辽宁省城镇污水厂污泥无害化处置对策研究

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  摘要:污泥无害化处置对于环境改善具有重要意义。介绍辽宁省污泥处理处置现状,剖析当前污泥处置中存在的问题,提出适合辽宁省的污泥处理处置政策与技术措施,以期为政府部门及相关企业寻求污泥处理处置的先进管理方法及技术方案提供借鉴。
  关键词:污泥;处理处置;无害化;辽宁省
  中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:1674-1161(2017)08-0041-04
  污泥是废水处理的副产物,污泥中积累有大量病原菌、重金属和有机污染物等各种有害物质,如不妥善处理将会对水体、大气及土壤造成二次污染,使得改善环境质量的目标难以实现。
  1 辽宁省污泥处理处置现状
  辽宁省现有160多座污水处理厂,日处理污水876万多t,每天产生含水率为80%的污泥5 000多t,年产污泥100多万t。全省规范的污泥安全处理处置设施只有 2座,实际处理污泥量 1 600 t/d,只占污泥产生总量的32%。已建成设施主要采用综合利用方法处置污泥,即通过好氧堆肥或厌氧消化方式将污泥稳定化、无害化、减量化,并通过污泥肥料土地利用或回收沼气实现污泥的资源化;其他污泥处理主要采取垃圾处理场简单填埋及临时堆放方式。辽宁省在污泥处理处置方面存在很大的环境隐患,面临着巨大压力,因此污泥无害化处置问题亟需解决。
  2 辽宁省污泥处理处置存在的主要问题
  2.1 全省普遍存在的问题
  1) 污泥处置工作与快速推进的生态环保事业相比,已明显成为“软肋”。从全省范围看,存在的问题主要表现为:部分地区对污泥处置工作的重要性认识不足,重视程度不够,缺乏推动污泥无害化处置的紧迫感和责任感;有些地方对污泥处置工作缺乏通盘谋划,简单地把任务交由环保或建设部门一家负责,导致各部门协调机制不畅,工作合力难以形成;辽宁省没有制定适合省情的污泥处理处置专项规划方案,未建立起污泥处理处置的政策体系和技术路线,缺少持续的投融资机制。
  2) 污泥处置方式仍以简单填埋及临时堆放为主,处置水平整体偏低。全省大部分地区的污泥处理处置设施建设处于起步或停滞阶段,处理规模小,工艺技术不完善。国家在对辽宁省污染减排核查过程中,多次指出污水处理厂的污泥处置方法不符合环保要求,个别污水处理厂还因此被“挂牌督办”。
  3) 工业废水导致污水和污泥中有毒物质含量超标,污泥农用难以实现。部分工业废水通过管道进入城镇污水处理厂,导致污水和污泥中有毒物质含量超标,农民不愿尝试农田施用污泥。辽宁省400万hm2农田用地中,旱田分布在东、西部山地丘陵区,而污泥主要集中产生在中部平原,若要实现污泥农用必须进行长距离运输,高昂的运输费用也限制了污泥转移与农田施用。
  4) 污泥处置费用短缺阻碍污泥处置设施的建设和运营。目前辽宁省污泥处理处置费用主要来源于污水处理费用。辽宁省污水处理费的标准偏低,收缴率也偏低,不能满足污水处理厂运行经费需要。运营方出于经济利益的考虑,不愿意主动开展污泥处理处置工作,能省就省,严重阻碍了污泥处置设施的建设和运营。
  2.2 部分地区污泥处理处置典型性问题
  1) 沈阳市污泥处理处置问题。沈阳市每天共产生1 500多t市政污泥,但沈阳振兴污泥处置有限公司只负责处理沈阳市大型城市污水处理厂产生的污泥,不接收小污水厂、企业污水厂污泥的处理,因此沈阳市污泥还没有实现100%无害化处理。目前沈阳市采用合流制方式收集污水。城市污水处理厂来水包括生活污水和工业污水,其中含有重金属和有机毒物。为了防止污泥中的重金属在土壤中的累积,污泥产物不可应用于食物链,只能作为土壤改良剂应用于矿山废弃地及沙化林地处理。由于堆肥后产品市场应用前景具有很大的局限性,因此沈阳振兴污泥处置有限公司处理后的污泥产物仍在厂区内堆放,目前已累计近10万t,最终处置前景不明朗,没有真正实现资源化应用。
  2) 大连市污泥处理处置问题。大连东泰夏家河子污泥处理厂采用厌氧消化技術处理污泥,反应周期长,处理设施占地大、投资高,污泥有机质含量偏低,沼气产气量不稳定、产气量少,限制了资源化应用。脱水污泥在消化前需要先加入大量稀释水,混合稀释至含水率为96%才能进行厌氧发酵;发酵后产生的大量沼液中的COD和氨氮含量很高,必须经处理达标排放,增加了污泥运行费用和处置成本。
  3) 鞍山市污泥处理处置问题。目前鞍山市污水处理厂污泥采用填埋方式,分别填埋在羊耳峪垃圾填埋场和海城市生活垃圾填埋场。由于填埋污泥含水率较高,污泥在填埋下成流动状态,污泥力学参数指标不能满足填埋要求,不利于垃圾处理场的推平、压实、覆盖等施工作业,填埋场机械无法工作,很难进行覆盖填埋。另外,脱水污泥颗粒细小,极易堵塞渗滤液收集和排水管道系统,在填埋库区积存大量渗滤液,若不及时疏通,势必加重垃圾坝承载负荷,存在垮坝的危险。而且污泥的粘性较大,很难与其他垃圾均匀混合,阻碍了垃圾填埋场的生物发酵和降解过程,影响填埋场的稳定运行。大量污泥排入垃圾填埋场,缩短了填埋场的服务年限,增大了填埋场的运行成本。目前辽宁省能够容纳污泥填埋的场地也越来越少,新建的填埋场必将远离市区,污泥的运输费用会大量增加,填埋方式处置污泥的成本将会大幅度提高。
  4) 营口市污泥处理处置问题。营口市污泥目前只能在污水厂内临时贮存堆放,其中西部污水厂累积堆积4.6万m3污泥,已经基本填满,形成“污泥沼泽”现象,污泥无害化处理面临着巨大压力。
  5) 省内其他城市污水处理厂产生的污泥采用与鞍山、营口类似的处理方法。
  3 辽宁省市政污泥无害化处置的对策与建议
  3.1 分步实现污泥无害化处置工作总体目标
  1) 到2018年,全省设区市污水处理厂污泥无害化处置率要达到80%以上,县级市污水处理厂污泥无害化处置率要达到70%以上,县城污水处理厂污泥无害化处置率不低于60%。   2) 到2022年,设区市污水处理厂污泥无害化处置率要达到90%以上,县级市污水处理厂污泥无害化处置率要达到80%以上,县城污水处理厂污泥无害化处置率不低于70%。
  3) 到2026年,全省各类污水处理厂产生的污泥全面实现无害化处置。
  3.2 污泥處理处置政策措施
  辽宁省的污泥处置应考虑不同地区的经济发展水平和污泥处置的资金保障、政策体制、运行模式、规划与规范等情况。调研摸清污泥的产生量、污泥的不同性质等因素,结合国内污泥处置的先进经验,立足辽宁省实际,本着因地制宜的方针,遵循“稳定化、减量化、无害化、资源化”原则,建立辽宁省污泥处理处置专项规划,制定治理目标和相关规范、指南、政策,合理选择污泥无害化处理处置工艺。
  1) 建立以环保部门为主体的高效组织领导体系。明确各级人民政府是污泥处置工作的领导责任主体,各污水处理厂是具体的实施责任主体。建立以辽宁省环保厅及各级环保部门为主体,发改委、建设厅、国资委、科技厅、财政厅、物价局、金融机构等多个职能部门依据职责分工协作、共同管理污泥的监督体系。
  2) 强化全过程管控模式。未制定污泥处置方案的建设项目不能通过环评审批;将污泥处置设施作为环保“三同时”验收的前提条件;强化建设项目固废环境管理,从严控制污泥产生量大的建设项目上马;将污泥参照危险废物进行管理,实施污泥产生核查与排污申报制度,全面掌握污泥产生总量;推行污泥管理台帐、运输交接记录和转移联单跟踪制度,开展污泥刷卡转运,借助信息化监控手段,加强运输过程管理;探索建立污泥处理费结算平台,推行处理费预缴与统一支付模式,实现污泥有偿处置的标准化。
  3) 设立污泥处理考核及监督体系。实行污泥无害化处理率与年度考核、生态创建和污染减排“三挂钩”政策,把污泥处置工作的实施情况纳入生态省建设的考核体系。要逐步加大污泥处置达标率的考核,加强对污泥处置实施情况的督查,将污泥处理设施作为环保执法的重点,督促各级地方政府主动抓好污泥无害化处置。对污泥处置不符合环保要求、存在严重污染隐患的,要定期组织检查和核查,跟踪督办、挂牌督办,限期解决问题。借助人大、政协、媒体和社会“四位一体”的监督机制,督促各地政府、有关部门和责任单位更加积极主动地履行污泥处置工作职责。
  4) 强化资金保障,建立污泥处理经济补助机制。依靠各级财政部门健全污泥处置的价格补偿与补贴机制,设立奖励补助等专项资金,专项用于补助各地污泥处理设施建设。借助国家加大公共基础设施投入的契机,主动争取对口部委在污泥处理处置项目方面的资金、政策的扶持与倾斜。根据“排污者付费、治污者赚钱”原则,政府补贴的污泥处理费不宜过低,主管部门应给予污泥处置企业电价和税收优惠。督促各级地方政府将污泥设施建设纳入基础设施建设内容,制定并落实污泥处置设施建设或运行的财政补助政策。积极落实污泥处置的优惠政策,各级发改、经贸、环保、建设及科技等部门,应在循环经济、技术改造及环保补助等专项资金框架内,对污泥处置项目建设、适用技术与装备的推广应用等方面予以倾斜。督促各地在核定和调整城镇污水处理费征收标准时,将污泥处置的费用纳入污水处理成本。进一步深化金融与环保部门之间的协作,加强对污泥处置项目的信贷支持与金融服务。
  5) 创新运营机制,促进污泥处置设施建设运营的环保服务业发展。污泥处理处置是公共服务的重要组成部分,政府采购公共服务开启了污泥处理处置的新篇章。2014年环境保护部发布《关于同意开展环保服务业试点的通知》,辽宁省环保厅已成为环保服务业首批试点单位之一,这为社会资本进入环保领域,在全省各地开展污泥处置设施建设运营的环保服务业奠定了坚实的政策基础。提高辽宁省污泥处置设施建设运营的专业化、市场化、社会化程度,需要出台一系列扶持政策,建立多元化的投资和运营机制,通过特许经营等多种方式引导民营资本投资污泥处理设施建设及运营环保服务业领域,稳步推动污泥处理处置市场化运作。
  6) 制定并实施污泥处理设施建设规划。各地要调查污泥污染状况,摸清污泥的产生量、种类及处理去向等情况。研究编制污泥处置设施建设中长期规划,确定近、远期目标。以污泥产生量较大的污水处理厂为工作重点,抓紧配套处理处置工程项目建设。制定污泥无害化处置实施方案,提出具体技术路线,明确建设的时间进度和分工要求,建立重点建设项目跟踪督促制度,确保全省污泥无害化处置工作目标顺利实现。
  7) 强化污泥产生源头的减量化措施。解决污泥问题关键还是要切实从源头上推进污泥的减量化。推广选择污泥产量少的污水处理技术,加大对长期超标企业的处罚和限期治理力度。
  3.3 污泥处理处置技术对策
  要因地制宜地制定辽宁省污泥处理处置技术政策,对适于辽宁省污泥处理处置的技术给予政策和经济上的扶持。在制定技术政策的时候不要过分追求资源化和技术路线统一。
  1) 完善技术准入机制。辽宁省环保厅要根据全省各地经济发展不平衡的实际情况,结合国家有关行业标准及污泥的特性,组织筛选出一批适合全省不同地区采纳的技术成熟、先进与经济可行的污泥处理处置适用技术,加快制定污泥处置技术导则、污染防治规范,明确各类污泥的适用技术路线及其适用条件、适用范围与污染防治要求。
  2) 具体技术方案选择。① 污泥厌氧消化产甲烷技术。从资源化等折合的经济性能来看,厌氧消化处理污泥将是一项重要的污泥处理处置技术路线。目前辽宁省采用该技术的地区主要是大连市,经过几年的稳定运行,证明该工艺成熟、可靠,在污泥无害化处置的基础上部分实行了资源化,因此在完善其工艺的基础上可以继续推广应用。厌氧消化产甲烷工艺对污泥中有机物的含量要求较高,对于沈阳、大连等拥有污水处理厂比较多、污水处理规模较大的城市来说,集中式污泥厌氧消化处理应为首选。该方法可以大幅削减污泥产量,并产生清洁能源。由于经济发展所限,辽宁省县乡级污水厂污泥有机质含量低,不适于采用该方法处理。② 污泥堆肥土地利用技术。城镇污水厂污泥经高温好氧发酵后的产物中含有丰富的有机质、氮、磷、钾等营养物质和微量元素,在其有毒有害物质含量符合国家相关标准的情况下,其对农业、园林绿化和土壤改良是有益的。辽宁省作为农业大省,其广阔的土地资源是发展污泥土地利用的天然优势。在充分考虑安全性的前提下,优先将污泥土地利用是符合辽宁省实际的处理方法。铁岭、辽阳的污水处理厂污泥有机质含量高、重金属含量低,比较适合采用污泥制肥的方法处理剩余污泥。县级、镇级污水处理厂数量众多、建设规模小、分散分布、产生的污泥量少,采用焚烧技术处理不现实,可以采用好氧发酵方式处理,大幅度减小污泥体积后再将其发酵产物在农田、土地、沙化林地应用,以节省建设及运行成本。辽宁省沙化土地主要集中在西北部的彰武、康平、昌图等市县地区,严重影响了辽西北地区乃至辽宁省中部城市群的生态环境安全。植树造林是治理沙化的最有效途径,近年来由于土壤的养分含量较低,制约了沙地森林生产力和防风固沙等生态功能。污泥可以显著增加沙化土地的有机质及氮、磷等的含量,改善土壤物理化学性质,促进林木生长。与其他污泥处置方法相比,沙化林地施用污泥堆肥产物,成本低,不产生二次污染,不进入食物链,具有废弃物资源化和无害化的双重效益。沈阳、阜新、朝阳等城市污泥在辽西北沙化林地可以实现资源化利用。③ 污泥干化焚烧技术。污泥干化结合焚烧的处理处置技术被认为能最大限度地实现污泥的减量化和资源化,是最为彻底的污泥处理技术。焚烧可以使有机物全部氧化,杀死病原体,使得最终需要处置的物质很少,实现污泥彻底减量化和无害化。焚烧法回收能量可用于污泥自身的干化和发电供热,焚烧灰可制成有用的产品,实现资源化应用。对于辽宁省经济比较发达、土地资源比较紧张的沿海地区以及建设生活垃圾焚烧厂的大中型城市来说,其污泥和生活垃圾产生量都比较大,可以考虑使用垃圾焚烧装置及工业生产设施,采用热电掺烧、垃圾混烧、专用炉焚烧、水泥窑协同处置污泥。辽宁省部分城市属于资源枯竭型城市,经济欠发达,应制定政策鼓励污泥焚烧厂与垃圾焚烧厂合建,与生活垃圾协同焚烧发电进行无害化和资源化处理。采用垃圾焚烧及水泥窑协同处置污泥项目要科学规划、因地制宜、慎重实施、试点推进,避免一哄而上,要与城市基础设施建设规划相协调。各地在支持推广这项技术时要注意统筹考虑综合成本和环保效益。政府部门应加大政策扶持力度,完善激励机制,在税收、电价、用地等政策上给予优惠倾斜,给予焚烧发电财政补贴。要加大宣传力度,争取群众对项目的理解支持,广泛宣传其在保护环境、节约资源中重要作用。   4 结语
  目前需要充分认识加快推进辽宁省污泥安全处置工作的重要性,将污泥的安全处置情况作为生态省建设的重要衡量指标,深化污泥的无害化处置工作。以污泥“减量化、稳定化、资源化、无害化”为目标,以污泥处置政策及技术创新为手段,以无害化处置设施建设运行为重点,采取有力措施,切实加快推进辽宁省污泥无害化处置工作。
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