好氧？厭氧？焚燒？ 問題頻發的污泥要怎么破局
來源： 發布日期：2021/9/6 點擊次數：801
污泥處理處置從“十一五”期間開始持續走熱，成為水務市場新的增長點。至2020年7月，《城鎮生活污水處理設施補短板強弱項實施方案》明確將污泥無害化和資源化作為“補短板強弱項”的重點難點，對于處理處置方式也做出了方向引導。據E20研究院發布的《中國污泥處理處置市場分析報告(2020版)》統計，預計到2025年，城鎮污泥產生量將超過6200萬噸，據此估算，“十四五”規劃新增污泥無害化處理規模在5-6.5萬噸/日，將會帶來225-300億的市場投資規模。
然而在政策的關注以及市場的火熱下，污泥的處境始終尷尬。在近年來中央環保督察組對各省市給出的反饋情況來看，污泥問題始終是各督察組關注的重點，“整個城市沒有正規的污泥處理設備”、“污泥堆了13年沒人管”等新聞報道顯得有些觸目驚心。中國人民大學教授王洪臣老師曾在2020上海水業熱點論壇上指出，他近年來考察了許多污水處理廠，可以明顯感覺到，威脅污水廠穩定運營的第一大因素就是污泥沒有出路。
污泥要去哪里，依然是國內環境問題中一個亟待正視、解決的問題。尤其在如今的“雙碳”目標下，污泥成為污水處理行業節能減耗、踐行碳達峰、碳中和的重要抓手，能源資源回收利用成為重要的方向。近年來，如何選擇技術路線成為了行業討論的熱點。E20研究院認為，在確定最終的污泥處理處置方案時，各地在研究確定具體的污泥處理處置工程投資和運營時，應結合本地實際，依據可行性研究報告進行詳細測算。面對諸多技術路線的選擇，污泥的處理處置要如何破局呢？
環保督察點名污泥處理處置存在問題的地區，污泥處理處置的現狀如何？
在最近兩年的環保督察反饋中看，幾乎可以說從東到西、從南到北，各個大小城市或多或少都存在污泥的問題。我們在其中挑選幾個城市，梳理下這些地區污泥處理處置存在的問題，以及其處理處置的現狀和難點。
遼寧：采用好氧堆肥或者厭氧消化，實現土地利用或回收沼氣
在今年7月第二輪第三批中央生態環保督察中，遼寧省朝陽、阜新等市污泥無害化處理能力嚴重不足，違法堆存處置問題突出被點名。例如，朝陽市城市生活污水處理廠自2008年投運以來，一直未建設污泥無害化處置設施，朝陽市兩塊超過10個足球場大的空地堆滿了污泥，污泥量超40余萬噸。該場地本為臨時晾曬場地，沒有任何審批手續，卻一用13年。公開說明顯示，為應急處置污泥，朝陽市住建局給市政府打了26份報告，但依然未能解決問題。
早在2017年12月，遼寧省就印發《遼寧省城鎮污水處理及再生利用設施建設“十三五”規劃》，規劃要建設28座污泥無害化處置項目。其中，將朝陽市污泥處理廠(一期)工程被列入規劃工程項目清單，要求朝陽市2019年9月完成工程建設，2020年底前污泥全部實現無害化處置。直到2021年2月5日，朝陽市才與朝陽綠源生物環保科技有限公司簽訂委托合同，要求對方兩年內完成40萬噸存量污泥的處置，工藝為好氧堆肥法，計劃兩年內完成40萬噸存量污泥處置工作。
但從目前來看，遼寧省還沒有對污泥處理技術以及處置方向進行明確的鼓勵和引導。公開信息顯示，目前遼寧省規范的污泥安全處理處置設施主要采用綜合利用方法處置污泥，即通過好氧堆肥或者厭氧消化方式將污泥進行穩定化、無害化、減量化，并通過污泥肥料土地利用或回收沼氣實現污泥的資源化，其他污泥處理主要采取垃圾處理廠簡單填埋及臨時堆放方式。在E20研究院發布的《報告》中指出“十三五”期間，在我國東北地區，遼寧省城鎮濕污泥產量最高，估算2020年的污泥產量相比2015年增加了28%。
事實上，在第一輪中央環境保護督察及“回頭看”通報了污泥違法堆存問題后。E20就曾與污泥處理處置產業技術創新戰略聯盟、國家環境保護技術管理與評估工程技術中心在北京舉辦了專家論證會，專家指出，地方政府是污泥處理處置的責任主體，關于污泥的去向，地方政府需要發揮責任主體的作用，推動污泥行業的健康發展。首先政府需要明確自身責任主體地位。同時E20研究院指出，污泥目前的主要出路為厭氧消化后的沼氣利用和土地利用，好氧發酵后的土地利用，以及污泥干化脫水后的焚燒處置。由于污泥農用受政策限制，目前污泥的土地利用仍然以園林綠化用土、鹽堿地修復等為主。
河南：優先考慮土地資源化利用、建材利用和焚燒發電
同樣是在今年進行的第二輪第三批中央生態環保督察中，河南省開封市蘭考縣因為6600噸污泥堆存在污水廠內，被督察組點名。
中國水網查閱開封市生態環境局日前披露的《開封市2020年度固體廢物污染環境防治信息公告》，《公告》中提到，蘭考縣城區三座污水處理廠目前污泥堆放量約6500噸，從2019年6月份至今所產生的污泥處于堆放狀態?！豆妗繁硎荆m考縣要求三座生活污水處理廠分別建設符合規范的污泥堆放廠棚，三座污水處理廠分別投資20余萬元建成臨時污泥堆放廠棚，待縣污泥處置廠建成后，將污泥統一輸送到污泥處置廠進行集中處理。
據了解，開封市幾座污水處理廠(東區、西區污水處理廠、馬家河污水處理廠)所產的污泥由開封市污泥應急處理廠處置，2020年共處理污泥約7萬余噸(污泥含水率約80%)。污泥應急處理廠生產工藝采用隔膜壓濾機將含水率80%左右的污泥稀釋調理后，以隔膜壓濾機二次壓榨使泥餅含水率降至60%以下(泥餅經第三方譜尼測試檢測結果含水率為46.9%)，減量減重約55%。處理后的污泥用作綠化苗圃使用。
2019年，河南省住房和城鄉建設廳關于印發《河南省城鎮污水處理廠污泥集中處理處置管理辦法(試行)》的通知中強調，河南省污泥處理處置工作要優先考慮土地資源化利用、建材利用和焚燒發電等利用方式。行政區域內或周邊建有垃圾焚燒廠、水泥廠、熱電廠的地區，可優先考慮采用干化焚燒技術處理處置污泥；衛生填埋可作為應急處置方式。
在今年5月發布的《開封市2021年水污染防治攻堅戰實施方案》中強調，開封市要壓減污泥填埋規模，鼓勵采用“生物質利用+焚燒”等處置模式，將垃圾焚燒發電廠、水泥窯、燃煤電廠等協同處置方式作為污泥處置的補充。依法查處取締非法污泥堆放點，禁止重金屬等污染物不達標的污泥進行土地利用。2021 年底，市區和縣城污泥無害化處置率分別達到 95%、85%以上。
2021年7月，河南省對開封市污泥和餐廚廢棄物綜合利用項目進行招標，為開封市市域范圍生活污水處理廠、河道清淤、市政管網清淤、自來水廠產生的污泥等進行處理，做到應收盡收，總投資為3.6億。
西安：焚燒+建材利用
第二輪第三批中央生態環保督察中向西安反饋，西安市污泥無害化處置能力不足，當時要求應于2020年底前建成8座污泥處置場，但目前僅建成投運3座。
據西安市生態環境局發布的《2020年度固體廢物污染防治有關信息公告》顯示，2020年西安市26座城市污水處理廠共計產生污泥878383.01噸，日均2406.53噸。目前通過污泥處置政府購買服務、應急處置、衛生填埋等多種方式，做到了日產日清、廠內無堆存，無害化處置率穩定在90%以上。
E20研究院《報告》中提到，在我國西部地區，四川、廣西、西安城鎮濕污泥產量相對較高，均超過100萬立方米。為了解決污泥增量問題，陜西省提出在2020年前，規劃新增污泥處理處置能力4872噸/日(“十三五”全國城鎮污水處理及再生利用設施建設規劃為4333噸/日)。
陜西省禁止處理不達標的污泥進入耕地，根據2019年發布的《西安市污泥安全處置工作實施方案》中指出，西安市主城區采用焚燒+建材利用的處置路線，周邊區縣結合當地實際情況，可采用土地利用或焚燒+建材利用等處置路線。
今年5月，《西安市2021年污泥安全處置工作實施方案》印發?！斗桨浮访鞔_，到2025年，新建污泥處置廠、熱電廠污泥摻燒項目共計10個，并鼓勵有資質、有能力的社會企業參與。
深圳：廠內深度脫水+焚燒摻燒
在2018年第一輪中央環保督察“回頭看”中，督察組發現深圳等6個地市均存在非法轉移傾倒污泥問題。
深圳市是我國南部重鎮，在污泥處理問題上比較有代表性。實際上，早在2016年，深圳市人民政府印發《深圳市固體廢物污染防治行動計劃(2016—2020年)》提出到2020年，污水處理廠污泥處理能力超過4000噸/日，實現本地處置率100%的工作目標，在處理技術上，確定了“廠內深度脫水減量+綜合利用為主”的技術路線。
值得一提的是，在幾年的摸索中，深圳針對污泥處置的技術路線有了明確的變化，更加明確了要全面推行“廠內深度脫水+焚燒摻燒”的技術路線。中國水網查閱到2020年12月發布的深圳市水務局關于《落實中央生態環境保護督察整改情況公示(關于生活污泥違法傾倒問題)》中提到，深圳市的污泥處理處置要全面推行“廠內深度脫水+焚燒摻燒”技術路線。優化前端廠內深度脫水技術工藝和設施布局，將污泥含水率降至40%以下，做好與后端焚燒摻燒的技術工藝銜接。
據E20研究院數據估算2020年廣東省城鎮濕污泥產量增至653萬立方米，穩居東部地區最高。作為污泥產量大省，廣東省各地決定加快推進實施污泥干化焚燒這一高效的處理處置技術已達到“十三五”污泥處置目標。也是在這樣的背景下，海豐電廠污泥耦合燃煤全量處置項目(規模6000噸/日、含水率80%)應運而生。2021年4月，該項目順利投產，利用污泥耦合摻燒技術進行“全鏈條、全閉環”處置，實現市政污泥的“無害化、資源化、能源化”。
綜上，目前我國污泥處理處置問題依然面臨處理處置能力不足、出路不通以及資金等問題。
減量化壓力下，全國新增項目以干化焚燒為主
如今污泥處理處置技術的討論早已趨于塵埃落定，經過多年探索，我國污泥處理處置行業主要形成了穩定化處理與安全處置的四條主流技術路線：“厭氧消化+土地利用”、“好氧發酵+土地利用”、“干化焚燒+灰渣填埋或建材利用”，以及“深度脫水+應急填埋”，支撐著我國污泥處理處置問題的解決。隨著污水處理廠的提標改造，污泥處置延伸出了耦合垃圾焚燒、水泥窯協同處置、參與土壤修復等路徑，技術工藝突破瓶頸。
根據E20研究院調查顯示，由于以前我國污泥處理以填埋作為主要方式，因此在目前污泥的存量項目中，干化脫水后的填埋占比依然為最高，在新增項目中，處理方式以干化為主，2020年污泥干化脫水占比約為72%，較2019年增加了5個百分點。在處置方式中，焚燒占比呈現逐漸增加的態勢，占比已經達到30-40%左右。
在地域分布上，污泥焚燒和干化是華東地區應用最為廣泛的污泥處理技術；東北地區、華東地區和華中地區則為污泥好氧堆肥技術；此外，厭氧消化設施在華東、華北和華中地區亦廣泛建設。
碳中和背景下，污泥處理處置未來發展方向
污泥的問題暴露了我國污水基礎設施的嚴重短缺，同時污泥資源化的出路始終打不通，也成為了污泥治理最為根本的難點。據統計，目前仍然有40-50%左右的污泥尚未追溯到終端處置方式，或是雖然進行了無害化處理，但未得到有效的妥善處置，困擾行業多年的污泥終端出路問題仍未解決。
E20環境平臺合伙人曹斌博士在“2020(第十二屆)上海水業熱點論壇”上指出，在生態文明的邏輯下，必須從“頭痛醫頭腳痛醫腳”為特征的單點技術創新升級到以“辨證施治，統籌決策”的系統方案突破，打造污泥處理處置全生命周期服務的系統路徑。
正所謂“通”才“不痛”。在雙碳戰略下，污泥成為污水處理行業節能減耗、踐行碳達峰、碳中和的重要抓手，能源資源回收利用成為重要的方向。如何將價值鏈條打通，也成為了行業的熱點。
其中，污泥焚燒后的熱能利用，以及污泥厭氧消化后的沼氣利用，普遍受到行業高度重視。2021年6月國家發改委發布的《“十四五”城鎮污水處理及資源化利用發展規劃》中關于污泥資源化利用的部分，明確指出在土地資源緊缺的大中城市推廣采用“生物質利用+焚燒”、“干化+土地利用”等模式。
近年來，對于技術路線如何選擇的討論也不少。北京建筑大學郝曉地教授曾旗幟鮮明的指出，干化焚燒而非厭氧消化乃污泥處置的終極方向，污泥用兩個字或者是兩個極端可以概括：“扔”、“燒”，其他路都行不通，污泥亂扔也注定是死路一條，因此，最后只有去“燒”。
在2020(第十二屆)上海水業熱點論壇上，中國人民大學教授、博士生導師、環境學院副院長、低碳水環境技術研究中心主任王洪臣指出，建議參考歐美經驗，制定合理的污泥農用標準，在嚴格監管下，旗幟鮮明地鼓勵滿足標準的污泥經厭氧消化或好氧發酵后進行規?；r業循環利用，徹底解決污泥出路問題，解除對污水處理廠安全運營的威脅。
而近期農業農村部有機肥最新標準(NY525-2021)開始發布實施，其中明確禁止選用污泥等存在安全隱患的作為有機肥原料。針對這一標準，水煮君在其公眾號文章中也提出，農業部并沒有封殺掉污泥產物不能用于農業生產，也沒有說不能進行土地資源化利用，只是又重新強調了不能用于深加工制有機肥而已。不做有機肥，進入土地利用是可以的，照樣符合“從哪里來，回哪里去的”資源化綠色循環理念。
“凱叔”也指出，有機肥新標準NY525-2021明確規定：禁止采用污粉煤灰、鋼渣泥等存在安全隱患的禁用物料制造有機肥。有機肥是流通的商品，國家經過審核后會給有機肥批號，這樣才能在市場上流通、銷售、賺取利潤。而同樣為國家權威部門出具的國字號標準，卻給污泥農用開出了道路?！掇r用污泥污染物控制標準》GB4284-2018頒布，從2019年6月1日已經開始實施，比有機肥NY525-2021早了2年。這個標準中對污泥的定義、種類、用途做了詳細約定，適用于城鎮污水處理廠的污泥在耕地、園地和牧草地時的污染物控制；注意：沒有說污泥不能農用、不能耕地。而且，這個標準的農用和做有機肥是兩個概念。農用是指：經過穩定化、無害化處理后，滿足農用標準的市政污泥產品可以進行農用。而污泥有機肥是：經過處理后的污泥制成有機肥進行銷售。
而發改委、住建部聯合頒發的《城鎮污水處理廠污泥處理處置技術指南(試行)》和業界有一個對技術優先序的統一認識：厭氧消化后污泥泥質達到限制性土地利用標準時，優先考慮采用；調研土地資源狀況，優先研究污泥土地利用的可行性；不具備土地利用條件時，考慮采用焚燒及建材利用處置方式；無法土地利用且不具備焚燒和建材利用條件時，采用填埋處置。清華大學環境學院教授、博士生導師王凱軍指出，目前主流的四種技術路線都是國內外證明可行的技術路線，雖然還不可能做到十全十美，但是如果能做到因地制宜，結合企業自身情況和外界環境，根據不同地區的土地情況和經濟發展條件來決定如何處理處置，這四種技術路線都是目前可行的。而且業界也在不斷進行創新。
如在長三角、珠三角和一些大型省會城市，土地資源短缺，污泥焚燒可能是主要的技術方向。而焚燒并不代表資源化利用率低了，因為在這個過程中仍有多種資源可以回收。而在地級市及以下地區或土地資源豐富的地區，可以考慮處理后的污泥歸土的處置方式。
同濟大學環境科學與工程學院院長、城市污染控制國家工程研究中心主任戴曉虎強調，在碳中和的背景下，未來污泥處理處置應以節能降耗及資源能源回收為目標，通過現有技術提升與綠色低碳技術開發，實現過程能耗降低、化學藥劑替代、逸散性溫室氣體控制，以及生物質清潔能源回收等，以提升我國污泥處理處置的碳減排水平。
9月16日、17日，2021(第十三屆)上海水業熱點論壇也將“低碳發展下的污泥能源利用”作為重點議題之一。論壇現場將擬邀，中國人民大學環境學院副院長王洪臣、同濟大學環境科學與工程學院院長戴曉虎等行業專家將做主題分享及觀點對話。同時，E20研究院數據中心將發布重磅報告——《污泥市場商機密報》。
