首先，污水處理的過程并不是簡單的將污染物轉(zhuǎn)移到了污泥中。所謂的污泥，其實(shí)是各種微生物與無機(jī)物質(zhì)的組合，在污水處理工藝中，大部分有機(jī)污染通過微生物的降解轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)化成自身的蛋白質(zhì)等細(xì)胞成分，以及CO2，氮?dú)獾鹊任镔|(zhì)。但確實(shí)存在許多物質(zhì)只是被吸附到微生物組成的菌膠團(tuán)中。
這也就產(chǎn)生了諸多污泥的負(fù)面影響，如果處理不當(dāng)，遭到雨水沖刷或者本身含水率比較高(比如超過80%)，水中的污染物會(huì)重新回到水體中，而且水中的微生物也會(huì)對(duì)人體、動(dòng)物、生態(tài)環(huán)境等造成負(fù)面影響。如果印染廢水所產(chǎn)生的污泥處理不當(dāng)，將會(huì)把整條河流染色;其他污水比如含鉻廢水、重金屬廢水等等所產(chǎn)生的污泥處理不當(dāng)，后果可想而知。所以污泥也屬于危險(xiǎn)性固體廢棄物，我習(xí)慣簡稱危廢。
我經(jīng)歷過若干個(gè)城鎮(zhèn)污水處理廠，當(dāng)然城鎮(zhèn)污水處理廠所產(chǎn)生的污泥相對(duì)于整個(gè)污水處理行業(yè)來說，其負(fù)面影響性相對(duì)較小，但也不能忽視。這些水廠中，絕大部分的水廠對(duì)污泥的處理只能將含水率處理到80%以下。
其中最主要的原因就是投資、運(yùn)行成本。 傳統(tǒng)的帶式壓濾機(jī)處理成本低，而且投資小，維護(hù)方面相對(duì)簡單，工藝成熟。而板框壓濾機(jī)就可以將污泥含水率處理到50%以下，體積將大大減少，而且此時(shí)污泥作為燃燒使用時(shí)，熱值也能夠達(dá)到要求。但是迫于政府對(duì)項(xiàng)目總投資的限制，做BOT的公司不可能自己額外增加投資，除非政府同意增加水價(jià)，實(shí)現(xiàn)額外投資的匯報(bào)回收。
污泥含水率的下降可以通過設(shè)備升級(jí)來實(shí)現(xiàn)，投資相對(duì)較小。但是后續(xù)的作為燃燒材料、制磚、制作肥料等等聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目，需要政府在吸引投資的政策上給予優(yōu)惠?，F(xiàn)在已經(jīng)有N多此類企業(yè)，做的也非常好?，F(xiàn)在已經(jīng)形成了一個(gè)生命力旺盛的污泥處置聯(lián)盟，聯(lián)合開發(fā)污泥市場。
綜合起來，所謂的困難之處就是政府的支持力度、各地環(huán)保部門的監(jiān)管以及政策導(dǎo)向性強(qiáng)制環(huán)保企業(yè)進(jìn)行升級(jí)改造。對(duì)于企業(yè)來說，如果給予良好的投資回報(bào)率，那么選擇誠信、權(quán)威的企業(yè)，相關(guān)企業(yè)的聯(lián)產(chǎn)，這個(gè)市場的產(chǎn)值絕對(duì)不止是幾個(gè)億的問題。
污水廠產(chǎn)生的污泥，在學(xué)術(shù)上一般稱作污水污泥或城市污泥，前面已經(jīng)有不少人提到污泥的組成，這里不在累述，重點(diǎn)講兩個(gè)方面:
首先是污泥的干燥問題，經(jīng)污水廠脫水的污泥，含水率在80%左右，大致是一份泥四份水，假如可以干燥至含水率20%，那么其體積將縮至原來的1/5，對(duì)于每年如此大的污泥產(chǎn)量，降容率相當(dāng)可觀;此外，干燥后污泥的資源化利用前景也更好。
鑒于污泥中有機(jī)質(zhì)含量高，熱值相對(duì)較高。我曾經(jīng)做過測試，含水率(外水)10%左右的城市污泥，熱值高達(dá)10MJ/kg(標(biāo)煤的熱值為29.3MJ/kg)，這里的污泥樣本還是未經(jīng)雨污分流的污水處理后的污泥(其中的灰分含量高達(dá)50%，降低了污泥熱值)。
假如污泥的干燥成本降低，完全可以把污泥丟到電廠燃燒發(fā)電。
其次，是污泥的資源化利用問題，現(xiàn)階段比較成熟的技術(shù)就是焚燒，污泥中的重金屬限制了其農(nóng)用，而熱解技術(shù)雖然可用于生產(chǎn)生物油和活性炭，但那氣味簡直難以忍受，而且流化床熱解技術(shù)實(shí)在是不成熟(實(shí)操階段發(fā)現(xiàn)，主要是流化床無法自供熱，發(fā)明的雙床操作難度大，包裹電熱絲的話成本太高)。
一、污泥來源
首先要界定下污泥這個(gè)概念。廣義上來講，污泥包括污水污泥(即市政污泥，市政污水處理廠處理污水后的產(chǎn)物，包括初沉污泥、剩余污泥以及一部分沉砂池的污泥等)、工業(yè)污泥(工業(yè)污水處理后的產(chǎn)物，因工業(yè)廢水的來源不同而性質(zhì)迥異，比如可能含油、含某種物質(zhì)特別高等)、管網(wǎng)污泥(管道清淤得到的污泥)、給水污泥(自來水廠產(chǎn)生的污泥)以及河湖底泥(如疏浚河道挖出的底泥)。
一般意義上，我們指的是污水污泥，這一類最為常見，性質(zhì)接近，產(chǎn)量巨大，所謂的“污泥圍城”說的也是他。
二、處理處置的必要性
污泥的性質(zhì)具有兩面性：一方面，含有大量的有機(jī)物及氮磷鉀等營養(yǎng)物質(zhì)，使得他具有利用性的一方面(這也是污泥土地利用的基礎(chǔ));另一方面，污水含有的部分污染物質(zhì)轉(zhuǎn)移到污泥中，導(dǎo)致污泥含水量高、有強(qiáng)烈臭味，并且含有大量病原菌、寄生蟲卵以及鉻、汞等重金屬和二惡英等難以降解的有毒有害及致癌物質(zhì)，若未經(jīng)有效處理處置，極易對(duì)地下水、土壤等造成二次污染，直接威脅環(huán)境安全和公眾健康，使污水處理設(shè)施的環(huán)境效益大大降低，更引發(fā)多起社會(huì)公眾事件。
三、為什么處理處置有難度
這個(gè)問題問得好，十多年前人們在問：“為什么污水處理這么難?”，現(xiàn)在沒人問這個(gè)問題了，為什么呢?因?yàn)槭嗄昵叭藗儾恢匾?，后來發(fā)現(xiàn)污水必須處理，不處理不行，于是投入人力、物力、財(cái)力(這個(gè)最重要)花大力氣治理水的問題。污泥也是如此。
觀念上的不重視、重水輕泥是導(dǎo)致污泥處理處置現(xiàn)狀的根源。
原來沒人重視這玩意，覺得污水廠只要把水處理完就好了，至于產(chǎn)生的這點(diǎn)污泥，隨他去吧。“白天分分開，晚上并并攏”，說的就是這個(gè)(最近幾年出現(xiàn)了幾個(gè)偷排污泥的典型案例，那以前就沒有嗎?只是覺得不夠上新聞而已)。于是，政策缺失、資金缺乏、意識(shí)淡薄、技術(shù)落后等一系列弊病暴露出來，導(dǎo)致污泥處理處置設(shè)施建設(shè)嚴(yán)重滯后(您看看之前的相關(guān)規(guī)劃就知道在資金投入上的差距了)。
比如標(biāo)準(zhǔn)前后不一的問題：為了降低污水處理廠運(yùn)行難度，之前就簡單規(guī)定出廠污泥含水率80%即可，可問題是：80%的脫水污泥能去哪呢?填埋有隱患，焚燒熱值不夠，至于堆肥和消化，壓根就沒運(yùn)行的好的。這樣前后過程都不銜接，怎么能搞好呢?唯一的優(yōu)點(diǎn)是：出了問題誰都沒有責(zé)任，反正污水廠合格了，填埋和焚燒設(shè)施也有自己的準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)，最后問題沒解決，但是各方都沒責(zé)任，索性倒河里吧!
四、處理處置方法
污泥的處理問題說白了就是解決含水率不斷降低的問題。目前常見的處理方法包括深度脫水、堆肥、消化等，最終處置包括土地利用、焚燒、填埋等。
深度脫水后污泥含水率在60%左右，可以直接填埋，緊急狀態(tài)下可以少量摻燒(與生活垃圾一起)，但目前的化學(xué)調(diào)理用的鐵鹽+石灰居多，無機(jī)物增量高，引入了氯離子，對(duì)焚燒工況和爐體本身有一定影響。但這個(gè)技術(shù)成本低，化學(xué)調(diào)理藥劑很常見，所需的只是一臺(tái)壓濾設(shè)備(國內(nèi)產(chǎn)品很多)，只要有填埋設(shè)施，下游就能打通，目前是很多地區(qū)上馬的工藝。堆肥的惡臭問題太嚴(yán)重，但最致命的是產(chǎn)品鏈沒有打通，最終產(chǎn)品無出路。厭氧消化適合大型污水廠，設(shè)備和自控要求很高，操作難度高，特別是國內(nèi)污泥的高含砂量問題，不知折騰壞了多少設(shè)備商和運(yùn)行人員。
最終處置的角度講，不管是國內(nèi)外，都把土地利用放到第一優(yōu)先級(jí)了，即盡可能利用污泥中的營養(yǎng)物質(zhì)。但土地利用必須要經(jīng)過堆肥、消化等預(yù)處理，確保達(dá)標(biāo)方可應(yīng)用。最大的問題是重金屬問題。我國對(duì)土地利用的幾個(gè)方面(園林、綠化、土壤改良、農(nóng)用等)均有標(biāo)準(zhǔn)，還是比較嚴(yán)格的，但在實(shí)際過程中很多地區(qū)對(duì)此意識(shí)不足，以為把污泥倒地里就算了土地利用了，這一點(diǎn)后果很嚴(yán)重，污泥是不能直接土地利用的!!!
焚燒是國外比較常見的做法，國內(nèi)也開始探索了，污泥可以單獨(dú)焚燒(國外很多、國內(nèi)基本沒有)，也可以和生活垃圾(煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)最嚴(yán)、可以協(xié)同利用熱源和煙氣凈化設(shè)備)、燃煤電廠(必須經(jīng)過嚴(yán)格環(huán)評(píng)，因?yàn)殡姀S的煙氣凈化和生活垃圾焚燒設(shè)施的煙氣凈化是不一樣的，添加污泥后可能產(chǎn)生污染)和水泥窯(還是煙氣標(biāo)準(zhǔn)的問題，另外謹(jǐn)防部分項(xiàng)目以污泥處理的名義拉動(dòng)水泥行業(yè)產(chǎn)能)一起摻燒。焚燒前一般要干化處理，含水率降至40%時(shí)，不會(huì)影響焚燒工況了，熱值已經(jīng)很接近了，我們在焚燒廠做過實(shí)驗(yàn)，文獻(xiàn)上也可以參考。我個(gè)人比較推薦這個(gè)。
填埋是最簡單的方法，技術(shù)難度低，但一定要注意：現(xiàn)在的入場標(biāo)準(zhǔn)是60%，80%的污泥是不能填埋的，可能滑坡、沉降等土力學(xué)風(fēng)險(xiǎn)。
隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化水平的提高，我國城市污水廠污泥產(chǎn)量快速增加，據(jù)估算2011年我國污泥產(chǎn)量(80%含水率)超過3000萬噸。污泥處置技術(shù)包括衛(wèi)生填埋、焚燒、好氧發(fā)酵以及資源化利用等方法，其中污泥好氧堆肥以其投資和運(yùn)營成本適中，同時(shí)又能資源化利用污泥中的有機(jī)質(zhì)及營養(yǎng)元素，是《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置技術(shù)指南(試行)》中推薦選用的技術(shù)路線。
目前國內(nèi)、外常見的污泥好氧發(fā)酵技術(shù)主要采用混凝土構(gòu)筑的槽式或倉式結(jié)構(gòu)，通過人工或機(jī)械翻堆、配合自然或強(qiáng)制通風(fēng)來維持堆體中的有氧狀態(tài)，保證堆體溫度和微生物的正常生長。在堆肥過程中產(chǎn)生的臭味、水蒸氣、滲濾液等難以控制，嚴(yán)重影響周圍環(huán)境，損害公眾健康。另外，堆肥還存在堆肥時(shí)間過長、占地面積大等諸多問題。
2012年8月14日，中國社會(huì)科學(xué)院城市發(fā)展與環(huán)境研究所發(fā)布的2012年城市藍(lán)皮書《中國城市發(fā)展報(bào)告 2012)》和國際歐亞科學(xué)院中國科學(xué)中心、中國市長協(xié)會(huì)、聯(lián)合國人居署聯(lián)合發(fā)布的《中國城市狀況報(bào)告 2012/2013》中指出：2011年末，中國共有657個(gè)設(shè)市城市，各級(jí)城市總的行政轄區(qū)面積為521.6萬平方公里，占國土960萬平方公里總面積的54.3%。建制鎮(zhèn)的數(shù)量增加至19683個(gè)。2011年中國大陸人口134735萬人，其中城鎮(zhèn)人口69079萬人，鄉(xiāng)村人口65656萬人，城鎮(zhèn)人口占總?cè)丝诒戎剡_(dá)51.27%，城鎮(zhèn)人口首次超過農(nóng)村，是中國社會(huì)結(jié)構(gòu)的一個(gè)歷史性變化。
從十八大報(bào)告到中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議，從“十二五”規(guī)劃到總理講話，新型城鎮(zhèn)化均被賦予重要地位，中央將其定為國家重要發(fā)展戰(zhàn)略，成為中國經(jīng)濟(jì)長期發(fā)展的最大潛力。
根據(jù)《中國低碳生態(tài)城市發(fā)展戰(zhàn)略》的研究成果，到2050年，中國的城鎮(zhèn)化水平將達(dá)到70%～75%，全國經(jīng)濟(jì)總量中城市經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)率達(dá)到90%。
藍(lán)皮書指出，面對(duì)以城市型社會(huì)為主體的城市時(shí)代的悄然到來，中國的城市發(fā)展面臨包括環(huán)境生態(tài)壓力、城市安全、社會(huì)分化等一系列問題的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
資源與環(huán)境是當(dāng)代城市建設(shè)和管理的重要內(nèi)容，特別是土地資源和水資源，事關(guān)城市的可持續(xù)發(fā)展能力、人居環(huán)境安全和公共安全。
按照新標(biāo)準(zhǔn)，中國有2/3的城市空氣質(zhì)量不達(dá)標(biāo);全國城市水質(zhì)為較差級(jí)和極差級(jí)的監(jiān)測點(diǎn)占57.2%;2/3的大中城市陷入垃圾包圍之中;城市自然植被覆蓋較低，鋼筋水泥叢林面積不斷擴(kuò)大，城市綠地占城市建設(shè)用地比重僅有10%。城市濕地面積銳減，生物多樣性持續(xù)減少，城市地下水過度開采，地面加速沉降等。
目前環(huán)境狀況總體惡化的趨勢尚未得到根本遏制，環(huán)境矛盾凸顯，壓力繼續(xù)加大;一些重點(diǎn)流域、海域水污染嚴(yán)重，部分區(qū)域和城市大氣灰霾現(xiàn)象突出，許多地區(qū)主要污染物排放量超過環(huán)境容量。
城市基礎(chǔ)設(shè)施是城市發(fā)展水平和文明程度的重要支撐，是城市經(jīng)濟(jì)和社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。中國城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)在城鎮(zhèn)化的推動(dòng)下不斷加速，2010年城市市政基礎(chǔ)設(shè)施投資達(dá)到14305億元，比2005年增加了155%。
可以預(yù)見，在未來二三十年內(nèi)，城市供水、污水處理、垃圾處理、燃?xì)?、供熱、道路、園林綠化等城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)必將隨著新型城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)而呈現(xiàn)大規(guī)模的增長。同時(shí)，全球正面臨著氣候變化和資源環(huán)境的巨大壓力，外延增長式的發(fā)展已難以適應(yīng)新形勢下的多種需求。因此，綠色、生態(tài)和低碳的可持續(xù)發(fā)展模式成為中國新型城鎮(zhèn)化新的努力方向。
馬云在韓國首爾大學(xué)演講時(shí)曾大膽預(yù)言，本世紀(jì)偉大的公司要致力于解決“社會(huì)問題”。
污泥中富集了造成水體污染的有機(jī)物、氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素，同時(shí)含有大量的致病微生物，易腐爛發(fā)臭，若處置不當(dāng)會(huì)造成非常嚴(yán)重的環(huán)境污染和生態(tài)破壞，同時(shí)也是一種極大的資源浪費(fèi)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國僅有約10～20%的污泥實(shí)現(xiàn)了安全化和無害化處置，大量的污泥未能有效處置。污泥產(chǎn)量大、處理不當(dāng)會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，同時(shí)，污泥中又含有大量的營養(yǎng)物質(zhì)，經(jīng)過妥善處理會(huì)是一種新的資源。
2007年以來，在住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部的牽頭下，國內(nèi)從事城鎮(zhèn)污水廠設(shè)計(jì)和運(yùn)行的多家單位聯(lián)合開展標(biāo)準(zhǔn)研究，歷時(shí)4年共發(fā)布了9項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。接下來的幾年相繼頒布了各類技術(shù)導(dǎo)則4項(xiàng)。2012年4月19日國務(wù)院發(fā)布的《“十二五”全國城鎮(zhèn)污水處理及再生利用設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》，“十二五”期間我國擬新增污水處理及相關(guān)投資額約4300億元，其中污泥處理和處置設(shè)施投資347億元。這一系列的技術(shù)文件對(duì)污泥處置的技術(shù)選擇、技術(shù)發(fā)展趨勢、具體實(shí)施方案以及投融資方式等都做了一些引導(dǎo)性的規(guī)定，為我國城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置指明了發(fā)展方向。
目前，國內(nèi)外正在使用的污泥處置主要方式有填埋、焚燒、堆肥、資源化利用等。填埋技術(shù)處理成本低，但是占地面積大，填埋氣體、滲濾液多且難處理。焚燒技術(shù)減容效果顯著，污泥的熱值可以得到利用，但是運(yùn)行成本較高，并且存在大氣二次污染的問題。厭氧消化技術(shù)能夠回收能源物質(zhì)，但是運(yùn)行管理難度大，成功案例不多。好氧發(fā)酵技術(shù)投資運(yùn)行成本較低，并且產(chǎn)品可以制肥，資源化效果顯著，管理運(yùn)行簡單，適用污水廠的規(guī)模廣。通過對(duì)現(xiàn)有污泥處理處置技術(shù)的分析和調(diào)研，研發(fā)團(tuán)隊(duì)選擇了污泥好氧發(fā)酵這條技術(shù)路線，以實(shí)現(xiàn)處理成本低、產(chǎn)品資源化的目標(biāo)。
城市污水處理廠出來的泥風(fēng)險(xiǎn)不大，但電鍍污泥，印染污泥等被列為危險(xiǎn)固廢的污泥若沒得到合理處置存在較大環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。目前國內(nèi)外都有較好的處理污泥技術(shù)，處理難度其實(shí)不大，但關(guān)鍵在于管理水平和認(rèn)識(shí)水平。管理體制不夠細(xì)則，污泥產(chǎn)生單位不夠重視是目前處理污泥的主要困難.污泥也是市政污水接觸一些，污泥大方向分類市政污泥和工業(yè)污泥，工業(yè)污泥很多有重金屬、油類、有毒有害物質(zhì)等，經(jīng)常做危險(xiǎn)廢物處理，有相對(duì)應(yīng)的危險(xiǎn)廢物處理的工藝，焚燒、填埋等。市政污泥，我們接觸的大多數(shù)是要運(yùn)往垃圾填埋場，但是目前的60%的含水率要求，就比較尷尬，常規(guī)的污泥脫水工藝，處理后，含水率是80% ，要做到60%，沒有特別成熟可行，成本低的工藝。一直以來，污水處理都存在重水輕泥現(xiàn)象，但污染物只是轉(zhuǎn)移到了泥中，所以為了避免二次污染，肯定要將污泥資源化、穩(wěn)定化、無害化和減量化，常見的技術(shù)有填埋、焚燒、堆肥和厭氧消化等，但迫于技術(shù)、成本以及思想觀念等各方面的原因，現(xiàn)在污泥的治理還不能令人滿意。
來源:惠果環(huán)境
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