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氣體分析7個(gè)月時(shí)間,1.9萬(wàn)噸污泥被傾倒在北京門(mén)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(wèn)題。當(dāng)輿論批評(píng)此起彼伏時(shí),行業(yè)內(nèi)的專(zhuān)家們感慨的是,行業(yè)處理和政府監(jiān)管是“巧婦難為無(wú)米之炊”。
“我已經(jīng)很長(zhǎng)時(shí)間不談污泥了,實(shí)在沒(méi)什么可談的。”中國(guó)人民大學(xué)環(huán)境學(xué)院副院長(zhǎng)王洪臣一度拒絕接受采訪,他厭倦了長(zhǎng)年累月呼吁同一件事,卻沒(méi)什么進(jìn)展。“為什么我六七年前談的問(wèn)題,現(xiàn)在都還存在?光我們業(yè)內(nèi)幾個(gè)人在嚷嚷,外圍總沒(méi)突破。”
從1970年代我國(guó)探索建設(shè)污水處理廠至今,已有四十余年。污泥問(wèn)題從無(wú)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(zhuān)家,就這樣一面高聲“嚷嚷”,一面搖頭嘆氣,走過(guò)了一個(gè)五年,又一個(gè)五年。
所幸,在國(guó)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(lái)”。
污泥厭氧消化應(yīng)用現(xiàn)狀
據(jù)公開(kāi)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(guó),大約2/3的污泥采用厭氧消化技術(shù)。而據(jù)美國(guó)環(huán)保局調(diào)查,厭氧消化在美國(guó)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(lái)處理污泥。
然而反觀我國(guó)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(zhǎng)和污水處理能力的提升,2014年我國(guó)市政污泥的產(chǎn)量已達(dá)10.21萬(wàn)噸/天,但約有75%的污泥沒(méi)有經(jīng)過(guò)任何穩(wěn)定化或無(wú)害化處理,僅是簡(jiǎn)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(wú)害化、穩(wěn)定化及土地利用。
然我國(guó)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(guó)家仍存在較大的差距。據(jù)調(diào)查,截止2015年9月,我國(guó)總計(jì)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(yùn)行的僅約20座。大部分污泥厭氧消化工程未運(yùn)行或中途停運(yùn),如北京高碑店水廠的污泥厭氧消化工程,雖是我國(guó)建設(shè)早、規(guī)模大、設(shè)計(jì)配套完整、運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)達(dá)10年的項(xiàng)目,但卻在2008年奧運(yùn)會(huì)前停止了運(yùn)行。
存在諸多問(wèn)題亟待解決
那么,原因何在?中國(guó)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(duì)這個(gè)問(wèn)題發(fā)表過(guò)他的見(jiàn)解:一是污泥厭氧消化技術(shù)處理污泥的投資較大,我國(guó)污泥消化處理的相關(guān)工程經(jīng)驗(yàn)也不多,大型的污泥消化設(shè)備大都是從國(guó)外進(jìn)口的,基礎(chǔ)投資和運(yùn)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(gè)產(chǎn)業(yè)鏈角度來(lái)看,厭氧消化還沒(méi)有達(dá)到終處置的目的,還會(huì)留下大量剩余污泥殘?jiān)枰ㄟ^(guò)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(yùn)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(yùn)行成本,還要考慮其他配套條件的投資和運(yùn)行成本。
三是我國(guó)污泥的含砂量較高,有機(jī)質(zhì)含量比歐美國(guó)家低,污泥的可生化性差,消化設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性、沼氣產(chǎn)率等指標(biāo)普遍都達(dá)不到國(guó)外的標(biāo)準(zhǔn)。所以在國(guó)外普遍使用的消化技術(shù),在我國(guó)運(yùn)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(huì)產(chǎn)生大量的甲烷等易燃?xì)怏w,對(duì)消防安全等級(jí)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(lái)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(shí)際上工程的總占地面積也并不少。在陳同斌看來(lái),污泥厭氧工藝開(kāi)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(guò)程中的技術(shù)難點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù),多級(jí)厭氧處理工藝將是未來(lái)的選擇。
不可回避的問(wèn)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?cè)谖勰嗵幚硖幹梅矫娌捎蒙蟼鹘y(tǒng)技術(shù)的一個(gè)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(guó)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(guò)分析,發(fā)現(xiàn)含砂的成分就像面粉,這與國(guó)外的差異也是比較大的。”
在他看來(lái),一方面,我國(guó)污水污泥泥質(zhì)的差異帶來(lái)了處理技術(shù)應(yīng)用方面的難度,但另一方面,對(duì)泥質(zhì)的研究也還不夠。“說(shuō)直白一點(diǎn),是在污泥的泥質(zhì)研究、污泥的統(tǒng)計(jì)分析等方面還比較缺乏。”針對(duì)這一現(xiàn)狀,戴曉虎認(rèn)為是挑戰(zhàn)也是機(jī)遇。“因?yàn)槲覈?guó)污泥泥質(zhì)的特殊性,要解決問(wèn)題,必須要在技術(shù)上有更好的創(chuàng)新。這對(duì)于相關(guān)企業(yè)是個(gè)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(duì)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(zhǎng)楊殿海表示,目前國(guó)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(yùn)行的也就約20個(gè)。“和國(guó)外相比,這個(gè)比例是很不相稱(chēng)的。而國(guó)內(nèi)在厭氧設(shè)施上確實(shí)遇到了不少技術(shù)問(wèn)題。”但他同時(shí)強(qiáng)調(diào),為什么國(guó)外用得不錯(cuò)的技術(shù)在國(guó)內(nèi)就是做不好,除了泥質(zhì)的差異外,還有不少原因。
“國(guó)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(lái)越成為共識(shí)。其次是從一開(kāi)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(fèi)用發(fā)揮對(duì)技術(shù)應(yīng)用的倒逼作用。第四,出于對(duì)可再生能源和低碳的重視等。”他說(shuō),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(guó)建設(shè)報(bào)、中國(guó)環(huán)境報(bào))