典型城市市政生活污泥處置現(xiàn)狀及經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

水處理網(wǎng)訊:據(jù)《“十三五”全國(guó)城鎮(zhèn)污水處理及再生利用設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》，截至2015年，我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理能力已達(dá)到2.17億m3/d，城市污水處理率達(dá)到92%，縣城污水處理率達(dá)到85%。一般情況下，處理1萬m3生活污水可產(chǎn)生含水率80%的濕污泥約5~8 t，估算2015年全國(guó)生活污泥產(chǎn)量約為10.85萬～17.36萬t/d（含水率80%，下同），而城市污泥無害化處置率約53%，縣城約24.3%。這意味著每年約2 400萬t的城市污泥去向不明，或直接填埋，或丟棄堆積在山溝農(nóng)田，造成環(huán)境污染，帶來經(jīng)濟(jì)損失。

1 我國(guó)污泥處理處置現(xiàn)狀

1.1 總體概況

截至2017年底，全國(guó)71個(gè)城市共162個(gè)污泥處理處置項(xiàng)目如圖1所示，涉及26個(gè)省/直轄市，以期最大程度上反映我國(guó)污泥處理處置現(xiàn)狀。就地區(qū)而言，項(xiàng)目主要分布在經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的直轄市及省會(huì)城市，總規(guī)模約5.68萬t/d。處理能力排名前十的省（直轄市）依次為浙江、北京、江蘇、廣東、上海、遼寧、黑龍江、山東、香港、天津。

圖1 2017年我國(guó)城市污泥集中處理項(xiàng)目處理能力統(tǒng)計(jì)

1.2 項(xiàng)目分析

目前使用較多的污泥處理技術(shù)包括熱水解、厭氧消化、好氧發(fā)酵、干化焚燒、碳化等，各項(xiàng)目視需求選取不同的技術(shù)組合。如杭州蕭山區(qū)污泥處理工程采用深度脫水+焚燒發(fā)電+煙氣處理工藝路線，上海嘉定污水處理廠污泥處理處置項(xiàng)目采用低溫真空脫水干化成套設(shè)備技術(shù)等。我國(guó)污泥集中處理項(xiàng)目處置方式如圖2所示，以土地利用為主的地區(qū)最多，主要分布在華北、東北、華中等北方地區(qū)，占比約為48.5%；焚燒次之，集中在華東地區(qū)，如江蘇、浙江、安徽等地，占比約為32.70%。衛(wèi)生填埋占比相對(duì)較少，除上海外，集中在華南及西南地區(qū)，如廣東、重慶等，占比約15.54%。此外，建材利用占比1.91%，其他處理方式，如生物質(zhì)能利用等占1.27%。

圖2 2017年我國(guó)城市污泥項(xiàng)目處置出路統(tǒng)計(jì)

北方地區(qū)污泥處置出路如圖3所示，處置方式較統(tǒng)一，除山西以焚燒為主，其他地區(qū)主要以土地利用為主，部分地區(qū)以填埋為主。

圖3 2017年我國(guó)北方地區(qū)污泥項(xiàng)目處置出路統(tǒng)計(jì)

南方地區(qū)污泥處置出路如圖4所示，不同省市污泥處置路線有較大差異。其中華東地區(qū)基本確定以焚燒作為污泥處置的最終出路，以浙江、江蘇為典型代表；浙江省16個(gè)污泥處理項(xiàng)目中，焚燒占比達(dá)88.13%，而江蘇省22個(gè)污泥處理處理項(xiàng)目中，焚燒占比達(dá)72%。華南地區(qū)項(xiàng)目主要分布于廣東、廣西兩省；廣東省建材利用與衛(wèi)生填埋持平，分別占比達(dá)38.55%，其次為土地利用和焚燒；廣西省則以土地利用為主，占比達(dá)67.4%；西南地區(qū)處理方式因城而異，重慶主城區(qū)以衛(wèi)生填埋為主，建材利用為輔，貴州以填埋為主；成都以焚燒為主。

圖4 2017年我國(guó)南方地區(qū)污泥項(xiàng)目處置出路統(tǒng)計(jì)

2 典型城市污泥處理處置技術(shù)路線

2.1 北京市

北京市污泥處置以土地利用為主，焚燒與衛(wèi)生填埋為輔見表1。其中，中心城區(qū)共有5座污泥處理中心，總規(guī)模為6 128 t/d，污泥土地利用占比達(dá)100%。通州副中心建有3座集中污泥處理中心，總規(guī)模為700 t/d，土地利用占比72%；其余郊區(qū)共建6座污泥處理中心，總規(guī)模約1 615 t/d，土地利用占比約57%。

表1 北京污泥處理處置項(xiàng)目基本情況

分析中心城區(qū)采用土地利用處置方式的原因主要有3點(diǎn)：

①污泥品質(zhì)良好，土地利用具有本底優(yōu)勢(shì)。隨著北京非首都職能疏解，中心城區(qū)已基本無工業(yè)污水接入污水管網(wǎng)，污泥有毒有害物質(zhì)含量低；此外，雨污分流體系較為完善，污泥有機(jī)質(zhì)含量較高，為土地利用奠定基礎(chǔ)條件；

②北京大氣環(huán)境污染控制較為嚴(yán)格，對(duì)于碳排放管控嚴(yán)格，相較焚燒、建材利用等，土地利用更加符合低碳減排理念。在大氣污染防治政策約束條件下，污泥建材利用受限；而與焚燒相比，土地利用在投資與運(yùn)行方面具有較為明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)；

③受自然地理?xiàng)l件影響，北京市及周邊地區(qū)土地多為沙質(zhì)土壤，存在改良需求，污泥土地利用具備一定的市場(chǎng)空間。目前北京市啟動(dòng)新一輪萬畝造林工程，有機(jī)肥料缺口較大。污泥產(chǎn)成品作為有機(jī)肥料的替代品，具備經(jīng)濟(jì)技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

2.2 上海市

上海市轄區(qū)可按主城及新城兩層級(jí)分16區(qū)，基本形成石洞口、竹園、白龍港、杭州灣沿岸、嘉定及黃浦江上游、崇明三島六大區(qū)域分片處理的污水系統(tǒng)格局，污泥處理系統(tǒng)與污水處理系統(tǒng)相協(xié)調(diào)見表2。截至2017年底，上海市污泥產(chǎn)生總量約為4 200 t/d（80%含水率計(jì)），污泥無害化處置率達(dá)95%。污泥處置出路以填埋為主，占比達(dá)57.89%；焚燒占比32.58%，土地利用總量較低，占比6.02%，其他方式占比3.5%。為解決上海填埋庫(kù)容嚴(yán)重不足的困境，2018年白龍港污水處理廠污泥處理處置二期工程及石洞口污水處理廠污泥處理處置二期工程開工建設(shè)，均采用焚燒方式處置污泥，總規(guī)?？蛇_(dá)3 070 t/d。

表2 上海污泥處理處置項(xiàng)目基本情況

目前，上海已出臺(tái)《上海市污水處理系統(tǒng)及污泥處理處置規(guī)劃（2017—2035年）》，該規(guī)劃在六大片區(qū)處理格局基礎(chǔ)上，新建10座污泥處理廠，并確定了“以焚燒處理為主，土地利用為輔，衛(wèi)生填埋為應(yīng)急保障”的技術(shù)路線。分析原因主要有4點(diǎn)：

①主城區(qū)污水來源混雜，工業(yè)及生活污水未完全分流，污泥重金屬及有毒有害物質(zhì)含量超標(biāo)，且有機(jī)質(zhì)含量低，不利于土地利用；

②主城區(qū)用地緊張、污泥填埋庫(kù)容極度不足，建設(shè)焚燒設(shè)施進(jìn)行污泥減量化、無害化及穩(wěn)定化處理，可盡快解決主城區(qū)污泥處理處置困境；

③上海市社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件較好，探索發(fā)展靜脈產(chǎn)業(yè)園模式，污泥集中處理項(xiàng)目遠(yuǎn)離居住區(qū)，可盡量減輕“鄰避效應(yīng)”；

④在城市開發(fā)新區(qū)等有條件實(shí)現(xiàn)生活、工業(yè)污水分質(zhì)處理的地區(qū)，預(yù)留污泥土地利用的可能性，既可響應(yīng)國(guó)家鼓勵(lì)污泥土地利用的號(hào)召，又可多途徑發(fā)展污泥資源化路徑。

2.3 深圳市

截止2017年底，深圳共建成投入使用的污水處理廠共32座，污水處理總能力約520萬t/d，污泥產(chǎn)生總量約為3 300 t/d（以80%含水率計(jì)），但市內(nèi)污泥處理處置能力僅1 850 t/d，約占產(chǎn)生量的56%，其余污泥異地處置見表3。本地污泥處理設(shè)施分為廠內(nèi)設(shè)施和廠外設(shè)施兩部分，其中大部分污泥在廠內(nèi)進(jìn)行處理。廠內(nèi)設(shè)施主要包括深圳水務(wù)集團(tuán)運(yùn)營(yíng)及北控水務(wù)特許經(jīng)營(yíng)的污水處理廠，采用深度脫水技術(shù)，將污泥含水率降到60%左右后，運(yùn)輸至周邊城市進(jìn)行綜合利用。為解決污泥處理能力不足的問題，《深圳市水務(wù)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》提出，采用“廠內(nèi)深度脫水減量+綜合利用為主”技術(shù)路線，鼓勵(lì)具備條件的污水處理廠自行處理本廠污泥，并探索與周邊城市聯(lián)合處理處置污泥工作機(jī)制。

表3 深圳污泥處理處置項(xiàng)目基本情況

綜合深圳污泥處理現(xiàn)狀及規(guī)劃，判斷深圳采用“廠內(nèi)深度脫水減量+廠外綜合利用+異地協(xié)同處置”的技術(shù)路線。分析原因主要有3點(diǎn)：

①深圳土地開發(fā)強(qiáng)度較高，已逼近50%，屬于過度開發(fā)狀態(tài)，土地資源極其緊張，人均土地面積僅為全國(guó)的2.5%；且居民環(huán)境意識(shí)較強(qiáng)，設(shè)施“鄰避效應(yīng)”明顯，本地污泥處理設(shè)施選址落位困難。

②深圳發(fā)展初期，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)相對(duì)滯后，特區(qū)內(nèi)管網(wǎng)基本為雨污合流管網(wǎng)，污泥含沙量高，有機(jī)質(zhì)含量低；特區(qū)外工業(yè)廢水接入市政污水處理廠的比例約為30%，但污染負(fù)荷貢獻(xiàn)率高達(dá)70%，導(dǎo)致污泥成分復(fù)雜，有毒有害物質(zhì)及重金屬含量超標(biāo)，僅部分污水處理廠污泥可達(dá)到土地利用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范，限制了土地利用在深圳的規(guī)模應(yīng)用。此外，深圳生態(tài)綠地配建規(guī)模較大，占深圳總面積的48.8%，綠化殘枝等有機(jī)質(zhì)廢棄物數(shù)量巨大，進(jìn)一步壓縮城市生活污泥土地利用的空間。目前，深圳僅鹽田、蛇口、深南電等項(xiàng)目通過選擇泥質(zhì)較好的污泥，才具備污泥土地利用條件。

③相關(guān)部門缺乏相應(yīng)的污泥處理監(jiān)管工具及政策支持，尚未對(duì)污泥處理處置全過程進(jìn)行有效管理、監(jiān)測(cè)與信息公布，公眾抗議污泥焚燒項(xiàng)目的事件偶有發(fā)生。2010年老虎坑污泥焚燒廠開始建設(shè)，遭到居民強(qiáng)烈反對(duì)。2015年上洋污泥焚燒項(xiàng)目建成，因居民抗議，運(yùn)行困難。

3 總結(jié)與思考

3.1 規(guī)劃引領(lǐng)，泥水并重

我國(guó)早期在城市污水治理方面普遍存在“重水輕泥”現(xiàn)象，隨國(guó)家《“十三五”生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》、《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》中提出要重視污泥處置，各地區(qū)結(jié)合當(dāng)前面臨的污泥處理處置困境，逐漸將污泥處置納入城市發(fā)展規(guī)劃。以上海白龍港污水處理廠為例，規(guī)劃早期污水處理廠預(yù)留足夠空間，方使白龍港污水處理廠污泥焚燒項(xiàng)目得以在污水處理廠區(qū)內(nèi)部落地，大幅度降低污泥處置項(xiàng)目面臨的立項(xiàng)，選址、落地、環(huán)評(píng)等難度。2018年7月，上海市公示的《上海市污水處理系統(tǒng)及污泥處理處置規(guī)劃（2017-2035年）》中，明確提出污泥處理處置技術(shù)路線及項(xiàng)目要求，為日后項(xiàng)目落地提供依據(jù)。因此，污泥處理處置作為污水治理的重要組成部分，其發(fā)展路徑、設(shè)施規(guī)劃、空間布局等應(yīng)被納入市政基礎(chǔ)設(shè)施專項(xiàng)規(guī)劃，與污水處理系統(tǒng)協(xié)同考慮，統(tǒng)一規(guī)劃，統(tǒng)籌布局，為未來發(fā)展預(yù)留彈性空間。

3.2 多點(diǎn)發(fā)力，消除鄰避

當(dāng)前諸多城市污泥處理處置項(xiàng)目雖有規(guī)劃引領(lǐng)，但最終因“鄰避效應(yīng)”在設(shè)施建設(shè)、運(yùn)營(yíng)等各階段遇阻。造成以上現(xiàn)象的原因主要有3個(gè)方面。

①污泥處理處置項(xiàng)目對(duì)周邊環(huán)境影響惡劣。部分城市污泥處理技術(shù)落后，除臭設(shè)施不完善；或項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求各項(xiàng)衛(wèi)生指標(biāo)符合歐盟及國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，但實(shí)際運(yùn)行過程中卻臭氣沖天，進(jìn)而引發(fā)“鄰避效應(yīng)”。對(duì)此，相關(guān)部門應(yīng)積極學(xué)習(xí)并引入安全環(huán)保的污泥處理處置技術(shù)，高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、管理，源頭減少臭氣外排，實(shí)現(xiàn)低環(huán)境影響，令公眾滿意；

②污泥處理處置項(xiàng)目建筑設(shè)計(jì)較為直觀，目前多數(shù)城市污泥焚燒項(xiàng)目多建設(shè)高聳入云的大煙囪，容易給公眾以強(qiáng)烈的視覺沖擊，引起居民對(duì)自身居住環(huán)境的擔(dān)憂。而香港“T-Park”項(xiàng)目主體建筑則通過巧妙的建筑設(shè)計(jì)，將行政樓和隱蔽的煙道構(gòu)建在一起，外觀上看不出傳統(tǒng)煙囪的形象；

③污泥處理處置對(duì)普通民眾而言，其技術(shù)及處理效果屬于相對(duì)專業(yè)的領(lǐng)域，居民出于對(duì)自身居住環(huán)境的擔(dān)憂，對(duì)類似項(xiàng)目會(huì)產(chǎn)生本能的排斥反應(yīng)。因此需要政府及相關(guān)部門就污泥處理處置項(xiàng)目的重要性及環(huán)境影響進(jìn)行充分的解釋說明與宣傳科普，進(jìn)而減輕“鄰避效應(yīng)”。

3.3 因地制宜，因城施策

不同的污泥處置方式適用于不同的資源環(huán)境條件下，選擇時(shí)需對(duì)污泥泥質(zhì)、環(huán)境容量、城市發(fā)展、土地資源及周邊情況等因素進(jìn)行系統(tǒng)性研究后選擇符合政策要求、順應(yīng)城市發(fā)展趨勢(shì)的處置方式。北京市因污泥泥質(zhì)較好，大氣污染排放壓力較大，本地及周邊區(qū)域存在土地改良需求等多個(gè)因素，決定了其以土地利用為主的處置方式。上海因其泥質(zhì)復(fù)雜、規(guī)劃預(yù)留彈性用地且社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件較好等因素，確定以焚燒為主的處置方式。深圳因土地資源極度緊張，本地綠化等有機(jī)廢物消納壓力大等因素，采用本地處置+異地協(xié)同的處置方式。各城市應(yīng)基于當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)條件，全方位多角度綜合對(duì)比后，選擇適合自身發(fā)展的污泥處理處置方式。

3.4 多方協(xié)作，合作共贏

污泥處置出路涉及農(nóng)林、能源、材料、環(huán)衛(wèi)等各部門，建立可協(xié)商、共建共享的行業(yè)合作機(jī)制，有效協(xié)調(diào)水務(wù)、環(huán)衛(wèi)、電力、燃?xì)狻⒔煌?、建材等部門之間的利益，才能最終實(shí)現(xiàn)污泥資源循環(huán)利用效益最大化。