太原市城市污水廠污泥處置的探討

文/馬衛(wèi)紅,太原市排水管理處

太原市城市污水廠污泥處置的探討

文/馬衛(wèi)紅,太原市排水管理處

本次調(diào)研的污泥是指污水處理廠在污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的沉淀物質(zhì)，含有大量水分(75%～ 99%)，還含有大量有機(jī)質(zhì)、病原菌、寄生蟲(卵)、重金屬等有害成分,且伴有惡臭。而污泥處置就是要確保污水處理的效果，防治二次污染。

污水廠；污泥；處置

按照2015年4月國(guó)務(wù)院發(fā)布的《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》簡(jiǎn)稱“水十條”，國(guó)家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃要求，到2020年，城市污水處理率達(dá)到95%左右，推進(jìn)污泥處理處置，污水處理設(shè)施產(chǎn)生的污泥應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定化、無(wú)害化和資源化處理處置，禁止處理處置不達(dá)標(biāo)的污泥進(jìn)入耕地。非法污泥堆放點(diǎn)一律予以取締。因此，就當(dāng)前我市污水處理廠的污泥處置情況、存在的主要問(wèn)題進(jìn)行了調(diào)研，并提出一些初步的意見建議。具體情況如下：

1 太原市污水處理廠污泥處置總體情況

目前我市運(yùn)行的城鎮(zhèn)污水處理廠合計(jì)6座（其中兩座分別由太鋼集團(tuán)運(yùn)營(yíng)和太原經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)運(yùn)營(yíng)），日排放污水量70.29萬(wàn)噸，設(shè)計(jì)處理能力約每日79萬(wàn)噸。太原市按處理率95%計(jì)處理66.8萬(wàn)噸的日處理量，所產(chǎn)生的污泥（按含水率80%計(jì)萬(wàn)噸水產(chǎn)泥5立方米）每天約334立方米?，F(xiàn)主要采用污泥堆肥和污泥填埋兩種方式進(jìn)行污泥處置，其設(shè)施要在2017年底前基本完成達(dá)標(biāo)改造，污泥無(wú)害化處理處置率應(yīng)于2020年底前達(dá)到90%以上。（表1）

2 太原市污泥處置存在的主要問(wèn)題和不足

2.1 污泥脫水技術(shù)暫不成熟。盡管《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置及污染防治技術(shù)政策（試行）》要求進(jìn)入垃圾填埋廠的污泥含水率降到60%以下，并進(jìn)行穩(wěn)定化處理；而我市也在近十年來(lái)，污泥處理技術(shù)和某些單項(xiàng)專用設(shè)備有了較大的發(fā)展，將污泥含固率由原來(lái)的1%-3%提高到20%-25%，但是在污泥處理系統(tǒng)設(shè)備的成套化水平上，仍然落后。污泥處理設(shè)備性能差，效率低，能耗高，專用設(shè)備少，未形成標(biāo)準(zhǔn)化和系列化。經(jīng)傳統(tǒng)的濃縮和機(jī)械化脫水工藝處理后,我市的污泥含水率暫無(wú)法達(dá)到60%以下。

2.2 污泥穩(wěn)定化、無(wú)害化程度低。我市污水處理廠建設(shè)過(guò)程中存在“重水輕泥”現(xiàn)象，投資較不足，污泥處理的投資比例僅為10-20%左右，運(yùn)行費(fèi)中只包括污泥的減容和外運(yùn)，往往只考慮到污泥濃縮、脫水工序，沒(méi)有考慮到污水處理廠內(nèi)污泥穩(wěn)定化、無(wú)害化處理的問(wèn)題，缺乏污泥穩(wěn)定化要求的約束性指標(biāo)。因此，我市污水處理廠僅完成了污泥的初步減容過(guò)程，并未徹底完成污泥的穩(wěn)定化處理。目前，堆肥是我市污泥穩(wěn)定化、無(wú)害化的主要方式之一。

2.3 污泥最終處置目標(biāo)和技術(shù)路線方向落實(shí)不到位。污泥在實(shí)現(xiàn)安全處置的基礎(chǔ)上，應(yīng)向低碳與資源化的方向發(fā)展。我市污水廠產(chǎn)出的污泥的最終處置面臨著安全處置和資源化利用的雙重選擇。放眼全國(guó)，關(guān)于被處置的污泥到底當(dāng)作廢棄物還是資源這一問(wèn)題上，還沒(méi)有明確要求，地方政府往往因地制宜，采用最簡(jiǎn)易的手段處置污泥。

2.4 污泥處置責(zé)任主體不明確。污泥的最終處置是世界上所有國(guó)家的一個(gè)難題，一方面由于投資很大，經(jīng)濟(jì)效益難以體現(xiàn)，另一方面城鎮(zhèn)污水處理廠污泥的處理處置需要農(nóng)業(yè)、林業(yè)、環(huán)保以及建設(shè)部等各主管部門之間的相關(guān)政策協(xié)調(diào)和配合，涉及部門廣，牽扯環(huán)節(jié)多，因此需要明確污泥處理處置的責(zé)任主體。

2.5 缺少政策支持和監(jiān)管體系。我市對(duì)污水廠的建設(shè)有減排的約束性目標(biāo)，而缺乏對(duì)污泥最終處理處置的約束性指標(biāo)。盡管2008年新出臺(tái)的垃圾填埋政策對(duì)污泥處理處置的規(guī)劃和建設(shè)、技術(shù)路線、安全運(yùn)行和監(jiān)管以及相關(guān)保障都有涉及，但是缺乏細(xì)節(jié)和法律的強(qiáng)制性，可操作性較差，使得污泥處理處置與資源化利用產(chǎn)業(yè)鏈的形成與發(fā)展嚴(yán)重滯后。

表1 太原市排水管理處污水處理廠污泥處置基本情況表

3 關(guān)于污泥處置的理論探討

3.1 污泥處置應(yīng)遵循的基本原則。污泥具有體積大、性質(zhì)不穩(wěn)定、極易腐化、難溶解、含有大量重金屬等有毒有害物質(zhì)，不利于運(yùn)輸和處理的特點(diǎn)，因此在污泥處理和處置的選擇上應(yīng)遵循如下原則：

3.1.1 無(wú)害化處理原則

按照《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的要求，實(shí)現(xiàn)污泥的穩(wěn)定化，減量化與無(wú)害化，徹底解決污泥的二次污染問(wèn)題，滿足處理過(guò)程中的無(wú)害化環(huán)境要求。

3.1.2 節(jié)能減排原則

污泥處理要始終堅(jiān)持節(jié)能減排的原則，注意減少污泥處理過(guò)程中的能源消耗與資源消耗，避免投資過(guò)大，運(yùn)行成本過(guò)高所造成的“消耗性污染”，避免污泥處理過(guò)程中的污染物轉(zhuǎn)移和二次污染。

3.1.3 資源利用原則

污泥中含有豐富的有機(jī)物和N、P、K等營(yíng)養(yǎng)元素及植物必需的微量元素，將其回用于農(nóng)作物及城市綠化的肥料，可以對(duì)污泥進(jìn)行充分的資源循環(huán)利用。

3.2 研究探討我國(guó)污泥處置的主要方式

3.2.1 污泥填埋：污泥填埋是指城市污水廠污泥經(jīng)脫水后直接進(jìn)入垃圾填埋廠的處置手段。污泥填埋雖然具有成本低、可利用現(xiàn)有垃圾填埋場(chǎng)，不用重新建設(shè)等特點(diǎn)，2000年以前，我國(guó)污水處理廠產(chǎn)生的污泥幾乎全部是進(jìn)行填埋。但含水率80%的污泥直接進(jìn)入垃圾填埋場(chǎng)會(huì)增加垃圾填埋廠的操作困難，使垃圾填埋場(chǎng)壓實(shí)發(fā)生問(wèn)題，有的甚至造成垃圾填埋場(chǎng)滑坡等事故；另一方面污泥填埋也會(huì)造成大氣環(huán)境、水環(huán)境及土壤環(huán)境的二次污染，尤其是滲濾液對(duì)地下水污染不容忽視，在城市用地日益減少的今天，垃圾填埋已經(jīng)不適應(yīng)城市發(fā)展的要求，有非常大的局限性。

3.2.2 污泥堆肥：污泥堆肥是一種常見的利用污泥中微生物發(fā)酵的生物轉(zhuǎn)化技術(shù)，是對(duì)污泥進(jìn)行穩(wěn)定化、無(wú)害化的主要方式之一。其工藝具有簡(jiǎn)單易行，投資和運(yùn)行成本較低等特點(diǎn)，但有占地面積大，周期長(zhǎng)，易產(chǎn)生臭氣等缺點(diǎn)。

3.2.3 污泥干化焚燒：污泥中含有一定量的有機(jī)成分，經(jīng)脫水干燥的污泥可用焚燒處理，焚燒即是利用污泥中富含的可燃物質(zhì)，使污泥焚燒的過(guò)程，污泥焚燒從技術(shù)要求來(lái)說(shuō)比垃圾焚燒簡(jiǎn)單，接近于劣質(zhì)煤燃燒。其主要優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)性較強(qiáng)，資源再利用、占地面積小，減容量大，達(dá)到了完全滅菌無(wú)害化。缺點(diǎn)是運(yùn)行費(fèi)用較高，一次性投資較大。目前采用焚燒技術(shù)的大多是江浙、北京、上海、廣東等發(fā)達(dá)城市。

3.2.4 污泥熱干化：是指采用熱干化設(shè)備，如直接干化器，間接干化器或多效蒸發(fā)干化器等，將己經(jīng)脫水的污泥餅(含水率75%左右)進(jìn)一步降低其含水率，以利于儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)募夹g(shù)，避免因微生物的作用而發(fā)霉發(fā)臭，使污泥處于穩(wěn)定狀態(tài)。污泥熱干化技術(shù)具有污泥顯著減容，處置比較徹底，產(chǎn)品無(wú)臭且無(wú)病原體，減輕了污泥有關(guān)的負(fù)面效應(yīng)，產(chǎn)品具有多種用途等優(yōu)點(diǎn)。但同時(shí)也有處置工藝投資成本大，運(yùn)營(yíng)成本高，技術(shù)管理復(fù)雜的缺點(diǎn)，同時(shí)，污泥干化設(shè)備國(guó)內(nèi)尚處于研制研段，干化設(shè)備與技術(shù)主要依賴進(jìn)口，這些都制約了污泥熱干化在我國(guó)的發(fā)展。

3.2.5 污泥電廠摻燒：電廠摻燒是利用當(dāng)?shù)匕l(fā)電廠的熱資源，將脫水后污泥直接運(yùn)送至電廠，與煤進(jìn)行摻燒發(fā)電。熱電廠摻燒雖然將污泥能量進(jìn)行了循環(huán)利用，經(jīng)濟(jì)上合理，技術(shù)上可行，但電廠摻燒要求其焚燒爐必須是流化床，且摻泥后焚燒對(duì)焚燒爐的危害和熱耗損失等目前還沒(méi)有定論，另外大型電廠對(duì)此積極性也不高，協(xié)調(diào)存在一定的困難，在我市采用這種技術(shù)目前還有很大的困難。

3對(duì)太原市污泥處置的一些意見建議

3.1 加強(qiáng)宣傳教育和公眾參與度，將污泥問(wèn)題提升到與污水同樣的高度，污泥問(wèn)題很大程度上已經(jīng)抵消了污水處理近年來(lái)的成果，提高全社會(huì)對(duì)污泥處理處置問(wèn)題的認(rèn)識(shí)；

3.2 加強(qiáng)污泥處理處置政策的制定和修訂，征集整合行業(yè)內(nèi)的相關(guān)意見，整合完善現(xiàn)有的政策體系，針對(duì)產(chǎn)業(yè)中的普遍問(wèn)題增加強(qiáng)制性條款，及時(shí)更正引起行業(yè)誤導(dǎo)的內(nèi)容；

3.3 完善污泥處理處置收費(fèi)體系，在水費(fèi)中明確污泥的實(shí)際成本范圍，要求各污水廠建立污泥處理處置的專項(xiàng)臺(tái)賬，保證污泥費(fèi)的專款專用；

3.4 加大對(duì)污泥處理處置設(shè)施建設(shè)的經(jīng)濟(jì)扶持力度，對(duì)污泥處理處置采用非填埋方式的污水處理廠給予大幅度的稅收優(yōu)惠和補(bǔ)貼，同時(shí)引導(dǎo)社會(huì)資金參與污泥處理處置；

3.5 研究制定可執(zhí)行的相關(guān)考核辦法，將污泥考核監(jiān)測(cè)指標(biāo)列入污水廠的監(jiān)測(cè)內(nèi)容，并由環(huán)保等相關(guān)主管部門在檢查污水排放指標(biāo)時(shí)共同檢查。

4 結(jié)語(yǔ)

我們應(yīng)在污泥處置方面積極探索研究，找出一條適合我市實(shí)際的污水廠污泥處置的方式，以適應(yīng)污水處理行業(yè)的發(fā)展，滿足國(guó)家環(huán)境保護(hù)的要求。

為此建議污水處理廠污泥處置一定要結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，合理確定最終消納方式。首先考慮采用消化、生物干化等方式對(duì)污泥進(jìn)行處置，循環(huán)利用于園林綠化；其次考慮利用電廠、水泥廠進(jìn)行摻燒，將污泥能量進(jìn)行循環(huán)利用。對(duì)于一些處理規(guī)模小，污泥產(chǎn)生量小的污水處理廠，可適當(dāng)推廣污泥深度脫水。

對(duì)于污泥處置項(xiàng)目的建設(shè)，建議根據(jù)《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于政府向社會(huì)力量購(gòu)買服務(wù)的指導(dǎo)意見》，按照公開、公平、公正原則，采用BOT、PPP等多種模式，充分發(fā)揮市場(chǎng)的資金和技術(shù)資源，積極推進(jìn)我省污泥處置項(xiàng)目的實(shí)施和運(yùn)行。

[1]郜俊峰.太原市城市污水廠污泥處置技術(shù)探討與分析[J].科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì),2012,15:136-138

[2]宋敏.太原:別讓污泥成環(huán)境隱患[J].環(huán)境保護(hù),2012,18:62-64

[3]張霞.城市污水處理廠污泥堆肥資源化利用的可行性研究[D].西南交通大學(xué),2008