全球最大項目落地！污泥焚燒憑啥成為國內(nèi)主流工藝？
環(huán)保圈
垃圾處理
摘要：十年以前，有人問我市政污泥應該怎么處理？我會優(yōu)先推薦污泥堆肥、厭氧消化，因為這是傳統(tǒng)技術(shù)，成熟、循環(huán)、可持續(xù)。
作品來源：環(huán)保圈
作者：凱叔
全球最大污泥單獨焚燒項目落地
污泥焚燒成為國內(nèi)污泥主流處理工藝
十年以前，有人問我市政污泥應該怎么處理？我會優(yōu)先推薦污泥堆肥、厭氧消化，因為這是傳統(tǒng)技術(shù)，成熟、循環(huán)、可持續(xù)。地球環(huán)境不就是因為循環(huán)才能持久不衰嗎？不就是因為微生物的作用才能實現(xiàn)自然物質(zhì)循環(huán)嗎？被我們視為有污染的有機固廢，其實是自然界好氧微生物、厭氧微生物的最佳“糧食”。在幾億年的發(fā)展中，地球正是靠著這些好氧微生物、厭氧微生物，才把落葉、動物尸體、食物殘渣、排泄物等有機廢棄物轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的、可以被土壤吸收利用的物質(zhì)，才能實現(xiàn)可持續(xù)循環(huán)。五年以前，有人問我市政污泥應該怎么處理？我會推薦他們首先選擇協(xié)同焚燒處理。對于發(fā)達城市，我還會建議他們選擇單獨焚燒處理。2010年以來，國家開始重視市政污泥處理處置。經(jīng)過十幾年的發(fā)展，污泥處理技術(shù)從“百花齊放”逐漸轉(zhuǎn)變成“一枝獨秀”。從“污泥堆肥、厭氧消化+土地利用”為主的技術(shù)路線，逐漸轉(zhuǎn)化成“干化、減量+協(xié)同焚燒、單獨焚燒”為主。今年5月，公眾號“奔跑的環(huán)保人”發(fā)表文章《世界最大污泥單獨焚燒項目——東莞》，閱讀量達到10萬+，正說明了大家對污泥焚燒的高度關(guān)注。據(jù)粗略估計，國內(nèi)有40多個污泥單獨焚燒項目，其中50%以上的項目是2020年以后開始啟動或投運的，而且單個項目的日處理規(guī)模動輒幾百噸，高則幾千噸。比如東莞污泥焚燒項目，設計處理能力項目一期規(guī)模2000噸/天（60%含水率），以80%含水率計，項目總規(guī)模5400噸/天，一期規(guī)模4000噸/天，是目前全球最大的污泥單獨焚燒項目。除此之外，上海、深圳、南京、常州、成都、青島、天津等地也都建設了大規(guī)模污泥單獨焚燒項目。事實上，污泥經(jīng)過脫水、干化后送到垃圾焚燒廠、燃煤電廠、水泥廠進行協(xié)同焚燒處理，早已成為各大城市重要的處理處置方式，或應急處理方式。比如，焚燒有可能產(chǎn)生二噁英類物質(zhì)，有致癌毒性，在環(huán)境中很難自然降解消除，因此，不管是垃圾焚燒還是污泥焚燒，都面臨嚴重的“鄰避效應”，廣大居民往往“聞燒色變”，包括發(fā)達國家也都經(jīng)歷過這樣的問題。政府為了解決這個問題也是費盡周折，像日本東京的武藏野垃圾焚燒廠，迫于民眾壓力，最終選址定在了市府對面，與政府隔路相對。
除此以外，污泥焚燒投資高、運營費用高、運營難度大，都是制約污泥焚燒發(fā)展的主要原因，有很多建設單位坦言：想燒但燒不起！那么，為什么現(xiàn)在污泥焚燒卻成為各大城市的主流污泥處理路線了呢？
雖然貴，但不得不用
污泥焚燒為何成為主流技術(shù)路線？
2011年，國家發(fā)布《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置技術(shù)指南（試行）》，曾經(jīng)給出幾條污泥處理的指導路線，讓地方遵循“因地制宜”的原則妥善選擇合適的技術(shù)路線和工藝。在十多年的發(fā)展過程中，污泥處理處置也從填埋為主，轉(zhuǎn)向“厭氧消化或好氧發(fā)酵后進行土地利用”為主，現(xiàn)在又轉(zhuǎn)向“協(xié)同焚燒、干化焚燒”為主。之所以發(fā)生上面的轉(zhuǎn)變，有政策原因，也有出路問題，還有需求變化等因素。1、填埋場飽和、環(huán)保督察倒逼地方不得不加強污泥處理處置國家很早就提出了污泥處理處置的相關(guān)要求政策，因各地發(fā)展不同、現(xiàn)狀不同，在落實時難易程度不同，為了保證污泥能穩(wěn)妥處理，減少污染，一些“過渡”政策應運而生。2010年，原環(huán)保部辦公廳《關(guān)于加強城鎮(zhèn)污水處理廠污泥污染防治工作的通知》環(huán)辦[157]號文要求：污水處理廠以貯存（即不處理處置）為目的降污泥運出廠界的，必須降污泥脫水至含水率50%以下。
隨后，投資少、運行費用低的“板框加石灰深度脫水+外運填埋場”成了主流的處理處置技術(shù)路線，大量的污泥經(jīng)過深度脫水后送往填埋場，但這也限制了污泥堆肥（污泥好氧發(fā)酵）、厭氧消化的發(fā)展。這個階段，進行污泥焚燒的更是少之又少。不過，隨著城鄉(xiāng)環(huán)衛(wèi)一體化的發(fā)展，城鄉(xiāng)垃圾收運量大幅增加，填埋場不堪重負，導致各地均出現(xiàn)了垃圾無處可去的境地，更不可能再接收污泥，多地面臨污泥無處可去的尷尬境地。近幾年，環(huán)保督察的污泥違法傾倒事件越來越多，也正說明污泥處理處置的急迫性，這也讓地方不得不重視污泥處理處置的問題。2021年1月，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《關(guān)于廢止、修改部分生態(tài)環(huán)境規(guī)章和規(guī)范性文件的決定》，決定對老的《關(guān)于加強城鎮(zhèn)污水處理廠污泥污染防治工作的通知(環(huán)辦〔2010〕157號)》予以廢止。2022年國家發(fā)改委、住建部、生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合印發(fā)《污泥無害化處理和資源化利用實施方案》，也提出逐步限制污泥填埋規(guī)模。2、污泥堆肥后的產(chǎn)品無處可去，導致污泥堆肥廠舉步維艱和污泥填埋同步發(fā)展的還有污泥堆肥技術(shù)路線（也叫污泥好氧發(fā)酵），在2010年開始陸續(xù)有幾個代表性項目進行建設，包括鄭州、秦皇島、長春、上海、唐山等地均建設了規(guī)模較大的污泥堆肥廠。在隨后的10年時間里，污泥堆肥項目一直在穩(wěn)步發(fā)展。對于規(guī)模較小、單純的市政污水處理廠而言，污泥量較少、污泥重金屬不超標，是適合采用污泥堆肥工藝路線進行處理的。經(jīng)過高溫好氧發(fā)酵處理后，污泥中的有機物被降解實現(xiàn)了穩(wěn)定化；發(fā)酵產(chǎn)生的高溫又可以對污泥進行滅菌殺活，同時蒸發(fā)水分實現(xiàn)污泥減量。污泥發(fā)酵后的產(chǎn)品性狀、指標和有機肥一致，進行土地利用是很好的一種實現(xiàn)污泥減量化、穩(wěn)定化、資源化的途徑。但是，在實際執(zhí)行過程中，老百姓不認可污泥有機肥，擔心仍然存在污染，導致污泥有機肥的銷路很差、產(chǎn)值很低。同時，相關(guān)部門對污泥有機肥的使用也缺少支持，導致污泥產(chǎn)品沒有出路，往往是經(jīng)過發(fā)酵處理后又送去填埋場，或者另外找地方處置。為污泥堆肥產(chǎn)品找出路，成了污泥堆肥廠最大的煩惱。除此以外，堆肥廠的環(huán)境差、臭味大、臭氣腐蝕性強，發(fā)酵過程需要添加秸稈等輔料的價格也較高，導致堆肥廠及周邊衛(wèi)生環(huán)境差、設備故障率高、運行費用高，給運營單位帶來不少麻煩。3、禁止污泥作為原料生產(chǎn)有機肥，成為壓垮污泥堆肥的最后一根稻草2021年，農(nóng)業(yè)部新的有機肥標準《有機肥料》NY525-2021開始實施，標準明確規(guī)定：禁止選用粉煤灰、鋼渣、污泥、生活垃圾、含外來入侵物種的物料和發(fā)來法規(guī)禁止的物料等存在安全隱患的禁用類原料生產(chǎn)有機肥。土地利用包括農(nóng)用、綠化、草地、土壤改良、土壤修復、礦山修復等等。污泥禁做有機肥，并沒有禁止進行土地利用。但是大眾本就對污泥有機肥心存疑慮，禁用標準一出，更是雪上加霜，成為了壓垮污泥堆肥的最后“一根稻草”。最近幾年，新增污泥項目明顯減少。4、污泥厭氧消化不能根本解決污泥出路問題，沼液也無處可去厭氧消化技術(shù)因其低碳、環(huán)保、循環(huán)可持續(xù)性，成為各國重要的有機固廢處理工藝。放眼全球，畜禽糞便、餐廚垃圾、市政污泥等領域厭氧消化都是主流處理工藝。甚至于日本東京的污泥焚燒廠，焚燒前也是先進行厭氧消化處理提取甲烷后再去焚燒的。所以，在污泥處理一開始，厭氧消化就是主推的處理工藝，北京、大連、青島、西安、無錫、濟南等地均上馬了污泥厭氧消化處理廠，后續(xù)各地也建設了很多污泥厭氧消化廠，工藝技術(shù)也是突飛猛進，高溫熱水解、生物水解等技術(shù)革新速度很快。但是，國內(nèi)污泥有機質(zhì)普遍偏低，導致厭氧產(chǎn)生的沼氣量普遍偏低，有些項目還不夠自持加熱所需，這就造就了高投資、低產(chǎn)出的窘境。另外，沼渣的土地利用和污泥有機肥面臨同樣的出路問題。沼液中含有大量的氨氮，不能還田灌溉，而需要經(jīng)過脫氮處理才能達標排放，而生物脫氮技術(shù)還需要投加碳源。前面采用低碳環(huán)保的技術(shù)處理污泥，后端再通過投加碳源、曝氣的非環(huán)保方式處理氨氮，有點“自相矛盾”。而且國內(nèi)污泥含砂量大，設備磨損快、厭氧消化罐內(nèi)易沉積泥砂，導致污泥厭氧消化廠問題頻出。總之，沼渣沼液的出路問題、設備故障率高、運行難度大、沼氣收益低等問題，導致前期建設的污泥厭氧消化廠如今大多處于閑置狀態(tài)。5、“污泥圍城”導致污泥極度減量成為最大需求，污泥焚燒成為“雖貴，但不得不用的技術(shù)路線”在歷經(jīng)了各種技術(shù)路線的嘗試后，大家終歸選擇了能從根本解決污泥出路問題，且能夠穩(wěn)定運行的工藝路線，而不再把投資低、運行費低、資源化作為首選目標。隨著環(huán)保督察力度加大，沒有建設污泥處理中心的地區(qū)、污泥設施運行不穩(wěn)定、處理能力不足的地區(qū)，紛紛采取垃圾焚燒廠、燃煤熱電廠、水泥窯廠協(xié)同處理脫水污泥，臨時解決污泥問題。大家也普遍認可了污泥焚燒是極度減量、解決污泥出路問題的根本技術(shù)路線。對中大城市而言，污泥焚燒成為“雖貴，但不得不用的技術(shù)路線”。2021年，國家發(fā)展改革委、住房城鄉(xiāng)建設部印發(fā)《“十四五”城鎮(zhèn)污水處理及資源化利用發(fā)展規(guī)劃》[發(fā)改環(huán)資〔2021〕827號]，技術(shù)要求指出：鼓勵污泥能量資源回收利用，土地資源緊缺的大中型城市推廣采用“生物質(zhì)利用+焚燒”、“干化+土地利用”等模式，推廣將污泥焚燒灰渣建材化利用。2022年國家發(fā)展改革委、住房城鄉(xiāng)建設部、生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合印發(fā)的《污泥無害化處理和資源化利用實施方案》［發(fā)改環(huán)資(2022)1453號］文件，要求：
到2025年，城市污泥無害化處置率達到90%以上，地級及以上城市達到95%以上，這對各地級市顯然造成了重大壓力。在處理方式上，鼓勵采用厭氧消化、好氧發(fā)酵、干化焚燒、土地利用、建材利用等多元化組合方式處理污泥。人口聚集、經(jīng)濟條件好的地方鼓勵建設集中污泥焚燒設施。
在國家政策的基礎上，各地陸續(xù)出臺污泥無害化處理和資源化利用實施方案等文件。在政策上，國家和地方均提出限制填埋，鼓勵土地利用、焚燒+建材利用兩條路線，對于土地資源緊張、人口密度大、經(jīng)濟條件好的城市鼓勵建設集中污泥焚燒設施。
做好調(diào)研，加強監(jiān)管
污泥焚燒投資成本將進一步降低
污泥焚燒并非有百利無一害的技術(shù)，相反，污泥焚燒的爭議非常大，煙氣的二噁英問題、焚燒灰渣的重金屬問題、高能耗、設備安全、投資高、運行費用高、運行難度大等等，都尚未完全解決，也是一直以來限制污泥焚燒技術(shù)發(fā)展的主要原因。并且，當前的污泥焚燒技術(shù)也存在層次不齊、建設檔次和質(zhì)量不均、設計處理能力和實際處理能力相差較大等各種問題。集中的污泥焚燒廠接收不同水廠的污泥，也存在泥質(zhì)不同、含水率高低、熱值高低不均等問題，對污泥焚燒廠的運行帶來很大挑戰(zhàn)。一方面，建議項目比選和設計階段，做好詳細的項目調(diào)研和成功案例考核，選擇國際、國內(nèi)成熟且穩(wěn)定運行多年的工藝和設備，參考相似案例進行設計。污泥焚燒廠具有規(guī)模大、投資高的特點，一旦建設，將擔負起區(qū)域大量污泥的處理任務，所以應從全生命周期考慮工藝設備的選擇，將設備運行的穩(wěn)定性、安全性、環(huán)保性作為首選參考目標，不能一味地尋求低價。另一方面，環(huán)保等監(jiān)管部門應加強煙氣的檢查，確保煙氣環(huán)保達標、安全。另外，地方政府也應增加或加大對污泥處理費用的補貼，保障污泥焚燒廠的安全達標運營。污泥處理經(jīng)過十多年的發(fā)展，處理路線更加明確，技術(shù)日趨成熟，也積累了更多的運營管理經(jīng)驗，未來幾年，也會還有更多的地級市加入到污泥焚燒的陣營，從而實現(xiàn)土地利用、焚燒+建材利用兩條技術(shù)路線并駕齊驅(qū)的局面。
可以肯定的是，隨著技術(shù)的積累，國產(chǎn)污泥焚燒技術(shù)也會更加成熟，投資成本將進一步降低。
