昆明市污泥處理處置現(xiàn)狀及對策研究
時(shí)間：2021-12-27
來源：給水排水
城鎮(zhèn)生活污水處理廠在削減水污染負(fù)荷的同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生大量污泥，如果不能妥善處理處置，會(huì)造成二次污染和資源浪費(fèi)。目前，昆明市共有38座城鎮(zhèn)生活污水處理廠，日產(chǎn)污泥1 059 t，其中主城區(qū)污泥產(chǎn)生量占全市的77.8%。昆明市污泥處理處置經(jīng)歷了從簡易堆存到資源化利用的規(guī)范化過程。以昆明市為例，分析當(dāng)代城市污泥處理處置技術(shù)路徑的選擇，并進(jìn)行污泥管理現(xiàn)狀分析和處理處置成本測算，提出進(jìn)一步完善污泥處理處置工作的建議。
污泥是城市污水處理的副產(chǎn)物，隨著污水處理規(guī)模的提升，污泥產(chǎn)生量也逐步增長，截至2019年，我國污泥產(chǎn)生量已經(jīng)超過6 000萬 t，預(yù)計(jì)到“十四五”末期將超過9 000萬 t。污泥既含有有機(jī)質(zhì)和氮磷鉀等植物營養(yǎng)成分，又含有重金屬和有毒有害物質(zhì)，如果不能妥善處理處置，將會(huì)造成二次污染和資源浪費(fèi)。然而，長期以來我國在污泥處理處置方面存在設(shè)施建設(shè)滯后、監(jiān)管體系不完善、資金投入不足等問題。昆明市是云南省省會(huì)，肩負(fù)著打造生態(tài)文明建設(shè)排頭兵和“美麗中國”典范城市的重任。然而，昆明市生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作還面臨不少困難和挑戰(zhàn)，短板之一就是污泥尚未全部妥善處理處置。以往對昆明市污泥處理處置的研究主要集中在泥質(zhì)分析和處理處置技術(shù)方案的可行性方面，鮮有從技術(shù)可行性、環(huán)境友好性、經(jīng)濟(jì)合理性、管理有效性等方面對污泥處理處置全過程開展的綜合分析研究。本文從多個(gè)維度分析昆明市污泥處理處置現(xiàn)狀和存在問題，提出具有針對性和可行性的對策建議。
01 昆明市城鎮(zhèn)污水處理廠污泥泥量泥質(zhì)分析
1.1 泥量現(xiàn)狀及預(yù)測
截至2020年末，昆明市共有38座城鎮(zhèn)生活污水處理廠，日產(chǎn)污泥1 059 t，其中昆明市主城區(qū)已建成投產(chǎn)13座城鎮(zhèn)生活污水處理廠，污泥產(chǎn)生量824 t/d，約占全市的77.8%。
2011至2020年昆明主城城鎮(zhèn)生活污水處理廠污水處理量呈上升趨勢，2015年起污水處理廠處于超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，污泥產(chǎn)生量隨著污水處理量波動(dòng)上升。2011至2020年污泥產(chǎn)生量增加了25.6%；主城各廠平均產(chǎn)泥系數(shù)為1.08~1.47 t DS/萬m³，呈下降的趨勢，2017至2019年平均產(chǎn)泥系數(shù)為1.20 tDS/萬m³。
2020年第一、三、六、七八、九、十三等水質(zhì)凈化廠完成了尾水提標(biāo)改造，以昆明市第一水質(zhì)凈化廠為例，提標(biāo)改造后產(chǎn)泥系數(shù)較原產(chǎn)泥系數(shù)增加了11.6%，結(jié)合昆明市近期對污水處理廠的提標(biāo)改造計(jì)劃，預(yù)測主城實(shí)施提標(biāo)改造的污水處理廠產(chǎn)泥系數(shù)為1.34 tDS/萬m³，同時(shí)考慮“十四五”期間污水處理廠的規(guī)模、源頭減量工程實(shí)施等情況，預(yù)測2025年昆明市主城城鎮(zhèn)污水處理廠污泥產(chǎn)生量約1 208 t/d。
1.2 泥質(zhì)現(xiàn)狀及適宜的處置方式
昆明市污泥泥質(zhì)檢測指標(biāo)主要為重金屬和營養(yǎng)指標(biāo)兩類，包括含水率、pH、總鎳、總鋅、總銅、總砷、總汞、總鉛、總鉻、總鎘、有機(jī)質(zhì)、總養(yǎng)分等。2017至2019年昆明主城水質(zhì)凈化廠的泥質(zhì)特征見表1。
表1 昆明市主城水質(zhì)凈化廠的污泥特征
昆明市各污水處理廠出廠污泥的pH、有機(jī)質(zhì)、氮磷鉀含量等指標(biāo)基本都能滿足污泥資源化利用要求，主要超標(biāo)因子為重金屬鎘、砷、汞、鋅。其中鎘超標(biāo)較為常見，與孫建升等（2020）的研究結(jié)果一致。與南昌市相比，昆明市污泥有機(jī)質(zhì)含量和總養(yǎng)分較高，但重金屬中的鎘、砷、汞、鋅也較高。
2017至2019年10次檢測（2017年2次，2018年4次、2019年4次）昆明主城各城鎮(zhèn)污水處理廠鎘、鋅、汞、砷泥質(zhì)特征見圖1，不同污水處理廠泥質(zhì)有顯著區(qū)別，宜進(jìn)行分質(zhì)處理處置。其中第一、二、五、六、七（八）、十水質(zhì)凈化廠污泥泥質(zhì)最好，除農(nóng)用A級泥質(zhì)不滿足以外，其余處置途徑均適用；第四、十一水質(zhì)凈化廠污泥泥質(zhì)較好，除農(nóng)用A級、園林綠化（酸性土壤）、土地改良（酸性土壤）泥質(zhì)不滿足以外，其余處置途徑均適用；第三水質(zhì)凈化廠污泥除農(nóng)用A級、農(nóng)用B級、園林綠化（酸性土壤）、土地改良（酸性土壤）泥質(zhì)不滿足以外，其余處置途徑均適用；第九水質(zhì)凈化廠污泥可通過污泥焚燒處置，或進(jìn)一步處理后水泥窯協(xié)同處置。
圖1 近3年昆明市主城各城鎮(zhèn)污水處理廠鎘、鋅、汞、砷泥質(zhì)特征
02 昆明市城鎮(zhèn)污水處理廠污泥泥量泥質(zhì)分析
2.1 昆明市污泥處理處置歷程
昆明市污泥處理處置經(jīng)歷了逐步規(guī)范化的過程。2015年以前，昆明主城污水處理廠產(chǎn)生的污泥主要依托昆明市東郊、西郊兩個(gè)生活垃圾填埋場混合填埋。2017年“昆明主城污水處理廠污泥處理處置工程搬遷項(xiàng)目”完工。該項(xiàng)目屬于昆明市第一座無害化污泥處理處置項(xiàng)目，項(xiàng)目采用“厭氧消化+脫水熱干化”工藝，設(shè)計(jì)處理規(guī)模500 t/d。
由于污泥處理能力不足，《滇池流域水環(huán)境保護(hù)治理“十三五”規(guī)劃（2016-2020）》中規(guī)劃建設(shè)昆明市污水處理廠污泥處理處置工程，設(shè)計(jì)規(guī)模為700 t/d，規(guī)劃投資5億元，選址位于富民工業(yè)園區(qū)現(xiàn)有搬遷項(xiàng)目旁。
2018年，因污泥處理項(xiàng)目推進(jìn)不力被責(zé)令整改以后，昆明市編制了《昆明市污泥處理處置專項(xiàng)規(guī)劃》，同時(shí)對擬建的“十三五”規(guī)劃項(xiàng)目重新研究，對技術(shù)路線進(jìn)行了反復(fù)論證，最終本著“生態(tài)優(yōu)先、保護(hù)環(huán)境、資源利用、因地制宜”的原則，提出了“1+N方案”。其中，“1”代表新建200 t/d昆明市城鎮(zhèn)污水處理廠污泥林業(yè)基質(zhì)土資源化利用示范工程，該項(xiàng)目采用好氧發(fā)酵工藝，選址位于昆明市晉寧區(qū)昆陽磷礦1號采區(qū)，產(chǎn)品擬用于磷礦山生態(tài)修復(fù)、林業(yè)、園林綠化種植及有機(jī)肥生產(chǎn)；“N”代表社會(huì)化采購的污泥處理處置項(xiàng)目，優(yōu)先選擇資源化利用的技術(shù)路線，兼顧價(jià)優(yōu)者得的市場競爭機(jī)制，達(dá)到昆明市污泥處理處置管理要求的，經(jīng)昆明市行政主管部門審批備案，符合一個(gè)納入一個(gè)。目前可納入的“N”包括：①華新水泥（富民）有限公司水泥窯資源化利用干化污泥項(xiàng)目（干化+建材利用，240 t/d）；②昆明旭學(xué)建筑勞務(wù)有限公司利用城市脫水污泥進(jìn)行林業(yè)土壤改良項(xiàng)目（好氧發(fā)酵+土地利用，100 t/d）；③云南龍氏肥業(yè)有限公司有機(jī)固廢無害化及資源化利用項(xiàng)目（好氧發(fā)酵+土地利用，236 t/d）。
目前，昆明市已經(jīng)形成了一種政府主導(dǎo)、社會(huì)參與的污泥處理處置模式。昆明市污泥處理處置設(shè)施規(guī)模為1 276 t/d，其中建材利用740 t/d（占58%），土地利用536 t/d（占42%），已經(jīng)具備了污水處理廠污泥全部妥善處理處置的能力。
2.2 昆明市污泥處理處置路徑分析
污泥處理處置應(yīng)符合“安全環(huán)保、循環(huán)利用、節(jié)能降耗、因地制宜、穩(wěn)妥可靠”的原則。污泥處置路徑的選擇應(yīng)綜合考慮泥質(zhì)特征及當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境狀況、社會(huì)經(jīng)濟(jì)情況、可利用的社會(huì)資源等方面。目前國內(nèi)各主要城市對污泥處理處置技術(shù)路線的選擇都是因地制宜，采取多元化處置方式，其中北京、南寧等以土地利用為主，武漢、重慶等以建材利用為主，上海、廣州等以焚燒為主。
結(jié)合昆明實(shí)際，利用SWOT分析方法，綜合分析四類污泥處置路徑的優(yōu)勢（S）、劣勢（W）、機(jī)遇（O）和挑戰(zhàn)（T）。各種污泥處置路徑各有利弊，但污泥焚燒選址困難，目前在昆明市沒有可行性，同時(shí)考慮到昆明市高標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)生態(tài)環(huán)境的要求，昆明市污泥處置應(yīng)以資源化利用為原則，采用土地利用和建材利用并行的處置路徑，填埋處置為應(yīng)急措施。同時(shí)，應(yīng)通過污水處理廠源頭減量提質(zhì)、全市域全過程優(yōu)化調(diào)控、上下游產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈接模式構(gòu)建等保障措施，實(shí)現(xiàn)污泥的“減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化”。
2.3 昆明市污泥處理處置現(xiàn)狀及趨勢
“水十條”提出“地級及以上城市污泥無害化處理處置率要求于2020年底前達(dá)到90%以上”的要求。參考《城鎮(zhèn)污水處理工作考核暫行辦法》附件中污泥處置的評分細(xì)則計(jì)算無害化率，即資源化利用（土地利用、建材利用）按100%、焚燒90%、達(dá)衛(wèi)生填埋標(biāo)準(zhǔn)填埋70%、其他處置（含應(yīng)急處置）30%。近年來（見圖2），昆明市污泥處理處置方式逐漸從填埋和應(yīng)急處置為主轉(zhuǎn)變?yōu)橥恋乩煤徒ú睦脼橹�，污泥無害化處理處置率逐年提高，2020年無害處置率達(dá)95.94%，達(dá)到“水十條”目標(biāo)要求。
表2 各種處理處置技術(shù)方案的SWOT分析
圖2 2017至2020年昆明市污泥處理處置情況
03 昆明市污泥管理現(xiàn)狀和處理處置成本分析
3.1 昆明市污泥管理現(xiàn)狀
目前昆明市污泥處理處置的行政主管部門在滇池流域內(nèi)為昆明市滇管局，在滇池流域外為昆明市住建局，其他部門在各自職責(zé)范圍內(nèi)配合做好污泥處理處置相關(guān)工作。城鎮(zhèn)生活污水處理廠運(yùn)營單位應(yīng)對污水處理過程產(chǎn)生的污泥承擔(dān)處理處置主體責(zé)任，對污泥出廠、運(yùn)輸、貯存、計(jì)量、處理、處置實(shí)施全過程管理。污泥處理處置設(shè)施運(yùn)營單位負(fù)責(zé)污泥的安全處理處置。
為規(guī)范污泥處理處置管理，昆明市建立了一套污泥處理處置地方標(biāo)準(zhǔn)體系，包括《城鎮(zhèn)污泥處理廠污泥處理處置規(guī)范》《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置項(xiàng)目環(huán)保驗(yàn)收技術(shù)指南》《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置企業(yè)環(huán)保檢查技術(shù)指南》《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 土地利用技術(shù)規(guī)范》等，分別從污染源頭、過程、末端明確污泥處理處置環(huán)境監(jiān)管要求，有助于規(guī)范污泥的處理處置工作。目前昆明市已按照地方標(biāo)準(zhǔn)要求，污泥產(chǎn)生、運(yùn)輸、處理和處置實(shí)行同樣式三聯(lián)單管理，同時(shí)建設(shè)了污泥運(yùn)輸調(diào)度管理平臺，通過信息化手段，實(shí)現(xiàn)污泥產(chǎn)生、過磅、運(yùn)輸、處置的全過程信息化管理，基本做到了污泥“來源可溯、軌跡可循、去向可查”。
3.2 昆明市污泥處理處置成本分析
據(jù)統(tǒng)計(jì)，昆明市目前共有宜良紅獅環(huán)保科技有限公司水泥窯協(xié)同處置項(xiàng)目、華新水泥（富民）有限公司水泥窯資源化利用項(xiàng)目兩個(gè)建材利用處置點(diǎn)，昆明市城鎮(zhèn)污水處理廠污泥林業(yè)基質(zhì)土資源化利用示范工程、昆明旭學(xué)建筑勞務(wù)有限公司利用城市脫水污泥進(jìn)行林業(yè)土壤改良項(xiàng)目、云南龍氏有機(jī)固廢無害化及資源化利用項(xiàng)目三個(gè)土地利用處置點(diǎn)。各處置點(diǎn)的運(yùn)行成本也高低不一，建材利用運(yùn)行成本為388~680元/t濕污泥，土地利用運(yùn)行成本為320~490元/t濕污泥，與國內(nèi)其他城市相比處于中間水平（見表3）。
表3 昆明市與國內(nèi)其他城市處理處置成本對比分析
根據(jù)目前昆明市各處置點(diǎn)的運(yùn)行成本，并結(jié)合其前端處理項(xiàng)目的運(yùn)行成本、運(yùn)輸成本等，測算得出建材利用處理處置成本約為561元/t濕污泥，土地利用處理處置成本約為575元/t濕污泥。按產(chǎn)泥系數(shù)將污泥處理處置成本折算到噸污水處理費(fèi)中，則建材利用處理處置成本為0.33 元/m³污水，土地利用處理處置成本為0.34元/m³污水。
04 昆明市污泥處理處置存在問題及對策建議
4.1 存在問題
（1）污泥處理處置路徑還需進(jìn)一步優(yōu)化。一是污泥應(yīng)急處置場地難以落實(shí)。污泥填埋項(xiàng)目“鄰避效應(yīng)”突出，縣（市）區(qū)政府出于自身環(huán)境監(jiān)管和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展考慮多持反對意見，應(yīng)急填埋處置場地難以落實(shí)，將導(dǎo)致昆明市污泥處理處置沒有應(yīng)急場所，抵御風(fēng)險(xiǎn)的能力較弱。二是處理處置路徑的選擇尚未考慮碳中和的新要求和新趨勢。污泥處理處置路徑的選擇是多目標(biāo)決策的問題，然而目前昆明市污泥處理處置路徑選擇是主要考慮環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)管控和處理處置成本控制，未能充分銜接國家提出的碳中和戰(zhàn)略。
（2）部分污水處理廠的泥質(zhì)還存在重金屬較高的問題。昆明市第三、九水質(zhì)凈化廠污泥長期以來鎘、汞、砷等重金屬含量較高，不能滿足農(nóng)業(yè)、園林綠化及土地改良等土地利用泥質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，其中近三年九廠鎘含量可高達(dá)72.6 mg/kg，不滿足任何資源化利用泥質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求，重金屬超標(biāo)是制約其污泥后續(xù)處置的主要因子。
（3）污泥管理水平有待進(jìn)一步提高。一是污泥處理處置主體責(zé)任及相關(guān)方職責(zé)尚未明確。昆明市雖發(fā)布了一系列污泥處理處置的地方標(biāo)準(zhǔn)，但主體責(zé)任及相關(guān)方職責(zé)尚未明確，不利于污泥處理處置各項(xiàng)工作規(guī)范化進(jìn)行。二是尚未實(shí)施信息公開。昆明市正在推進(jìn)污泥處理處置信息化管理，但尚未實(shí)施信息公開，社會(huì)公眾參與度不高。
（4）社會(huì)化污泥處理處置監(jiān)管有待加強(qiáng)。針對社會(huì)化污泥處理處置服務(wù)供應(yīng)商的長效管理機(jī)制不健全，管理手段缺乏，應(yīng)急處置能力不足，仍然存在污泥不能全部妥善處理處置的風(fēng)險(xiǎn)。污泥處理處置的地方標(biāo)準(zhǔn)體系仍需完善，缺乏土地利用污泥產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，盡管地方標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》明確提出污泥土地利用項(xiàng)目應(yīng)開展環(huán)境本底監(jiān)測、地下水和土壤環(huán)境跟蹤監(jiān)測，但對于分散的污泥產(chǎn)品使用活動(dòng)還缺少監(jiān)管。
（5）污泥處理處置資金缺口大，急需建立完善污泥處理處置費(fèi)的收費(fèi)及支付機(jī)制。2020年12月，昆明市發(fā)展和改革委員會(huì)發(fā)布了《關(guān)于調(diào)整主城區(qū)供水價(jià)格的通知》，居民生活水價(jià)由原來的3.45元/m³調(diào)整為4.2元/m³，但其中污水處理費(fèi)用未進(jìn)行調(diào)整，仍為1元/m³。經(jīng)測算，目前昆明市污泥處理處置費(fèi)用約為0.33元/m³污水，合2.2 億元/年。昆明市暫未建立污泥處理處置價(jià)格補(bǔ)償機(jī)制，隨著國家生態(tài)文明建設(shè)、污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)等一系列政策的出臺，污泥處理處置的要求將越來越高，急需建立污泥處理處置綠色價(jià)格機(jī)制。
4.2 對策建議
（1）進(jìn)一步優(yōu)化污泥處理處置路徑，加快建設(shè)污泥應(yīng)急處置點(diǎn)。考慮不同處理處置路徑的碳排放差異，在碳中和的背景下進(jìn)一步優(yōu)化昆明市污泥處理處置路徑�？紤]泥質(zhì)特征和處置能力，建立分質(zhì)分配的污泥處理處置方案。市級統(tǒng)籌污泥處理處置設(shè)施建設(shè)，充分考慮污泥處置點(diǎn)所在轄區(qū)環(huán)境管理成本的增加和發(fā)展機(jī)會(huì)成本的損失，建立生態(tài)補(bǔ)償制度，平衡各相關(guān)方利益。加快推進(jìn)污泥應(yīng)急處置點(diǎn)建設(shè)，結(jié)合五采區(qū)修復(fù)工程，選址建設(shè)一處污泥應(yīng)急填埋場，采取防滲措施，按照Ⅱ類一般工業(yè)固廢填埋場標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。鼓勵(lì)通過技術(shù)改造，使污泥含水率滿足后續(xù)處理處置的需求，新建城鎮(zhèn)污水處理廠應(yīng)當(dāng)在廠內(nèi)同步建設(shè)污泥處理設(shè)施，有條件的改擴(kuò)建污水處理廠宜同步建設(shè)污泥處理設(shè)施，使出廠污泥含水率不大于60%。
（2）加強(qiáng)源頭監(jiān)管，確保污水處理廠進(jìn)水重金屬不超標(biāo)。針對第三、九等的污水處理廠開展重金屬污染溯源，對服務(wù)范圍內(nèi)的河流、管網(wǎng)、企業(yè)開展排查；加強(qiáng)源頭監(jiān)管、杜絕私接偷排、確保企業(yè)廢水達(dá)到《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 31962-2015）后方可排入城市污水管網(wǎng)，確保污水處理廠進(jìn)水重金屬不超標(biāo)；污水處理廠運(yùn)營單位加強(qiáng)污水進(jìn)出水和污泥的重金屬污染監(jiān)測，確保污水處理廠正常運(yùn)行，確保水質(zhì)達(dá)標(biāo)安全排放。
（3）制定昆明市污泥處理處置管理辦法，提高管理水平。為加強(qiáng)昆明市污泥處理處置工作規(guī)范化管理，建議制定昆明市污泥處理處置管理辦法，明確污水處理廠運(yùn)營單位對污泥處理處置的主體責(zé)任和市級相關(guān)部門的監(jiān)督、指導(dǎo)責(zé)任；實(shí)施信息公開，強(qiáng)化社會(huì)監(jiān)督，定期向社會(huì)公開發(fā)布污水處理廠污泥產(chǎn)生、處理處置信息，保障公眾知情權(quán)。
（4）建立社會(huì)化污泥處理處置長效監(jiān)管機(jī)制，出臺污泥產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。建立社會(huì)化污泥處理處置長效管理機(jī)制，保障企業(yè)的權(quán)利和義務(wù)對等，首先給予合理利潤的價(jià)格，利用稅收等優(yōu)惠政策提高企業(yè)的積極性，其次對企業(yè)進(jìn)行培訓(xùn)和普法，完善生態(tài)環(huán)境污染損害賠償制度，促進(jìn)行業(yè)良性發(fā)展。出臺污泥產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，對污泥產(chǎn)品分散式利用提出監(jiān)督管理的要求；加強(qiáng)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防范，污泥填埋、土地利用處置的，應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范進(jìn)行跟蹤監(jiān)測。
（5）加大資金投入，完善價(jià)格機(jī)制。加大對污泥處理處置設(shè)施建設(shè)的資金投入力度，建立創(chuàng)新投融資和運(yùn)營機(jī)制，鼓勵(lì)社會(huì)資本參與污泥處理處置設(shè)施的投資、建設(shè)和運(yùn)營；適當(dāng)提高污水處理收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，將污泥處置費(fèi)納入城鎮(zhèn)污水處理成本和處理費(fèi)征收標(biāo)準(zhǔn)核定，污泥處理處置費(fèi)用不低于0.33 元/m³污水；開展資源綜合利用認(rèn)定，確保符合條件的污泥處置單位享受國家有關(guān)稅收和上網(wǎng)電價(jià)等方面的優(yōu)惠政策。
原標(biāo)題:昆明市污泥處理處置現(xiàn)狀及對策
