污泥資源化的未來(lái)暢想
北極星水處理網(wǎng)訊:長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)污水處理存在著“重水輕泥”現(xiàn)象,污泥中富集了污水30%~50%的污染物,而安全處理處置率卻僅為20%~30%,污水處理僅是將污染物從污水中轉(zhuǎn)移到了污泥中,環(huán)境效益大打折扣。
根據(jù)GEP Research的行業(yè)研究報(bào)告顯示,隨著污水收集率和處理能力的不斷提升,2018年中國(guó)污泥(80%含水率)年產(chǎn)量為5665萬(wàn)噸,預(yù)計(jì)到2020年,這一數(shù)字將進(jìn)一步增加到6000萬(wàn)噸,與之相對(duì)的是我國(guó)城鎮(zhèn)污泥處理處置設(shè)施能力缺口進(jìn)一步擴(kuò)大,“泥水”不同步所引發(fā)的“污泥圍城”現(xiàn)狀要求我們必須切實(shí)采取行動(dòng)。十余年來(lái),關(guān)于我國(guó)污泥處理處置的技術(shù)路線(xiàn)的爭(zhēng)論從未停息,國(guó)內(nèi)外科研團(tuán)隊(duì)、解決方案提供商爭(zhēng)奇斗艷、百花齊放,一批又一批的處理處置技術(shù)和設(shè)備在各個(gè)高校實(shí)驗(yàn)室和各個(gè)污水處理廠(chǎng)中驗(yàn)證、示范、應(yīng)用,不斷探索著適用于我國(guó)“泥情”的污泥處理處置之路。
根據(jù)E20研究院的數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)的污泥處理處置路線(xiàn)仍處在轉(zhuǎn)型和調(diào)整期。目前污泥的處理方式主要包括濃縮、穩(wěn)定、調(diào)理、脫水、干化等,污泥的處置方式主要包括填埋、土地利用、能量回收、建材利用。可以通過(guò)污泥中成分的分析,選擇資源化利用或者毒性消減處理,通過(guò)污泥干基固體物灰分、干基發(fā)熱量、重金屬含量復(fù)合標(biāo)準(zhǔn)等污泥特性選擇合理的處置路線(xiàn)。當(dāng)前全國(guó)污水處理廠(chǎng)產(chǎn)生的污泥,52.89%以上通過(guò)衛(wèi)生填埋的方式進(jìn)行處置,仍然還有將近18.07%的污泥去向不明。而到2020年,預(yù)計(jì)衛(wèi)生填埋的污泥比重將下降到34%,土地利用和建材利用的比例也將分別提高到21%和20%,資源化利用正在以較快的速度在整個(gè)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行推廣。
早在19年4月環(huán)博會(huì)期間,黃瑾總工報(bào)告系統(tǒng)地梳理了根據(jù)不同污泥特性的污泥處理處置技術(shù)的選擇原則,通過(guò)竹園、青浦、瀘州污泥處理處置工程案例形式闡述污泥深度脫水+填埋、干化+焚燒+灰渣填埋或建材利用、好氧發(fā)酵+土地利用、厭氧消化+土地利用幾種污泥處理處置方法的工藝流程和特點(diǎn)。同時(shí)提出了未來(lái)污泥處理處置的三大研究方向:碳排放計(jì)算、穩(wěn)定化標(biāo)準(zhǔn)和磷回收(凈水技術(shù)|黃瑾:污泥處理處置路線(xiàn)選擇及應(yīng)用趨勢(shì)分析)。
我國(guó)污泥的資源化之路是否如預(yù)期中一馬平川?污泥資源化的產(chǎn)業(yè)鏈為什么遲遲難以形成?
污泥資源化的核心問(wèn)題在于市場(chǎng)需求。對(duì)資源化而言,在確保安全處理處置的前提下,市場(chǎng)的繁榮就是資源化成功與否的表征。而是否具有市場(chǎng),有政策是否許可和鼓勵(lì)因素、有市場(chǎng)供需是否平衡的因素,也有資源化產(chǎn)品自身能否滿(mǎn)足市場(chǎng)需求的因素。
從資源化產(chǎn)品本身來(lái)說(shuō),前端污泥處理的產(chǎn)物能否滿(mǎn)足后續(xù)資源化產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量要求將直接決定其是否有條件成為符合市場(chǎng)需求的產(chǎn)品。如果我們想實(shí)現(xiàn)污泥的土地利用,首先,經(jīng)過(guò)處理的污泥必須符合國(guó)家關(guān)于污泥土地利用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。其次,也是目前的一個(gè)瓶頸,我們的污水廠(chǎng)還無(wú)法針對(duì)不同的資源化需求來(lái)提供有針對(duì)性的處理,使處理后的污泥可滿(mǎn)足不同資源化路線(xiàn)需求。
污泥作為有機(jī)肥用于園林綠化,是比較被熱捧的污泥資源化利用方式。但是,植物的種類(lèi)繁多,不同植物對(duì)所施用有機(jī)肥的成分要求各不相同,對(duì)有機(jī)肥的施用周期要求也不盡相同,顯而易見(jiàn),不考慮植物的需求,自以為是地生產(chǎn)所謂的有機(jī)肥就想推向市場(chǎng),必然難以得到市場(chǎng)的認(rèn)可。
所以,如果對(duì)接園林綠化的市場(chǎng)需求,污泥的資源化產(chǎn)品必須能夠在專(zhuān)業(yè)的指導(dǎo)之下做到‘因植制宜’,但這顯然已經(jīng)超出了污水處理廠(chǎng)自身的技術(shù)能力,更何況我們目前不少新興的污泥處理處置路線(xiàn)還存在著標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范脫節(jié)的問(wèn)題。如果污水廠(chǎng)只是按一定的技術(shù)路線(xiàn)處理處置了污泥,將相關(guān)檢測(cè)指標(biāo)滿(mǎn)足農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)就認(rèn)為資源化大功告成,這顯然是有點(diǎn)‘想當(dāng)然’,距離市場(chǎng)買(mǎi)單還有很大的距離要走。就像這個(gè)盆栽一樣,如果有企業(yè)能夠形成產(chǎn)業(yè)鏈,將污泥資源化制成的生物碳土直接和匹配的植物一起做成盆栽,那可能市場(chǎng)化的潛力就有了。
《凈水技術(shù)》編輯認(rèn)為,污泥的土地利用也只是資源化的一個(gè)方面而已還有例如污泥的建材利用,甚至于面向未來(lái)的碳源回收、磷回收等,要想把整個(gè)技術(shù)路線(xiàn)包括市場(chǎng)之路走通,每個(gè)環(huán)節(jié)都必須做到‘因地制宜’才行。而且,在大眾的傳統(tǒng)觀念里,污水、污泥始終是難以被人所接受的特殊名詞,如何讓老百姓接受污水污泥資源化再生的生活用品,還需要像我們這樣的媒體平臺(tái)去大力的做好科普,做好宣傳才行。
“污泥的土地利用也只是資源化的一個(gè)方面而已。”我補(bǔ)充道,“還有例如污泥的建材利用,甚至于面向未來(lái)的碳源回收、磷回收等,要想把整個(gè)技術(shù)路線(xiàn)包括市場(chǎng)之路走通,每個(gè)環(huán)節(jié)都必須做到‘因地制宜’才行。而且,在大眾的傳統(tǒng)觀念里,污水、污泥始終是難以被人所接受的特殊名詞,如何讓老百姓接受污水污泥資源化再生的生活用品,還需要像我們這樣的媒體平臺(tái)去大力的做好科普,做好宣傳才行。”黃總頷首微笑。
污泥的資源化困境僅僅只是技術(shù)層面的供需對(duì)接不到位嗎?
不僅如此,即便現(xiàn)階段能夠解決技術(shù)問(wèn)題和產(chǎn)品自身的品質(zhì)問(wèn)題,還要面對(duì)市場(chǎng)選擇的問(wèn)題。根據(jù)市場(chǎng)逐利的本性特點(diǎn),性?xún)r(jià)比必然是買(mǎi)方市場(chǎng)考慮的重要因素,對(duì)于污泥資源化產(chǎn)品而言,想擁有市場(chǎng),必須要有比市場(chǎng)同類(lèi)型的產(chǎn)品更高的性?xún)r(jià)比,也就是在保證產(chǎn)品品質(zhì)的前提下,盡可能地降低生產(chǎn)成本。然后按照目前的技術(shù)現(xiàn)狀,如果要更低成本地實(shí)現(xiàn)資源化,就需要依賴(lài)包括政府的政策推動(dòng)力度和費(fèi)用補(bǔ)貼等外部支持,這顯然又超出了市政行業(yè)自身可以通過(guò)努力實(shí)現(xiàn)的范疇。
看來(lái),將污泥資源化產(chǎn)品等成本、售價(jià)、利潤(rùn)和市場(chǎng)的同類(lèi)產(chǎn)品接軌甚至具備足夠的競(jìng)爭(zhēng)力,這本身已非易事。然而更大的問(wèn)題在于,市場(chǎng)的需求量和污泥的產(chǎn)量是否匹配也是一個(gè)無(wú)法回避的問(wèn)題。黃總表示:“以污泥土壤改良劑為例,污泥經(jīng)好氧發(fā)酵后制成的生物碳土與粉煤灰等按一定比例配制成為土壤改良劑,可用于園林苗木種植。但是考慮到不同品種苗木、盆栽的自然生長(zhǎng)規(guī)律,土壤改良劑的更換周期大約一般需要2~3年,但是污水廠(chǎng)污泥的產(chǎn)生是一個(gè)不間斷的持續(xù)性的過(guò)程,如此龐大的產(chǎn)量斷然不可能依靠2~3年一次的應(yīng)用來(lái)實(shí)現(xiàn)消納,這種持續(xù)性的污泥產(chǎn)量和不持續(xù)的需求上的矛盾,也是我們必須要考慮的因素。”
那么,我國(guó)的污泥處理處置是否找到了找到正確的道路呢?
我國(guó)的污泥處理處置一直都是圍繞著“四化”,也就是穩(wěn)定化、減量化、無(wú)害化和資源化的路線(xiàn)展開(kāi)。從發(fā)展的眼光看,資源化必然是污泥處理處置的發(fā)展方向。目前在我國(guó),對(duì)污泥焚燒的呼聲很大,這是因?yàn)榉贌軌驅(qū)崿F(xiàn)最大化的減量化,對(duì)于緩解污泥土地填埋壓力有巨大意義,很受土地資源緊缺的大型城市的歡迎。
焚燒的目的是減量化,似乎和資源化的方向不同,是否倡導(dǎo)焚燒的技術(shù)路線(xiàn)和資源化發(fā)展的方向背道而馳?黃總認(rèn)為,還是要用發(fā)展的眼光來(lái)分析,短期來(lái)看,污泥焚燒確實(shí)是實(shí)現(xiàn)減量化、釋放土地填埋壓力的有效措施,但是從長(zhǎng)期來(lái)看,污泥焚燒的產(chǎn)物中含量大量的磷元素,是我們未來(lái)磷回收的重要資源,在一些發(fā)達(dá)國(guó)家,比如德國(guó),他們也是大規(guī)模推行污泥焚燒,但他們的焚燒的根本目的,也是為未來(lái)的磷回收創(chuàng)造條件,這一點(diǎn)對(duì)中國(guó)也同樣適用,只是我們需要用更長(zhǎng)遠(yuǎn)更具戰(zhàn)略性的眼光去考慮整個(gè)污泥處理處置行業(yè)的未來(lái),在做好當(dāng)下工作的前提下,提前規(guī)劃好下一步乃至未來(lái)的方向。
但是,我們不可否認(rèn),推動(dòng)污泥資源化產(chǎn)業(yè)的整體快速發(fā)展,依靠水務(wù)行業(yè)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,還需要跨行業(yè)、跨部門(mén)的協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)。
在任何行業(yè)科技進(jìn)步的過(guò)程中,任何組成部分都不能置身事外,不能因?yàn)橐恍┩獠侩y題的存在,就停滯發(fā)展的腳步而選擇觀望,而是應(yīng)該樹(shù)立一個(gè)統(tǒng)一的目標(biāo)理想,各自持續(xù)努力地去迭代自身能力。當(dāng)一個(gè)產(chǎn)業(yè)中的某一個(gè)環(huán)節(jié)率先走出一步時(shí),它將成為引領(lǐng)者;而當(dāng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中的絕大部分環(huán)節(jié)都相繼達(dá)到了一個(gè)新的高度時(shí),它們就將成為行業(yè)的大趨勢(shì),剩余最難攻克的難題也就一定會(huì)被大勢(shì)所推動(dòng)被最終解決。
污泥行業(yè)也是一樣的,從源頭污水的收集開(kāi)始,到污泥的處理、處置,到資源化產(chǎn)業(yè)鏈的形成,必須要由前端的進(jìn)步推動(dòng)后段的發(fā)展。我們通過(guò)頂層設(shè)計(jì),牢固樹(shù)立污泥未來(lái)必須實(shí)現(xiàn)資源化這一旗幟,就是為污泥行業(yè)樹(shù)立了攻關(guān)“污泥5G”的標(biāo)的,以此為綱,引導(dǎo)污泥行業(yè)中的每個(gè)環(huán)節(jié)分別從現(xiàn)狀的2G、3G或者4G的水平,各自突破,逐漸提升,最終讓全鏈條實(shí)現(xiàn)跨越。
污泥的資源化未來(lái),需要政府高屋建瓴,做好頂層設(shè)計(jì)規(guī)劃,建立有效的對(duì)接機(jī)制,做到標(biāo)準(zhǔn)先行,產(chǎn)業(yè)鏈中的各個(gè)環(huán)節(jié)的不斷創(chuàng)新、提升,最終將使每一個(gè)小突破,匯集成整體的突躍,讓量變到質(zhì)變,這也是我們這個(gè)行業(yè)所必須擁有的使命和情懷。
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