隨著我國城市化進程的加快,城市污水處理率逐年提高,城市污水處理廠的污泥產量也急劇增加。未經恰當處理處置的污泥進入環境后,直接給水體和大氣帶來二次污染,不但降低了污水處理系統的有效處理能力,而且對生態環境和人類活動構成了嚴重威脅。
但是,受城市污水處理建設發展水平和認識程度的限制,我國對污泥的處理處置始終沒有引起足夠的重視。面對污泥處理處置實際工程需要的沖擊和國際諸多技術產品片面促銷的局面,管理體系及技術支撐等領域已經呈現出混亂的趨勢。而且,管理體系的欠缺、系統研究的缺乏和技術體系的紊亂等,已經給工程建設和運行管理造成了諸多難以解決的問題。本文將對污泥處理處置存在的普遍性誤區以及技術路線的錯誤認識等闡述我們的觀點。
一、我國污泥處理處置的背景與問題
據估算,目前我國城市污水處理廠每年排放的污泥量(干重)大約為130萬噸,而且年增長率大于10%,特別是在我國城市化水平較高的幾個城市與地區,污泥出路問題已經十分突出。如果城市污水全部得到處理,則將產生污泥量(干重)為840萬噸,占我國總固體廢棄物的3.2%。
目前,我國污泥處理處置主要方法中,污泥農用約占44.8%、陸地填埋約占31%、其它處置約10.5%、沒有處置約13.7%,這些所謂的"處理"和"處置"基本上都是在特定的條件下估算的,嚴格來說以上數字將會有很大變化。據統計,我國用于污泥處理處置的投資約占污水處理廠總投資的20~50%,可以看出,污泥處理處置處于嚴重滯后狀態。
污泥處理處置問題已經在大城市中顯現出來。早期的污水處理廠,由于沒有嚴格的污泥排放監管,普遍將污水和污泥處理單元剝離開來,為了追求簡單的污水處理率,盡可能地簡化、甚至忽略了污泥處理處置單元;有的還為了節省運行費用將已建成的污泥處理設施長期閑置,甚至將未做任何處理的濕污泥隨意外運、簡單填埋或堆放,致使許多大城市出現了污泥圍城的現象并已開始向中小城市蔓延,給生態環境帶來了極不安全的隱患。目前我國雖然對污泥問題開始關注,但仍然停留在技術層次,2003年開始,我國主要大城市,開始嘗試進行污泥處理處置規劃,對其技術方案進行了充分論證,如:廣州市近期采取生污泥填埋,遠期將用于農肥;深圳市已完成專項規劃,擬采取熱干化加焚燒工藝;上海市則根據不同情況,采取處理分散化、處置集約化、技術多元化的方針;天津市計劃建設3座污泥處理場,采用污泥消化發電工藝,但尚無污泥最終處置的方法;北京市污泥處理處置專項規劃還未經審批,土地利用將是主要發展趨勢。
由設計院為主導組織編制的污泥處理處置規劃,主要內容為技術規劃和技術方案,其系統性不夠強,基本未涉及管理體制、責任劃分、相關政策、公眾參與等內容。但事實上卻恰恰相反,污泥問題的解決極需管理體制、市場機制、標準體系、技術政策等方面的系統性支撐。
二、污泥處理處置的國際經驗
污水和污泥是解決城市水污染問題同等重要又緊密關聯的兩個系統。污泥處理處置是污水處理得以最終實施的保障,在經濟發達國家,污泥處理處置是極其重要的環節,其投資約占污水處理廠總投資的50~70%。
污泥處理處置方法主要有填埋、焚燒和多種形式的土地利用。由于各國具體情況不同,選擇的方法各有側重。在美國土地利用逐漸占據主角,80年代末以填埋為主約占42%,1998年土地利用急劇上升至59%,預計2005年土地利用的比例將上升至66%;日本由于國土面積較小,以焚燒為主約占63%,土地利用22%,填埋5%,其它約10%;歐盟各成員國的側重不盡相同,目前盧森堡、丹麥和法國主要以污泥農用為主,愛爾蘭、芬蘭和葡萄牙等國污泥農用的比例還會逐步增加,而法國、盧森堡、德國和荷蘭則計劃加大焚燒的比例。即使一個國家的不同地區也有所側重,如在英國北部大型工業城市,由于污泥中重金屬含量較高且含有一些有毒成分,因此焚燒比例較大約占50%,而英國的其它城市則以污泥土地利用為主。
以上分析得到兩點啟發:一是各國都把污泥處理處置作為污水處理系統的非常重要的環節,給予巨大投入,使污染治理能劃上一個完整的句號,這是成熟的污水處理思路;二是不同國家和地區因地制宜地采取了適合各自國情的污泥處理處置技術路線,主要考慮因素為產業結構、土地資源、城市化程度等。
三、污泥處理處置術語
討論污泥問題,應先澄清污泥處理處置的術語。我國目前對污泥處理和污泥處置還沒有準確的解釋,造成概念不清。目前,有兩個主導性觀點:一是以污泥穩定化為界限,穩定化前為污泥處理,穩定化后為污泥處置;另一觀點則認為以污水處理廠廠界為準,廠內為污泥處理,廠外為污泥處置。
處理、處置概念的混亂,導致污泥處理、污泥處置目標不明,進而影響到管理定位、技術路線選取和技術標準的制定。為了便于研討,我們提出明確的定義,作為本文討論的基礎和業內同行的參考。
污泥處理(sludge handling or sludge treatment):污泥經單元工藝組合處理,達到"減量化、穩定化、無害化"目的的全過程。
污泥處置(sludge disposal):處理后的污泥,棄置于自然環境中(地面、地下、水中)或再利用,能夠達到長期穩定并對生態環境無不良影響的最終消納方式。
四、污泥處理處置的責任主體
污泥處理處置問題首先源于管理體制上的混亂,而管理體制的混亂首先是責任主體的缺位。
污泥處理處置責任主體不明確,是制約污泥處理處置管理體制得以理順的關鍵因素。責任主體不明確有三個主要原因:一是傳統的污水處理廠并非一個民事法人主體,而是事業單位,是為政府義務服務的附屬實施機構,無法獨立承擔有關責任;二是污泥處理沒有專門的經濟支撐體系,一般城市污水收費尚不足以維系運行,污泥處理運行費更無著落,使得責任被旁置;三是過份強調"資源化"技術路線,誤導了企業和政府把污泥處理處置作為有價值的資源,而非一種責任。
隨著污水領域政企分離逐步到位、污水收費逐漸實施及技術路線逐步明確,應在政策上明確污泥處理處置的直接承擔主體是污水處理企業,污水處理企業負有對本企業所產生污泥合理處理并最終達標處置的責任。污水處理企業可以選取不同處理和處置方式,也可以采用委托等方式和其他單位建立合同關系、并有義務告知委托單位污泥處理處置所需達到的要求,同時還應保留全部污泥及其出路的完整記錄。如果污泥處理處置不當,污水處理企業將承擔首要責任。當然其前提是污水收費必須包含污泥處理所需的費用。
目前大部分城市污水處理廠屬事業單位性質,城市政府仍是污泥處理處置的責任主體。如果忽略了污泥問題,我們認為是注重短期利益的體現。
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