泥濘中艱難跋涉 細(xì)說(shuō)污泥厭氧技術(shù)得失

　　【中國(guó)環(huán)保在線 污水處理】從1970年我國(guó)探索建設(shè)污水處理廠至今，已有四十余年。污泥問(wèn)題從無(wú)到有，從僅有少數(shù)業(yè)內(nèi)人士關(guān)注到逐步進(jìn)入公眾視野。盡管其后的新建污水處理廠被要求污泥處理裝置同步建設(shè)，與此同時(shí)，一些獨(dú)立的污泥處理設(shè)施也紛紛上馬，但往往不能穩(wěn)定運(yùn)行，同樣未能形成有效的規(guī)范的處理處置能力。由此，眾多業(yè)內(nèi)人士將關(guān)注目光，鎖定在了污泥處理的技術(shù)路徑。
　　　　
　　在國(guó)內(nèi)，一直備受冷落的污泥厭氧消化技術(shù)，正在被重新“撿起來(lái)”。
　　
　　業(yè)內(nèi)專家透露，北京目前在多項(xiàng)目推進(jìn)污泥厭氧相關(guān)工程和技術(shù)探索。不過(guò)這一輪項(xiàng)目不再應(yīng)用傳統(tǒng)工藝，而是要在強(qiáng)化污泥預(yù)處理、厭氧消化方面尋求突破，著力解決此前我國(guó)污泥厭氧消化設(shè)施建成后遇到的運(yùn)行管理難度大、產(chǎn)氣量少且不穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)效益差等問(wèn)題。
　　
　　事實(shí)上，由于傳統(tǒng)厭氧消化普遍存在消化速率低、停留時(shí)間長(zhǎng)、處理效率低等不足，為改善這種現(xiàn)狀，近年來(lái)業(yè)界對(duì)污泥的預(yù)處理技術(shù)開(kāi)展大量研究。同濟(jì)大學(xué)環(huán)境學(xué)院副院長(zhǎng)楊殿海介紹，傳統(tǒng)厭氧消化確實(shí)存在成本高、效率效益低等問(wèn)題。為此，需從提高污泥含固率、處理效率和產(chǎn)氣（甲烷）率等方面入手。
　　
　　清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授王凱軍也表示，污泥破壁問(wèn)題是污泥厭氧技術(shù)發(fā)展的瓶頸之一。“細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、難以生物降解。需要解決細(xì)胞壁的破壁難題，才能保證污泥的有效降解。而在相關(guān)的技術(shù)探索方面，大家比較認(rèn)同熱水解，熱水解確實(shí)可以幫助污泥實(shí)現(xiàn)破壁，同時(shí)使得不流動(dòng)的厭氧污泥變得具有流動(dòng)性。”據(jù)他介紹，美國(guó)康碧公司、法國(guó)威立雅以及清華大學(xué)都在進(jìn)行相關(guān)的技術(shù)攻關(guān)和實(shí)踐。
　　
　　污泥出路在哪兒
　　
　　近年來(lái)，我國(guó)的污水處理產(chǎn)業(yè)得到了快速發(fā)展，在很大程度上緩解了我國(guó)水污染的危機(jī)。“但是，水凈了，泥去哪兒？”
　　
　　“衛(wèi)生填埋，為簡(jiǎn)便，處理費(fèi)用也不高。”劉國(guó)田介紹說(shuō)，這是我國(guó)大多數(shù)污水處理廠選擇的污泥處置方式。但是，污泥填埋要占用大量的土地資源，填埋坑中的滲出液會(huì)污染土壤，產(chǎn)生的甲烷氣體還會(huì)對(duì)大氣造成污染，而且，隨著甲烷氣體的產(chǎn)生、聚集，還有爆炸的危險(xiǎn)。
　　
　　專業(yè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)結(jié)果顯示，污泥中含有農(nóng)作物生長(zhǎng)所必需的氮、磷、鉀等元素，其中豐富的有機(jī)質(zhì)能夠改善土壤結(jié)構(gòu)，促進(jìn)作物生長(zhǎng)，是很好的肥料。“但是，污泥堆肥的處理時(shí)間長(zhǎng)，處理、儲(chǔ)存、緩沖區(qū)占地面積很大，且自動(dòng)化程度較低，人工成本相對(duì)較高。”劉國(guó)田認(rèn)為堆肥利用不是污泥的好去處。
　　
　　焚燒，這個(gè)看似“簡(jiǎn)單粗暴”的方式，劉國(guó)田卻認(rèn)為有可取之處。“焚燒能夠大限度地實(shí)現(xiàn)污泥的減量化，可以完全滅殺病原微生物。”但是，這也不應(yīng)該是污泥的終歸宿。“焚燒所產(chǎn)生的氣體可能會(huì)對(duì)大氣造成污染，在滅殺病原微生物的同時(shí)，也將污泥中含有的資源白白燒掉，未能充分利用，造成了浪費(fèi)。”
　　
　　那么，污泥的出路到底在哪兒？
　　
　　污泥厭氧應(yīng)用現(xiàn)狀
　　
　　由于具備能量回收、降低環(huán)境危害的功能，厭氧消化技術(shù)正成為上應(yīng)用為廣泛的污泥穩(wěn)定化和資源化的處理方法。如今的歐洲約有36000座厭氧消化反應(yīng)器，其污泥處理量約占比40%~50%。在英國(guó)，大約2/3的污泥采用厭氧消化技術(shù)。而據(jù)美國(guó)環(huán)保局調(diào)查，厭氧消化在美國(guó)污水廠的普及率約60%。日本大多數(shù)污水處理廠也采用厭氧消化來(lái)處理污泥。
　　
　　然而反觀我國(guó)污泥的處理情況，據(jù)同濟(jì)大學(xué)戴曉虎教授介紹，隨著人口的增長(zhǎng)和污水處理能力的提升，2014年我國(guó)市政污泥的產(chǎn)量已達(dá)10.21萬(wàn)噸/天，但約有75%的污泥沒(méi)有經(jīng)過(guò)任何穩(wěn)定化或無(wú)害化處理，僅是簡(jiǎn)易填埋和隨意的堆棄，15%的污泥采用了干化焚燒及建材利用，10%的污泥采用了無(wú)害化、穩(wěn)定化及土地利用。
　　
　　雖然我國(guó)污泥厭氧消化技術(shù)起步較早，但技術(shù)應(yīng)用發(fā)展較慢，與發(fā)達(dá)國(guó)家仍存在較大的差距。據(jù)調(diào)查，截止2015年9月，我國(guó)總計(jì)建成城鎮(zhèn)污水處理廠3830座，污水處理能力達(dá)1.62億m3/d，但僅在北京、上海、天津、重慶、青島、石家莊、鄭州等城市的約60座污水處理廠中采用了污泥厭氧消化工藝，且正常運(yùn)行的僅約20座，如上海白龍港污泥厭氧消化工程、大連東泰夏家河污泥處理工程、青島麥島中溫厭氧消化工程等。大部分污泥厭氧消化工程未運(yùn)行或中途停運(yùn)，如北京高碑店水廠的污泥厭氧消化工程，雖是我國(guó)建設(shè)早、規(guī)模大、設(shè)計(jì)配套完整、運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)達(dá)10年的項(xiàng)目，但卻在2008年奧運(yùn)會(huì)前停止了運(yùn)行。
　　
　　制約污泥的三個(gè)因素
　　
　　而在眾多業(yè)內(nèi)人士看來(lái)，中國(guó)的污泥處理困境中包含著很多難題，誠(chéng)如付費(fèi)機(jī)制、政府監(jiān)管、部門(mén)協(xié)調(diào)等。而從上到下的路線之爭(zhēng)，看似技術(shù)分歧，卻也導(dǎo)致地方政府在做選擇時(shí)的猶豫不決，終歸結(jié)為需要“因地制宜”。
　　
　　在住建部出臺(tái)的《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置技術(shù)指南》中指出，“厭氧消化＋土地利用”被認(rèn)為在資源循環(huán)利用、能耗物耗、成本效益方面與其他處置方式相比均具有一定優(yōu)勢(shì)。但是，實(shí)際中污泥厭氧消化處理的占比非常低。
　　
　　現(xiàn)實(shí)存在一些因素制約了厭氧消化的發(fā)展。首先是協(xié)同問(wèn)題。歐美很多項(xiàng)目都采用污泥與餐廚垃圾等城市有機(jī)廢棄物協(xié)同處理，可以更好地實(shí)現(xiàn)規(guī)模效益、經(jīng)濟(jì)效益、碳減排效益。然而，由于污泥和餐廚垃圾分屬不同管理部門(mén)，協(xié)同處置面臨部門(mén)職能條塊分割的現(xiàn)實(shí)難題。
　　
　　泥質(zhì)也不可回避。中國(guó)污泥有機(jī)質(zhì)含量低、含砂量高，除少數(shù)大城市外，大部分城市收集系統(tǒng)是雨污合流，且管網(wǎng)質(zhì)量較差，導(dǎo)致傳統(tǒng)的污泥消化在中國(guó)難以獲得再生能源的效益，大部分用戶不得不放棄。
　　
　　困擾污泥處理行業(yè)的另一個(gè)問(wèn)題是，處置后的污泥該往何處去。在工業(yè)化與城市化并行發(fā)展初期，部分工業(yè)廢水進(jìn)入市政排水系統(tǒng)，污泥含有重金屬和化學(xué)污染物，土地利用的風(fēng)險(xiǎn)較大。近年來(lái)，工業(yè)區(qū)與居住區(qū)逐步分離，市政污水處理廠污泥的有害物質(zhì)不斷減少。但是由于監(jiān)測(cè)和監(jiān)管能力不足，農(nóng)業(yè)部門(mén)依然不允許污泥制成的肥料進(jìn)入農(nóng)用土地。
　　
　　但不可否認(rèn)的是，厭氧消化在溫室氣體減排方面的優(yōu)勢(shì)與日俱增。中國(guó)污水處理廠每年產(chǎn)生約3000萬(wàn)噸污泥（含水率80%），即使僅對(duì)10%的污泥進(jìn)行資源化利用，而非作為垃圾進(jìn)行填埋，每年亦可減少3.8億噸碳排放，這大約相當(dāng)于烏克蘭的排放量。
　　
　　（參考資料：南方周末、中國(guó)環(huán)境報(bào)、中宜環(huán)科環(huán)保產(chǎn)業(yè)研究、中國(guó)建設(shè)報(bào)）