污泥处置实践中的技术路线思考

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污泥处置实践中的技术路线思考杨向平一、污水处理的现状与发展近几十年来，随着我国城市社会经济的快速发展，我国城市排水基础设施建设取得了长足的进步 城市污水处理厂的数量从1977年的35个增加到2004年的667个，城市污水处理能力从过去每天100多万吨增加到今天每天近3000万吨 虽然与发达国家相比，整体能力建设仍有较大差距(美国有18000人，英国、法国和德国约8000人)，污水处理率只有30%左右(发达国家超过90%)。生活水污染未得到有效控制，污水处理能力不适应社会经济发展的需要。然而，解决河流问题是可喜的，这些已建成的设施已开始显示出它们是国家治理水污染、保护水环境的最有力的手段和主力军，受到了国家和地方各级政府的重视，受到了社会的关注和参与 国家正在调整政策，在构建和谐社会的过程中集中全社会的资源，加快这一关键环节的能力建设，加强这一环节的科学管理 按照这样的流程，到2015年，中国城市污水处理厂的数量将达到2000多家，污水处理能力将达到每天8000多万吨，污水处理率将达到70%以上。中国的水污染将得到控制，水环境将得到显著改善 一个经济发展、社会健康、环境优美、以人为本的和谐社会将会出现 第二，污泥问题的出现及其原因。然而，在污水处理能力建设的快速发展中，一个被忽视的、现在必须面对的问题是，随着污水处理能力的提高，污水处理的中间产物污泥将得到妥善处理和处置。 根据2004年中国污水处理能力的统计，中国各种污水处理厂每天产生约7000吨泥饼，现在70%以上被丢弃，20%被填埋，不到10%经堆肥和其他技术处理后再用于土地 由于污泥中往往含有细菌和过量的重金属，大量未经无害化处理的污泥被丢弃，最终被用作土地资源，这往往会造成二次污染，严重影响环境综合整治的实际效果 造成这种状况的原因有很多，如发展、意识、资本、技术和管理 在污水处理发展的早期阶段——20世纪60年代，污水处理厂很少，污泥很少，污泥的成分也不像今天这样复杂。污泥土地利用是一种有效的处置方法，来自上海、北京、天津等城市的污泥作为一种良好的农家肥也受到农民的欢迎 所以在那个时候，污泥是一种资源，污泥处理不是问题 上世纪末，中国的现代污水处理开始了。资金、技术、设备和土地都集中在如何建造更多的污水处理厂上。此外，许多污水处理厂仍在建设中，污泥处置的问题还不够 在此期间，无论是项目立项、规划、设计、施工还是管理部门，都对污泥处置设施的建设给予了足够的重视，并经常在污水处理项目的项目文件末尾写下这样一句话——污泥处置是分开考虑的，但实际结果是各部门受到知识、资金、技术和土地条件的限制，没有开展进一步的工作。 进入本世纪后，随着城市污水处理厂的运行，特别是一些大中型污水处理厂的运行，一些污水处理厂的几十吨泥饼和几千吨污泥需要随时清理和处理，而不管天气如何。此外，城市化进程加快，原本消耗污泥的农田变成了城市，污泥处置问题终于暴露出来 天津最早的鸡庄子大型污水处理厂只能在河滩上堆放污泥，造成河流系统污染；北京高碑店污水处理厂的十几辆黄河牌泥浆车每天行驶200多公里到京津边缘进行污泥处置；上海的农民用船把污水处理厂的污泥浆拖走，中途把船底的泥放入河中，然后再回来拉泥；这些都反映了现阶段污泥处置的困难和管理的无奈 第三，污泥处置的国际经验污泥处置的困难不仅是我国环境综合整治工作中的一个问题，也是世界各国面临的一个挑战。每个人集中努力的目标是无害和资源化处置污泥，寻求经济上可持续发展的技术。 西方国家大规模的现代污水处理始于20世纪60年代末，最初的污泥处置方法是将污泥脱水减量后运至农业区或林地进行土地利用 随着人们对污染控制和环境保护的呼声越来越高，一批污泥无害化处理设施相继建成，大量污水处理设施相继建成，改变了原污泥直接用于农田的现状 在此期间，污泥无害化处理的主要技术和设施是中温厌氧消化和污泥的机械脱水 污泥消化可以抑制细菌，改善污泥的卫生状况，但不能降解重金属 国外在大量生态学研究和总结实际工程经验的基础上，科学地确定了污泥最终处置标准中重金属的要求(发达国家污泥土地利用标准中重金属的要求比我国宽松)。通过让污水处理厂监督管网中的排水户，重金属的排放得到有效管理，使消化后的污泥达到法定的一级无害化水平，实现污泥的最终安全处置 但与此同时，他们也开发建设了一些较高水平的污泥无害化和资源化处理技术和设施，主要包括机械堆肥、热裂解、热干燥、焚烧、建筑材料等。，显示出多元化的努力，显示出他们仍在寻找更环保和可持续的实施途径。 在这些从简单到复杂的技术设施序列中，建设和运营成本也从低到高依次增加 近十年来，随着污染控制的逐步成功和环境要求的不断提高，发达国家制定了更高的污泥处置标准，并逐步限制污泥直接用于土地。例如，欧盟决定从2010年起禁止污泥直接用于土地。在新建和改建的污泥处理项目中，有一个趋势是发展高端技术设施，如热干燥，以提高污泥无害化和资源化水平，满足更高的环境要求。 发达国家这些努力的主要推动力是国家对环境的要求越来越高，而最重要的条件是经济力量的支持。除了大量的政府投资外，污水处理费到位也是一个重要的资金来源 纵观近几十年来国外污水处理和污泥处置的实践，我们可以看到一条可供借鉴的基本发展路线 也就是说，即使是发达国家也要根据本国国情，科学、现实地确定环境标准和阶段目标，切实加强污泥处置项目的实施和管理；在污泥处理处置理念中，污泥无害化是满足环境基本要求和社会经济发展基本条件的主要措施和手段；同时，不要放弃资源利用的努力 正是由于实践思维，加上污泥无害化处置项目有法律依据，有政府和社会资金投入渠道，有成熟的工程技术支持，所以总体上仍在稳步发展，不断探索和开发兼顾污泥无害化和资源化利用的新技术。 4.污泥处理两条技术路线的实践与困惑中国从20世纪80年代开始了大规模的现代污水处理实践。在20多年的实践中，我们有两个值得探讨的技术趋势，这两个趋势导致了两个不同的技术方向，直接影响到后续污泥处置工作的有效性。 1.以污泥消化为主的技术方向中国污水处理的主流是引进国外的先进技术 污泥消化是一项综合成本相对较低的无害化污泥技术，在国外已经应用了几十年 然而，由于污泥消化设施设计和管理的复杂性，我们早期的实践遇到了一些挫折，几个设计和建造的污泥消化设施的使用效果并不理想；加上快速发展，从事设计和管理的人员不断调整和更新，缺乏实践机会和经验积累；沼气利用也存在部门障碍等。在后续的污水处理项目中，大家都尽量避免污泥消化，采用其他污水处理工艺，这些工艺不能满足国家对污泥农业无害化的要求。 这一现象被污水处理项目的快速增加、污水处理费用的调整以及行业改革等新热点的不断出现所掩盖。从污染控制的角度和污泥无害化处置的环境要求来看，行业内还没有认真研究和探讨，这在一定程度上影响了污泥处置的进程 2.资源导向的技术方向由于没有现成的可以直接使用的技术，加上缺乏认识和经验，污泥处置管理不够严格，加上资金缺乏，人们不得不进行各种探索。 制造污泥肥料和出售污泥肥料——污泥资源化曾经似乎是解决污泥问题的有效途径 然而，几经波折，除了少数几个案例，大部分的做法都没有成功，包括一些投资几千万元的商业项目 从技术上讲，污泥回收没有大问题 早在上世纪中叶，中国工程技术人员就结合中国农村土壤堆肥技术，研究开发了机械化堆肥、制砖、烧水泥等多种资源化技术和工艺，试图在实现污泥无害化处理的同时实现资源化的可行性 20世纪90年代，这些技术在中国北方的中小型污水处理厂得到了应用，如唐山污水处理厂、太原污水处理厂和石家庄污水处理厂，它们拥有空土地、简化设备、低成本劳动力、水电补贴和农业需求等特殊条件，并取得了一些成功 然而，在专业化程度较强的现代大中型污水处理工程中，每天都有大量的污泥需要得到妥善处理和及时处置，因此，建设稳定的污泥处理设施是污水处理可持续运行的必要保障 一些正规的污泥资源化项目需要大量的建设和运营资金，资金很难达到良性循环 例如，日本东京有一个简单的机械化污泥堆肥厂。他们生产的污泥肥料的价格是每袋200日元，但购买的包装袋已经是每袋200日元，更不用说制砖了。、建筑材料和其他产品 在国外，污泥无害化和资源化的成本由政府投资和污水处理成本支撑 然后是整合生产、供应和营销链的困难。自高碑店等几个大型污水处理厂建成以来，北京排水集团一直受到污泥处置问题的困扰。许多公司愿意在资源利用方面进行合作。污泥肥料是生产出来的，但由于成本和污泥中含有的重金属等因素，它无法继续运行，除非我们调整思路，使污泥无害化，降低生产成本，然后将无害化的污泥出售给低端制造商，否则它们都不会成功。 3.以无害化为主导，以循环利用为方向。目前，除了几家具有独特因素的污水处理厂外，我国新建的中小型污水处理厂大多采用低成本处置和填埋的污泥处置方式，无法达到无害化的总体水平 深圳、上海、北京、天津、广州等已建立大型污水处理厂的城市都在尝试引进国外污泥热干化焚烧技术和设备，以提高污泥处理处置水平，提高自身的适应性 这些尝试仍然基于污泥的无害性 目前，这些设施大部分都在设计和建造之中 这些现代化设施的运行将大大提高污水处理厂运行的稳定性，也将促进对污泥处理和处置的认识、政策、价格和环境管理的变化 实践证明，从无害化和资源化的角度来看，国外开展污泥处理处置是合理有效的 在污水处理费用不到位、污泥处置得不到经批准的资金渠道支持的情况下，努力使污泥无害化和资源化是有益的 然而，利用资源来促进污泥的处理和处置是不现实的，希望通过这种方式获取利润来促进整个系统的健康发展 V.综上所述，要解决我们面临的污泥处置问题，我们建议:1)首先从环境管理的角度加强污泥安全处置的宣传教育，同时加强具体环节的管理，特别是向管网排放污染物的排水户；2)在污水处理费的调整和分配过程中，应包括污泥处理和处置的合理成本。在新建污水处理项目中，国家应当投入一定的专项资金建设污泥无害化处理设施，促进污泥处置设施建设；3)污泥处理处置的重点是污泥无害化，大力推进污泥无害化的技术路线，要求每一个新的污水处理项目都要从规划、设计到建设实施；4)污泥消化是一项相对成熟的污泥无害化技术，综合成本较低，需要在行业内进行研究，加强吸收、消化和推广 经过十多年的实践，我们觉得只有通过这样的调整和不断的努力，才能有效地提高我国的污泥处置能力和水平，污泥处置问题将会逐步得到缓解，污水处理将会以更快的速度发展，国家的环境质量将会得到大幅度的改善 (中国水网)