污泥處置行業(yè)的圍城與突破

袁凱

污泥是個(gè)大賽道，對(duì)于我國(guó)污泥處置市場(chǎng)而言，技術(shù)路線與付費(fèi)機(jī)制是否成熟是其能否快速擴(kuò)張的關(guān)鍵所在。

隨著工業(yè)的發(fā)展和城市人口的增加，工業(yè)廢水與生活污水的排放量日益增多，污泥的產(chǎn)出量也與日俱增。污泥中的有害成分如重金屬、有機(jī)污染物、寄生蟲(chóng)、病原菌及臭氣已成為影響城市環(huán)境衛(wèi)生的一大公害。

長(zhǎng)久以來(lái)，污泥處理一直是城市固廢處理的一大難題。作為污水的“孿生兄弟”，在污水處理技術(shù)創(chuàng)新、處理效率提升、資源化利用的政策驅(qū)動(dòng)和市場(chǎng)背景下，污水處理廠排放的污泥如何進(jìn)行科學(xué)處理日益成為關(guān)注的焦點(diǎn)，也越來(lái)越需要產(chǎn)業(yè)化解決。

高難度的污泥處理處置問(wèn)題時(shí)刻影響著我國(guó)環(huán)境。污泥處理處置這條早些年就被各界認(rèn)定為千億級(jí)的賽道似乎仍舊不能痛快爆發(fā)，其背后有一些關(guān)鍵問(wèn)題一直爭(zhēng)論不休，處理費(fèi)用高昂、政府補(bǔ)貼是否到位、相關(guān)技術(shù)是否達(dá)標(biāo)……這些都亟待解決。

“污泥圍城”困境

污泥是由水和污水處理過(guò)程所產(chǎn)生的固體沉淀物質(zhì)，位于污水處理鏈的末端。近年來(lái)，隨著我國(guó)城市污水處理量不斷提高，如何處理污泥逐漸成為污水處理過(guò)程中面臨的主要矛盾。我國(guó)30多年來(lái)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，在污水處理廠規(guī)模居世界第一、固廢處置系統(tǒng)不斷釋放新創(chuàng)新效益的同時(shí)，夾在二者之間的污泥該怎么破？“重水輕泥”正讓一座座城市陷入“污泥圍城”的窘境。

2015年國(guó)務(wù)院印發(fā)《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》，要求我國(guó)地級(jí)及以上城市污泥無(wú)害化處理處置率應(yīng)于2020年底前達(dá)到90%以上；2017年發(fā)改委和住建部聯(lián)合印發(fā)的《“十三五”全國(guó)城鎮(zhèn)污水處理及再生利用設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》，要求城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施建設(shè)應(yīng)由“重水輕泥”向“泥水并重”轉(zhuǎn)變，規(guī)劃中明確提出“十三五”期間城鎮(zhèn)污水處理及再生利用設(shè)施建設(shè)共投資約5644億元，其中新增或改造污泥無(wú)害化處理處置設(shè)施投資294億元，新增或改造污泥（按含水率80%的濕污泥計(jì)）無(wú)害化處理處置設(shè)施能力6.01萬(wàn)噸/日；2020年發(fā)改委與住建部聯(lián)合印發(fā)《城鎮(zhèn)生活污水處理設(shè)施補(bǔ)短板強(qiáng)弱項(xiàng)實(shí)施方案》，明確提出要推進(jìn)污泥無(wú)害化資源化處理處置。

數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠處理規(guī)模已位居世界第一。截至2022年，全國(guó)共建成并投入運(yùn)營(yíng)4000多座城鎮(zhèn)污水處理廠，日總污水處理規(guī)模超過(guò)2億立方米，約占全球總污水處理規(guī)模的1/5。作為污水處理重要副產(chǎn)物，污泥也伴隨污水處理規(guī)模的擴(kuò)大而大量產(chǎn)生。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019年我國(guó)污泥產(chǎn)量已超過(guò)6000萬(wàn)噸（以含水率80%計(jì)），預(yù)計(jì)2025年我國(guó)污泥年產(chǎn)量將突破9000萬(wàn)噸，污泥處理市場(chǎng)規(guī)?；虺|。

但現(xiàn)實(shí)情況卻是，污泥衛(wèi)生填埋的空間越來(lái)越小，許多垃圾填埋場(chǎng)已關(guān)閉，不斷產(chǎn)生的污泥無(wú)處可去。更為重要的是，陸地填埋能否達(dá)到國(guó)家規(guī)定的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，還需要打上一個(gè)大大的問(wèn)號(hào)。而即便通過(guò)工藝技術(shù)將污泥轉(zhuǎn)化為化肥，也只能用于城市園林綠化，干化焚燒成本又高，無(wú)法消納大量污泥。不少專家表示，污泥處置的重點(diǎn)在于降低污泥含水率，如果把含水率降下來(lái)，可用性與可處理性就會(huì)上升，同時(shí)污泥量也會(huì)下降。據(jù)環(huán)保部信息，以2021年為例，我國(guó)污泥總量達(dá)到了7000多萬(wàn)噸，但污泥脫水處理量?jī)H為3800余萬(wàn)噸，將將過(guò)半。污泥脫水，是污泥處置行業(yè)的癥結(jié)所在。

技術(shù)與政策，誰(shuí)是主因

毋庸置疑，污泥處置的技術(shù)門(mén)檻比污水處理高得多，技術(shù)的限制使污泥處理的成本升高，效率較低。與此同時(shí)，整個(gè)行業(yè)基礎(chǔ)的政策規(guī)劃、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)等機(jī)制并沒(méi)有建立起來(lái)，這使得所謂技術(shù)創(chuàng)新也就成了無(wú)本之木，無(wú)源之水。

針對(duì)污泥處理處置，目前成熟的技術(shù)分為兩派。一派是干化焚燒技術(shù)，污泥干化后作為燃料，灰渣可填埋或作建材，如污泥焚燒后化學(xué)成分與黏土相近，可以代替黏土作為陶粒的配料。這是污泥無(wú)害化處理并充分利用其中能源的解決方案之一，也是國(guó)外多地使用的技術(shù)。然而，與國(guó)外污泥主要來(lái)源于生活污水不同，我國(guó)的雨污合流系統(tǒng)使得污泥成分復(fù)雜，熱值不高，焚燒時(shí)需外供能源煤或天然氣等，這使得污泥摻燒的處理成本高昂。在此背景下，大部分污水處理廠為保證污泥外運(yùn)渠道通暢，往往還需補(bǔ)貼部分經(jīng)費(fèi)給水泥窯、制磚廠、電廠等協(xié)同處理的企業(yè)。同時(shí)，污泥燃燒造成的大氣排放問(wèn)題，也制約著這個(gè)路線。另一派技術(shù)路線以堆肥進(jìn)行土地利用為主，又分為厭氧發(fā)酵和好氧發(fā)酵兩種方法。利用污泥好氧堆肥技術(shù)生產(chǎn)有機(jī)肥，肥料中有機(jī)質(zhì)含量高，經(jīng)田間試驗(yàn)證明肥效較好，但銷售難度較大。

無(wú)論是哪種處理方式，污泥都得先脫水。通過(guò)濃縮脫水，盡可能地降低含水率的污泥才方便運(yùn)輸，并確保污泥有機(jī)物的穩(wěn)定性，避免腐化后造成二次污染，以便于最終處置。從脫水到干化焚燒、好氧發(fā)酵、厭氧消化，污泥處理處置已成為污水處理系統(tǒng)運(yùn)行中最復(fù)雜且花費(fèi)最高的一部分。同時(shí)，在經(jīng)費(fèi)方面，國(guó)內(nèi)污泥處理處置費(fèi)用普遍不到污水廠總運(yùn)行費(fèi)用的20％，發(fā)達(dá)國(guó)家的這一費(fèi)用占比大約為30%～50％。不少污泥項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)人表示，單純的污泥處置費(fèi)用很難覆蓋成本，達(dá)到利潤(rùn)指標(biāo)則更為困難。未成形的商業(yè)模式，制約著整個(gè)行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新與發(fā)展。

從十年間國(guó)家系列規(guī)劃和政策來(lái)看，污泥問(wèn)題及相關(guān)付費(fèi)機(jī)制已經(jīng)得到政府層面的重視，但似乎成效并不顯著。2015年發(fā)布的《污水處理費(fèi)征收使用管理辦法》，明確了“污水處理費(fèi)的征收標(biāo)準(zhǔn)，按照覆蓋污水處理設(shè)施正常運(yùn)營(yíng)和污泥處理處置成本并合理盈利的原則制定”。2017年發(fā)布的《“十三五”全國(guó)城鎮(zhèn)污水處理及再生利用設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》明確提出，城鎮(zhèn)污水處理收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)要補(bǔ)償污水處理和污泥無(wú)害化處置的成本并合理盈利。2019年發(fā)布的《城鎮(zhèn)污水處理提質(zhì)增效三年行動(dòng)方案（2019—2021年）》再次要求，要盡快將污水處理費(fèi)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整到位，原則上應(yīng)當(dāng)補(bǔ)償污水處理和污泥處理處置設(shè)施正常運(yùn)營(yíng)成本并合理盈利。

但正如環(huán)保行業(yè)的其他領(lǐng)域，污泥領(lǐng)域的發(fā)展同樣需要依賴政策的強(qiáng)力驅(qū)動(dòng)。作為污水處理的最后一公里，污泥無(wú)疑是難啃的骨頭。盡管政策中不斷加大對(duì)污泥的看重程度，但整個(gè)污泥處置領(lǐng)域依舊缺乏連貫的規(guī)劃，也沒(méi)有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，這使得其落地受到阻礙?；诖?，行業(yè)端也很難發(fā)展。當(dāng)然，這種情況正在改善，去年9月，《污泥無(wú)害化處理和資源化利用實(shí)施方案》提出，“到?2025?年，全國(guó)新增污泥（含水率80%的濕污泥）無(wú)害化處置設(shè)施規(guī)模不少于2萬(wàn)噸/日，城市污泥無(wú)害化處置率達(dá)到90%以上，地級(jí)及以上城市達(dá)到?95%以上”。這對(duì)行業(yè)來(lái)說(shuō)是個(gè)好消息。

污泥是個(gè)大賽道，對(duì)于我國(guó)污泥處置市場(chǎng)而言，需求一直存在，技術(shù)路線與付費(fèi)機(jī)制是否成熟是其能否快速擴(kuò)張的關(guān)鍵所在。

破解“圍城之殤”，路在何方

盡管技術(shù)與付費(fèi)機(jī)制還未達(dá)到最理想的匹配程度，但事實(shí)是我國(guó)污泥處理處置業(yè)正加速尋找污泥產(chǎn)出與消納的平衡關(guān)系，污泥處理處置有望“跑起來(lái)”。低成本、低難度、多方案是污泥處理處置的通路所在，目前更為迫切的則是城市規(guī)劃。

除了主流的“厭氧消化+土地利用”“好氧發(fā)酵+土地利用”“干化焚燒+灰渣填埋或建材利用”以及“深度脫水+應(yīng)急填埋”之外，大型燃煤電站正發(fā)揮著供電、供熱之外的作用，協(xié)同消納城市生產(chǎn)生活產(chǎn)生的污泥與生活垃圾?；痣妳f(xié)同污泥資源化利用，是污泥處置的又一方案。在常州，未經(jīng)處理的污泥經(jīng)過(guò)電廠的干燥機(jī)加熱干化，而后被傳輸?shù)皆憾罚c原煤按照比例充分混合，再被送至鍋爐焚燒。在此過(guò)程中，污泥散發(fā)的臭氣也被抽氣裝置吸收。由此，污泥在燃煤電廠變廢為寶。

據(jù)悉，自2020年投運(yùn)以來(lái)，該污泥發(fā)電項(xiàng)目承擔(dān)了常州約三分之一的一般固廢無(wú)害化處置任務(wù)，已處理污泥21.4萬(wàn)噸，解決了常州的“污泥圍城”之困。據(jù)測(cè)算，項(xiàng)目每年可節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤1.71萬(wàn)噸，減少二氧化碳排放4.53萬(wàn)噸，每年可增發(fā)電量6000萬(wàn)千瓦時(shí)，還可為建筑混凝土提供6300多噸無(wú)害泥渣。

用城市污泥發(fā)電，關(guān)鍵是讓污泥燃燒。生活污水處理廠送來(lái)的污泥含水量往往近80%，怎樣才能燒起來(lái)？污泥本身具有一定的熱值，但偏低，只有經(jīng)過(guò)技術(shù)處理，才能變?yōu)槿剂?。形如烤箱的干燥機(jī)完成的正是這個(gè)任務(wù)，污泥經(jīng)此“瘦身”，成為含水量在30％～40％的干污泥，以及由水蒸氣、廢氣組成的污泥乏氣。干化后的乏氣經(jīng)過(guò)電廠循環(huán)水降溫后，形成冷凝廢水，前往獨(dú)立生化廢水處理系統(tǒng)，通過(guò)物理沉降、生化處理，達(dá)標(biāo)后前往城市污水管網(wǎng)系統(tǒng)。

從技術(shù)角度出發(fā)，污泥發(fā)電不是新鮮事，其采取的依舊是脫水、燃燒的技術(shù)路徑。解決污泥問(wèn)題，技術(shù)固然重要，當(dāng)今更為重要的則是城市規(guī)劃。

浙江省規(guī)劃顯示，到2025年，推廣污泥集中焚燒無(wú)害化處理，污泥無(wú)害化資源化率超過(guò)90％。在紹興，污泥發(fā)電收獲頗豐。濱海污泥清潔化處置示范項(xiàng)目推行兩年來(lái)，截至今年7月26日，已累計(jì)發(fā)電2.6億千瓦時(shí)，消耗污泥80萬(wàn)噸。據(jù)了解，該項(xiàng)目把原先適應(yīng)大型燃煤火電廠的燒煤裝置小型化，其煙氣污染物排放遠(yuǎn)低于同類型鍋爐國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，其中顆粒物和氮氧化物限值僅為國(guó)標(biāo)的六分之一，二氧化硫限值僅為國(guó)標(biāo)的三分之一。項(xiàng)目投入運(yùn)行兩年來(lái)，已累計(jì)減排二氧化碳約30.6萬(wàn)噸，減排二氧化硫約700噸，減排氮氧化物約1000噸，減排氮氧化物約860噸。

上海正在形成六大區(qū)域分片處理的污水污泥處置格局。為加快構(gòu)建功能更加完善的污水污泥治理系統(tǒng)，2018年7月，上海發(fā)布了《上海市污水處理系統(tǒng)及污泥處理處置規(guī)劃（2017—2035年）》，提出“5010”的總體布局，即規(guī)劃建設(shè)50座城鎮(zhèn)污水處理廠（含初期雨水處理廠）、10座污泥處理廠。至2035年，上海全面實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)污水管網(wǎng)全覆蓋、點(diǎn)源污染全收集全處理、面源污染綜合治理、水泥氣同治。

放在整個(gè)市政的角度看，污泥行業(yè)走熱本質(zhì)上源于市政建設(shè)的升級(jí)，需求創(chuàng)造了價(jià)值，市政規(guī)劃深度影響著污泥處置行業(yè)。污泥處理處置產(chǎn)業(yè)鏈上游是污水處理企業(yè)、污泥工程建筑商、污泥設(shè)備供應(yīng)商、化學(xué)藥品企業(yè)等；中游環(huán)節(jié)主體是從事污泥處理的企業(yè)；下游環(huán)節(jié)主體是制肥、建材、填埋等行業(yè)的企業(yè)。目前，消納污泥的僅僅是諸如電廠的中游企業(yè)，產(chǎn)業(yè)鏈打通之時(shí)，行業(yè)才能更進(jìn)一步。