泥十條:正本清源-未來20年污泥產(chǎn)業(yè)路徑預(yù)判
污泥綠皮書20周年紀(jì)·泥十條
E20環(huán)境平臺
研究團隊
張辰、傅濤、杭世珺、王洪臣、王凱軍、戴曉虎、張韻
讓市政污泥正本清源
回歸生態(tài)泥的價值源點
前言2004年,當(dāng)時的清華大學(xué)環(huán)境系和中國水網(wǎng)聯(lián)合主辦了第一期水業(yè)高級技術(shù)沙龍,形成了第一本中國水業(yè)技術(shù)綠皮書《污泥處理處置的認識誤區(qū)與控制對策》,開創(chuàng)了市政污泥話題先河,預(yù)測了污泥問題的未來,促進了污泥責(zé)任的落實。
本文是對20年前污泥話題的延續(xù),力圖從辯證關(guān)系中讓市政污泥正本清源、回歸價值,以期從前沿技術(shù)實踐中探尋市政污泥的生態(tài)文明解決之道。
01 生態(tài)文明視角下的市政污泥需要正本清源
當(dāng)前被劃歸到環(huán)境污染治理范疇的污泥,其實經(jīng)歷了身份與功能的轉(zhuǎn)變:
第一階段是屬性轉(zhuǎn)變,強調(diào)責(zé)任。社會開始將市政污泥視為一種污染物,處理處置是政府應(yīng)盡的責(zé)任,開啟了市政污泥處置的專業(yè)化和工程化時代。2004年以前,市政污泥被普遍視為有機資源而非污染,直接還田利用,并不是政府責(zé)任。隨著規(guī)模上升,當(dāng)時的污泥綠皮書,對比國際經(jīng)驗,前瞻的預(yù)判污泥不處理會有嚴(yán)重的環(huán)境問題,呼吁政府是市政污泥處置責(zé)任主體,后來各地出現(xiàn)的污泥污染公共事件印證了這一判斷,提升了對市政污泥認知,之后的一系列社會事件驅(qū)動了市政污泥責(zé)任落實和市場化發(fā)展。
第二階段是探索路徑,強調(diào)技術(shù)。污泥主體責(zé)任落實涉及技術(shù)選擇,為尋求經(jīng)濟適用的技術(shù)路線,快速填補了技術(shù)短板和處理能力的不足,形成工藝多樣、協(xié)同為主的局面。當(dāng)市政污泥需要全部妥善處置,資金不足、技術(shù)不成熟等問題突顯,中國快速學(xué)習(xí)國外的經(jīng)驗和技術(shù),多樣技術(shù)在國內(nèi)應(yīng)用實踐。為了兼顧經(jīng)濟性,探索利用其他成熟項目協(xié)同處置,從協(xié)同垃圾填埋到協(xié)同水泥窯、火電廠、垃圾焚燒,大部分市政污泥被協(xié)同處置。
當(dāng)下進入第三階段是性質(zhì)回歸,需要正本清源,重新認知市政污泥,從系統(tǒng)化角度推動污泥的價值化再回歸。在綠色低碳、高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略之下,經(jīng)濟進入深度轉(zhuǎn)型期,資金壓力陡增,粗放管理已不能滿足新的預(yù)期,市政污泥管理與服務(wù)的尺度要進一步細化。面對新變化、新要求,需要從生態(tài)文明和“兩山理論”發(fā)展觀重新審視污泥問題,讓市政污泥重回生態(tài)價值本底,從社會循環(huán)和自然循環(huán)的實踐中系統(tǒng)化、價值化的再回歸。這會對污泥處理處置主流技術(shù)工藝有深遠影響,也是對未來產(chǎn)業(yè)方向的引導(dǎo)與預(yù)判。
市政污泥的正本清源就是從性質(zhì)源頭認清污泥本質(zhì)。
02 市政污泥的無害化責(zé)任主要體現(xiàn)在穩(wěn)定化
污水處理近20年的快速發(fā)展,已經(jīng)成為最重要的環(huán)境公共服務(wù),市政污泥是污水處理發(fā)展的必然,也是環(huán)境公共服務(wù)專業(yè)化的延展。
市政污泥穩(wěn)定化過程是污水處理的一部分,要將污水處理進行到底,必要將污泥處理處置進行到底,市政污泥穩(wěn)定化則是污水處理的責(zé)任延續(xù),國家已經(jīng)頒布了污泥穩(wěn)定化相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。無害化是環(huán)境治理各細分領(lǐng)域統(tǒng)一目標(biāo),聚焦到市政污泥,穩(wěn)定化本身就是無害化過程,也是夯實市政污泥資源價值的過程。沒有穩(wěn)定化處置的市政污泥會危害生態(tài)安全,而穩(wěn)定化之后通過技術(shù)創(chuàng)新生產(chǎn)市政污泥衍生品,拓寬了市政污泥產(chǎn)業(yè)利用的路徑。
03 穩(wěn)定化的市政污泥不是污染物,是生態(tài)元素,應(yīng)稱為“生態(tài)泥”
市政污泥是指處理生活污水所產(chǎn)生的泥,不包含影響泥質(zhì)的重污染工業(yè)廢水,不含重金屬等工業(yè)污染物。生活污水產(chǎn)生的泥是人類生活排放物質(zhì)的衍生物,有機質(zhì)富集,更是基于生物活性物質(zhì)循環(huán)的生態(tài)元素。市政污泥要從源頭正名,必須從性質(zhì)上正名,穩(wěn)定化的市政污泥具備生態(tài)功能、社會資源功能,不是污染物而是一種生態(tài)泥,國際上也將“sludge”改稱為“biosolids”,意為從廢水處理中取得的生物固體。
生態(tài)泥是生態(tài)元素,豐富了生態(tài)文明的本底組成,提供碳氮磷的物質(zhì)循環(huán),可替代化工肥料,從而減少碳排放總量。同時,生態(tài)泥組成元素與人類生活同源,具有更高階的產(chǎn)業(yè)價值。
定義生態(tài)泥也是對泥質(zhì)分類管理的升級,不應(yīng)與重污染工業(yè)污泥或混合污泥相提并論。當(dāng)前對泥質(zhì)管理比較粗放,影響了后端的處置利用,泥質(zhì)管理“一刀切”看似省錢省心,實則增加全過程成本。泥質(zhì)精細化管理就如同“庖丁解牛”,不同組分適用于不同的價值化路徑,才能實現(xiàn)穩(wěn)定高質(zhì)的價值化。
04 基于全過程的系統(tǒng)施治是生態(tài)泥回歸的核心原則
生態(tài)泥處置利用是城市水環(huán)境系統(tǒng)的一環(huán),其來源的生活污水處理本身是一套復(fù)雜的生化系統(tǒng),服務(wù)于城市水環(huán)境大系統(tǒng),包括了收集管網(wǎng)系統(tǒng)、雨水系統(tǒng)、污水處理系統(tǒng)、污泥處置系統(tǒng)、產(chǎn)物循環(huán)利用系統(tǒng)等。由這個復(fù)雜系統(tǒng)運行過程產(chǎn)生的生態(tài)泥處置利用是大系統(tǒng)運行中的局部問題,要以系統(tǒng)化思維來規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)和管理,對相關(guān)參與主體系統(tǒng)性考量,因為各系統(tǒng)對泥質(zhì)和價值都有決定性影響。
生態(tài)泥的價值回歸要以終為始、循環(huán)閉合。生活污水處理不是終點,生態(tài)泥處置利用也不是終點,它們都是城市環(huán)境服務(wù)的一環(huán),是大生態(tài)循環(huán)的一環(huán)。要實現(xiàn)生態(tài)泥循環(huán)穩(wěn)定的價值化,就要向前端溯源,向后端延展。污水處理的終點是生態(tài)泥的起點,生態(tài)泥的終點是下一個產(chǎn)業(yè)鏈的起點,水質(zhì)決定泥質(zhì)、泥質(zhì)決定了價值也決定了產(chǎn)業(yè)化路徑。
05 污水處理的進水管控是保障生態(tài)泥回歸本源的前提