9.25 33.4          曲阳** 350 3 740 9.95 0.85 15.77 34.8 1.22 5.68   10 740   约70%  吴淞** 226 149 7.27 0.097 3.74 65.2 1.12 2.32 5 560 2 530 69 500    龙华** 101 1 370 0.95 0.19 1.13 17.3 0.19 1.51   2 380 556    注 * 为1989—1990年分析数据平均值。

** 为1998—1999年分析数据平均值。

由上表可以看出,上海市污水厂污泥的有机物含量较高,达60%~70%,略低于国外发达国家的城市污泥(有机组分含量70%~80%);污水厂污泥的氮、磷、钾以及有机质含量都比较高,并且从长远看,随着脱氮除磷工艺的运用,氮、磷含量将会有所增长;污泥含有较高的热值,控制一定的含水率,具有自持燃烧(>4 000 kJ)及干污泥用作能源的可能性;由于污水中工业废水比例较大,重金属含量较高,废水经处理后有相当一部分重金属转移到污泥中,致使污泥中重金属的含量较高,部分含量接近或者超过我国《农用污泥中污染物控制标准》(GB 4284—88)。

3.2 污泥处置途径的选择

选择有效的污泥处置方法,应兼顾到环境生态效益与处置成本、经济效益之间的均衡。一种有效的、适合本地具体情况的污泥处置方法应该是在环境上卫生、社会上被接受及经济上有效的方法。无论从经济因素还是从肥效利用因素出发,污泥的土地利用特别是污泥的农用都是一种符合我国国情的处置方法,但上海市污水厂污泥中部分重金属含量接近或者超过了农用污泥中污染物控制标准,这就部分限制了污水厂污泥的农业应用。

根据控制标准,当施用符合标准的污泥时,一般用量不超过3 kg/(m2.a)(以干污泥计),而美国的相似标准为0.2~7 kg/(m2.a)。当污泥中任何一项无机化合物含量接近标准时,连续在同一块土壤上施用不得超过20年。上海市预计在2010年污水处理量将会达到550×104 m3/d,以上海市统计数据1×104 m3污水二级处理产生污泥干固体量为2.0 t计,日产污泥量为1 100 t,如全部考虑农用,则每年所需土地面积为13 383 hm2。

因此,考虑到污泥的性质、污泥农用所需的土地面积、污水厂与农用场地的距离、天气的变化对农用的影响、污泥量的增加趋势以及污水厂处理的废水组分趋向复杂等因素,在以农用为首选处置途径的同时,必须寻找其他合适的污泥处置方法。

3.3 经济分析

结合国内外污水厂污泥的主要处置方式及处理流程,污泥卫生填埋及焚烧处置的主要工艺流程为:

对于卫生填埋处置工艺,污泥经过消化处理,可以使之稳定化和无害化,减小污泥填埋对环境造成危害的风险,并且污泥经消化处理后也达到了部分减量化,可以大大减少其运输、脱水及填埋费用,甚至总运行费用也低于无消化处理的直接填埋工艺[5];对于焚烧处置工艺,为了避免消化后污泥热值减少,因此可以不作消化处理。

计算投资及运行费用的依据为:混合污泥量10 000 m3/d,含水率为99%,经离心浓缩机浓缩(加絮凝剂量约为1 kg/tDS,絮凝剂价格约为55 000 元/t)投加后含水率降为95%;污泥经过厌氧消化后固体去除率假定为1/3[1]。由于含水率低于80%的污泥适合于填埋,但含水率高于68%的污泥在填埋时须掺入填充料,则填埋工艺考虑两种脱水方案,即:①污泥经离心脱水后含水率降至80%,絮凝剂投加量约为2.5 kg/tDS;②污泥经高干度离心脱水后的含水率约为65%,絮凝剂投加量约为5 kg/tDS。用焚烧工艺时,污泥经离心脱水后含水率降为80%,加絮凝剂量约为2.5 kg/tDS,污泥经焚烧后残余灰分量约为污泥干重的1/3[5];焚烧烟气处理消耗NaOH量约为37 kg/tDS,NaOH价格约为3 450元/t。污泥运输费用约为0.75元/(t.km),以运输距离为40 km计,运输费用为30元/t。填埋费用参照城市垃圾填埋运行费用(约15元/t)。各处理流程的耗电量约为:浓缩25 kW.h/tDS,脱水75 kW.h/tDS,消化150 kW.h/tDS,焚烧200 kW.h/tDS,电费约为0.7元/(kW.h)。

两种工艺污泥处理、处置工程建设费用比较见表4。

表4 污泥处理、处置工程费用比较 工程费用

名称 工艺一(万元) 工艺二(万元) 填埋(全部

国产设备) 填埋(40%进口、

60%国产设备) 进口设备 焚烧为

国产设备 污泥调蓄池 200~300 200~300 200~300 200~300 污泥消化单元 5 500 5 500     浓缩脱

水机房 3 000~

4 000 3 000~

4 000 3 000~

4 000 3 000~

4 000 焚烧厂     13 000 8 000 卫生填埋场* 1 800 2 400     污泥运输工具 100 100 30 30 合计 10 600~

11 700 11 200~

12 300 16 230~

17 330 11 730~

12 330  注 * 参照1996年环卫协会会刊数据。

假定均采用国产设备,其运行费用计算见表5。

表5 国产设备的污泥处理、处置运行费用

元/d 工艺类别 浓缩

费用 消化

费用 脱水

费用 焚烧

费用 填埋

费用 运输

费用 单位成本

(元/tDS) 工艺一(1) 7 250 10 500 12 667   5 000 10 000 454.2 工艺一(2) 7 250 10 500 21 833   3 000 6 000 485.8 工艺二 7 250   19 000 26 833 500 1 000 545.8

将投资费用按每年折旧5%及人工福利、利率等5%计入成本,上述工艺1t污泥干固体处理总成本见表6。

表6 两种工艺的污泥处理总成本 工 艺 工艺一(1) 工艺一(2) 工艺二 处理成本(元/tDS) 759.7 807.7 875.4

根据上述计算,污泥干固体处理总成本约为800元/t,以1×104 t污水产生2.0 tDS计,1 t污水的污泥处理成本约为0.16元,与国内大型污水处理厂污水处理部分成本0.3~0.45元/t相比,约占成本的35%~50%,与发达国家的测算大致相当。 4 结论与建议

① 污泥经浓缩后体积仍然较大,为便于运输及后续处理与处置,建议污泥应脱水处理。

② 在今后较长的一段时期内,上海城市污水厂污泥的出路建议以农用为主,但对于拟建的大型污水处理厂因污水量大,产泥量大,若考虑农用则在运输、施用计划以及所需土地面积等方面有一定困难,并且也受天气等因素的影响。由上述计算比较可以看出,采用高干度脱水机填埋工艺的运行费用要大于采用普通脱水填埋工艺,但对于同样体积的污泥而言,普通脱水工艺(含水率为80%)的污泥填埋因须掺入填充料而使其所需的填埋场面积远大于高干度脱水(含水率为65%)的污泥填埋工艺,因此在填埋土地有限的情况下应考虑采用高干度脱水方案;对于填埋土地难以寻找的情况可适当考虑用焚烧法处置污泥,污泥焚烧灰可考虑用作填埋掺混料或用作制砖及其他建材。

③ 要积极探索污泥处理与处置的新方法与方式,上海龙华污水厂采用转窑焚烧污泥,已初步取得成功,对于其能否大规模用于处置城市污泥可视进一步研究的效果而定。

④ 未来的污泥处理策略是使污泥的产生、处置与环境保护之间达到一个良好的平衡,要达到这种平衡的最佳途径是污泥的资源化利用;在污泥的管理中也应采用多样化策略,应首先考虑通过改进污水厂的处理工艺等减少污泥的产量,其次应该通过严格控制工业废水的排放来控制污泥的性质,不应再走工业发达国家先污染再治理的老路,应从一开始控制工业废水的排放,为以后的污泥利用带来方便。 参考文献

[1] Hall J E.Sewage Sludge Production,Treatment and Disposal in the European Union[J].J CIWEM,1995,335-343.

[2] Lowe P.Development in the Thermal Drying of Sewage Sludge[J].J CIWEM,1995,306-315.

[3] Diane Garvey,Carmen Guarion,Robert Davis.Sludge Disposal Trends Around the Globe[J].Water Engineering & Management,1993,17-20.

工业污泥处理的主要方法范文6

关键字:污水处理厂污泥;处理处置;政策

目前我国每年产生的污泥量约2000余万吨,污泥的储存、处理处置及资源化过程中均可能危害环境,污泥处理处置已成为一个世界性的社会和环境问题。本文旨在通过对当前污泥处理处置现状,探讨我国污水处理厂污泥处理处置相关关政策要求。

1污泥处理处置现状及问题分析

我国污泥处理处置起步较晚,但污泥处理处置发展较快,按照固体废物资源化、无害化和减量化处理处置要求,建成了一批典型工艺的污泥处理处置点;但综合分析,仍存在一些问题,主要表现在以下几个方面 :

1.1重水轻泥,隐患严重

对固体废物特别是污泥的处理处理处置,从中央到地方都高度重视,污泥的无害化处理处置已成为环境管理和污染防治工作的重点,但仍存在“重水轻泥,隐患严重”现象。近年来,因为污水处理污泥非法转移、倾倒引起的污染纠纷和群众举报大量增加,水处理污泥的不规范处理已经成为政府、公众、媒体等共同关注的焦点,也引起了人大和政协等部门的密切关注。

1.2认识滞后,重视不够

部分污水处理厂尚未充分认识到污泥的潜在危害,缺乏推动污泥处理处置的紧迫感和责任感;同时也尚未形成公众参与机制和社会监督机制,及时介入不够。

1.3能力不足,处理处置率低

目前污泥设施建成数量少,有效处理处置率低;仍以直接填埋或堆放为主,大部分不符合环保和国家明确规定要求;同时经济发达地区与欠发达地区污泥处理处置率也有差异。

1.4建设不快,工艺不高

由于管理、资金、技术等原因,污泥处理处置设施建设步伐缓慢;同时工艺设计水平低,污泥处理处置投资低,污泥处理处置状况混乱。

2 污泥处理处置政策要求

对固体废物特别是污泥的处理处理处置,从中央到地方都高度重视。国务院《关于落实科学发展观加强环境保护的决定》提出的七项重点任务,其中有一项就与污水处理污泥污染防治紧密相关。环境保护部办公厅文件《关于加强城镇污水处理厂污泥污染防治工作的通知》(环办[2010]157号)中明确要求:由于部分污泥随意抛弃、倾倒,在一定程度上甚至抵消了部分“污泥减排”的成果,要求各级环保部门要从切实改善环境质量、维护环境安全出发,充分认识污泥环境管理的重要性。因此抓好抓好污泥处理处置工作是全面改善环境质量的重要基础,把污泥处理处置和废水处理放在同等重要的位置,把污泥处理处置作为污水处理的重要内容一并部署、一并推进,以真正全面改善环境质量,切实保障广大人民群众的环境权益。

3发展政策探讨

为切实推进污泥处理处置设施建设、运营的市场化进程。改革现有的管理体制和价格机制,根据国家有关政策,鼓励外资与民企参与经营污泥处理处置过程,实现污泥处理处置设施建设的投资多元化、运营企业化、管理市场化的开放式、竞争性的建设运营格局。

3.1技术政策

污泥处理处置应按照就近处理处置、因地制宜、资源优化原则进行处理处置,按照地区差别实行分类指导,要充分发挥集中处理处置的规模化效益和技术优势,根据本地区的经济发展水平和自然环境条件及地理位置等因素,合理选择处理处置模式,推进工业企业污泥规范化处理。污泥处理处置的目标是实现污泥的减量化、稳定化和无害化;鼓励回收和利用污泥中的能源和资源。坚持在安全、环保和经济的前提下实现污泥的处理处理处置和综合利用,达到节能减排和发展循环经济的目的。为引导污泥环保产业发展,增强环境管理的决策性,污泥处理处置工艺技术要满足国家颁布技术政策要求;污泥处理处置工作要按照“减量化、稳定化、无害化、资源化”总体要求,按照污泥特性、产量及分布等特点,坚持“因地制宜、技术多元、协同处理处置、循环利用”的原则,综合考虑经济可行、技术适用、工艺先进、形式多样的污泥处理处置方式,走资源节约、环境友好和可持续发展污泥处理处置路子。

3.2产业政策

按照“谁投资、谁受益”和“污染者付费,治污者受益”的原则,综合考虑污泥种类、性质、处理处置方式、收益等因素,研究制定相关收费和鼓励性政策,在加大财政投入的同时,鼓励社会各类投资主体参与污泥处理处置基础设施建设和运营,建立和完善多元化投融资机制,促进污泥处理处置产业化发展、市场化运营。将污泥处理处置费纳入污水处理成本,采取适当提高污水处理费收费、拨付标准或财政补贴的方式筹措污泥处理处置费,明确污泥处理处置的直接承担主体是污水处理企业,污水处理企业负有对本企业所产生污泥合理处理并最终达标处理处置的责任。保障污泥处理处置设施正常运营。鼓励对污泥处理处置给与税、费优惠政策。建立有利于污泥处理处置产业发展的减免税、国债等税收、财政措施,推动污泥处理处置的发展。

明确将污泥处理处置的运营费用列入污水排污收费范围,单独核算,切实保障处理经费的及时支付。由于我国目前大多数城市的污水处理收费标准偏低,收取率不高,需要根据项目的实际情况逐步实现污泥的经济价值,以此为基础建立科学的价格补偿机制。合理的污泥处理价格有助于:①确保污泥达标处理后对环境的零排放;②建立运营投资价格补偿机制;③鼓励技术进步与产业升级,不断降低污泥处理运行成本;④降低污泥肥料产品的市场销售价格,提高污泥肥料产品的市场竞争力,确保污泥得到及时有效的处理处置。

3.3管理政策

加强污泥处理处置全过程监管。污水处理厂是污泥产生的源头,各污泥产生单位必须建立污泥产期、产量、去向等详细台帐,健全相关管理制度,从源头入手,实施严格的登记和管控制度。要加强污泥运输环节的管理,污泥从出厂、运输、直至处理处理处置地均应办理相关交接手续,并建立转运联单制度,定期将联单记录结果上报地方环保部门。污泥运输应采取密封措施,防止沿途抛洒,更不得随意倾倒。要加强对污泥处理处置和资源化利用及其终端产品应用的全过程监管,做到污泥全处理处理处置,杜绝产生二次污染。