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污泥资源化的未来畅想

更新时间:2020-06-11 09:19 来源:净水技术 作者: 阅读:3717 网友评论0

长期以来,我国污水处理存在着“重水轻泥”现象,污泥中富集了污水30%~50%的污染物,而安全处理处置率却仅为20%~30%,污水处理仅是将污染物从污水中转移到了污泥中,环境效益大打折扣。

根据GEP Research的行业研究报告显示,随着污水收集率和处理能力的不断提升,2018年中国污泥(80%含水率)年产量为5665万吨,预计到2020年,这一数字将进一步增加到6000万吨,与之相对的是我国城镇污泥处理处置设施能力缺口进一步扩大,“泥水”不同步所引发的“污泥围城”现状要求我们必须切实采取行动。十余年来,关于我国污泥处理处置的技术路线的争论从未停息,国内外科研团队、解决方案提供商争奇斗艳、百花齐放,一批又一批的处理处置技术和设备在各个高校实验室和各个污水处理厂中验证、示范、应用,不断探索着适用于我国“泥情”的污泥处理处置之路。

根据E20研究院的数据显示,我国的污泥处理处置路线仍处在转型和调整期。目前污泥的处理方式主要包括浓缩、稳定、调理、脱水、干化等,污泥的处置方式主要包括填埋、土地利用、能量回收、建材利用。可以通过污泥中成分的分析,选择资源化利用或者毒性消减处理,通过污泥干基固体物灰分、干基发热量、重金属含量复合标准等污泥特性选择合理的处置路线。当前全国污水处理厂产生的污泥,52.89%以上通过卫生填埋的方式进行处置,仍然还有将近18.07%的污泥去向不明。而到2020年,预计卫生填埋的污泥比重将下降到34%,土地利用和建材利用的比例也将分别提高到21%和20%,资源化利用正在以较快的速度在整个产业进行推广。

早在19年4月环博会期间,黄瑾总工报告系统地梳理了根据不同污泥特性的污泥处理处置技术的选择原则,通过竹园、青浦、泸州污泥处理处置工程案例形式阐述污泥深度脱水+填埋、干化+焚烧+灰渣填埋或建材利用、好氧发酵+土地利用、厌氧消化+土地利用几种污泥处理处置方法的工艺流程和特点。同时提出了未来污泥处理处置的三大研究方向:碳排放计算、稳定化标准和磷回收(净水技术|黄瑾:污泥处理处置路线选择及应用趋势分析)。

我国污泥的资源化之路是否如预期中一马平川?污泥资源化的产业链为什么迟迟难以形成?

污泥资源化的核心问题在于市场需求。对资源化而言,在确保安全处理处置的前提下,市场的繁荣就是资源化成功与否的表征。而是否具有市场,有政策是否许可和鼓励因素、有市场供需是否平衡的因素,也有资源化产品自身能否满足市场需求的因素。

从资源化产品本身来说,前端污泥处理的产物能否满足后续资源化产品生产的质量要求将直接决定其是否有条件成为符合市场需求的产品。如果我们想实现污泥的土地利用,首先,经过处理的污泥必须符合国家关于污泥土地利用的相关标准。其次,也是目前的一个瓶颈,我们的污水厂还无法针对不同的资源化需求来提供有针对性的处理,使处理后的污泥可满足不同资源化路线需求。

污泥作为有机肥用于园林绿化,是比较被热捧的污泥资源化利用方式。但是,植物的种类繁多,不同植物对所施用有机肥的成分要求各不相同,对有机肥的施用周期要求也不尽相同,显而易见,不考虑植物的需求,自以为是地生产所谓的有机肥就想推向市场,必然难以得到市场的认可。

所以,如果对接园林绿化的市场需求,污泥的资源化产品必须能够在专业的指导之下做到‘因植制宜’,但这显然已经超出了污水处理厂自身的技术能力,更何况我们目前不少新兴的污泥处理处置路线还存在着标准规范脱节的问题。如果污水厂只是按一定的技术路线处理处置了污泥,将相关检测指标满足农用标准就认为资源化大功告成,这显然是有点‘想当然’,距离市场买单还有很大的距离要走。就像这个盆栽一样,如果有企业能够形成产业链,将污泥资源化制成的生物碳土直接和匹配的植物一起做成盆栽,那可能市场化的潜力就有了。

《净水技术》编辑认为,污泥的土地利用也只是资源化的一个方面而已还有例如污泥的建材利用,甚至于面向未来的碳源回收、磷回收等,要想把整个技术路线包括市场之路走通,每个环节都必须做到‘因地制宜’才行。而且,在大众的传统观念里,污水、污泥始终是难以被人所接受的特殊名词,如何让老百姓接受污水污泥资源化再生的生活用品,还需要像我们这样的媒体平台去大力的做好科普,做好宣传才行。

“污泥的土地利用也只是资源化的一个方面而已。”我补充道,“还有例如污泥的建材利用,甚至于面向未来的碳源回收、磷回收等,要想把整个技术路线包括市场之路走通,每个环节都必须做到‘因地制宜’才行。而且,在大众的传统观念里,污水、污泥始终是难以被人所接受的特殊名词,如何让老百姓接受污水污泥资源化再生的生活用品,还需要像我们这样的媒体平台去大力的做好科普,做好宣传才行。”黄总颔首微笑。

污泥的资源化困境仅仅只是技术层面的供需对接不到位吗?

不仅如此,即便现阶段能够解决技术问题和产品自身的品质问题,还要面对市场选择的问题。根据市场逐利的本性特点,性价比必然是买方市场考虑的重要因素,对于污泥资源化产品而言,想拥有市场,必须要有比市场同类型的产品更高的性价比,也就是在保证产品品质的前提下,尽可能地降低生产成本。然后按照目前的技术现状,如果要更低成本地实现资源化,就需要依赖包括政府的政策推动力度和费用补贴等外部支持,这显然又超出了市政行业自身可以通过努力实现的范畴。

看来,将污泥资源化产品等成本、售价、利润和市场的同类产品接轨甚至具备足够的竞争力,这本身已非易事。然而更大的问题在于,市场的需求量和污泥的产量是否匹配也是一个无法回避的问题。黄总表示:“以污泥土壤改良剂为例,污泥经好氧发酵后制成的生物碳土与粉煤灰等按一定比例配制成为土壤改良剂,可用于园林苗木种植。但是考虑到不同品种苗木、盆栽的自然生长规律,土壤改良剂的更换周期大约一般需要2~3年,但是污水厂污泥的产生是一个不间断的持续性的过程,如此庞大的产量断然不可能依靠2~3年一次的应用来实现消纳,这种持续性的污泥产量和不持续的需求上的矛盾,也是我们必须要考虑的因素。”

那么,我国的污泥处理处置是否找到了找到正确的道路呢?

我国的污泥处理处置一直都是围绕着“四化”,也就是稳定化、减量化、无害化和资源化的路线展开。从发展的眼光看,资源化必然是污泥处理处置的发展方向。目前在我国,对污泥焚烧的呼声很大,这是因为焚烧能够实现最大化的减量化,对于缓解污泥土地填埋压力有巨大意义,很受土地资源紧缺的大型城市的欢迎。

焚烧的目的是减量化,似乎和资源化的方向不同,是否倡导焚烧的技术路线和资源化发展的方向背道而驰?黄总认为,还是要用发展的眼光来分析,短期来看,污泥焚烧确实是实现减量化、释放土地填埋压力的有效措施,但是从长期来看,污泥焚烧的产物中含量大量的磷元素,是我们未来磷回收的重要资源,在一些发达国家,比如德国,他们也是大规模推行污泥焚烧,但他们的焚烧的根本目的,也是为未来的磷回收创造条件,这一点对中国也同样适用,只是我们需要用更长远更具战略性的眼光去考虑整个污泥处理处置行业的未来,在做好当下工作的前提下,提前规划好下一步乃至未来的方向。

但是,我们不可否认,推动污泥资源化产业的整体快速发展,依靠水务行业是远远不够的,还需要跨行业、跨部门的协调联动。

在任何行业科技进步的过程中,任何组成部分都不能置身事外,不能因为一些外部难题的存在,就停滞发展的脚步而选择观望,而是应该树立一个统一的目标理想,各自持续努力地去迭代自身能力。当一个产业中的某一个环节率先走出一步时,它将成为引领者;而当整个产业链中的绝大部分环节都相继达到了一个新的高度时,它们就将成为行业的大趋势,剩余最难攻克的难题也就一定会被大势所推动被最终解决。

污泥行业也是一样的,从源头污水的收集开始,到污泥的处理、处置,到资源化产业链的形成,必须要由前端的进步推动后段的发展。我们通过顶层设计,牢固树立污泥未来必须实现资源化这一旗帜,就是为污泥行业树立了攻关“污泥5G”的标的,以此为纲,引导污泥行业中的每个环节分别从现状的2G、3G或者4G的水平,各自突破,逐渐提升,最终让全链条实现跨越。

污泥的资源化未来,需要政府高屋建瓴,做好顶层设计规划,建立有效的对接机制,做到标准先行,产业链中的各个环节的不断创新、提升,最终将使每一个小突破,汇集成整体的突跃,让量变到质变,这也是我们这个行业所必须拥有的使命和情怀。

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