工业污泥处理的主要方法汇总十篇

时间:2024-03-27 11:29:44

工业污泥处理的主要方法

工业污泥处理的主要方法篇(1)

中图分类号:U664.9+2文献标识码:A 文章编号:

一、

近几年来,随着我国社会经济的快速发展,全国污水处理厂建成投运的越来越多,

水污染治理能力不断加大,污泥产量也日益剧增,污水排放量和污泥产生量每年都大幅度递增。污泥的处理处置已成为环境综合治理工作中的新难点、新挑战。但是,目前全国污泥不仅处理处置率不高,而且处理技术水平也很低,不能达到减量化、稳定化、无害化、资源化的要求,还带来环境的二次污染和污水处理厂正常运行的困难。污泥的处理处置已经成为政府、环保部门和全社会共同关注的问题。同时也成为我国生态区建设的难点之一,特别是减量化、稳定化、无害化的处理处置和资源化利用已经成为污泥处理的新课题。

二、污泥处理处置现状

(一)污水污泥的资源量

“十一”期间,南粤大力开展城市污水处理设施建设,一大批污水处理厂应运而生,污泥处置问题随之凸显。2007年,我省率先在全国实现县以上城市污水处理厂全覆盖;2008年年底,提前4年完成国家下达给我省珠江流域各镇建成污水处理设施的任务。同时,生态创建工作也极大调动了各地上马污水处理项目的热情。南粤目前有200多座运行中的集中式污水处理厂,年实际污水处理量为29.5亿吨,每年的污泥产生量达到几百万吨。据调查,我省污水污泥主要来源于生活污水处理和工业企业污水处理。工业企业污水处理产生的污泥按行业分主要有化工污泥、印染污泥、制革污泥、造纸污泥、金属表面处理(主要是电镀)污泥等,不同行业产生的污水性质不同,因而污泥成分也不一样。

(二)污泥处理处置现状

我省污泥处理处置起步较晚,人们对污泥的最终处置问题缺乏关注,对污泥资源化利用的认识存在严重不足。许多中小城市没有将污泥处置场所纳入城市总体规划,造成很多污水处理厂难以找到合适的污泥处置方法和污泥处置场所,给一些有害污泥的最终处置留下了隐患。此外,污泥利用的基础薄弱,污泥利用率不高,许多污水处理厂的污泥只经过储存就由环卫部门外运市郊直接堆放。大量未经过有效处理的污泥无序堆放对环境造成新的严重污染,并造成污泥资源的浪费。比如珠三角地区,最早建成的中心片污水处理厂,处理能力为20万立方米/日,产生的污泥因没有配套的处置环节都外运直接堆放,堆放放点随着城市建设的发展也要不断更换,这种缺乏前瞻性的处理方法不仅造成了环境严重污染,而且浪费了大量的人力和财力,同时也带来很坏的社会影响。

20世纪90年代以后,全省污水处理厂的数量和规模大幅度增加,其污染处理水平也有了一定得提高,污方处理厂一般采用延时曝气和好氧消化进行处理后再进行处置,污泥主要处置方法有农业利用、填埋、投海疏散以及其他处置和利用。其中农用和陆地填埋约占75%,没有任何处置的污泥近15%,经其他各种技术处置的污泥只占10%左右。虽然污泥含有一定量的重金属和病毒、病原体、寄生虫卵等有害物质,处置不当会造成二次污染环境,但是污泥也是一种资源,污泥的有机质具有一定的热功当量值,可以作为低热值的燃料加以利用。由于其大量含有无机质,污泥燃烧的灰烬成分主要为sio2,CaO等,与粘土成分相近,因此污泥也可以作为建材的原料。它含有大量的有机物、丰富的氮磷等营养物,可以用于制作有机肥。如何妥善地处理污泥,并将其作为一种新的资源加以有效利用,变废为宝,应是污泥最终的出路。废弃资源的有效利用,既节约了原生资源又净化了环境。最近几年我省一些地区在污泥减量化和资源化等方面已经作出了有益的探索,广州周边实施了污泥深度脱水处理示范工程和污染干化焚烧一体化工程,珠海市污水处理厂建设了水蚯蚓原位消解污泥示范项目,珠三角近期在永西朗污水处理厂内实施240吨/日的污泥焚烧项目,中远期准备在该区经济技术开发区滨海新区内建设1500吨/日的污泥综合利用热电项目。

(三)污泥处理处置存在的问题

目前,我省污水处理厂真正做到污泥资源化利用的还是不多,大部分污水处理厂仅仅对污泥进行了浓缩脱水处理,往往达不到要求,污泥的含水率较高,污泥处理的不到位不但增加了运输的难度,而且对运输路线周边环境带来威胁。更为严重的给后续的污泥处置带来极大的不便。在经济性、安全性、实用性等方面尚待深入研究。

由于污泥处置问题的复杂性,要有效解决这一问题还需要巨大的努力,还必须尽快发展各种有效地污泥处置技术。从污泥处置的发展趋势分析,今后污泥处理处置的方法中,填埋和简单的农用比例将大幅度降低,寻找无二次污染的污泥无害化和自由化利用的新技术是当务之急。

三、污泥处理处置和资源化利用的发展趋势

推进城市污泥的无害化、减量化、资源化利用,这是必须引起全社会关注的问题。污泥是一种再生资源,从保护环境角度来看,污泥最终进行资源化处置,才能彻底消除污泥对环境的污染,有利于保护环境。经过对全省污泥污染情况的全面调查,广东省有关部门提出了一系列对策措施。近几年,广东省环保厅、建设厅、发改委、经信委等9个部门联合出台了《污水处理设施污泥处置工作实施意见》,确定到前年年底,我省县以上污水处理厂和重点工作企业污泥的无害化处置率分别不低于60%和80%,到2020年,全省各类污水处理设施的污泥全面实现无害化处置的目标。考核政策随之出台。从2008年起,广东省生态办把污泥处置工作纳入生态省建设年度任务书,下达到各市、县(市、区)政府,各地也及时把相关任务下达至有关部门和企业,明确污泥处置工作的责任主体。其中,各市(县)政府是污泥处置工作的领导责任主体,各污水处理厂和产生污泥的工业企业是具体的实施责任主体,各级环保、发改、建设和科技等职能部门是监督责任主体。同时,广东省环保厅出台了《全省污泥处置方案技术指南》,可指导各地制定污泥处置数年工作方案;我省建设厅也组织各市开展了污水处理厂污泥处置的整体规划和近期污泥处置项目的建设计划编制工作。目前,全省所有21个设区市中,已有半数制定完成了污泥处置工作。

污泥的资源化利用是污泥的根本出路,但污泥的资源化利用的方法不是单一的,根据不同的地区、不同的污泥来源,可以各有侧重,应遵照“因地制宜”的原则,找到有利于保护环境、安全实用、经济合理污泥处理与处置办法。在污泥资源化利用的各种办法中,污泥在水泥生产过程中协同处理技术投资省、能效显著,值得大力研究和推广。

水泥是以石灰石、粘土为原料,以煤为燃烧,通过“二磨一烧”“工艺而制备的,其中熟料煅烧温度高达1400℃以上。水泥行业所用的石灰石、粘土是不可再生资源,而且大量的粘土来自农田,它所消耗的煤炭也属国家很重要的一次性能源,每生产1吨水泥熟料大约消耗1吨石灰石,0.16吨粘土和0.11吨标准煤。水泥生产中作为硅质原料的粘土和作为燃烧的煤的消耗都很大,而污泥虽然成分复杂,含有大量的有害物质,但是污泥具有较高的烧失量和热值,扣除烧失量后,其化学成分与粘土质原料相近。从这一点看,在水泥生产中,污泥不仅有可能部分替代粘土用于配料,而且还起到提供热能的作用。更重要的是水泥窑具有燃烧炉温度高和处理物料大灯特点,且水泥厂均配备有大量的环保设施。在水泥生产过程中,水泥窑的煅烧温度在1400℃以是,污泥中含有的大量的有机物及细菌等,在水泥生产过程中完全燃烧分解,而污泥中的重金属元素,在水泥熟料矿物形成过程中参与了矿物的形成反应,已结合到熟料晶格中,得到了很有效地固化,污泥的有害作用被充分的消除。

我省的水泥行业正在蓬勃发展,如果能将污泥在水泥生产中得以利用,将会给我省的水泥生产企业带来革命性的变化,不仅变废为定,而且大大降低生产成本,很大程度的减少了对环境的污染和对资源的消耗,将为我省节能减排工作做出很大的贡献。

四、污泥资源化利用的发展对策

对资源化利用污泥的生产企业给于扶持和奖励,对资源化利用污泥的产品提供减免税优惠鉴于目前城市污泥代替粘土制水泥的产品原料中掺有城市污泥量还低于30%,对享受免征增值税和免征所得税的要求要进一步放宽。

(一)出台税收扶持政策

优惠政策的城市污泥掺用比例建议适当降低到15%~20%。支持和鼓励环保科学技术研究与成果推广对环保投资、再投资以及捐赠的单位及个人难予退税或所得税税前抵扣对使用掺有城市污泥生产建材的建筑企业要给予减免税费等。企业在污泥资源综合利用研究开发中所发生的各项费用可以计入生产成本,年终按企业投入的研发经费总额抵扣一定比例的所得税,以提高企业对污泥资源化利用研发的积极性。

(二)污水处理与污泥处理处置必须同步配套

工业污泥处理的主要方法篇(2)

1、前言

城市化、工业化进程的加速,对环境的影响日益严重,城市水环境的保护比以往显得更加重要,大量城市污水处理厂的出现,有效缓解了水环境的压力,但同时也带来了污水处理厂污泥如何处理的问题。污泥由多种微生物形成的菌胶团及有机物、重金属和盐类及寄生虫卵等组成,处理不好,易造成二次污染。不妥善解决污泥的出路问题,会影响到污水处理厂的正常运行。因此应根据各地的实际情况,综合利用污泥处理技术,找出适合的处理方式,就此,谈一点自己的看法。

2、污水处理厂污泥处理的现状和面临的问题

2.1处理现状

以南京为例,城区目前已投入运行的大型污水处理厂共有4座,污水处理能力约100万吨,每天产生的含水率80%的脱水后污泥达数百吨,目前的方式为脱水后外运掺烧发电、填埋、堆肥等。

其中焚烧发电约占50%,污泥脱水后运送至电厂与煤按一定比例进行混合,后进入焚烧炉燃烧产生热量用于发电;其它的用于填埋和堆肥,污泥脱水后利用废矿坑进行填埋,或经过堆肥工艺制成肥料。

2.2面临问题

根据《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策》的相关要求,污泥处理技术总的目标是实现“四化”,既“稳定化、减量化、无害化、资源化”,目前南京在污泥处理方面还存在着问题,主要表现在以下几方面:

2.2.1处理方式比较单一,缺乏深度处理工艺

现各厂污泥处理工艺基本为机械脱水工艺,既将剩余污泥加高分子絮凝剂(聚丙烯酰胺)后直接脱水后,脱水后污泥含水率达80%左右,运输的大部分是水,造成运力浪费;且运输途中,撒漏在所难免,对沿途环境影响很大,不符合减量化的要求。其次是污泥中有机物含量高,易分解有恶臭,黏性大,不符合稳定化的要求。

2.2.2污泥处理处理运营单位缺乏有效的监管

根据水染污防治法,污水处理过程中产生的污泥也应当被有效处理,参与脱水后污泥的焚烧、堆肥、运输等相关处理的单位,均被定义为污水处理设施运营单位,应有相关资质和执行标准,与目前的实际情况相比,各相关处理单位大多处于起步阶段,有的还不是主营业务,与要求比有一定差距的。另外对这些污泥处理运营单位的监管方面,相关制度和政策还不是很明了。

2.2.3污泥处理处理经费和政策的支持

污泥的性质决定了污泥的处理是一个比较复杂的问题,要真正实现污泥处理的无害化和资源化,单独依靠污水处理厂自身是完成不了的,必须实现污泥深度处理的产业化工作。

要实现产业化首先要保证有充足的污泥处理资金,污泥处理费用应当在污水处理费中占一定的比例。其次是要有相应的推行污泥资源化的政策,才能有效促进产业健康发展。

3、几种主要的污泥处理方法及优缺点分析

目前国内外污泥处理方法大体有焚烧、填埋、和土地利用等。填埋的技术难度最低,其次是土地利用,难度最高的是焚烧。焚烧的投入成本最高,其次是填埋,土地利用成本最低。但焚烧和填埋分别存在尾气和地下水污染的风险,而土地利用的风险较小。因此需采取适合各自实际情况的污泥处理方法。

3.1污泥的焚烧

焚烧是污泥处理中最彻底的处理方法,它能使有机物全部碳化,杀死病原体,可最大限度地减少污泥体积,能实现污泥“减量化、无害化、资源化“的目标,

但是其缺点在于处理设施需投资进行相应的改造,没有经过干化的污泥需进行掺煤焚烧,能耗大,处理费用高。

3.2 污泥的卫生填埋

污泥卫生填埋是一项比较成熟的污泥处理技术。这种处理方法简单、易行、成本低,污泥又不需要高度脱水,适应性强。填埋场一般为废弃的矿坑或天然的低洼地。

污泥填埋存在的问题是渗滤液和气体的形成,如果填埋场选址或运行不当,渗滤液会进入地下水层,污染地下水环境。填埋场产生的气体若不采取适当措施会引起爆炸和燃烧。另外,适合污泥填埋的场所也因城市污泥的大量产出而越来越有限,填埋场没有进一步发展的希望。

3.3污泥的土地利用

污泥的土地利用投资少、能耗低、有机部分可转化成土壤改良剂成分,被认为是最有发展潜力的一种处理方式,是污泥“无害化、稳定化”的重要处理方法。通过堆肥等科学合理的方法进行土地利用,可减少污泥带来的负面效应。

污泥土地利用存在的问题是:如果污泥发酵的不彻底,病原体及寄生虫卵杀不死;另外有可能有重金属污染问题存在。

4、污泥处理方法的选用

一种有效的污泥处理方法,应当兼顾到环境生态效益、社会效益和经济效益,污泥的处理方法多种多样,各有优缺点,选用什么样的方法不但与当地的自然条件及经济社会发展水平有关外,还与污水处理工艺、污水来源等有很大关系。应根据污水处理厂的具体情况进行区别对待,统筹安排。

例如对于污水收集范围内无工业污染源以生活污水为主,污泥量较少的厂,完全可以考虑采取土地利用的方式,制成复合肥料后作为再生资源有效利用。

进厂污水既有工业污水又有生活污水的,如果污泥中有机物含量较高的,仍可以考虑采取土地利用的方式,作为再生林地和市政绿化的肥料利用,不易造成食物链的污染,也可成为污泥土地利用的有效方式。

如果污泥中重金属等污染较重,不符合农用污泥标准的污泥,需考虑采取焚烧的方法处理,以彻底消除二次污染。

对于城市有垃圾发电项目的,可考虑将污泥加入稳定剂后采用新技术脱水机将今水率降低至60%以下,作为覆盖土填埋入垃圾场,可有效利用其中含有的有机成份,产生沼气后用于发电,可低成本实现资源化目标。

5、结语

“十二五”期间,节能减排工作的标准进一步提高,城市污水处理厂污泥的处理工作得到重视,做好污泥的深度处理工作十分重要,需要创新思路,充分参考国内外情况,结合自身实际情况,找出一条适合的技术路线,实现污泥处理的 “减量化、无害化、资源化“的目标。

工业污泥处理的主要方法篇(3)

中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)06-0003-01

随着我国居民生活水平的不断提高,市政污水处理厂数量不断增加,每天产生大量的污泥。如果污泥没有经过妥善的处置,不仅仅会对环境造成严重的二次污染,还会威胁到人类的身体健康。因此,污水处理厂的污泥必须经过妥善的无害化处理,才可能避免对环境的二次污染[1]。

污泥是污水处理厂进行污水处理后产生的副产物,其成分非常复杂,含有大量的氮磷等营养元素、有机质以及重金属物质。如果不经过处理直接排放到大自然中,不只是污染环境,浪费了大量的营养物质。可是进过合适的处理后,我们能够变废为宝,将有毒物质提炼出去以后,能够得到许多有用物质,进行二次利用[2]。

1 污水处理厂污泥处置现状的评价分析

1.1 重污水处理、轻污泥处置

市政污水处理厂普遍存在“重水轻泥”的现象,部分污水处理厂没有把污泥的处理作为其工作的必要组成部分,通常是没有在污水处理厂建成的同时,就设立污泥处理系统,都是后期安装的,且对于污泥处理不够完善,导致污泥处理率低下,所产生的大量污泥没有进行妥善的处置,因此成为污水处理厂中最为薄弱的环节,严重影响了污水处理行业的健康发展。

1.2 污泥处理技术设备落后

目前,市政污泥处理厂所应用的处理工艺,主要包括:污泥浓缩、稳定、脱水以及最终处置等主要过程。其中有些污泥处理技术已经被发达国家所弃用。另外,某些污泥处理技术并不符合我国污泥的特性,对所应用的污泥处理技术根本没有采取相应的调查研究。同时污泥处理设备也相对落后,没有形成一个统一的标准,存在性能差、效率低、能耗高和设备不够专业等问题,亟待我国污泥处理技术的提高和发展[3]。

1.3 污泥处理管理水平低

据调查,部分已建成的污泥处理设施不能完全正常运行。除了是由专业技术水平低导致外,还有管理水平低等原因。部分污水处理厂的操作人员没有专业的管理和实践经验,难以有效地组织工作。缺乏相应专业技术人员,各部分工作和专业不配套,使部分污水处理厂的污泥处理系统无法达到预期效果。

2 市政污水处理厂污泥处置优化策略

2.1 卫生填埋

该方法具有使用普遍、操作简单、处理成本低等特点,把经过脱水处理的污泥直接运送到填埋场进行卫生填埋。但是,从处理过程中发现,把经过脱水处理的污泥直接进行卫生填埋,会产生严重的土地资源浪费,长此以往必然导致填埋成本增加。

2.2 土地利用

通过在农作物当中添加有机肥可以改善土壤,有效提升土壤当中微生物的活性,从而提高化肥的利用率,并进一步提高农作物的产量。但这种有机物也有其弊端,即其养分量较低,需要施用的量很大,且其释放肥效的时间较长,所以不能充分满足农作物的营养需求,只能与无机肥料共同施用来为农作物提供营养。因此,有机无机复合肥是最佳的肥料。现阶段,农用污泥主要采取堆肥技术,其具备卫生条件好及发酵周期短等特点,广泛应用于土地利用污泥方面。

2.3 建材制作

在污泥当中存在大量的无机质,将其加以处理后能够作为建材原料,例如:砖、水泥、纤维板等。处理方法主要有两种:污泥焚烧及干化污泥工艺。其中干化污泥的方法要保证合理的污泥成分,使其成分与建材所需成分相近[4]。

2.4 焚烧

研究得知,每千克干污泥具备8MJ~15MJ的热值,因此,在焚烧污泥前,要先进行干化或半干化,引燃时在其中加入合适的辅助燃料再使其自燃。采用这种方法处理污泥可以将有机物完全碳化并彻底杀死病原体,降低污泥体积,进而彻底处理污泥。

3 结语

终上所述,城镇污水处理厂的污泥处置与我国的环境息息相关,有效加强污泥处置具有重要意义,只有进一步管理好、落实好污泥处置工作,才能有效提高环境质量。因此,应充分结合各地的实际情况,采取有效的污泥处置方法,成立不同的污泥处置项目,将污泥废弃物进行有效管理,进而保证污水处理工作的可持续发展。

参考文献

[1]王易安.城镇污水处理厂污泥处置探析[J].科技创业家,2013(4).

工业污泥处理的主要方法篇(4)

关键词:工业污泥;无害化处理;资源化;分析

工业污泥是指工业废水经处理后,沉淀分离出的污浊物质。不同行业产生不同的工业污泥。工业污泥中一般都含有有毒有害物质,如果不经处理,随处堆放或直接填埋,将沿着污泥土壤,农作物,人体的路径迁移,会对地下水、生态环境等造成二次污染;如果开展综合利用,则是宝贵的二次资源。随着全世界工业生产的发展,人们和社会对生态环境保护意识的增强,环境法规中污水排放标准的迅速改进,工厂普遍设置符合标准的废水处理设施,各种工业污泥的产量日益增加。因此,妥善、科学地处理工业污泥已引起人们的极大关注,将其无害化和资源化处理必将成为国内外科技研究的重点。

一、工业污泥处理现状

近年来,随着我国经济建设高速发展及人们环境意识的提高,各种类型与规模的污水处理厂纷纷建成,国家对各类污水处理的排放也制订了较为严格可行的标准。然而,对污水处理厂分离出的污染物质―污泥的处理却没有引起足够的重视。大部分水处理厂对含有各种有害物质的污泥,多采用直接排放、用于农肥和填埋的办法,对环境造成二次污染,对人体健康造成转移性危害,大大削弱污水处理厂水质净化的积极作用,造成经济上的巨大损失。随着人口增长,人民生活水平的提高,城市化生活方式加快,废水中的生活与生产污泥量将会大幅度提高,污泥中含有的污染物质也将会大量增加,加剧即对人类健康与生存的威胁。所以,对污泥进行无害化处理,具有必要性和紧迫性。相对于污水处理技术的日益成熟,污泥的处理处置技术在我国尚在起步阶段,存在基础数据不足、工艺技术路线众多,设计施工管理经验缺乏等现象。随着污水处理率的不断提高,污水处理量将逐年大幅度提高,而随之产生的大量污水污泥的出路成为各级政府和技术人员日益关注的焦点。

二、工业污泥无害化处理

当今国内外污泥处理处置所依循的原则均是“减量化、稳定化、无害化和资源化”。(1)减量化:最大限度地减少污泥的产生量、被处理前的体积,以降低污泥的最终处置成本;(2)无害化:采取各种方式把污泥中有毒、有害的成分去除,以达到污泥的卫生化、无害化;(3)资源化:回收污泥中有用的成分,例如,重金属富集回收。使污泥变废为宝,达到综合利用、保护环境的目的。处理要求是最终处理是对环境无害。污泥按照最终的处置要求,可经过浓缩、稳定、调理、脱水、灭菌、干化、堆肥、焚烧等一个或者多个处理手段组合的处理,课根据污染的性质、类型和处置方式的不同,污泥的处理工艺可能有多种不同的选择。

目前,国内外对有毒有害工业污泥的无害化处理方法,主要是进行固化/稳定化处理,然后再考虑综合利用。所谓固化/稳定化处理是利用物理―化学方法将有害废物掺合并包容在密实的惰性基材中,使其稳定化的一种过程。固化/稳定化过程有的是将有害废物通过化学转变或引入某种稳定的晶格中的过程,有的是将有害废物用惰性材料加以包容的过程。固化技术最早是用来处理放射性污泥和蒸发浓缩液的,最近10年来此技术得到迅速发展,欧洲、日本已应用多年,近年来美国也很重视此技术。今天,固化技术已应用于处理电镀污泥、砷渣、汞渣、镉渣等。日本法规规定应用固化技术处理的危险废物包括含Hg、Cd、Cr、As、S等的污泥。美国环境保护局(EPA)对固化技术适用于处理的危险废物种类有炼油厂污泥及副油渣,电炉炼钢产生的灰渣及污泥,铅基引爆剂生产产生水处理污泥,电镀污泥,金属表面处理产生的重金属污泥等。我国已将此技术应用于处理电镀污泥等方面。如万辉对电镀污泥水泥固化技术和工艺进行探讨,固化后的固化体作为路基使用或安全填埋,并对固化体的浸出毒性作了评价。

(一)污泥稳定化技术

由于污水污泥中通常含有50%以上的有机物,极易腐败,并产生恶臭,因此需要进行稳定化处理。目前常用的稳定化工艺有:厌氧消化,好养堆肥,碱法稳定和干化稳定等。厌氧消化、好氧消化和好养堆肥三中生物方式,可使污泥中的有机组分转化成稳定的最终产物;碱法稳定是通过添加化学药剂来稳定污泥,如投加石灰等,通常是石灰稳定,但碱法稳定的污泥,pH值会逐渐下降,微生物逐渐恢复活性,最终使污泥再度失去稳定性。干化稳定则是通过高温杀死微生物,低含水率也能使污泥稳定。

(二)污泥浓缩

污泥浓缩脱水的主要对象是间隙水,它占污泥含水总量的65%~85%,因此,浓缩是减少污泥体积最经济有效的方法。污泥含水率从99%降至96%,污泥体积可减少3/4,含水率从97.5%降至95%,体积可减少1/2,这就为后续处理创造了良好的条件,节省设备投资,降低处理成本。可以这样说,不管污泥采用何种方式进行处理处置,污泥浓缩势必不可少的。目前污泥浓缩最常用的方法有:重力浓缩、气浮浓缩、离心浓缩和水力旋流浓缩等。

(三)污泥堆肥

污泥中含有植物所需的营养元素氮、磷、钾,由于植物对营养的需求量有一定的范围,因此污泥中的营养元素特别是氮的含量,是园林绿化或农用污泥施用量的决定性因素之一。污泥中有机和腐殖质可改善土壤结构,提高保水能力和抗蚀能力,是良好的土壤改良剂。但是污泥中往往也含有害成分,因此在土地利用之前,必须对污泥进行稳定化、无害化处理,如好氧与厌氧消化、堆肥化等,其中堆肥化处理是较多采用的一种应用。堆肥化是利用微生物的作用,将不稳定的有机物降解和转化成较为稳定的有机质,并使挥发性物质含量降低,减少臭气;物理性状明显改善(如含水量降低,呈疏松、分散、粒状),便于储存、运输和使用;高温堆肥还可以杀灭堆肥中的病原菌、虫卵和草籽,使堆肥产品更适合作为土壤改良剂和植物营养源。

(四)污泥建材利用

工业污泥处理的主要方法篇(5)

中图分类号:R126.2

一.生活污泥产生和处理处置现状

据调查,截至2008年底,我省共建成城镇生活污水处理厂175座,设计日处理能力达1091.5万吨,居全国首位。实际日处理量为891.1万吨,达产率81.6%,日产生生活污泥3925吨(含水率80%)。全省生活污泥主要集中在污水处理率较高、处理规模较大的珠三角地区,其生活污泥产生量占全省总量的90.1%。其中广州和深圳两市污泥产生量几乎占了全省的一半。

我省污泥无害化处置率较低,污染防治形势不容乐观。处置方式较为单一,以填埋为主,占69.84%,且大多数填埋达不到无害化处置的要求,污泥在填埋之前没有稳定化处理,也达不到污泥填埋含水率小于60%的填埋场入场要求。堆肥和建材利用(制砖)所占比例较小,分别仅占8.93%和2.79%。仍有18.43%的污泥简单堆存,带来较大的污染隐患,严重影响了我省污染减排的成果。

二.污泥处理处置技术

污泥处理处置应以“减量化、稳定化、资源化、无害化”为最终目的,现在大多的污水处理厂所采用的污泥处理的流程,主要采用四个阶段:污泥的浓缩、稳定、脱水和处置。

污泥浓缩主要是为了降低污泥中的空隙,常用的方法有重力浓缩法、气浮浓缩法、离心浓缩法等。他它们均采用物理处理方法。其中,采用气浮浓缩、离心浓缩则设备复杂,费用高,并不适合中国国情,此外,重力浓缩法贮存污泥的能力高,操作简单,所以重力浓缩法是我国目前最主要的污泥浓缩手段。几种浓缩法在国内作战比例如下图1

污泥稳定目前最常采用的方法是厌氧消化。随着技术的进步,厌氧消化又发展为两相消化和两级消化。此外还有好氧消化和污泥堆肥也有部分被采用。厌氧消化约占到46%,而好氧消化则占18%。

污泥脱水是为了降低污泥含水率,减少污泥的体积。目前国内现有的污泥脱水的措施主要是机械脱水,其中带式压滤方式是主要采用的污泥脱水工艺,比重达64%。

污泥处置是指经过处理后的污泥或污泥产品在环境中或长期利用中达到稳定,并对人体健康和生态环境不产生有害影响的最终消纳方式。下图2为我国目前采用的污泥处置方案的比例。

图1 我国污泥处置方案占比

由上图知,污泥农用占到了44.83%的比例,因为污泥中含有大量有机物和氮、磷等元素,这些都是植物所必须的营养元素。污泥用于农业投资少、耗能低,而且可以充分利用污泥中的营养元素,故被国内外广泛应用。但由于污泥中往往重金属超标,而且病原微生物难以消除。故污泥农用必须符合国家标准的《农用污泥中污染物的指标》。

土地填埋是国内比较普遍的污泥处置方式,也是目前我省采用的最主要的污泥处置方式。填埋操作相对简单、处理费用较低、适用性较强。但填埋处置不能最终避免环境污染,只是延缓了环境污染产生的时间,因此,污泥填埋由于作业难度大和渗滤液对环境的污染终将被淘汰。

污泥焚烧可以迅速和较大程度使污泥达到减量化,并且可以将有机物彻底分解,产生的热量还可以回收利用真正实现了“节能减排、循环经济”的理念。尤其适合经济发达、土地资源紧张的地区。

此外,目前还有一些用于建材利用,以作为水泥添加料和制砖为主。但由于工艺先天缺陷,存在着臭氧扰民的问题。而臭气问题一直位列我省十大“民生问题”之列。

三、 目前污泥处理处置存在的主要问题分析

由于我省污泥处理处置起步较晚,且初期并未得到重视,故存在着许多方面的问题,主要表现在以下几个方面:

(1)污泥处理率低、工艺不完善

污泥处理率低,首先是由于我省长期存在这种废水处理、轻污泥处理的倾向。并未把污泥处理最为污水处理的一个重要环节,忽略了污泥的处理处置。往往等到污水处理厂建立以后,经过很长时间才开始建立污泥的处理厂,最终导致污泥处理的进度滞后,且处理效率地下的情况。此外,即使建立了污泥处理体系,往往也不能将污泥妥善处理,究其原因,很大程度是由于污水厂的污泥处理工艺很不完善。有数据显示,不具有污泥稳定处理的污水厂占55.70%,不具有污泥干化脱水处理的污水处理厂占48.65%,这些未经完全稳定、脱水处理的污泥在后续的处置中会带来很多不便,甚至将对环境产生二次污染,可谓徒劳无功。

(2)污泥处理技术落后

由于起步晚,我省目前所采用的技术都是一些传统技术,较国外一些发达国家相比,技术明显处于中下水平,甚至远不及发达国家70、80年代时的水平。此外这些技术并未结合我省实际情况而对污泥进行有效的处理,只是单一的使用某种技术,这极大的限制了我省污泥处理处置的发展。而在一些污水处理厂,依旧使用较为落后,性能差,效率低,耗能高的污泥处理设备,未能实现高效化。

(3)污泥处理管理水平低

由于我省污泥工作开展的较晚,管理人员经验尚浅,再加之有的技术人员、操作人员素质较差,故不能有效的组织工作,出现问题时,不能快速有效的解决,更谈不上系统化管理整个污泥处理处置的整个环节。

(4)污泥处理处置投资较低

相比发达国家污泥投资要占总投资的50%——70%相比,我省由于长期轻污泥处理,在资金的投入上也有发达国家存在不小的差距。

四. 我省污泥处理处置的对策建议

(1)强化污泥处理处置工作的监督和管理

各有关部门要加强对污泥处理厂的污泥处理处置的监管工作,督促其完善制度,建立合理的管理机制,保证其工作顺利开展,严格控制污泥中重金属和有毒有害物质,并且要从源头上减少污泥的产生量。同时,政府应制定一系列关于污泥处置的法律法规,对于乱排乱倒污泥等违法行为要依法严肃处理,做到有法必依、违法必究、执法必严。真正实现对污泥的无害化、资源化的处理。

(2)建立污泥处理处置经费保障机制

在核定和调整污水处理费征收标准时,应将污泥处理处置费用纳入污水处理成本,建立处理处置经费保障机制,可以对未达到污泥处理处置指标的企业适当加收排污费,以提高企业对于污泥无害处置的自觉性。而对于要求提高污泥处理设备或技术的企业,可提供相应的优惠政策,鼓励并倡导采用先进技术队污泥进行无害处置。政府在资金投入方面也可适当提高,以保证污泥处理的工作更加有效快速的开展。

(3)推广污泥处置实用技术

在污泥处置技术方面,应加大对先进处置技术的示范、扶持和推广。除了采用土地利用、焚烧、建材利用、热干化等示范工程的建设和改造外,还可以就我省目前的经济和社会发展水平,通过引进一些国外先进的技术设备,积极借鉴和推广应用污泥深度脱水、厌氧消化、好氧发酵、余热干化等工艺技术,最大限度的实现污泥的减量化、无害化和资源化处置。

(4)加强污泥源头控制

对于印染、造纸等重点行业企业可以实行强制行清洁生产审核,以从源头上减少污泥的排放量。对于产生的污泥可以按照处理方式或地域进行分类,以便做后续的污泥处理工作。尤其要注意与生活污水处理管网分隔排放,以减轻城镇生活污水处理厂的压力。

(5)污水与污泥同时并行处理

针对以前“重水轻泥”的错误观念,应提倡污水处理厂新建、改建和扩建时,污泥处理设施应当与污水处理设施同时规划、同时建设、同时投入运行。而现在还不具备污泥处理能力的污水处理厂应该尽快进程污泥处理设施。以保证污泥处理工作快速有效的开展。

五.结束语

我省应加快污泥处理处置实施的步伐,结合我省目前的经济与社会情况寻求解决对策,贯彻落实《珠江三角洲地区改革发展规划纲要(2008-2020年)》和《广东省环境保护规划纲要(2006-2020年)》,巩固污染减排成效,有效防止城镇生活污水处理厂污泥的环境污染,切实保护和改善环境质量。

参考文献

[1]周先敏.污泥的处理与利用[J].科技信息,2009,31,58-58.

[2]薛文源.城市污水污泥处理与处置的途径[J].环境卫生工程,1998,6(2):43-45.

[3]何品晶.城市污泥处理与利用[M].北京科学出版社,2003.

[4]许丽娟,韩立峰.城市污水处理中污泥的 脱碳工艺探讨.科技创新导报.2010年第2期.

工业污泥处理的主要方法篇(6)

中图分类号: TE992.3 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)30-66-2

0 引言

随着人们生活水平的日益提高,使得对于石油类清洁能源的需求也越来越大,导致原油开采量大大增加,同时也造成了大量污油泥类污染物的形成。污油泥是原油开发、生产过程中所形成的一类污染物,它的成分较为复杂,一旦处理不当就会对周围环境造成严重的影响,同时也大大降低了石油企业的经济效益。由此可见,石油企业对于污油泥的处理方法的选择十分重要,已经成为目前石油企业需要考虑的首要难题。

1 污油泥的主要来源及其危害

1.1 污油泥的主要来源

污油泥是原油开采、生产过程中所产生,根据原油的加工阶段不同,可以将污油泥划分为以下几类:第一,开采过程产生的污油泥。由于原油的钻井开采过程会出现大量的泥浆和岩屑,从而导致此类污油泥的形成;第二,运输过程产生的污油泥。这类污油泥主要来源于原油的储存容器中,例如储油箱等;第三,加工过程产生的污油泥。原油加工过程中也会产生大量的污油泥,例如隔油池底泥、剩余活性污泥等。

1.2 污油泥的危害

污油泥是原油加工各个阶段所产生的污染物,不但成分复杂,而且污染力极强,一旦排放到生态环境中,便会对环境中的水体、土壤和空气造成严重的污染。污油泥的危害主要表现在以下几点:第一,污油泥中含有一定量的原油,这使得污油泥在排放到自然环境中,会使得土壤中的石油含量超标,进而造成土壤板结,同时土壤中的油气等污染物会被动植物所获取,再经过食物链最终影响到人类;第二,污油泥一旦排放到水体中,会造成水体中的COD、BOD含量严重超标,给水生生物造成严重的影响;第三,由于污油泥中含有大量的原油,而且很容易挥发,一旦油气挥发到空气中,会使该区域内空气中的烃的含量严重超标,对于人们的生命安全构成一定的威胁;第四,污油泥中还含有一系列复杂的有害物质,例如苯系物、酚、硫化物等,这些有毒有害的物质一旦得不到有效的处理就排放到环境中,会对自然环境造成严重的影响;第五,污油泥中含有大量的原油,如果没有经过处理就排放,会使得大量的原油丧失,进而造成资源浪费的情况发生;第六,石油企业在没有对污油泥进行处理的情况下将其排放,会受到相应法律的制裁,给企业造成严重经济损失的同时,也会使企业自身的名誉受到影响。由此可见,无论是从环境角度还是企业自身的角度,污油泥的危害都是十分严重。因此,石油企业在原油开采和加工过程中,一定要对污油泥进行严格的处理,再将其排放到环境中,这对于节约资源,保护环境这一理念的形成,有着重要的促进作用。

2 污油泥的处理方法使用现状分析

2.1 物理方法

2.1.1 填埋法

直接填埋发是将污油泥直接填埋到相应的回收污油泥的土坑中,接着用土体将其盖好,使得污油泥中的油分不会挥发到空气中,从而达到处理的目的。该方法操作简单、成本较低,适用性较强,但是也存在两方面缺陷:第一,该法虽然达到处理污油泥污染的目的,但是没有将污油泥中的油体进行分离和回收,造成了大量的原油资源的浪费,不利于可持续发展这一理念的形成;第二,埋藏在土体中的污油泥,会对周围的土壤造成一定的影响,且在下雨的天气,会跟随雨水渗透到地下水资源中,最终给人们的人身安全构成威胁。

2.1.2 注入法

该法是通过相应的钻井设备,将污油泥注入地层,已达到降低污染的目的,但是由于地层内部的复杂环境的影响,使得该方法的应用不是很广泛,而且该法虽然不会使得污油泥对生态环境造成影响,但是会对地下土壤和水体造成污染,同样危害人类的健康。

2.1.3 固化法

固化法是通过向污油泥体系中加入一定量的固化剂,使得固化剂与污油泥中的油分发生反应,进行固化处理,从而达到降低污染的目的。该方法优点是操作简单,能有效降低污油泥对于生态环境的污染,且成本较低。但是由于加入固化剂的原因,使得原油无法得到分离和回收,从而造成大量的资源浪费,而且该方法只是将石油成分进行固化处理,仍然存在一定的污染隐患。

2.2 化学方法

2.2.1 表面活性剂洗脱法

表面活性剂洗脱法的原理是通过表面活性物质的亲水性和亲油性,改变油体液面的张力,使得油层从污染物中分离开来,从而达到污油泥处理的目的,该方法的优点是操作简便、成本较低[2]。

2.2.2 萃取法

萃取法是利用萃取剂将污油泥体系中的油和泥进行分离的方法,通过选取合适的溶剂作为萃取剂,使得体系中的油-水-泥实现三相分离,从而达到处理的目的。该方法由于可以达到分离和回收原油的目的,因此被广泛应用到污油泥处理中,而且操作简便、适应性强。

2.2.3 破乳剂脱水法

破乳剂脱水法是通过破乳剂改变油面的黏弹性和强度,使得液滴快速聚集,再由重力作用聚沉到容器底部,从而达到分离的目的,该方法最大的优点就是专一性强,但是适用性较低,无法应用于较多的污油泥处理中[2]。

2.2.4 焚烧处理法

该焚烧处理法是将污油泥进行焚烧,以彻底消除污油泥中的有毒有害物质,从而达到处理的目的。这种方法由于处理方便且效果明显,因此得到各石油企业的青睐。但是该方法缺陷较多,总结如下:第一,焚烧处理法只可以在专门的焚烧炉中进行,而且焚烧过程中需要额外消耗燃料,使得成本十分高昂;第二,焚烧处理法在彻底消除污油泥中有毒有害物质的同时,也使得污油泥中的原油全部损失掉,造成极大的能源浪费;第三,在对污油泥进行焚烧处理过程中,焚烧所产生的灰尘中含有二氧化氯等有害物质,容易造成二次污染。

2.2.5 热裂解处理法

该法是通过对污油泥进行加热,使其升温到烃类物质裂解的温度,进而对烃类物质进行分离和回收。此法处理速度快,可以使得污油泥中的全部烃类得到分离和回收[1]。但是其操作复杂,一旦控制不好,就会给环境造成二次污染。

2.3 生物方法

生物方法处理污油泥最早开始于20世纪末,渐渐的生物方法凭借着它的高效率、低成本的优点被广泛应用到石油企业处理污油泥工作中。最常见的污油泥生物处理方法是地耕法、堆肥法以及污泥生物反应器法[1],通过微生物联用技术的应用,从而达到处理污油泥的目的。生物方法在污油泥处理中的最大优点是可以避免污染物的转移,从而降低二次污染发生的概率;但是生物法也存在一些缺陷,使得在污油泥处理工作中应用方面受到制约,主要总结如下:第一,生物方法在污油泥处理上花费时间较长,操作较为复杂;第二,生物处理方法的适用性较低,对于一些原油含量较高的污油泥,很难进行处理;第三,经过生物方法处理的污油泥,原油资源会连同污染物质一起损失掉,无法将其进行回收和分离,造成大量的资源浪费,给企业造成严重的经济损失。

3 污油泥处理方法的未来展望

随着社会经济的飞速发展和人们生活水平的不断提高,石油资源的开采量势必会越来越大,这就要求对于石油开采中污油泥的处理工作得到有效的改善。目前,污油泥处理工艺、方法种类较多,有各自独特的优点,但是仅靠单一的方法和技术很难满足实际当中的环保要求。因此,多种工艺、方法的联合利用是未来污油泥无害化处理的发展方向之一,必将会得到个石油企业的广泛应用和关注。

4 结束语

综上所述,石油开采过程中的污油泥对于石油资源的浪费和生态环境的污染造成严重的影响,因此相关石油企业必须认清这一形式,根据企业自身的实际情况,选择合适的污油泥处理方法,有效降低环境污染的同时,也要提高石油企业自身的经济效益,从而促进企业的长久稳定发展。

工业污泥处理的主要方法篇(7)

中图分类号:X705文献标识码:A文章编号:1674-9944(2012)12-0074-05

1武汉市污泥处理处置现状分析

1.1污水厂现状

武汉市从1984年开始建设污水处理厂,并于1990年开始正式运行,至2010年年底,武汉市都市发展区范围内已建成污水处理厂16座,总规模195万t/d[1],具体情况如表1所示。

1.2污泥现状

1.2.1污泥现状产量

武汉市主城区已建成的12座污水处理厂中正常运行产泥的污水厂有9座,主城区外已建和在建的8座污水厂中正常运行的有4座,目前,污水厂的污泥脱水后含水率平均在75%~80%左右,2010年武汉市主城区脱水污泥总产量为226419t,产泥率为1.66~9.13t湿污泥/×104 m3污水;主城区外脱水污泥总产量为38902t,产泥率为4.32~5.4t湿污泥/×104m3污水。因此截至2010年年底,武汉市已建成16座城镇集中式污水处理厂,日产污泥(80%含水率)约730t。

1.2.2污泥现状泥质

武汉市主城区各污水处理厂现状泥质特性见表2。

1.3污泥处理处置现状

目前武汉市都市发展区范围内正常运行产泥的污水厂有13座,仅三金潭污水厂建有污泥厌氧消化池,其余污水厂污泥处理主要采用离心脱水和带式脱水等机械脱水方式脱水,脱水污泥的最终处置方式均为委托外运填埋。

1.4污泥处理处置建设项目及发展情况

目前武汉市三金潭污水厂消化池已调试运行,已批复立项准备建设武汉市亚行三期环境改善项目污泥处理子项(表3)、陈家冲污泥处理项目。

近两年来,随着武汉市对污水厂污泥处理处置的重视,越来越多的企业参与到污泥处理处置事业中来,比如湖北省华新水泥公司拟将脱水60%的污泥运至黄石水泥窑焚烧制成水泥骨料,湖北亚东水泥有限公司计划新建一条水泥生产线协同处理城市污泥,湖北博时城乡环境能源公司已建成运行污泥炭化处理示范工程,湖北和远新能源科技有限公司已动工建设利用复合酶-OSA污泥减量技术和太阳能-热泵污泥干化技术处理市政脱水污泥工程。

1.5污泥处理处置存在的主要问题

由于历史与体制的原因,我国排水行业历来“重水轻泥”,武汉市也不例外,近几年来武汉市城市基础设施建设主要以污水处理厂为主,而污泥作为污水处理的产物并没有受到足够的重视,主要是因为以前污泥量较小,对环境的危害程度没有现在严重。随着污水厂大规模建设并相继投产运营,污泥的产量急剧增加,目前全市的污泥量接近730t/d,污泥的处理处置问题凸显出来,亟需解决污泥出路问题。

目前武汉市污水厂污泥未考虑污泥干化等常规处理设施,仅采用浓缩、脱水等处理,处理效率偏低,污泥含水率普遍高达80%,运往垃圾场填埋后,由于污泥细小,可能造成垃圾场渗滤收集系统的堵塞,同时如此大量的剩余污泥进入垃圾场,势必会影响垃圾场的正常运行,降低垃圾场的处理能力,缩短垃圾填埋场的使用寿命。目前武汉市垃圾填埋场已不接纳此类污泥。同时这些污泥含水率高,呈糊状,给储存、处理、运输等环节带来极大困难,造成现有污水污泥出路不畅。因此未来应根据污泥现状泥质的特性,寻找合适的污泥处理处置方式。

同时,武汉市目前没有专门的污泥处置设施,现有污泥的外运填埋如处理不当,将不可避免地造成二次污染。污泥处理处置的失效不仅是污水处理厂全部功能实现的问题,而且作为城市水资源与水环境的结点其整体功能也将随之失效,污泥对地表水和地下水的污染甚至会造成更为严重的环境灾害。

2武汉市污泥处理处置面临的基本形势

2.1污水处理厂污泥处理处置的紧迫形势

截至2010年年底,武汉市已建成16座城镇集中式污水处理厂,日产污泥(80%含水率)约730t,按武汉市污水处理厂的建设速度和规划规模,污泥产量在相应的规划期内还将处于高速增长阶段。依据《武汉市主城区污水收集与处理专项规划(2010~2020)》,主城区污水厂规划处理总规模将达到369万m3/d。另外都市发展区污水厂规划处理规模为244.5万m3/d,远城区(不在都市发展区范围内,仅前川和邾城)污水厂规划处理规模为20万m3/d。根据环保部及规划部门对水环境保护的要求日益提高,大部分污水厂的尾水排放标准将由原来的GB18918-2002一级B标准提高至一级A标准[2],因此污水厂污泥量远期将大大增加。通过污泥量预测,至规划远期,武汉市各污水厂的干污泥总量约894.8t/d,如果按处理到含水率80%的要求,则运出厂外的污泥总量约2986t/d;如果按环保部“十一五”期间对污泥减量化的要求,污泥含水率不得大于50%运出厂外[3],则运出厂外的污泥总量约1194t/d。

因此,武汉市现有已建及在建污泥处理处置设施总规模还远不能满足污水厂正常运转和持续发展的需要。

2.2武汉市污泥处理处置面临的政策形势

2000~2010年期间,国家相关单位相继颁布了《城市污水处理及污染防治技术政策》 、《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策(试行)》(建城[2009]23号)、《污水处理厂污泥处理处置最佳可行技术导则》、《关于加强城镇污水处理厂污泥污染防治工作的通知》(环办[2010]157号)、《城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南(试行)》(建科[2011]34号)[3~8]。当前我国污泥处理处置事业处于初步发展阶段,这些政策体现了节能减排、资源循环利用和土地节约利用政策的要求,明确了污水处理厂污泥处理处置技术的发展方向和技术原则,对指导各地开展城镇污水处理厂污泥处理处置技术的研发和推广应用、促进工程建设和运行管理、避免污泥二次污染、保护和改善生态环境、促进节能减排和污泥资源化利用等具有重要意义。

2010年12月湖北省住房和城乡建设厅根据国家下发的有关规定制定了《关于加强全省城镇污水处理厂污泥处理处置劳动的意见》,对全省污泥处理处置设施建设、监管、投融资体系以及组织领导等提出了指导意见和明确要求,为加快推进湖北省城镇污水处理厂污泥无害化处理处置和资源化利用工作提供了政策支持[9]。

我国对污泥处理处置的认识是在近几年才逐渐展开的,存在国家层面的法律法规缺失的问题,这也导致了武汉市缺乏对城市污泥处理处置的相关规定,目前市水务局、环保局和城管局等行政主管部门对城市污泥处理处置都具有管理职能,但未能形成有效的管理机制,造成管理和监管缺位。

2.3武汉市污泥处理处置面临的资源形势

武汉市有多种可用于污泥处理处置的资源条件,如土地利用、焚烧和填埋资源,各种资源条件的优缺点分析如下。

2.3.1土地利用条件

污泥土地利用主要通过堆肥进行农用或通过无害化及稳定化处理后进行土壤改良。林地和市政绿化的利用因不易造成食物链的污染而成为污泥土地利用的有效方式。污泥用于严重扰动的土地(如矿场土地、森林采伐场、垃圾填埋场、地表严重破坏区等需要复垦的土地)的修复与重建,减少了污泥对人类生活的潜在威胁,既处置了污泥又恢复了生态环境。

2.3.2农业利用消纳的资源条件

根据土地利用变更调查数据分析,到2020年,武汉市耕地保有量将不低于338000hm2(507万亩)。

可见武汉市农用地规模较大,可消纳污泥产品量大。根据《城镇污水处理厂污泥处置 农用泥质》(CJT 309-2009),施用符合标准的污泥时,一般每年每亩用量不超过7.5t(以干污泥计),连续在同一块土壤上施用不得超过10年,则仅耕地年可消纳污泥量253.5万t。不过由于污泥中含有部分重金属和其他有毒物质,且目前国内相关标准缺失,难以控制土壤中积累的重金属和其他有毒物质含量对农作物的影响,同时污泥制肥尚无产品消纳体系,堆肥产品无法保证稳定持续的消纳,且一旦不慎造成污染进入食物链,后果将十分严重难以挽回。

2.3.3绿化利用消纳的资源条件

武汉市主城区现状绿地总面积为25.17km2,规划公园绿地、生产绿地总量分别为74.04km2和5.01km2。新城组群现状绿地面积总量为22.36km2,规划公园绿地和生产绿地面积分别为74.38km2和26.03km2。

武汉市绿化用地规模较大,可消纳污泥产品量大,由于该方式污泥产品不进入食物链,在保证环境安全前提下,可有效解决污水污泥出路问题。但是此方式缺乏污泥产品施用地域、方式、数量整体的规划。

2.3.4矿区恢复消纳的资源条件

武汉市在蔡甸区、江夏区等共有7610hm2废弃砖瓦厂、矿山用地需进行土地复垦和改造。

污泥经过干化或者石灰(水泥)稳定后,不仅其含水率大大降低、病菌杀灭,其物理性能也得到较大改善,可作为部分建设场区的填方土源。但开采矿区为企业使用,需相关政策才能保证该种消纳方式使用。

2.3.5焚烧条件

考虑环保部门要求,污泥不宜采用直接焚烧方式,已避免造成环境二次污染,同时污泥的建材利用等综合处理措施需在干化前提下实施,本次焚烧条件分析以干化条件分析为基础。由于武汉市污泥热值尚不能支持自身干化需要,外来能源的补充就成为污泥干化最重要的制约因素。武汉市内现有青山热电厂、武昌电厂、关山热电厂、阳逻电厂、沌口电厂、武钢电厂、武石化电厂、晨鸣纸业自备电厂、葛化祥龙电厂、东西湖世源热电等,装机规模为425.15万kW,武汉市已建及在建垃圾焚烧厂有5座,分别为长山口、滠口、青山、新沟和锅顶山垃圾焚烧厂,现有水泥厂有阳逻亚东水泥厂,在武汉市周边100km范围内还有华新水泥黄石、大冶和赤壁等生产厂。

武汉市目前在三环线周边分布的电厂和垃圾焚烧厂较多,能源分布较广,为污泥干化提供了良好的能源条件。同时干化后产品可与煤掺烧补充能量,达到资源循环利用效果。但是这些电厂余热已开发利用,且掺烧对现有锅炉本身存在不利影响,无相关政策鼓励企业积极参与。

2.3.6卫生填埋条件

武汉市内目前共有长山口(2000t/d)、陈家冲(2100t/d)2处在运行的垃圾填埋场,尚有千子山规划垃圾填埋场待建,处理规模为1500t/d。

卫生填埋以其成本地、易实施的优点,在污泥处置中占据了重要位置,同时作为污泥处置基本和安全手段,污泥填埋场地的控制必不可少。目前由于武汉市垃圾焚烧处理设施处于大规模建设期,现有垃圾填埋场处理能力较大,可有效接纳污水污泥的填埋需求。但是考虑土地利用价值及不可再生性,土地填埋不可持续,且选址难度较大,同时若脱水污泥不符合垃圾填埋场的剪切强度要求,勉强填埋会影响填埋场的透水透气性能及覆土,缩短填埋场使用寿命。

3解决武汉市污水厂污泥处理处置现状

的基本对策3.1尽快编制完成相关专项规划

随着城市发展污水厂污泥产量显著增加,污泥处理处置已经成为政府、行业专家和公众共同关注的焦点,2008年武汉市规划研究院启动了新一轮《武汉市污水厂污泥处理处置专项规划》的编制工作,并于2010年正式开始编制,以指导污泥处理处置项目的实施。在专项规划的编制过程中,面临许多难点和意见分歧,给污泥规划方案的确定造成了诸多困难,经过多番协商和修改,目前已基本完成专项规划的编制工作,政府应尽快完成规划的审查和批复工作。

3.2确保按期建设近期成熟项目

按现状污水厂规模和在建(含已立项)污水厂规模预测污泥量,到2013年,武汉市污泥总量为干污泥342.9t/d、80%含水率的湿污泥为1714.5t/d。近期应完成在建及已立项的污水厂污泥处理处置项目,包括华新水泥龙王嘴污泥深度脱水加外运水泥厂协同处置项目(80%含水率污泥150t/d)、北京恒通陈家冲污泥堆肥项目(80%含水率污泥220t/d)、亚行三金潭污泥热干化项目(80%含水率污泥100t/d)、亚行南太子湖污泥石灰稳定项目(80%含水率污泥50t/d)和亚行落步嘴污泥热干化项目(80%含水率污泥200t/d)。建设长山口基地的污泥卫生填埋工程,规模为80%含水率污泥400t/d。完成各污水厂厂内污泥含水率控制工程,包括近期所有在建及已立项污泥处理处置项目中未明确集中处理的污水处理厂,分别为汤逊湖、豹澥、沌口、纱帽、纸坊、黄金口、蔡甸、高桥污水处理厂,总计规模80%含水率污泥167.5t/d。同时建设汉西污水处理厂污泥消化工程,规模为80%含水率污泥200t/d。这些近期工程的建设将处理86.8%的含水率80%的污水厂污泥。

3.3尽快开展相关研究

3.3.1污泥处理处置方式研究

污泥的处置方法各有利弊,也在不断发展,对于武汉市来说不宜局限于一种处置方法。污泥处理处置方式的选择应有利于污泥处理处置的全过程安全风险控制,确保污泥处理处置系统满足城市环境保护的要求;有利于污泥处理处置的市场化运营,促进污泥资源化利用;有利于污泥处理处置项目的顺利推进,确保污泥处理处置各阶段目标的实现;有利于污泥处理处置新技术的应用,探索与武汉市相适应的处理处置技术路线。

通过对武汉市污泥泥质进行分析可知,各厂污泥含水率在75%~85%,均需要经过脱水处理才能满足各种处置方式的需求;将各厂干污泥重金属含量与各项泥质指标对比可知,龙王嘴污水厂污泥相对于园林绿化用泥Cd超标,汤逊湖和南太子湖污水厂的Zn含量严重超标,沌口污水厂污泥相对于部分泥质Pb含量超标,汉西相对于部分泥质Cd含量超标;而各厂污泥干基中有机物含量均能满足园林绿化、农用以及土地改良对有机物含量的需求,只有龙王嘴和三金潭污水厂污泥干基中有机物含量满足单独焚烧对有机物的需求;另外各厂干污泥肥分(总氮+总磷+总钾)均能满足土地改良、园林绿化以及农用泥质对肥分的要求;但是各厂热值均偏小,且不能满足焚烧对干污泥中热值的需求,因此对各厂脱水污泥进行焚烧皆需要热源,利用工业余热、废热先将污泥进行干化,提高污泥的热值再进行焚烧,是经济有效的方法,干化后的污泥可送入水泥厂、热电厂焚烧。

3.3.2污泥处理处置产业政策研究

政府应制定鼓励多元化投资的政策,在争取政府划拨污泥处理处置专项资金的同时建立多元化的污泥处理处置融资渠道,广泛吸纳国内外各类资本,鼓励成立专业污泥处理处置企业,实现污泥的集约化和产业化经营;制定保障污泥产品出路的政策,对污泥资源化利用产品优先采购;采取鼓励和扶持污泥处理处置产业发展的财政、税费优惠措施,以财政补贴、税费减免等经济杠杆引导和支持企业从事污泥处理处置工作;同时对在特许期限内,因政策调整而利益受损的公司进行补偿;鼓励污泥无害化和资源化的科学研究与技术进步,优先给予“三项经费”立项与资助,用于污泥无害化处理与综合利用技术改造的贷款,政府给予贴息扶持。

3.3.3污泥处理处置监管政策研究

污泥的处理处置监管主要可以从以下3个方面来考虑。一是源头监管:污水厂是污泥产生的源头,污泥处理处置的监管是目前污水处理厂监管的重要工作之一,各污水处理运营单位必须建立污泥产期、产量、去向等详细台账,健全相关管理制度,各厂在生产报表中上报污泥量和脱水污泥含水率,以便进行核查。二是转移监管:污泥产生后要进行处理处置,则必须进行转移运输,而运输公司或运输车辆必须置于监管之下,污泥运输应采取密封措施,防止沿途抛洒,更不得随意倾倒,避免在运输过程中产生二次污染。环保的危险废弃物转移联单管理办法是个有效的办法,可以借鉴。三是处置监管:污泥的处置方式及产品最终去向必须得到监管,防止企业在盈利驱动下,会在可减少成本的环节钻空子,让污泥最终得到安全有效的处置。

3.3.4污泥处理处置资金政策研究

目前,由于污泥的偷排或不妥当的处理处置会带来环境的二次污染,同时也严重影响污水处理的效果,且污水处理费收费不到位、收费水平过低,同时污泥处置要涉及到多部门、多企业,需要建立一个完整的产业链,不是一个企业可以解决的,需要政府系统规划、组织协调其设施的建设与运行,因此政府承担了污泥处置设施投资、建设的责任。政府应从污泥处理处置费用纳入污水处理费以及污泥处理处置费用由政府列入专项资金进行管理两方面尽快开展武汉市污泥处理处置工程资金政策研究,促进污泥处理处置产业化发展。

4结语

(1)按武汉市污水处理厂的建设速度和规划规模,污泥产量在相应的规划期内还将处于高速增长阶段。现有已建及在建污泥处理处置设施总规模还远不能满足污水处理厂正常运转和持续发展的需要,污水处理厂污泥处理处置的形势紧迫。

(2)当前我国污泥处理处置事业处于初步发展阶段,国家相关政策体现了节能减排、资源循环利用和土地节约利用政策的要求,但是在国家相关法律法规缺失的情况下,武汉市缺乏相关的污泥处理处置政策和管理机制。

(3)武汉市有多种可用于污泥处理处置的资源条件,如土地利用、焚烧和填埋资源,虽各有利弊,但是总体上规模较大,可消纳量较大,分别广泛,可选择性多样,这有利于确定武汉市污水处理厂污泥处理处置方式选择、设施布局等。

(4)在武汉市污水厂污泥处理处置面临的基本形势下,为解决污泥处理处置现状存在的问题应尽快完成专项规划的编制、近期污泥项目的建设及污泥处理处置方式、产业政策、监管政策和资金政策的研究。政府应制定鼓励多元化投资的政策,对污泥资源化利用产品优先采购,采取鼓励、扶持污泥处理处置产业发展的财政、税费优惠措施,制定风险补偿和科研资助政策,保证项目公司的利益,鼓励污泥无害化和资源化科学研究技术的进步。

参考文献:

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[4]中华人民共和国住房和城乡建设部,国家环保总局,中华人民共和国科学技术部.城市污水处理及污染防治技术政策[R].北京:中华人民共和国住房和城乡建设部,国家环保总局,中华人民共和国科学技术部,2000.

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[6]中华人民共和国环境保护部.污水处理厂污泥处理处置最佳可行技术导则[R].北京:中华人民共和国环境保护部,2010.

工业污泥处理的主要方法篇(8)

前言

污泥的安全、卫生、无害化体现了人与自然的协调。人源于土,终归于土。人类生存的基本自然条件是淡水与土壤,污泥是城市发展的产物,却异化为“城市环境新隐患”。污泥处理处置的不完整,表现出人类的幼稚与自私,在我国则表现为环境产权的缺失。如果说“非典”是中国融入现代文明进程的挫折与代价,那么,禽流感就不仅仅是“杀鸡给猴看”,而且警示人类生存环境的脆弱。“戴口罩的春天”结结实实封住了国人太好吃的嘴:这一切将在很大程度上影响与改变我们的生活。

“泥水并重”是城市成熟的标志,是人类睿智的体现,是污泥产业的发端,至少是一种负责任的态度。就此,看谁在这条道路上跑得最远:污泥的资源化是最有生命力的,因为脚下的土壤贫瘠、人口众多、经济欠发达,粮食安全、环境安全均具有战略产业的意义。

“污泥浓缩、脱水—外运(填埋)”不仅是写在设计文件中的“经典”语言,也是污水处理厂实际污泥处理的“习惯”做法,本质上是被动地“逃避”污泥;另外一个极端是不顾实际情况和经济承受能力一味追求“消灭污泥”:填埋和焚烧——发达国家已经限制和淘汰的处置手段。无论是“逃避”还是“消灭”在理论上是片面的,在实践中是有害的,我国制定污泥产业化技术政策一定要保持清醒的认识。

“逃避”和“消灭”都是不负责任的,资源化的选择是明智的。资源化处置是以资源化利用为目标的一种安全、有效、经济的处置方式,在实现污泥无害处置的同时,还有利于保持生态平衡,降低处置成本,促进循环经济的发展。

化腐朽为神奇,变污泥为沃土:靠勇气,凭良知。技术。政策。资金。

开辟一个市场,导引一片产业。人总是要做些事情的。尤其是做好事,做善事。对得起这份俸禄,对得起这片环境,对得起母亲。

一、对污泥的哲学思考

1.1 环境与发展

污泥是污水处理过程中产生的一种含水率很高的絮状泥粒,它实际上是由污水中的悬浮物,微生物及所吸附的有机物以及微生物代谢活动产物所形成的聚集体。按含有的主要成分的不同,污泥可分为有机污泥和无机污泥两大类。城市污水净化厂是城市发展的产物,是人类聚集的结果。污泥也是如此。农耕文明的“肥水不落他人田”不会带来污泥的处理处置之类的社会问题,也不会导致区域有机质的缺失。大工业革命积聚的城市生活群体排泄物具有“规模化”特征,污水、污泥、垃圾处理成为城市经济的派生物,直至演变为“城市环境新隐患”。远离农田的污泥失去了其作为肥料的自然属性和经济价值。

城市生活污水、污泥、垃圾是大工业的产物,是城市发展过程的衍生物,是城市生态环境的重要组成部分。阿根廷·世界环境与发展大会通过的《布宜诺斯艾利斯宣言》警示人类的生存必须建立在环境与发展协调的基础上,即发展要注意保护环境,发展不能以损害环境为代价。2003年的SARS 和超速增长的GDP 像一对孪生兄弟缠绕着中华儿女的双足:树立与落实科学的发展观关系到中华民族的存亡。与时俱进的共产党人痛定思痛,确立以人为本,坚持与促进全面、协调、可持续发展的科学发展观。

用生态理论与科学发展观反思我国固体废弃物处理处置的基本方针:稳定化、减量化、无害化,不难看出,认知固废的角度和相应采取的策略存在着较大的偏差。尽管可能与我国目前的经济发展水平相适应,但总体判断是消极的,把经济发展与环境保护对立起来作为一个国家的产业政策甚至是有害的。对城市污水污泥来讲,“减量化”与“稳定化”是手段,“无害化”是其直接目的。手段的失效,目的就无从谈起。考证厌氧消化—填埋、热干化—焚烧等常规的处理处置方式,其处理过程及剩余物处置无法实现污泥的最终无害化处置。

因此,资源化是污泥最彻底、最安全、最经济的处置方式。

1.2 资源化的意义

人类是生态系统的一员,既不可能违背生态系统规律,也不可能脱离生态系统而生存。循环经济理论表达了人类对自然与自身的深刻反省——人是自然·生物圈的一部分,不是万能的上帝。人与其他生物一样依存于自然,生生不息,循环往复。人类对许多重要资源的使用和浪费以及污染物的产生都已经超过了可持续的比率。按照生态理论的观点,污泥是生物圈有机质链条的重要组成环节,长时期缺失(焚烧、填埋)将导致区域生态的失衡。《污水污泥使用或处置的标准》(美国联邦法规总则中的第40 项),于1993 年3 月22 日实施。首次将污泥定义为“生物固体”:生物固体是污水处理后产生的一种可以有益回收再利用的初级有机固体产品。随着人们生活水平的提高,污染总量的加大,对环境标准的要求将会越来越严格,从而也使治污成本迅速上升,进而加大能耗,增加环境和社会负担。我们必须考虑到社会总支出和环境保护的协调,以及社会和环境的承受能力。不能一方面不计成本追求污泥处理处置的“绝对安全”,另一方面由于能耗的加大与成本的上升造成新的消耗性污染。

可持续发展的社会在技术和经济上都是可能的。资源化是处理处置过程的统一,处理是为了利用,结果决定过程。因此,资源化真正实现了污泥的无害化处置。把资源化放在首位的观点是人类对自然本质的感知。坚持资源化为主的方针,促进循环经济建设,维护区域生态平衡,本着节俭、安全、环境、资源的方针,选择市场化、产业化的发展道路,以科学、公平、持久的态度对待污泥的处理处置。

1.3 坚持与落实科学的发展观

生态产业革命与发展立足于自然、社会、经济的全面协调发展与进步,统筹兼顾,保持人与自然的生态平衡,把坚持以人为本和实现经济社会全面、协调、可持续发展统一起来。科学发展观的实质是要抓住和用好战略机遇期,既不能盲目自大重蹈发达国家的覆辙,也不能跟在别人后面亦步亦趋。科学发展观进一步指明了新世纪新阶段我国现代化建设的发展道路、发展模式和发展战略,进一步明确了中国要发展、为什么发展和怎样发展的重大问题,是全面建设小康社会和实现现代化的根本指导方针。

把污泥的无害化处理处置上升到牢固坚持和树立科学发展观的高度,按照循环经济的观点自觉把污泥的处理处置与生态平衡结合起来,避免重复和浪费。

二、环境产权

环境问题的重要特点,在于其“外部不经济性”。环境产权的非人格化是污泥处理处置的制度设计缺陷和政策制定的滞后。我们无法设想把污泥排入某家产权明晰的鱼塘或水域,但却可以公然的或者是睁一只眼闭一只眼排入河流、湖泊、海洋等公共水域。《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)已明确规定了污泥排放标准,与此同时颁布的《排污费征收使用管理条例》(2003-1-18)将排污收费由原来的超标收费改为排污即收费与超标收费并行,将超标单因子收费改为总量多因子收费。但由于污水处理厂的事业单位属性与环保执法机构的非独立性而缺乏行使环境产权的刚性约束,仍旧摆脱不了先污染后治理、前面治理后面污染的恶性循环。污泥处理处置的失效不仅是污水处理厂全部功能实现的问题,而且作为城市水资源与水环境的结点其整体功能也将随之失效,甚至污泥对地表水和地下水的污染会造成更为严重的环境灾害。城市公用设施管理体制改革和混合所有制经济的发展将逐步完善环境产权的管理体制,配套产业政策,提高环境产权意识,促进社会全面、协调、可持续发展。

环境保护与政治文明关系密切,由于生态与政治的紧密关联,更由于全球生态危机导致适应人类生存的空间日益缩小,人类的生存和发展日益受到威胁,人们产生了强烈的协调人与自然以及人与人之间关系的理念,促使环境问题日趋政治化。物质文明、社会文明、政治文明和环境文明的协调发展与建设,有赖于民主社会的进步,有赖于公众环境产权意识的觉醒。环保产业是政策引导性产业,需要专家、企业家与政治家及社会公众的共同努力,特别是后者的积极参与是十分重要的。公众的介入和政治参与对于解决环境问题具有重要的作用:有助于激发公众政治参与的责任感和积极性,壮大环境保护的社会力量;有助于让更多的在有关活动中无经济利益的人参与决策,避免既得利益集团按照经济标准制定环境政策而损害环保的缺陷,让决策朝着更为科学、合理的方向发展;有助于对政府的监督,制止政府从自身利益出发做出短期行为,制定不恰当的政策;有助于社会以和平方式解决生态环境危机。“自扫各自门前雪,莫管他人瓦上霜”的小农经济意识显然比起地球村民地胸怀狭隘得多。

2.1 市场功效失灵

污泥资源化产业的发展在很大程度上取决于其资源化产品的最终出路。不能把政府引导、市场化运作片面理解为由市场承担资源化产品的最终处置和出路的全部责任,而应当是政策与市场共同努力的结果。政府负有政策引导和制度设计的责任。一般讲,企业市场经营目标与政府环境保护要求存在着现实冲突,政府除了通过法规与契约来限制企业可能对环境的损害性排放,但仍然不能绝对避免企业为了追求利润而做出损害环境的行为,例如,全国比比皆是的污泥掩耳盗铃的“外运”等等,在制度设计层面只有基本满足经营者的合理利润需求的法律规范才是有意义的。

市场本身没有为环境保护提供强有力的制度保证。因此,单纯依靠市场机制确定产品价格只能反映边际私人成本而不能反映边际社会成本,不能实现资源的优化配置。国家必须采取适当的经济政策对生产活动进行干预,结合经济活动中的环境外部效应,确定恰当的边际社会成本,减小乃至消除边际私人成本与边际社会成本之间的差距。我们要把污泥资源化产品的最终处置纳入政策法规和利益调节机制,而绝非是单纯就污泥补贴的讨价还价,最终伤害的仍然是环境和社会公众利益。

生物固体资源化的事实不能完全代替无害化处置的可能。事实与可能之间的差距是由于污泥有害物质及肥料市场的不确定性及污泥资源化的比例受到客观因素限制所造成的。例如:由于污泥一定时期的有害成分超标,不适于资源化;又由于肥料销售的季节性以及市场变化等等,都会影响污泥的资源化效果。因此,百分之百资源化的提法是不科学的,以强调市场化而推卸政府的职能是不负责任的。要从政策导向与制度设计层面解决资源化产品的出路问题。以产品销路来简单判断资源化的有效性的观念应当改变。资源化的首要目的是固体废弃物处理,政府的政策导向与制度设计要符合这样一个需求。国内外都是如此。资源化产品要以政府购买为主,指令性把资源化产品与城市绿化结合起来,与城市建设结合起来,与生态恢复结合起来。资源化与经济效益要以无害化为前提,其处理结果不一定仅仅以肥料产品的方式销售,至少可以实现卫生填埋(减量、稳定)。山西沃土生物有限公司把污泥资源化概括为三个方面:农业利用、土地利用和建筑材料,努力实现资源化基础上污泥环境的零排放。

2.2《503 法案》的启示

美国《503 法案》将污泥肥料产品分为A 类与B 类两种,前者是经深加工包装后出售的商品肥料,按不同季节一般市场售价为20 美元~60 美元/吨,折合人民币最高不过500 元/吨,相当于沃土田园的价格;后者经稳定化处理后(含水率80%)喷射到农田,增加土壤有机质。由于美国排污费标准较高(一般与供水价格相等,甚至高于自来水费,特别是大城市)和法律保障、税收减免政策以及规模化经营,污水处理厂稳定化处理后的污泥由专业化公司加工处置。美国农业有健全的休耕、轮作制度和直接补贴制度,分期分片施用不会造成农田的砂砾化与有害成分富集,达到生物固体资源化的目的。低价格或免费施用反映出土壤消纳及资源化的利益调节机制。资源化产品低廉的价格与稳定的补贴来源,以及由此形成的价格调节机制可以切实保障污泥能够得到及时有效的最终处置:①随季节调整市场售价;②价格低廉;③免费使用。从而切实保障污泥的无害化处置。

意大利法律规定污水处理厂要妥善处置污泥,其处置费按规定的污水处理费以单独形式收取;污泥(生物固体)的资源化由专业化公司承担,市场化运作,政府给予补贴与税收优惠。日本明确规定资源化产品的市场引导政策,用污泥制成的地砖价格同等的条件下政府指令性采购与使用。西班牙垃圾堆肥产品的市场销售价格也不过是3 个欧元,按现行汇率计算仅为30 元人民币;我国同类产品的市场售价一般都在200 元左右,而我国劳动力价格大都是欧洲国家的二十到三十分之一。价格扭曲反映出制度设计的不合理和政策导向的偏差。

2.3 政府干预失灵

政府干预是对环境保护的市场失灵的校正,优势市场在政府干预下充分发挥保护环境的作用。但是,计划经济体制下的市政公用事业管理体制常常会干预失灵,或是在公用环境的情况下政府功能失效。在环保实践中,市场可解决的问题应尽量交由市场去解决。只有当市场机制不健全、环境资源产权不明晰、外部性和公共环境难于排解时,才应该由政府干预。通过特许经营制度,签订《市政公用设施特许经营合同》明确政府与企业之间的权利和义务,以契约的方式规范各自的行为,应当是保持政府和市场干预行为平衡有效方式。

政府行使环境产权必然以零排放为最高目标,制定与落实各项相关政策,推动污泥资源化产业的发展,发挥政府的服务与监督职能。政府为提高公用事业的效率和服务质量,保障公众利益及特许经营者的合法权益,促进公用事业发展,由政府授予企业在一定时间和范围对某项市政公用产品或服务进行经营的权利,即特许经营权。政府通过合同协议或其他方式明确政府与获得特许权的企业之间的权利和义务。政府在资源产品利用上要给予支持与引导,鼓励使用。资金要保障。垃圾、污泥处理的责任是政府的,讲市场化,是利用市场机制提高效率。垃圾、污泥的出路不单是市场的选择,而是政策扶持与市场配置互动的结果。

三、污泥属性分析

污泥是社会化产物,它包括:自然、经济和社会三大属性。污泥的属性由于处理处置方式不同常常是相互冲突的:污泥的自然属性衍生的生物固体概念表达了资源化意义,但不等于说由于其可循环利用的自然生物特性则可以掩盖或抹煞其固体废弃物的社会属性,更不能由此免除或减少处理处置所发生的费用,其基本经济属性并没有随之而改变。污泥的社会属性约束了其自然属性以及经济属性的实现,厌氧消化—填埋、热干化—焚烧处理处置的污泥其自然属性完全被掩盖,经济价值为零,但满足了其社会属性的实现,“消灭污泥论”就是以此为依据的。好氧堆肥—资源化工艺前者体现了污泥的社会属性,后者则是污泥自然属性的表达,由此而满足其经济属性的要求。社会属性与自然属性的统一体现了污泥循环利用的经济价值。

3.1 社会属性

污泥是经济社会发展到一定阶段的产物。城市发展早期是为了满足人类生存安全的需要,逐步演变为经济、文化、政治的中心,以至产生了必须依赖工业化处理的自然社会问题。人类积聚生活排泄物的处理处置是现代文明进步的不可避免的代价,由此衍生出污泥的稳定化、减量化、无害化。人类是生态的有机组成部分,是一种具有社会意义的生物物种,其生存的输入和输出不仅要保持自身平衡,同时必须与生态环境平衡。对人的正常生活来讲,餐馆与厕所是同等重要的。污泥的社会属性决定了社会环境对污泥是排斥的,将其定义为“固体废弃物”。与此相对应所采取的处理处置手段便以消除为目的,彻底消除最好。于是,焚烧、填埋、消化,以至于走极端的资源化处置也出于同一目的:消灭污泥!

由此产生了三个问题:为什么消灭污泥?采用什么方式消灭污泥?消灭污泥的代价是什么?

3.2 自然属性

消灭污泥是因为污泥对人、对环境来讲是有害的,如此大量高含水量剩余污泥的处理处置的确不容易,难点在于处置过程和处置不当都将引起二次污染。从安全、有效、经济的角度审视并由此制定的技术政策必然是以最大限度的实现减量化,进而无害化。稳定化是中间过渡性政策。消灭污泥直接造成资源消耗和高昂经济支出的双重代价:用不可再生的能源消灭了不可再生的资源。按照生态学理论,一个地区产生的污泥有机质长时期的缺失将导致该地区生态环境不可修复的损伤。污泥资源化具有重要的生态学意义。

3.3 经济属性

污泥的经济价值源于其自然资源属性,即“生物固体是污水处理过后产生的一种可以有益回收再利用的初级有机固体产品。”污泥的资源属性是固体,这种固体是生物的、有机的,而有机生物固体的资源化最高形式就是农业利用,生物有机质得以循环利用;但决非只能农业利用,其固体特性还可以用来覆盖垃圾填埋场,建筑回填土,园林培养基等土地利用,以及加工生产道路基质、铺路材料等。与污泥资源属性密切相关的经济属性则必须依赖政策的导引其价值才会显现:污泥资源化的生态意义,污泥资源化产品的经济价值,污泥资源化处置的节能功效。污泥的经济属性决定了其产品加工的最小成本约束;污泥资源化产品生产成本同样受最小成本的约束,或者说污泥资源化产品的销售利润包含了作为固体废弃物处理处置的成本;更深一步讲,污泥资源化产品销售的低价格包含了对土壤消化有害物的补偿。因此,任何高成本、高耗能的污泥资源化产品生产工艺都是不能持久的,任何偏离污泥价值的市场价格是赢得不了市场的。

3.4 谁来买单?

制定科学合理的政策与建立相应的利益调节机制是调整污泥自然属性与社会属性的前提条件。根据污泥资源化产品的市场发育水平动态调整污泥补贴价格,一次核定,分段核减。例如,项目建设及运营初期以三年为界,保持足额补贴,培育污泥资源化产品包括肥料产品市场,降低投资经营风险;运营五年为第二阶段,投资者的投资已大部分收回,市场发育基本成熟,终端用户稳定;运营七年为第三阶段,投资者的投资已全部收回,进入稳定收益期。每个阶段降低一定比例的污泥补贴,或根据实际发生成本予以复核。这样既体现了政府的政策导向,充分照顾到投资者的利益,又体现出市场化发展的方向,利用市场调节机制促进资源化产业的发展,逐步减轻政府负担,实现社会效益、环境效益与经济效益的统一。

必要的、合理的污泥处理费用是保障污泥无害化安全处置和资源化的重要前提条件;而资源化产生的效益可以作为污泥达标处理处置费用的一个补充,特别是在排污费偏低的情况下,对于弥补污泥费用的不足具有重要的现实意义。

四、产业区分

人类产业文明发展史迄今可概括为农业、手工业、大工业、信息、全球经济一体化商业等五次产业革命。城市是人类积聚的载体,淡水与土壤是人类赖以生存的最基本的物质条件,以淡水、土壤资源保护和循环利用的生态产业将是人类产业发展史的第六次产业革命。污泥集中体现了土和水的融合,土与水统一于人的生命活动。古希腊神话的亚当和夏娃就是用水和泥创造了人类。人类对此的感悟是与生命同源的。污泥源于水,从水中分离出来再归于大地是最朴素、最自然的生态平衡原理。基于污水处理工业的污泥资源化产业是城市水系工程的一个分支和组成部分,按照统一的生态规划确立其产业的发展方向,建设水资源循环系统工程,实现水环境与土壤环境的动态平衡发展。

正确区分产业界限是保障污泥资源化产业健康发展与资源优化配置的必要条件。处理与处置是污泥实现无害化、资源化的两个不同阶段,分别隶属两个不同的产业。好氧堆肥是污泥稳定化、无害化处理的方式之一,其处理结果不能等同于肥料制品,更不具备商品肥料的市场属性,其处置过程仍然需要成本。例如,运输费、填埋费、排污费等。采取市场化方式解决污泥的处置问题,首先要在污泥好氧堆肥无害化处理的基础上,按照终端产品的特性要求组织产品的深加工,并实现其市场销售。基于资源化基础上的污泥处置与市场销售是同一过程,因而可以节省污泥处置的运输、填埋、排污等相关费用,节省的费用应当被认为是运营者向政府缴纳的特许经营费。

4.1 污泥处理

现代城市污水处理厂工艺分为污水处理和污泥处理两部分,污泥的处理又可分为前处理和后处理。污泥的前处理是指经浓缩、脱水,包括厌氧消化处理得到一般含水率为75%~80%(或以污泥干重计)泥饼的预处理过程。污泥的后处理是指在污泥前处理的基础上,泥饼通过高温好氧堆肥消毒装置的堆肥处理,实现污泥的稳定化、无害化,符合国家标准的排放要求。把污泥处理过程分为前、后两个部分,对于明晰污泥处理成本,划清污泥补贴界限,推进资源化产业的发展具有重要的现实意义。

根据污水处理厂的条件,可以采取集中、分散处理两种方式。若条件许可,把堆肥装置与肥料生产线连为一体,形成污泥达标处理处置与资源化完整的设施装置;而对于集中处理受技术或环境限制不能一体化建设的项目,可以在污水处理厂就地完成高温好氧堆肥无害化处理,使之达到排放标准,减少污泥运输过程可能对环境产生的污染,集中到污泥资源化生产厂深加工。

污泥高温好氧堆肥处理是污泥处理的后续工程,因为,无论污泥的前处理是否经过厌氧或者是好氧消化处理,都存在着达标排放的最终处置问题,经高温好氧堆肥处理的污泥可以满足新标准的排放要求。但污泥是否经过厌氧消化处理对于平衡能源是有意义的。利用厌氧消化所产生的沼气对污泥进行预处理,可以降低污泥的初始水分,提高温度,减少发酵填充料,节省加工费用。

4.2 污泥处置

由于处理后的污水其处置方式为“达标排放”或中水回用,所以其最终处置相对容易。污泥的固体性质和生物性质决定了其处置的难度,无论采取填埋、焚烧、碳化、填海、干化等何种处置方式,都存在着二次污染、耗费能源、处置空间的问题。如果改变污泥的废弃物性质,作为资源来加以利用,问题便可以妥善解决。因此,资源化是污泥处置的最佳方式。“消灭污泥论”的偏激认识源于人类的自私,试图通过彻底消除或者掩盖不文明的痕迹获取道德上的释然与心理上的安慰。

建立在安全、无害化处置基础上的污泥资源化从根本上讲是一个认识问题,是观念的转变,坚持把资源化放在首位,是为了最终彻底解决污泥的处置问题。要从维护生态平衡的高度,牢固树立和落实科学发展观,制定符合国情的技术政策和产业发展政策,促进技术创新,加快污泥资源化产业的发展。

4.3 处理与处置的统一

污泥处理和处置的统一依赖于污水处理厂的产权多元化改革和市场化进程。我国污水处理厂传统的事业体制由于利益机制缺位,经费全额预算管理,因而降低成本,节省费用与经营管理者和职工利益不挂钩,导致污水处理成本扭曲,缺少污泥资源化产业发展的内在动力。因此,在原体制内实现污泥高温好氧处理与资源化处置的一个首要问题就是一定要把污水处理厂和其职工的经济利益放在首位,通过合理合法的制度设计,有效调动污水处理厂主体的积极性,实现资源化产业的健康发展。否则,“好事”也难以为继。污水处理厂管理体制改革与市场化进程是理顺污泥处理处置工艺,推进资源化产业发展的重要制度保证。在一个产权明晰,成本控制严格,利益分配机制健全的污水处理厂,经营者的利益得到充分的体现:市场化的利益目标是一致的,降低成本,提高效益。

污泥资源化技术是以资源化为首要目标,通过“农业利用、土地利用、建筑材料”多种资源化工艺技术,把污泥的处理与处置统一起来,把资源化产品的生产与销售统一起来,最终实现污泥环境的零排放。此种意义上的污泥资源化设施是污水处理厂泥系的有机组成部分与功能的延伸。

五、产业发展政策

政策的可****作性往往是政策制定过程中首先考虑的因素,包括政策与环境的相容性,制定的依据,与现实的适应性,前瞻性,经济量化指标等等。政策是临时立法,政策制定与立法程序不同。国家计委、建设部、国家环保总局《关于推进城市污水、垃圾处理产业化发展的意见》拉开了产业化发展的序幕,并为各项具体政策的制定提供了依据。污泥资源化是人类社会推进生物资源循环利用,实现经济的良性循环发展,创造人与和谐的都市生态环境建设的重要内容。国外一些发达国家已将污泥资源化列为重要目标,通过建立资源利用,限制填埋、焚烧等法规促进污泥资源化产业的发展。美国、澳大利亚、德国、加拿大等发达国家的污泥资源化率均已超过50%。为了保障污泥处理处置按照规划目标稳步推进,一些国家制定了相应的管理措施。(1)国外在相关法规制定中,对于污泥污染控制设备和管理方式制定了高标准的要求。例如针对填埋要求设计地下水监测装置,以鼓励污泥回收利用的研究和推广;(2)建立特殊的污泥管理基金,用于资助那些主动收集利用污泥工厂的建设和设备更新;(3)在国家污泥管理政策中制定灵活、积极的税收政策和经济手段。针对污泥产生、回收、利用的系统制造者、收集者、处理者、回收利用者、污泥产品的购买者,采用不同的税收方式和经济政策以建立一个有利的市场和环境;(4)国家和各级地方政府,都负有制定相应污泥管理计划的责任和义务。国家统筹规划,各级地方政府主要关注当地的实际情况;(5)加强公众的宣传教育,获得人们的理解和支持,有助于污泥产品的推广和使用,并使得公众自觉地加入到污泥治理的行列中来。

牢固树立和落实科学的发展观,解放思想,改变观念,切实推进我国污泥资源化设施建设、运营的市场化进程。改革现有的管理体制和价格机制,根据国家开放市政基础公用设施建设与运营的有关政策,鼓励外资与民企并购国企或购买股权经营污水处理及污泥资源利用,鼓励各类所有制经济参与投资和经营管理体制,实现污泥资源化设施建设的投资多元化、运营企业化、管理市场化的开放式、竞争性的建设运营格局。

政府行使环境产权必然以污泥零排放为最高目标,制定与落实各项相关政策,推动污泥资源化产业的发展,发挥政府的服务与监督职能。政府为提高公用事业的效率和服务质量,保障公众利益及特许经营者的合法权益,促进公用事业发展,根据政府职能向“服务、监督”转变的发展方向,按照“政府引导、市场化运作、产业化发展”的思路,通过市政公用设施特许经营授权及签署特许经营合同,明确政府和企业之间的相互责任与利益,切实发挥政府的服务与监管职能,强化企业在市场经营活动中的主导作用,科学区分污泥无害化处理与资源化处置的政策界线。在污泥资源化水平较低的运营初期,要保证由财政污泥处理专户支付的污泥高温好氧堆肥消毒处理费用,实现污泥的稳定化、无害化处理,努力实现固废治理与资源化的协调发展及相互促进,利用价格杠杆与相关政策,不断提高污泥的资源化率,促进公用市政设施建设运营投融资体制改革。

不能单纯计算污泥处理处置与污泥资源化补贴政策的到位所拉动吨水处理成本的提高,或与低水平污泥处理处置成本作简单对比,因为后者是以成倍加大环境外在性成本为代价的。污水处理费源于民,用于民,收了人民的钱为人民办事是政府应当坚持的基本准则,也是人民政府的基本职能与应尽的责任。城市污水处理厂及污泥的处理处置其市政公用设施的社会公益性体现了城市居民的利益,居民为此支付税费(排污费、垃圾费等);否则,其结果只能以牺牲环境为代价,最后损害的是社会公众的长远利益和城市整体投资环境。

5.1 技术政策

把污泥资源化放在首位,坚持污泥综合处理的发展方向,根据不同工艺制定“鼓励生物资源化”、“推荐其他方式的资源化”、“允许稳定化、减量化、无害化处理处置”、“限制生污泥填埋、非标外运、排放”和“禁止净泥直排”等技术政策,并与污泥补贴数额、按污染物排放当量收费直接挂钩,利用政策与经济杠杆促进技术进步,从根本上杜绝污泥对环境的二次污染。

由于历史与体制的原因,我国排水行业历来“重水轻泥”,污泥的处理处置问题始终没有得到妥善解决,直至构成严重的环境二次污染。“重水轻泥”的错误认识与实践导致城市污水处理厂的污泥得不到及时有效的处理处置,或直接外运,或非标填埋,或直接排海、江河,造成严重的环境二次污染,大大弱化了污水净化厂的环境功能,成为新的环境污染源。泥水并重对策的提出与实践,就是要坚持污水处理与污泥处理“同步规划、同步设计、捆绑招标、同步施工、同步验收、同步运营”的方针,严格执法,杜绝非标排放;坚持中水与污泥资源化并举的方针,采取多种方式,经济的,荣誉的,政策的,市场的,积极鼓励使用资源化产品。

5.2 产业政策

污泥资源化产业的制度设计和相关政策,要充分体现全面、协调、可持续的科学发展观,促进循环经济的发展,维护生态平衡。从宏观上要设计合理的规章制度和科学的政策导向,坚持政府服务、监督与市场化运作并举的方针,积极推动污泥资源化产业的健康发展;微观上,制定科学合理的污泥处理处置价格,利用价格杠杆,实现固废处理和资源利用的动态平衡,限制高耗能、高污染的干化、焚烧、填埋处置方式。

逐步提高排污费是建立城市污水处理厂运营投资补偿机制的首要前提和基本保障,明确将污泥处理处置的运营费用列入排污收费列支范围,坚持成本准入的原则,切实保障处理经费的及时支付。由于缺乏有效的监督管理机制,各级政府挤占、挪用污水处理费的现象屡屡发生。国家对污水处理费的用途早有明确规定,只能用于污水处理(包括污泥处理)的运行开支,不包括再建投资。由于我国目前大多数城市的污水处理收费标准偏低,收取率不高,需要根据项目的实际情况逐步实现污泥的经济价值,以此为基础建立起科学的价格补偿机制。即:在投资、运营保本微利的原则下一次承诺,分期兑付。污泥补贴基数低于测算值或社会平均物价水平时,(1)随污水处理费上调按比例调整;(2)随污水、污泥处理量增加按比例调整;(3)随物价上调按比例调整,要保证污水处理和污泥处理设施的同步运行,特别是对于以资源化为目标的污泥处理设施,应予以重点保证与支持。

污泥后处理运营成本及资源化处置价格的确定基于以下因素:①当地污水收费现行标准及未来调价空间;②污水处理费的收取率;③污水处理厂运营管理体制;④污水处理成本;⑤污泥含固率;⑥污泥初级产品的终端市场接受价格;⑦污泥发酵填充物料价格及来源;⑧当地劳动力价格;⑨投资回报期望值。具体来讲,污泥补贴价格制定应遵循的原则是:成本准入,合理收益、节约资源、促进发展,由政府财政部门会同监管部门负责制定或调整。污泥的后处理成本应当包括成本、税费和利润三部分。由于污泥资源化产品享受国家免征所得税(5 年)和增值税的优惠政策,从生产之日起,前5年计价范围仅包括成本与利润两部分。

成本指社会平均成本,包括各项应计入价格的制造成本和期间费用。利润指乙方的合理收益。根据污水处理行业并参考固体废弃物处理行业的特点,分别采取净资产或固定资产净值收益率方式核定。

成本核定按以下方法进行:

(1)原辅材料和固定资产的购入价格,属政府制定价格的,按规定价格核定;属市场调节价的,按购入时市场平均价格核定,实际购入价格低于市场平均价格的,按实际购入价格核定。

(2)工资费用、销售费用和管理费用实行总额比例控制,按本市同行业或相近企业近3 年上述三项费用总额占成本费用总额比例,并参考本市社会平均水平核定。工资一般水平不超过污水净化厂职工平均工资水平。

(3)计提折旧的固定资产必须是与提供公用事业产品或服务有关的资产,折旧年限按照国家确定的相关规定执行。

合理的污泥处理价格有助于①确保污泥达标处理后对环境的零排放;②建立运营投资价格补偿机制;③鼓励技术进步与产业升级,不断降低污泥处理运行成本;④降低污泥肥料产品的市场销售价格,提高污泥肥料产品的市场竞争力,确保污泥得到及时有效的处置。

5.3 政府的服务职能

政府在污泥资源化产业发展的作用主要体现为服务与监督,服务职能包括承诺、保障和协调三个方面。

(1) 承诺

政府承诺涉及与特许项目有关的土地使用、相关基础设施的提供、防止不必要重复性竞争项目建设及必要的补贴,但不承诺商业风险分担、固定投资回报率及法律、法规禁止的其他事项。

优先采购 政府承诺对污泥后处理和资源化产品的出路给予政策扶持,市政建设、园林绿化等部门在价格相等的条件下优先采购。

信贷担保 为项目建设贷款优先提供政府隶属或控股的信用担保公司的信用担保;同意乙方以特许经营权或项目权益为信用担保公司做反担保。

调产与环保 优惠政策按照城市产业调整和环保产业鼓励政策给予项目资金支助或其他应当给予的优惠政策。

政府补偿 特许期限内,因政策调整严重损害项目公司预期利益的,项目公司可以向城市基础设施行业主管部门提出补偿申请,城市基础设施行业主管部门在收到项目公司的补偿申请后6个月内调查核实,经市人民政府批准给予相应补偿。

科研资助 政府鼓励污泥无害化和资源化的科学研究与技术进步,优先给予“三项经费”立项与资助。用于污泥无害化处理与综合利用技术改造的贷款,政府给予贴息扶持。

(2) 保障

政府为项目的建设与稳定运营提供以下保障。

资金保障 按时足额支付污泥补贴,为污泥无害化处理处置设施的稳定运营提供资金保障;在污水处理收费较低的情况下,城市基础设施维护费和住宅市政配套费的部分资金可用于补偿污泥处理处置费用的不足,或按照调整机制予以调整。

建设用地 以划拨或租赁方式为项目提供建设用地,收取零租金或象征性租金。赋予项目公司租赁土地项目建设融资的质押、担保处分权,但不得用作除项目建设运营以外的其他用途。

电价 项目设施用电享受污水净化厂同等价格。

税费 项目建成并盈利之日起免征5 年企业所得税,到期后按政策规定继续申请。有机—无机复合肥享受免征增值税的优惠政策。政府确定的其他免除税费的优惠政策。

(3) 协调

负责做好各主管部门、污水净化厂及相关方面的协调服务工作。

污水净化厂行业主管部门或有限公司的政府控股方或出资方负责协调污泥项目建设运营与污水净化厂的用地、电力、供水、职工生活,污泥前处理与后处理的流程协作关系,以及与项目相关的其他关系的协调。

运输为污泥运输和资源化产品的销售提供运输便利,在市属管辖权属范围内免征运输车辆的养路费、道桥费、过路费,协调铁路、农资部门给予污泥农肥优惠铁路运输价格。

相关部门负责协调相关主管部门,如环保、土地、财政、综合执法、城建等的工作关系,为项目的建设与稳定运营创造一个良好的环境。

六、工程实例分析

山西沃土生物有限公司以自觉维护国家土壤安全为历史使命,以“沃土”为产业契合点,由此创建了氮素平衡及土壤健康理论,研制开发成功生物高氮源发酵技术和污泥资源化国家发明专利技术,成功实现了沃土三维复合肥料系列产品的工业化生产及连锁发展,始终沿循:环保农业污泥资源化沃土肥料生物+环保+农业沃土产业群的发展思路,贯通产业链,提升产业价值,最终实现:生物资源循环利用生态产业可持续发展的战略发展构想。

2003 年7 月30 日,山西省人民政府办公厅《关于全省城市污水处理厂污水污泥处理协调会议纪要》([2003]26 次)明确规定,按照市场化产业化运作、政府适当补贴的原则,由省计委拨出专款,以贴息入股或资金奖励的方式,鼓励企业投资建设城市污泥处理系统。山西沃土生物有限公司计划建设的太原市污泥处理项目可作为试点,取得经验后在省内推广。

2003 年12月4 日,山西省发展计划委员会、山西省建设厅、山西省环境保护局共同在太原组织召开了“太原市污水净化厂污泥消毒工程可行性研究报告评审会”。评审会组成了由赵丽君教授级高级工程师为组长的专家组。经过评审,专家组认为项目建设有利于促进太原市生态经济的发展与污泥的稳定、无害化处理处置;对于坚持资源化的方针,积极促进循环经济与污泥产业化的发展具有重要的示范作用与现实意义。山西省政府所确定的“政府引导,市场化运作,产业化发展”的做法为城镇污水处理厂污泥稳定化、无害化、资源化处理、处置开了一个好头,对全国污泥的处理处置及相关政策的制定与落实有借鉴意义。

万元贴息入股资助。山西沃土为落实太原市污泥项目坚持不懈地做了三年的努力,示范工程仅得到2003 年“非典”时期不到20 万元的短期补贴,靠自身的力量运营了30 个月,累计处理处置污泥3.2 万立方,生产销售沃土黑桃K 系列产品1.8 万吨,为污泥资源化产业的发展提供了宝贵的经验及工程实证,成为国内一百多家相关或类似企业中工程处理规模最大、产品销售持续时间最长的企业。

6.1 太原启示

太原项目是山西沃土的攻坚战,其意义与示范作用是多方面、多层次的。

6.1.1 全国第一个污泥处理处置BOT项目

目前全国实际运行的污水处理厂共计572 座,2010 年底预计达到2000 座,这些厂都面临着污泥的达标处理处置。根据十六届三中全会确定的投融资改革精神,污泥处理处置作为污水处理厂的重要组成部分,其设施建设无疑列入投资放开领域。采用BOT 方式将是未来污泥项目建设的主要投资运营方式。太原项目是全国污泥达标处理处置第一个采用BOT 方式承建的项目,山西沃土为此做出的所有努力对全国同类型项目的建设有着重要的借鉴意义。山西沃土的项目职能包括:①发起组建项目公司;②项目立项审批的前期准备工作;③洽谈草签《特许经营合同》;④筹集项目建设资金,转贷给项目公司;⑤组织工程建设;⑥提供持续的技术支持。

6.1.2 项目公司

太原项目由山西沃土与其他合作伙伴共同投资组建的“山西沃土天和污泥资源化运营有限公司”作为企业法人主体负责项目的建设与运营,其主要职能包括:①注册项目建设资本金(不低于项目总投资的20%);②负责项目的建设运营;③向山西沃土支付技术补偿费与使用费;④收取污泥补贴;⑤借贷及归还项目建设资金;⑥向银行直接申请项目流动资金贷款;⑦具体承担排污社会责任;⑧污泥资源化产品的市场营销。

6.1.3 项目审批程序

太原项目发端于2003 年的防治“非典”,为此山西省政府专门召开协调会并发《纪要》予以推动。按照正常程序,项目的审批程序包括:①与政府市政主管部门洽谈草签《特许经营合同》;②申请立项;③编制可研,召开专家论证会;④根据专家意见修改可研,上报审批;⑤计委项目批复;⑥正式签署《特许经营合同》;⑦初步设计及审批;⑧特许经营权或在建工程质押,申请银行项目贷款;⑨领取开工许可证。

6.2 松江模式

6.2.1 项目背景

松江区位于上海市西南部,黄浦江上游,是上海市重点水源保护区。目前松江区内已建、在建和规划即将建设的污水净化厂有五座,其中松江污水处理厂已建成的一、二期处理能力6.8 万M3/d,三期扩建再增加7 万M3/d;松江东部污水处理厂规划能力7 万M3/d,一期工程3.5 万M3/d;松江西部污水处理厂规划能力10 万M3/d,一期工程5 万M3/d;松江东北部污水处理厂规划能力14 万M3/d,一期工程7 万M3/d;松江南部污水处理厂规划能力8 万M3/d,一期工程4 万M3/d。

松江污水处理厂一期工程建成于1985 年,设计能力2.5 万M3/d,2002 年进行技改。二期工程1998 年投产,目前一二期处理能力共6.8 万M3/d,三期扩建再增加7 万M3/d。污泥的处置采用中温厌氧消化,离心脱水后外运堆置。目前全厂污泥日发生量38 吨,含水率78%。三期扩建后,污泥日发生量100 吨(一二期厌氧消化污泥+三期生物泥)。

6.2.2 技术

设计采用的污泥处理处置方案为:利用现有厌氧消化产生的沼气将消化脱水污泥与三期脱水生污泥混合后干化预处理,将含水率降至60~65%,然后采用高温好氧堆肥工艺对污泥作进一步的处理处置。

松江厂污泥处理处置的技术特点是把厌氧消化与好氧堆肥工艺有机结合起来,前者完成污泥的前处理:稳定化、减量化,后者实现污泥的后处理:达标排放。好氧堆肥是厌氧消化的后续工程,同时厌氧消化产生的沼气为好氧堆肥提供能源加温干化污泥,减少填充料、提高污泥初始温度、缩短发酵周期、降低加工成本。实践证明:厌氧消化与好氧堆肥工艺相结合可较好地解决污泥的处理处置问题,实现污泥厌养消化处理和无害化处置的有效结合与能源平衡,并为资源化创造条件,对上海饮用水源地的保护,污泥肥料的施用减少化肥使用量,有利于控制面源污染。

6.2.3 合作

山西沃土和松江污水处理厂本着兼顾环境效益、社会效益和经济效益,把国家利益、企业利益和个人利益统一起来的合作原则,按照不同产业把污泥的达标处理和资源化处置分开,前端污泥的无害化处理投资列入达标改造投资,后段污泥处置及资源化投资、运营由山西沃土为主,松江污水厂经营管理者、职工以自然人身份出资参股,按出资比例承担有限责任,分享经营成果。松江模式的意义在于污泥无害化与资源化的完美结合以及老厂达标改造的成功尝试,分清匀危魑ǎ迪只肪承б妗⒅肮だ妗⑼蹲适找娴耐骋弧?

6.3 普惠制

太原项目给予的扶持政策的具体内容包括:①给予项目200 万元贴息入股资助;②协助企业争取国家发改委环境保护基金配套资金;③将污泥无害化处理成本列入污水处理费开支范围;④项目建设用地使用权无偿划拨或零租金转让;⑥免征所得税五年。

山西省政府所确定的扶持政策对其他省、市的项目建设不仅具有借鉴意义,而且按照普惠规则在本地项目审批中参照。由于各地项目和经济发展水平及认识上的差异,投资、建设、运营方式也会发生变化,给予项目的政策也会不同;沃土在具体项目运作中会将已经获得的带有普遍意义的扶持政策,例如免征所得税等应用在下一个项目,不断累积,为国家的产业政策提供参考。

6.4 沃土时代

2003年3 月22 日,深圳·污泥处理处置技术与装置国际研讨会暨中国土木工程学会水工业分会排水委员会年会召开,沃土共向大会提交了3 篇论文,李波、唐建国分别在大会作了专题演讲。沃土以其实际工程实例与VT 菌剂和产品销售网络,第一次明确提出污泥资源化“霉变”、“软化”障碍并相应完善了生产加工技术,以及围绕产业化发展所形成的适合我国国情的商业模式,得到了大会的高度重视,誉为污泥资源化步入了“沃土时代”。

工业污泥处理的主要方法篇(9)

1.2*技术政策所称城镇污水处理厂污泥,是指在污水处理过程中产生的半固态或固态物质,不包括栅渣、浮渣和沉砂。

1.3*技术政策适用于污泥的产生、储存、处理、运输及最终处置全过程的管理和技术选择,指导污泥处理处置设施的规划、设计、环评、建设、验收、运营和管理。

1.4污泥处理处置是城镇污水处理系统的重要组成部分。污泥处理处置应遵循源头削减和全过程控制原则,加强对有毒有害物质的源头控制,根据污泥最终安全处置要求和污泥特性,选择适宜的污水和污泥处理工艺,实施污泥处理处置全过程管理。

1.5污泥处理处置的目标是实现污泥的减量化、稳定化和无害化;鼓励回收和利用污泥中的能源和资源。坚持在安全、环保和经济的前提下实现污泥的处理处置和综合利用,达到节能减排和发展循环经济的目的。

1.6地方人民政府是污泥处理处置设施规划和建设的责任主体;污泥处理处置设施运营单位负责污泥的安全处理处置。地方人民政府应优先采购符合国家相关标准的污泥衍生产品。

1.7国家鼓励采用节能减排的污泥处理处置技术;鼓励充分利用社会资源处理处置污泥;鼓励污泥处理处置技术创新和科技进步;鼓励研发适合我国国情和地区特点的污泥处理处置新技术、新工艺和新设备。

2.污泥处理处置规划和建设

2.1污泥处理处置规划应纳入国家和地方城镇污水处理设施建设规划。污泥处理处置规划应符合城乡规划,并结合当地实际与环境卫生、园林绿化、土地利用等相关专业规划相协调。

2.2污泥处理处置应统一规划,合理布局。污泥处理处置设施宜相对集中设置,鼓励将若干城镇污水处理厂的污泥集中处理处置。

2.3应根据城镇污水处理厂的规划污泥产生量,合理确定污泥处理处置设施的规模;近期建设规模,应根据近期污水量和进水水质确定,充分发挥设施的投资和运行效益。

2.4城镇污水处理厂新建、改建和扩建时,污泥处理处置设施应与污水处理设施同时规划、同时建设、同时投入运行。污泥处理必须满足污泥处置的要求,达不到规定要求的项目不能通过验收;目前污泥处理设施尚未满足处置要求的,应加快整改、建设,确保污泥安全处置。

2.5城镇污水处理厂建设应统筹兼顾污泥处理处置,减少污泥产生量,节约污泥处理处置费用。对于污泥未妥善处理处置的,可按照有关规定核减城镇污水处理厂对主要污染物的削减量。

2.6严格控制污泥中的重金属和有毒有害物质。工业废水必须按规定在企业内进行预处理,去除重金属和其他有毒有害物质,达到国家、地方或者行业规定的排放标准。

3.污泥处置技术路线

3.1应综合考虑污泥泥质特征、地理位置、环境条件和经济社会发展水平等因素,因地制宜地确定污泥处置方式。污泥处置是指处理后污泥的消纳过程,处置方式有土地利用、填埋、建筑材料综合利用等。

3.2鼓励符合标准的污泥进行土地利用。污泥土地利用应符合国家及地方的标准和规定。污泥土地利用主要包括土地改良和园林绿化等。鼓励符合标准的污泥用于土地改良和园林绿化,并列入政府采购名录。允许符合标准的污泥限制性农用。

3.2.1污泥用于园林绿化时,泥质应满足《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》的规定和有关标准要求。污泥必须首先进行稳定化和无害化处理,并根据不同地域的土质和植物习性等,确定合理的施用范围、施用量、施用方法和施用时间。

3.2.2污泥用于盐碱地、沙化地和废弃矿场等土地改良时,泥质应符合《城镇污水处理厂污泥处置土地改良泥质》的规定;并应根据当地实际,进行环境影响评价,经有关主管部门批准后实施。

3.2.3污泥农用时,污泥必须进行稳定化和无害化处理,并达到《农用污泥中污染物控制标准》等国家和地方现行的有关农用标准和规定。污泥衍生产品应通过场地适用性环境影响评价和环境风险评估,并经有关部门审批后方可实施。污泥农用应严格控制施用量和施用期限。

3.3污泥建筑材料综合利用。有条件的地区,应积极推广污泥建筑材料综合利用。污泥建筑材料综合利用是指污泥的无机化处理,用于制作水泥添加料、制砖、制轻质骨料和路基材料等。污泥建筑材料利用应符合国家和地方的相关标准和规范要求,并严格防范在生产和使用中造成二次污染。

3.4污泥填埋。不具备土地利用和建筑材料综合利用条件的污泥,可采用填埋处置。国家将逐步限制未经无机化处理的污泥在垃圾填埋场填埋。污泥填埋应满足《城镇污水处理厂污泥处置混合填埋泥质》(CJ/T249)的规定;填埋前的污泥需进行稳定化处理;横向剪切强度应大于25kN/m2;填埋场应有沼气利用系统,渗滤液能达标排放。

4.污泥处理技术路线

4.1在污泥浓缩、调理和脱水等实现污泥减量化的常规处理工艺基础上,根据污泥处置要求和相应的泥质标准,选择适宜的污泥处理技术路线。

4.2污泥以园林绿化、农业利用为处置方式时,鼓励采用厌氧消化或高温好氧发酵(堆肥)等方式处理污泥。

4.2.1厌氧消化处理污泥。鼓励城镇污水处理厂采用污泥厌氧消化工艺,产生的沼气应综合利用;厌氧消化后污泥在园林绿化、农业利用前,还应按要求进行无害化处理。

4.2.2高温好氧发酵处理污泥。鼓励利用剪枝、落叶等园林废弃物和砻糠、谷壳、秸杆等农业废弃物作为高温好氧发酵添加的辅助填充料,污泥处理过程中要防止臭气污染。

4.3污泥以填埋为处置方式时,可采用高温好氧发酵、石灰稳定等方式处理污泥,也可添加粉煤灰和陈化垃圾对污泥进行改性。

4.3.1高温好氧发酵后的污泥含水率应低于40%。

4.3.2鼓励采用石灰等无机药剂对污泥进行调理,降低含水率,提高污泥横向剪切力。

4.4污泥以建筑材料综合利用为处置方式时,可采用污泥热干化、污泥焚烧等处理方式。

4.4.1污泥热干化。采用污泥热干化工艺应与利用余热相结合,鼓励利用污泥厌氧消化过程中产生的沼气热能、垃圾和污泥焚烧余热、发电厂余热或其他余热作为污泥干化处理的热源;不宜采用优质一次能源作为主要干化热源;要严格防范热干化可能产生的安全事故。

4.4.2污泥焚烧。经济较为发达的大中城市,可采用污泥焚烧工艺。鼓励采用干化焚烧的联用方式,提高污泥的热能利用效率;鼓励污泥焚烧厂与垃圾焚烧厂合建;在有条件的地区,鼓励污泥作为低质燃料在火力发电厂焚烧炉、水泥窑或砖窑中混合焚烧。

4.4.3污泥焚烧的烟气应进行处理,并满足《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485)等有关规定。污泥焚烧的炉渣和除尘设备收集的飞灰应分别收集、储存、运输。鼓励对符合要求的炉渣进行综合利用;飞灰需经鉴别后妥善处置。

5.污泥运输和储存

5.1污泥运输。鼓励采用管道、密闭车辆和密闭驳船等方式;运输过程中应进行全过程监控和管理,防止因暴露、洒落或滴漏造成的环境二次污染;严禁随意倾倒、偷排污泥。

5.2污泥中转和储存。需要设置污泥中转站和储存设施的,可参照《城市环境卫生设施设置标准》(CJJ27)等规定,并经相关主管部门批准后方可建设和使用。

6.污泥处理处置安全运行与监管

6.1国家和地方相关主管部门应加强对污泥处理处置设施规划、建设和运行的监管;污泥处理处置设施运营单位(以下简称运营单位)应保障污泥处理处置设施的安全稳定运行。

6.2运营单位应严格执行国家有关安全生产法律法规和管理规定,落实安全生产责任制;执行国家相关职业卫生标准和规范,保证从业人员的卫生健康;应制定相关的应急处置预案,防止危及公共安全的事故发生。

6.3城镇污水处理厂、污泥运输单位和各污泥接收单位应建立污泥转运联单制度,并定期将记录的联单结果上报地方相关主管部门。

6.4运营单位应建立完备的检测、记录、存档和报告制度,并对处理处置后的污泥及其副产物的去向、用途、用量等进行跟踪、记录和报告,相关资料至少保存5年。

6.5地方相关主管部门应按照各自的职责分工,对污泥土地利用全过程进行监督和管理。污泥土地利用单位应委托具有相关资质的第三方机构,定期对污泥衍生产品土地利用后的环境质量状况变化进行评价。污泥处理处置场所应禁止放养家畜、家禽。

6.6地方相关主管部门应加强对填埋场的监督和管理。填埋场运营单位应按照国家相关标准和规范,定期对污泥泥质、填埋场场地的水、气、土壤等*底值及作业影响进行监测。

6.7污泥焚烧运营单位应按照国家相关标准和规范,定期对污泥性质、污泥量、排放废水、烟气、炉渣、飞灰等进行监测。污泥综合利用单位还需对污泥衍生产品的性质和数量进行监测和记录。

7.污泥处理处置保障措施

工业污泥处理的主要方法篇(10)

浙江省随着工业化与现代化建设步伐加快,为保护环境,为建设生态省,确保社会经济可持续发展的需要,近年来加快了城市污水治理工程的建设。自2000年以来,至今年上半年,全省已建成投产和试运行的城市污水处理工程项目共达35个,总的处理规模达340万m3/日,城市污水处理率达42.3%,35个污水厂所在地估算每天产生干泥量达1286吨,其中得到不同程度处理与处置的为544吨/日;计划到2005年年底城市污水处理工程建成个数增加到55个,总的处理规模达440万m3/日,城市污水处理率达到53.0%;到2007年年底,城市污水处理工程个数增加到73个,总的处理规模为500万m3/日,城市污水处理率为58%,到时全省实现县县建有污水处理厂。

我省城市污水厂建设与运行管理历史较短,经验不足,遇到不少新问题,当前较为突出的一个问题,是城市污水厂污泥处理处置建设滞后,运行管理经验不足,污泥对环境带来的二次污染情况较普遍。

一、必须按照科学发展观全面指导城市污水厂污泥处理与处置建设与管理

“坚持以人为本,全面发展、协调发展、可持续发展”的科学发展观是我国社会主义建设的科学总结,是社会主义建设客观规律的反映,也是各行各业必须共同遵循的准则。回忆我省近年来城市污水治理工程的历史,凡是按照科学以展观建设的工程,就能充分发挥投资效益,工程的综合效益好;凡是违背科学发展观建设的,工程投资效益就不能充分发挥,综合效益差,有的甚至起到“负面”作用。

城市污水厂污水处理与污泥处理及处置是两个独立的不同阶段又相互紧密联系的一个完整的体系。污水处理,是把城市原生污水通过“物化”处理与“生化”处理等措施,把原生污水中固相污染物质从污水中分离出来(被分离的污染物质称为原生污泥)。污水经处理后的出水称为“尾水”,达标后排放或回用。污泥处理是把含水率较高的原生污泥通过浓缩、脱水“减量”化处理,和后续通过“生化”处理,进一步减少污泥中有机物含量达到“稳定”化处理,上述两个阶段统称为污泥处理,污泥处置是在上述污泥处理后,最终进行“无害化”和“资源化”处置。由此可见,污水处理是搞好污泥处理与污泥处置的前提与基础,而污泥处理与处置是污水处理的实现的最终目标的保证措施。这两者缺一不可。一个完整的城市污水治理工程,污水处理工程、污泥处理处置工程必须同步规划、同步建设、同步投产、同步运行。只有这样才能充分发挥污水治理工程整体功能,达到保护环境造福人类的目的。

我省有些城市污水治理工程建设中,污泥处置工程没有与整个治污工程做到同步建设,其原因有以下种种:有的城市是因为缺少排水专业规划与污泥处理与处置专业规划,因依据不足,工程初步设计缺乏污泥最终而必需的处置内容;有的是由于资金紧张,处置工程“暂缓”安排建设。这样,污水厂投产后污泥因得不到正常处置,造成污泥无序乱堆放,对环境带来二次污染。有些城市污水厂保护环的功能在衰退,逆向转入集中污染环境趋势。这种不正常的现象我们极不允许!只有按照科学发展观要求,加快污泥处置配套工程建设,才能确保城市污水,治理工程整体效益达到充分发挥。

二、必须按照循环经济增长模式全面按照“四化”要求强化城市污水厂污泥处理与处置

循环经济是一种新的、符合可持续发展理念的模式,在一些发达国家取得了明显成效。当前我国正处在一个全面建设小康社会关键历史时期,在这一时期如何保证保持经济平稳运行,健步增长发展,经济增长模式必须由传统的单向线型模式(即资源产品废弃物直接排放)转变成循环经济模式(资源产品废弃物再生资源利用,是闭环反馈式循环过程)。在城市污水厂污泥的处理处置过程中,全面执行减量化、稳定化、无害化、资源化处理与处置的方式是循环经济模式的体现。它具有强大的生命力、良好的环境效益、社会效益与经济效益。

我省有的城市污水厂污泥最终处置选择了与水泥制品厂或制砧厂合作,把污泥作为建材产品的掺合料一起焚烧,最终生产出质量完全符合标准的建材产品同时还降低了生产成本。这种处置过程,充分利用了污泥中的无机物(粘土),补充了当前水泥生产与制砧生产紧缺的泥源;同时充分利用了污泥中有机物(具有热值)作为辅助燃料,减低了建材产品生产的煤耗量;由于焚烧温度高达1200℃、污泥中病原体被彻底毁灭;燃烧过程中产生的有害废气(如阿?f咽)被彻底分解,又无残留灰渣,彻底避免了对环境的污染;同时为建材生产厂提供了再生资源,降低建材产品的单位成本;根据市场经济运作,污水厂还从中得到了应有的实惠。

有的城市污水厂污泥最终处置与制热单位合作,利用污泥替代部分燃煤制热,取得了较好的效果。污泥通过焚烧达到了无害化处置、制热单位由于获得了污泥这一再生资源,缓解了当前燃煤供应紧张的局面,并降低了制热生产成本。

有的城市把污水厂污泥经浓缩、脱水与适当堆放稳定处理作为农肥后用于苗圃、园林绿化,或土壤改良。

上述种种,按照“四化”要求对污水厂污泥进行处理与处置的,虽在我省城市污水厂中还是少数,但是它代表着一种发展的方向,不久将来必须会得到迅速普及。其原因是:

1、城市污水厂污泥是一种宝贵的再生资源。

从循环经济观点来看,“资源”这一概念是相对的。据报导目前全世界钢产量的1/3、铜产量的1/2、纸制品1/3来自循环使用,有些发达国家在17个产业生产中,已经实现了水资源消耗的零增长甚至负增长。同样,在城市污水厂污水处理过程本身来看,产生的污泥是一种废弃物,但对后续综合利用生产单位(如水泥生产、制砧、农用、土壤改良)来说是一种宝贵的再生资源,它具有普遍的使用价值。随着科技进步与循环经济模式推广,城市污水厂污泥必然会得到广泛利用。

2、从保护环境角度来看,城市污水厂污泥最终进行资源化处置,才能彻底消除污泥对环境的污染,有利于保护环境。

3、从提高资源使用率角度来看,城市污水厂污泥资源化处置,是充分发挥了污泥这一再生资源使用价值,做到了物尽其用。

三、城市污水厂污泥全面执行“四化”处理与处置的对策

1、要进一步统一对城市污水厂污泥处理与处置技术路线必须全面执行“四化”要求的认识。当前首要的问题是认识不统一,主要有以下两个方面:

其一是有些同志把城市污水厂污泥仅仅看作是一种废弃物而不是资源。他们把有些地方污泥未进行处置归罪于“污泥误认为资源”、“过分强调了污泥资源化”,他们还主张污泥处理与处置最终目的应仅限于“减量化、稳定化、无害化”,强调“资源化”不是最终目的。这种思维方法是把环境保护与资源综合利用对立起来。事实恰恰相反,按照循环经济增长模式,应把环境保护与资源综合利用统一起来。我们主张在保护环境的前提下搞污泥综合利用,同时也认为只有综合利用,才能有效的彻底解决污泥对环境污染。我们相信,遵照“实事求是”、“因地制宜”的原则,依靠社会化生产大合作的形式,能找到有利于保护环境、安全实用、经济合理污泥处理与处置办法。

其二,是有的同志主张万事不求人,不主张污泥处置与其它单位搞合作、搞联营,其理由是这样做不可靠、不正规,而自己单独搞污泥处置既缺少资金、又缺乏技术力量,结果是污泥处置还迟迟不能上马。这种想法与做法与社会化生产、有效的分工合作、组织集约型生产模式相违背的。事实上企业间进行有效合作,可相互取长补短,能快速提高整个社会生产综合效益的充分发挥。污泥处置采用社会化生产,加强企业间合作,有利于多、快、好、省地全面推行污泥“四化”处理与处置的技术路线。

2、要进一步制订相关的污泥处置技术政策。

正确的技术政策是正确技术路线实施的保证。以往我国虽出台了一系列技术政策,但尚欠完整。笔者建议国家有关部门要进一步补充制订有利于城市污水厂污泥全面执行减量化、稳定化、无害化与资源化处理及处置的技术路线实施的相关技术政策。

(1)要坚持实事求是、因地制宜,一切从当地实际情况出发的原则;

(2)污泥资源化利用方案必须通过多方案技术经济比较,择优选定,被选定方案有利于保护环境,污泥综合利用做到安全实用、经济合理,实施方便可行;

(3)城市污水厂污泥处理与处置设施应与污水处理设施做到同步建设、同步投产、同步运行。今后凡缺少污泥处理与处置的设施的污水治理工程不得通过竣工验收,只有把污泥处理与处置设施补充完善了才能通过竣工验收;

(4)要禁止污泥无序堆放,任意污染环境的行为;

(5)鉴于节约用地考虑,要尽量少用土地填埋处置技术;

(6)要大力提倡污泥综合利用处置技术。根据不同条件要分别优先推广污泥焚烧与建材化生产相结合的处置技术、污泥替代燃煤的处置技术、污泥生产复合肥料与土壤改良等综合利用技术;

(7)建议政府对全面按“四化”要求,污泥处理的企业,在财政上给予必要支持,在税收上给予一定减免优惠政策;

(8)要进一步补充制订污泥质量评价标准。

3、建议各地政府与有关部门要进一步加强城市污泥处理与处置工作的领导。

(1)要加强科技投入,不断加强城市污泥处理新技术、新工艺、新设备的研究;

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