7月11日,住建部城建司水务处处长曹燕进在2015污泥高峰论坛上表示,截至2014年底,中国近半数的城市污泥未做到无害化处理。从2015年开始,北京市禁止污泥外运,但北京大部分污水处理厂没有污泥处理配套设施,已经建成的项目又不能有效发挥作用,污泥只能被堆放在污水处理厂内。显而易见,污泥无害化处理将会成为污水处理领域的当务之急。将污泥资源化利用,或许将是未来污泥的最佳出路。
我国近半数污泥未无害化处理资源化成最佳出路
近半数污泥未无害化处理,“重水轻泥”现象严重
截至2014年底,中国城市污水厂产生的污泥近半数尚未做到无害化处理。在7月11日举行的2015污泥高峰论坛上,住房与城乡建设部城建司水务处调研员曹燕进表示,根据住建部的最新调查,目前中国各地污水处理厂产生的污泥无害化处置率约为56%。余下的污泥中,约三分之一采用“临时手段”处置,此外还有百分之十几的污泥不明去向。
污泥是城市污水处理后的产物,含有病原体、虫卵、重金属和持久性有机污染物等有毒有害物质,未经有效处理处置,极易对地下水、土壤等造成二次污染。然而经过得当的处理,污泥又可以作为肥料、建材等资源循环利用。
2015年初,住建部方面对城镇污水处理厂产生的污泥的处理处置做了调查。调查结果显示,经过了制造建材、焚烧,制肥,卫生填埋等无害化处置率达到了56%。临时处置手段的污泥占总量的三分之一,还有百分之十几的污泥不明去向。
据北京某污水处理厂相关负责人介绍,北京市大部分污水处理厂在最初建设时,并没有污泥处理配套设备,“重水轻泥”的现象十分严重。在过去相当长一段时间里,处理污水所产生的污泥都采用“外运填埋”的方式进行处理。不少污水处理厂将大量污泥倾卸在河北省数百亩耕地、林地上。这些随意堆放的污泥均没有经过无害化处理,造成多地环境污染。
污泥处理时间紧审批难,政府部门间有争议
但是,今年年初,北京市相关部门下发内部文件,要求“1吨污泥都不能出北京”。这样一来,污水处理厂自身无法处理污泥,又不能外排,再加上垃圾填埋场不接收,污泥没地方可去,只能堆放在厂子里。
“要建一个污泥处理项目,光是批地的手续就得办一两年,再等到这个项目建成,短期内怎么可能把污泥处理掉?况且在北京,批一块地有多难!这是最根本的问题。”北京某污水处理厂相关负责人眉头紧锁,叹了口气说道。
在行业内,有“处置决定处理”的说法。也就是说,污泥处理后剩余的残留物如何利用,反过来会决定采用什么样的技术手段处理污泥。但是,对于污泥如何处置这一问题,政府部门之间存在争议。
住建部和发改委在《城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南(试行)》中,介绍了四种污泥处置方式及相关技术,分别是:污泥土地利用、污泥焚烧与协同处置技术、建材利用技术、污泥填埋。在这其中,将污泥应用于农业、园林绿化、土地修复等领域的“污泥土地利用”被优先考虑。
但是,农业部门不准处置后的污泥还田,原因是担心工业污水产生的污泥中,存在重金属或其他有害物质,污染土地。农业部的这一表态在一定程度上打消了很多企业参与污泥处置的积极性。
环保部门则表示,没有经过无害化处理的污泥,不能回农田。然而如何定义“无害化处理”,其标准是什么?至今找不到一个明确的界定。
北京某污水处理厂相关负责人表示,在这种困境下,污泥处理是找不到妥善解决办法的。
不仅如此,北京市区两级水务部门之间也存在“踢皮球”的情况。媒体探访的这家污水处理厂直接由区水务局管理,但是在反映污泥处理难题时,区水务局表示无法协调,污水处理厂可以上报市级部门。“我们给市水务局打了好几回报告,结果又给退回区里,批文要求‘区水务局积极处理污泥问题’。”
处置决定处理,污水处理工艺需改良
住房和城乡建设部城市建设司巡视员透露,过于追求污泥的减量化是白花钱,而应该对污泥中的碳氮磷高效回收。通过营养物质回收工艺,为氮和磷提供更多的离开水处理系统而进入污泥处置利用系统的渠道。所以,在污水处理的工艺中应预留并考虑到污泥的有效回用。
据了解,基于资源化的污水处理厂的工艺改良是这样的:污水先经生物吸附,实现碳源吸附、碳氮分离。75%的COD富集于泥中,氨氮80%留存于水中;再通过生物增殖,即通过自养菌的菌体合成实现氨氮转有机氮;最后通过水质净化工艺,即精细脱氮除磷回用生物碳源,去除SS(混合液中活性污泥浓度)和脱色,生成最终的优质脱色再生水。
可以说,整个污水处理工艺过程兼顾了污泥无害处置和资源化利用。高碳污泥通过酸化消化产生有机酸和甲烷气;高氮污泥通过消解热解,在脱水后的压滤液中可以提取蛋白发泡剂。这个污水处理工艺犹如一个生态滤床,不仅对污水进行了净化处理,而且对污泥实现了消纳和资源化利用。
资源化消纳:污泥处置出路
根据资源化利用路径的可行性分析,目前我国污泥最佳利用方式包括绿色建材,营养土用于沙荒地、盐碱地、海滩涂、废矿山和垃圾填埋场修复,车用CNG。值得一提的是襄阳污泥处理工程,利用污泥培植的果木,在盐碱地上建设“移动森林”。
襄阳污泥处理工程设计规模300吨/日(以含固率20%计),采用脱水污泥高温热水解、厌氧消化、机械脱水、干化处理工艺。产物——蛋白产品、车用CNG、生物质炭土、磷肥鸟粪石。生物质炭土可用于苗木栽培和移植。工程实践证明,高温热水解厌氧消化有效提高了传统厌氧消化的技术水平。在高温热水解的作用下,有效杀灭了病原菌,实现了无害化;有效提高了厌氧消化效率和处理产物的稳定化水平。污泥循环产品价值:蛋白产品7000元/吨,车用CNG:4.51元/立方米,磷肥鸟粪石4000元/吨;炭土苗木栽培5001000元/棵。总产值3000元/吨。从产物的利用中得到经济收益,让治污投入有了效益产出,使被动治污变成为主动治污,这种处置模式,探索出一条可持续、可借鉴、可复制的资源化路径。
污泥液态地膜或成未来污泥处置方向
由衡水市环保局原局长、高级工程师王书秀等人研发的污泥骨架多功能可降解液态地膜研制与应用项目,通过河北省级新产品鉴定并获得专利授权。衡水市这一重大科技成果引起中科院有关专家的高度关注,日前,中科院老专家技术中心专家组来衡考察,与王书秀等人就污泥液态地膜项目的市场推广和发展前景等进行了深入探讨。
据介绍,王书秀等人研发的此项技术可以将城镇生活污水处理厂污泥无害化后,与腐殖酸和微量元素均质、研磨成膏状胶体“母料”,利用多种高分子化合物混配制成“子料”。使用时将“子料”溶解,加入用水稀释的“母料”中,瞬间进行一系列化学反应和物理作用,即形成具有增温、保墒、控制盐碱、改良土壤、抑制扬尘、促进作物生长等多项功能的液态地膜。这种液态地膜喷洒使用后,可使小麦亩产增收18.9%、裸地棉花亩增产54.7%。这种产品生产工艺环保,不用任何加热和反应设施,没有任何三废排放,粘度、细度、附着率等高于当前市售产品,而价格却是市售产品的四分之一。真正推广后,既能解决污泥处理处置难题,又消除了普通地膜的“白色污染”,还可控制扬尘因子,改良土壤,为农民增产增收起到积极作用,实现经济效益、社会效益和生态效益的共赢。
随着“水十条”的出台,污泥处置被明确提出。污水处理设施产生的污泥应进行稳定化、无害化和资源化处理处置,禁止处理处置不达标的污泥进入耕地。可以预见,污泥处理处置设施建设以及资源化利用模式的探索,在接下来将会进入飞速发展阶段,还需技术与政策各方面的大力支持。