資源化企業(yè)利用自身在產(chǎn)業(yè)鏈整合中的能力，通過(guò)資源化的后端價(jià)值實(shí)現(xiàn)來(lái)減輕前端的處理費(fèi)價(jià)格需求，對(duì)其相應(yīng)技術(shù)推廣顯得尤為重要。
資源化并不是要把污泥本身當(dāng)作重要的資源和財(cái)富，如果對(duì)此存在誤解會(huì)進(jìn)一步帶來(lái)污泥處理資金投入更加不足的尖銳矛盾
將寶貴的有機(jī)質(zhì)作為能源消耗掉，其實(shí)根本上是受困于產(chǎn)業(yè)鏈延伸不易的次優(yōu)選擇
如果要做到污泥處理的建材化足夠安全，其成本并不低
如果對(duì)污泥前期的干化預(yù)處理不足，直接摻燒對(duì)工藝和環(huán)境的影響也不容忽視
編者按
近年來(lái)，我國(guó)陸續(xù)出臺(tái)一系列政策措施促進(jìn)污泥處理處置。《“十二五”全國(guó)城鎮(zhèn)污水處理及再生利用設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》指出，我國(guó)多數(shù)污泥尚未得到無(wú)害化處理處置。將通過(guò)加強(qiáng)技術(shù)指導(dǎo)和資金支持，加快污泥處理處置及污水再生利用設(shè)施建設(shè)。
當(dāng)前，污泥處理處置技術(shù)路線(xiàn)眾多，如何選擇適合的污泥處理處置技術(shù)一直是各地的困惑及業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。為此，本報(bào)推出污泥技術(shù)選擇系列報(bào)道，約請(qǐng)專(zhuān)業(yè)人士進(jìn)行分析。
曬鹽和煮鹽是我國(guó)古代歷史上制鹽的兩種工藝，后者雖然成本更高但卻在很長(zhǎng)階段都是主流工藝。除了占地等其他一些制約因素以外，最重要的原因是制鹽一直是官辦，而作為官方采購(gòu)的定價(jià)方式，運(yùn)行成本并沒(méi)有便于管理重要，而煮鹽正是在生產(chǎn)方面更容易被管控。
這樣的道理，在環(huán)保產(chǎn)業(yè)這樣與政府采購(gòu)高度相關(guān)的行業(yè)一樣重要。因此，看待一個(gè)污泥處理路線(xiàn)的發(fā)展機(jī)會(huì)和市場(chǎng)路徑，需要對(duì)包括政府行為偏好在內(nèi)的多重制約綜合分析，而不僅就技術(shù)或成本進(jìn)行論證。
筆者觀察污泥市場(chǎng)10多年的發(fā)展，希望綜合技術(shù)、市場(chǎng)、政府管理等方面的要素，討論和預(yù)判這個(gè)特殊行業(yè)的發(fā)展。
單純引進(jìn)技術(shù)在污泥領(lǐng)域失靈了?
我國(guó)的特殊國(guó)情和特殊泥質(zhì)導(dǎo)致期望通過(guò)慣有的市場(chǎng)換技術(shù)來(lái)解決中國(guó)的污泥問(wèn)題并不順利
經(jīng)過(guò)30年的從無(wú)到有，到覆蓋縣鎮(zhèn)的污水處理廠建設(shè)，我國(guó)的污水處理設(shè)施建設(shè)已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)新的階段。污泥處理技術(shù)引進(jìn)的開(kāi)端主要是利用國(guó)外政府貸款等資金引入國(guó)外污水處理先進(jìn)技術(shù)，并最終促成了這些技術(shù)在國(guó)內(nèi)被完全掌握和國(guó)產(chǎn)化。
同時(shí)，伴隨這樣的引進(jìn)也形成了像金州集團(tuán)、麥王公司等以進(jìn)口代理升級(jí)到EPC(工程總承包)環(huán)保服務(wù)甚至投資的環(huán)保公司，更形成了包括宜興環(huán)保產(chǎn)業(yè)園內(nèi)諸多的國(guó)內(nèi)環(huán)保設(shè)備技術(shù)公司。
此外，原建設(shè)部在初期的建設(shè)規(guī)范要求中，也設(shè)定在僅要求污泥脫水至含水80%即外運(yùn)的標(biāo)準(zhǔn)，客觀上促成了現(xiàn)在污泥處理問(wèn)題的爆發(fā)。對(duì)此，當(dāng)然我們可以完全理解，從無(wú)到有的過(guò)程中不可求全責(zé)備，成功啟動(dòng)和順利普及污水處理仍然是大功一件。
不過(guò)值得反思的是，改革開(kāi)放以來(lái)通過(guò)市場(chǎng)換技術(shù)的方式，在污水治理乃至通信、高鐵、核電等技術(shù)引進(jìn)方面百試不爽的成功模式，在污泥治理方面，雖已經(jīng)過(guò)近10年的摸索，卻不能得到很好的復(fù)制，比如唐家沱消化干化、石洞口干化焚燒等項(xiàng)目。簡(jiǎn)單引進(jìn)國(guó)外的技術(shù)，存在無(wú)論是技術(shù)、造價(jià)還是管理等各方面表現(xiàn)出與中國(guó)國(guó)情適用性不足的明顯問(wèn)題。
究其原因，有中國(guó)雨污合流、市政工業(yè)污水合流等管網(wǎng)建設(shè)滯后帶來(lái)的不同的污泥屬性;有出于經(jīng)濟(jì)發(fā)展限制和政府財(cái)力仍不足，對(duì)環(huán)保的重視和投入分配仍需加強(qiáng)的階段性局限;有全國(guó)各地經(jīng)濟(jì)、地理、人口、氣候等條件的極不均衡和復(fù)雜;有主導(dǎo)污水技術(shù)并在污泥路線(xiàn)上有強(qiáng)大發(fā)言權(quán)的主流市政設(shè)計(jì)院對(duì)污泥所涉及的各種跨領(lǐng)域?qū)W科的不熟悉;還有污泥處置自身的特殊性等。
但是，污泥遺留問(wèn)題現(xiàn)在已成為各地政府真正無(wú)法回避的環(huán)境問(wèn)題。解決已經(jīng)刻不容緩。而國(guó)外技術(shù)的引進(jìn)和其在國(guó)外自身的變革反思和升級(jí)，以及國(guó)內(nèi)各種更具適應(yīng)性和“階段性”的處理路線(xiàn)的層出不窮，甚至魚(yú)龍混雜的某些亂局，都構(gòu)成了污泥處理處置產(chǎn)業(yè)發(fā)展和設(shè)施建設(shè)的一道復(fù)雜風(fēng)景。
不能在低價(jià)中求生存
當(dāng)事關(guān)政府投入時(shí)，政府還是不能痛下決心，成為污泥行業(yè)乃至整個(gè)環(huán)保行業(yè)面臨的最大制約
20年前引進(jìn)技術(shù)和建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)，留下了目前含水80%的污泥，而這些作為污水中幾乎全部污染物(很多成分同時(shí)也是資源)載體的污泥，直接進(jìn)入填埋場(chǎng)后易破壞其正常結(jié)構(gòu)并導(dǎo)致二次污染。更普遍的情況是填埋場(chǎng)拒絕接收后污泥被不當(dāng)棄置。
值得注意的是，隨著《城鎮(zhèn)排水與污水處理?xiàng)l例》的發(fā)布，不同于以往的“得過(guò)且過(guò)”，在江蘇省南京市等城市，去年已經(jīng)開(kāi)始有相關(guān)官員被追責(zé)。類(lèi)似的案例還有北京市的“門(mén)頭溝污泥第一案”。一些地方將責(zé)任轉(zhuǎn)嫁給第三方(即通過(guò)不合理低價(jià)卻在合同條款中聲明要求安全處置的污泥處置外包合同來(lái)轉(zhuǎn)嫁風(fēng)險(xiǎn)和責(zé)任)的逃避模式已經(jīng)不能再次被采用。
近期的福建省廈門(mén)市和其他地區(qū)的污泥處置項(xiàng)目招標(biāo)連續(xù)流標(biāo)的根本原因，主要是投標(biāo)企業(yè)不愿意在不合理低價(jià)和技術(shù)不成熟的情況下，接手這“燙手山芋”涉險(xiǎn)。
在廈門(mén)市案例中，一個(gè)代表性的特征是，兩個(gè)污泥項(xiàng)目提出的處理價(jià)格都是110元/噸，處理路線(xiàn)分別是干化和堆肥，不合理的價(jià)格也是導(dǎo)致流標(biāo)的直接原因。雖然政府已經(jīng)開(kāi)始真正重視環(huán)境問(wèn)題，但當(dāng)事關(guān)政府投入時(shí)還是不能痛下決心，成為污泥行業(yè)乃至整個(gè)環(huán)保行業(yè)面臨的最大制約。
無(wú)害化和穩(wěn)定化是關(guān)鍵
在低成本下將濕污泥脫水至含水率50%以下，并保證安全穩(wěn)定的技術(shù)獲得市場(chǎng)，但仍需規(guī)范80%污泥直接填埋甚至棄置的危害層出不窮，因此，在資金仍不富余的條件下，把無(wú)害化和穩(wěn)定化作為當(dāng)前污泥處理處置最急迫的任務(wù)。因此，環(huán)境保護(hù)部提出的將含水率50%的污泥進(jìn)入填埋場(chǎng)進(jìn)行填埋的脫水標(biāo)準(zhǔn)成為了高干脫水獲得大發(fā)展的重要契機(jī)。
同時(shí)，價(jià)格因素和信息不對(duì)稱(chēng)(不能深入了解和信任其他資源化加技術(shù))，導(dǎo)致最終污泥處置手段仍然更多采用相對(duì)保守和低價(jià)的填埋方式。由此減量化也被當(dāng)作了重要的指標(biāo)。一般而言，減量化技術(shù)本身往往同時(shí)可以兼顧到安全、穩(wěn)定，而減量的程度取決于污泥處理所付出的成本。
基于經(jīng)濟(jì)上的現(xiàn)實(shí)壓力，我國(guó)曾經(jīng)有低成本為特征的以石灰攪拌實(shí)現(xiàn)含水率下降及穩(wěn)定化的路線(xiàn)，但由于增量、對(duì)污泥泥質(zhì)的徹底毀壞導(dǎo)致后續(xù)處置受限以及違背循環(huán)經(jīng)濟(jì)的原則，已經(jīng)開(kāi)始走向消亡。
而近幾年來(lái)，在低成本前提下完成將濕污泥脫水至含水率50%以下，并保證處理后污泥安全穩(wěn)定的技術(shù)獲得了現(xiàn)實(shí)中的很多市場(chǎng)，盡管這類(lèi)項(xiàng)目實(shí)際運(yùn)行中仍需規(guī)范。
隨后，在我國(guó)的污泥處理中出現(xiàn)了板框脫水方式。這一技術(shù)路線(xiàn)曾經(jīng)很受關(guān)注，近期卻由于為破水而必須添加化學(xué)物質(zhì)而受到爭(zhēng)議，但仍在努力突破;也出現(xiàn)了脫胎于韓國(guó)電滲析的國(guó)產(chǎn)電干化等不需添加物質(zhì)的干化技術(shù)，可以作為受制于低成本前提下的階段性脫水的替代方向，但也面臨很多需要克服的難題。
資源化處置正道怎么走?
公認(rèn)可行的資源化路線(xiàn)包括好氧堆肥和厭氧消化兩大技術(shù)，低成本的建材化和協(xié)同處理必須禁止
資源化并不是要把污泥本身當(dāng)作重要的資源和財(cái)富，如果對(duì)此存在誤解會(huì)進(jìn)一步帶來(lái)污泥處理資金投入更加不足的尖銳矛盾，這一點(diǎn)在若干年前已經(jīng)與垃圾資源化的偏頗理解一起被厘清了。
在過(guò)去10多年中，污泥資源化在我國(guó)，可以用“看上去很美”來(lái)形容，其發(fā)展的步履維艱主要是受制于技術(shù)不夠成熟以及后端產(chǎn)業(yè)鏈整合難度。
早期資源化的項(xiàng)目大部分不成熟，包括大量不成功的堆肥項(xiàng)目，也包括建材資源化，使當(dāng)前的資源化項(xiàng)目取得用戶(hù)信任方面面臨困難。資源化項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)鏈延伸和政策推動(dòng)的難度較大，對(duì)企業(yè)的綜合能力要求高。
一些包括碳化、提蛋白等資源化的實(shí)現(xiàn)往往需要跨專(zhuān)業(yè)的工藝突破，主流設(shè)計(jì)院和行政主管部門(mén)并不熟悉，很難在政府常規(guī)項(xiàng)目技術(shù)路線(xiàn)選擇中被采納，失去了利用政府資金采購(gòu)?fù)茝V的機(jī)會(huì)。一些資源化項(xiàng)目對(duì)泥質(zhì)的變化敏感性高，導(dǎo)致推廣中不穩(wěn)定。資源化方向多，較難形成準(zhǔn)確的定義和清晰的規(guī)范等。
污泥資源化的含義不是變廢為寶，而是取寶于廢。更重要的是，如果把農(nóng)田、大氣等其他非直接環(huán)境因素和成本考慮在內(nèi)，資源化也許是惟一最合算的處理處置手段。
當(dāng)然，具體到實(shí)際商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中，需要政府進(jìn)行一系列法規(guī)和稅費(fèi)設(shè)計(jì)。在此之前，資源化企業(yè)利用自身在產(chǎn)業(yè)鏈整合中的能力，通過(guò)資源化的后端價(jià)值實(shí)現(xiàn)來(lái)減輕前端的處理價(jià)格，對(duì)其在市場(chǎng)上的推廣顯得尤為重要。
公認(rèn)可行的資源化路線(xiàn)包括好氧堆肥等將養(yǎng)分還原于土壤，以及從國(guó)外技術(shù)引進(jìn)后國(guó)產(chǎn)化的厭氧消化將沼氣熱量重新利用的兩大方向，此外還有從污泥中提取蛋白質(zhì)(BOT成本在150元~200元/噸)等比較獨(dú)特的資源化方式。
由于消耗在城市的有機(jī)物多年不能得到回補(bǔ)，我國(guó)的耕地缺失有機(jī)質(zhì)嚴(yán)重，帶來(lái)對(duì)水環(huán)境和大氣的污染、化肥失效、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)和產(chǎn)量下降和重金屬含量提高等問(wèn)題(土壤有機(jī)質(zhì)除了本身的增產(chǎn)和提質(zhì)作用，同時(shí)可以增加化肥的吸收減少對(duì)化肥的需求，和減少重金屬被帶入產(chǎn)品量)。
這些問(wèn)題導(dǎo)致我國(guó)越來(lái)越重視提高有機(jī)肥施用的比例，給一直艱難地堅(jiān)持土壤有機(jī)質(zhì)回歸土壤的資源化技術(shù)廠家以曙光，同時(shí)也對(duì)餐廚、糞便土地利用處置方向產(chǎn)生積極影響。
與之相比，雖然通過(guò)污泥消化生產(chǎn)沼氣實(shí)現(xiàn)了能源利用，并且由于產(chǎn)業(yè)鏈延伸方面比其他兩類(lèi)資源化路線(xiàn)簡(jiǎn)單，一直得到有關(guān)方面的主推。但是，將寶貴的有機(jī)質(zhì)作為能源消耗掉，其實(shí)根本上是受困于產(chǎn)業(yè)鏈延伸不易的次優(yōu)選擇。
由于農(nóng)業(yè)部的要求，為了避免工業(yè)污水和生活污水不能完全分離，污水中的重金屬通過(guò)污泥進(jìn)入食物鏈，污泥制肥進(jìn)入農(nóng)肥目前存在困難。這是很多堆肥項(xiàng)目最終失敗的一個(gè)重要原因。但是，已有企業(yè)打通了園林用肥渠道。
對(duì)于在污泥中提取蛋白質(zhì)技術(shù)，可以保證了重金屬不會(huì)進(jìn)入蛋白質(zhì)，而蛋白可以用于工業(yè)制品，也可以進(jìn)入農(nóng)業(yè)，但這些也同時(shí)需要企業(yè)自身完成產(chǎn)業(yè)鏈整合。
值得一提的是，污泥資源化的另一個(gè)方向，即建材化，曾經(jīng)以低成本方式(BOT價(jià)格在100元/噸以下)在國(guó)內(nèi)出現(xiàn)，但不久就由于在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)生了品質(zhì)低劣和二次污染現(xiàn)象，逐漸被棄用。
如果要做到污泥處置的建材化足夠安全，其成本并不低，這一點(diǎn)在日本等發(fā)達(dá)國(guó)家的成功案例中可以看到。
類(lèi)似的情況還發(fā)生在利用水泥窯或電廠摻燒的早期案例中。如果對(duì)污泥前期的干化預(yù)處理不足，直接摻燒對(duì)工藝和環(huán)境的影響也不容忽視。
作者系清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院環(huán)保產(chǎn)業(yè)研究中心副主任、E20環(huán)境產(chǎn)業(yè)研究院執(zhí)行院長(zhǎng)
案例
美國(guó)：土地利用是主流
2004年，美國(guó)產(chǎn)生了18萬(wàn)噸污泥，其中約55%被土地利用，用于農(nóng)藝、造林和土地改良。其他約28%的污泥在垃圾填埋場(chǎng)中處置，15%的污泥采用焚燒方法處理，剩下的2%被放置在污泥儲(chǔ)存塘或脫水池中自然干化。污泥土地利用已經(jīng)代替填埋成為最主要的污泥處置方式。未來(lái)填埋處置的比例還將逐漸下降。
日本：堆肥農(nóng)用與焚燒
污泥處理處置的主要途徑是減量后堆肥農(nóng)用或焚燒、熔融成爐渣，制成建材。
歐盟：以利用為主導(dǎo)
歐盟強(qiáng)調(diào)以污泥的利用為主導(dǎo)，除了以避免“廢棄物”產(chǎn)生為目標(biāo)以外，更力求使之成為“產(chǎn)品”再循環(huán)。歐盟在污泥泥質(zhì)符合公眾健康和環(huán)境保護(hù)要求的前提下，鼓勵(lì)對(duì)污泥進(jìn)行土地利用。大部分歐盟國(guó)家的污泥允許最大用量約為干污泥5噸/公頃˙年，通常用于農(nóng)田的污泥不超過(guò)2~3噸/公頃˙年。
德國(guó)：厭氧消化先減量
目前厭氧消化可以最大化實(shí)現(xiàn)污泥穩(wěn)定化處理及污泥資源化利用。
在德國(guó)，污泥即使進(jìn)入填埋場(chǎng)處置也要首先進(jìn)行穩(wěn)定化處理，很多大型生活污水處理廠，如漢堡、慕尼黑等地的污水處理廠即使污泥的最終處理采用焚燒路線(xiàn)，污泥在焚燒前也采用了污泥厭氧穩(wěn)定化處理。
從德國(guó)經(jīng)驗(yàn)看，厭氧消化和干化焚燒組合，可以顯著降低后一個(gè)工藝單元的投資和運(yùn)行費(fèi)用，并可降低污泥含水率和有機(jī)質(zhì)，有助于實(shí)現(xiàn)能耗平衡。在慕尼黑一個(gè)項(xiàng)目中，污泥經(jīng)過(guò)厭氧消化再干化焚燒，基本可以實(shí)現(xiàn)自給自足，彌補(bǔ)厭氧消化的成本。
英國(guó)、丹麥：鼓勵(lì)農(nóng)用，限制污染
鼓勵(lì)污泥農(nóng)用，以保護(hù)磷及其他礦物資源在自然界的存在。同時(shí)污泥中的污染物如重金屬、有機(jī)物和藥物沉積物等被嚴(yán)格立法加以限制。
瑞士、荷蘭、比利時(shí)：必須熱處理
規(guī)定污泥必須進(jìn)行熱處理(發(fā)電、制水泥、干化焚燒)。由于污泥含有污染物如重金屬、有機(jī)物和藥物沉積物等，禁止污泥在自然中循環(huán)利用。
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