市政污泥:环境效益下的隐性资源

□文/杨伟利


    美国用市政污泥发酵制沼气,澳大利亚用市政污泥堆肥作覆土,日本的市政污泥被用做水泥的原料。中国的市政污泥如何处理和处置?答案不一而足,做砖、堆肥,大量的是用于填埋。专家建言,市政污泥的处理和处置应以环境效益为先,无害化处理应该被放在首位,解决和减少二次污染是当前的难点。污泥也是一种资源,合理利用是上策,但这种利用必须以环境效益为前提。

“重水轻泥”导致市政污泥遭遇“倒不了、埋不掉”的尴尬
    市政污泥主要有两大来源,分别是市政污水处理厂的污泥和自来水厂的污泥,其中市政污水处理厂是最主要的来源地。
    在国外,市政污水处理厂在建设的时候就考虑到了污泥的处理和处置问题,污泥处理处置设施本身就是污水处理厂的一部分,而且是很重要的一部分。在一些工程中,污泥处理处置部分的投资甚至占整个污水处理厂投资的70%。据业内人士介绍,依据中国的国情,污泥处理处置部分的投资也应该占到污水处理厂总投资的1/4到1/3,但目前能做到这种投资规模的污水处理厂在国内极为少见。
    污水处理界长期存在“重水轻泥”的倾向,而把市政污泥仅仅看成污水处理的副产品,随意堆放和填埋,这种倾向让污泥处理处置处于尴尬境地。
    据业内人士分析,这一倾向同各地的政绩工程有关。一个污水处理厂上马,日处理量可以说明很多问题,至少是看得见得政绩。但是,污泥处理量的多少很少有人关心,而且污泥处理处置的经济效益也不明显。在当前地方污水处理厂还存在负债经营的情况下,更不敢期望其配套建设污泥处理处置设施。这一现状造成了中国大多数城市市政污泥二次污染严重,无害化的基本要求无法实现,更别说减量化和资源化利用。
    据测算,一吨污水中污泥(含水率80%)的含量大概为0.4~0.5‰。从数值来看,污泥的比重很小,但因为污水处理量大,日产量也很惊人。以广州为例,广州中心城区大坦沙、猎德、沥滘、西朗(部分)和大沙地五大污水处理厂,一天的污泥产量大约在900-1300吨之间,这个量仅是中心城区的污泥量,还不包括番禺等周边区域。
    根据国家有关规定,污水处理厂出厂的污泥含水量必须达到80%以内。据业内人士介绍,污水处理厂基本上都对污泥进行脱水处理,但出厂污泥的含水量一般都在82%左右。
    记者在走访中了解到,有人把市政污泥称为“倒不了、埋不掉”的垃圾。这也揭示了当前市政污泥处置中的难题。市政污泥不能随意倾倒,在填埋之前也要经过无害化处理。以往很多市政污泥是随着生活垃圾一同填埋,但是在填埋过程中也出现了新的问题。由于污泥含水量过高,又不稳定,它的一些滤液呈现胶体,严重堵塞了垃圾填埋场的渗滤液收集管的隔栅,最终导致整个垃圾填埋场报废,填埋的方式也走入了绝境。

市政污泥处理技术应因地制宜,必须将环境效益放在首位
    2004年,广州市通过BOT方式建立了津生污泥处理厂,负责处理中心城区五大污水处理厂的全部污泥。江苏省通州市把污泥放入发电厂的焚烧炉,通过高温焚烧发电的方式,实现污泥的无害化和减量化。
    据资深业内人士透露,广州津生污泥处理厂目前仍无法实现盈利,在污泥处理过程中还存在一系列问题,尚不能作为成熟经验推广。通州焚烧处理污泥的方法仅适宜于通州地区,因为通州当地有一家大型的火力发电厂,其他地方如不具备这个条件,也就无法按照这种方法处理污泥。
    据中国科学院广州能源研究所固体废弃物能实验室首席科学家李海滨介绍,目前市政污泥处理应用技术主要包括干化焚烧、混烧、堆肥和建筑用材。
    目前使用最多的方法仍然是填埋或者直接露天堆放。国内市政污水处理厂一般只负责脱水部分,无害化处理通常在厂外进行。由于市政污泥的热值低,焚烧(热处理)本身需要添加煤和柴油等燃料,这种技术主要是实现污泥的减量化。在焚烧过程中产生的废气,也要进行相应的后续处理。焚烧后残留的底灰为无机物,危害较小,可以直接填埋。但这种处理技术需要在焚烧过程中添加很多燃料,成本较高。
    堆肥也是市政污泥处理的一种途径,但是这类肥料的市场行情较差。国外采用专门的堆肥工艺,产品直接堆在山上作覆土,不以赢利为目的,只是把堆肥作为一种无害化和稳定化的手段。李海滨认为,从目前的状况来看,通过污泥堆肥来盈利,还很难实现。这种方式的最大效益是体现在环境效益上。
    还有一种就是作为建筑材料,用来制砖。通过高温烧制之后,污泥危害性不大,这种环保砖主要用作市政工程用砖。津生污泥处理厂也有一部分污泥是用来作为烧砖原料使用的。
    李海滨认为,国内目前还没有一种比较成熟的污泥处理处置方法可以在全国推广和使用,包括广州市集中处理污泥的方法,也只是结合当地情况的一种尝试,从实际应用来看还存在不成熟的地方。
    据业内人士介绍,美国还采用发酵生产沼气的方法来处理市政污泥,这部分沼气通常是直接燃烧,并不拿来利用,也就说明国外市政污泥处理处置的首要原则是无害化和减量化,经济效益不被计入处理处置过程,而国内污泥处理处置缺失的恰恰就是这一部分。国外处理污泥产生的相关费用被计入公共事业范畴之内,由国家财政直接投资建设,不存在赢利问题,而把对环境影响最小化作为这类工程的首要目的,而国内的市政污泥处理过多的考虑它的经济效益,是一种本末倒置的做法,这与国内财力有限有着直接关系。

市政补贴对污泥处理处置企业吸引力有限,多头监管限制了污泥处理处置的环境效益
    污泥处理处置本身是为了避免对环境造成影响,这种效益是长远的。为了鼓励相关企业在该领域投资,利用社会资金做好污泥处理处置工作,国家对污泥处理项目给予一定的补贴。据了解,广州津生污泥处理厂拿到的补贴是195元/吨(含运费)。而一些采用干化焚烧方式的污泥处理处置项目的补贴可达到400元/吨,香港市政污泥干化焚烧项目的补贴每吨高达1000多港元。
    补贴标准是政府和企业协商的结果,补贴主要目的是确保企业在保本微利的情况下进行生产,补贴标准制定的另一个依据是处理工艺的差异,并与各地具体的经济发展状况有关。
    记者从津生污泥处理厂了解到,由于填埋方法不可行,在同广州市市政园林局协商之后,津生污泥处理利用烘干后的污泥来做建筑用砖,目前经营状况堪忧,一直处于亏损状态。迫于无奈,该厂将一些经过烘干和物理调理后的污泥,以每吨贴补10元的方式送给其他砖厂,剩余污泥大部分用来堆肥。由于这些肥料只能做绿化带的培养土,所以津生污泥处理厂也试着通过环卫部门,把这些堆肥用在广州的道路绿化中,但至今无果。
    业内人士认为,污泥处理处置的困境是当前各地普遍存在的现象,背后的原因是污泥处理处置的多头监管。从管理的角度来看,环保、市政、环卫、经贸等部门都有参与,多部门监管有有利的一面,但是也会造成“多头监管多不管”的局面。这就需要各个部门在职责范围内加强合作和交流,因地制宜地选取科学治理方法,最大化地利用好当地的资源,把污泥处理处置的环境效益落在实处。

业内普遍看好用污泥生产生态水泥技术,污泥集中处理、分散处置现实阻力不易化解
    业内资深人士告诉记者:“日本生态水泥的生产技术很成熟,只要水泥的标号低一些,其质量有保障,这种利用污泥的方法是最优方法之一。”污泥处理处置最终要实现无害化、减量化和资源化,用污泥来做生态水泥可以同时达到这三个要求。记者了解到:这种生态水泥的价格与市场价格相符,在同等条件下,政府鼓励和支持优先采购生态水泥,大大提高了该产品的销路。
    事实上,这种方法并没有太多的技术要求,就是在水泥原料的下料口处进行一些改造,把污泥混入其他原料在焚烧炉中燃烧,炉中约1600℃的高温,完全可以去除污泥中的有机物,重金属也将得到稀释,剩下的底灰就可以作为水泥的原料加工水泥。至于焚烧过程中释放的臭气,可以通过回抽入焚烧炉的做法,把臭气混入空气中,一同进入焚烧炉燃烧。这样臭气充分热解,就可以达到无异味的效果。
    目前,北京和上海一些水泥生产企业也在尝试部分使用污泥做水泥添料,但是均没有大规模使用。该人士告诉记者,这种方法在广州推行也具有可行性,广州市有广州水泥厂和珠江水泥厂两个大型水泥厂,年产量相当可观。少量掺烧污泥对水泥产品的质量不会造成影响,“吃”光中心城区的所有污泥应该不成问题,这种方法将从根本上解决污泥的处置问题。
    据业内人士透露,水泥厂对该方案表示欢迎,按照处理污泥每吨补贴100元的标准,水泥厂还将有盈余。由于没有政府的支持和鼓励,这一成本较低的污泥处置方式至今还没有在广州实施。
    记者在采访中了解到,含水率80%的污泥在运输过程中也遭遇了诸多尴尬。含水量达到90%的污泥可以通过管道输送,含水率低于60%的污泥可以直接用车运送,而含水率80%的污泥运送起来十分困难。广州市污水处理厂把污泥脱水至80%,通过水路运到津生污泥处理厂,津生污泥处理厂无法直接把污泥运进厂内,必须加水稀释后用泵抽进厂房,这就造成了能耗的浪费。
    有鉴于此,有业内人士建议应采用集中处理、分散处置的方法,也就是说把脱水环节放在污水处理厂内完成,干化后的污泥可以分散到制砖厂、堆肥厂或垃圾填埋场处置。
    记者向专家求证后发现,该方法在实际中推行也存在诸多困难。首先是臭气问题,污泥在堆放八小时以后,就会释放出臭气,这将严重影响到市政污水处理厂周围居民的日常生活,并不可取。其次是沼气问题,由于污泥在堆放过程中发酵产生沼气,按照消防法规的要求,堆放地点方圆五十米内不能有民用建筑。出于管网成本的考虑,市政污水处理厂一般都建设在城区内,在土地资源紧缺的情况下,这部分土地的审批就变的异常困难。所以污泥集中处理、分散处置方法在现实中很难实现。
    业内人士认为,污泥的处理处置问题将随城市环境容量的不断减少而逐步得到重视。在环保压力之下,各地也将采用更加科学和更加符合地方实际的方法,经济、有效地处理处置市政污泥。同时希望政府在加强监管的同时,更多地考虑市政污泥处理处置配套工程的投资和建设问题,管好、用好纳税人的钱,把市政污泥处理处置的环境效益最大化。