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多種路線分步解決中國污泥處理處置問題

時間: 2014-09-12 14:34

來源: 中國水網

作者: 薛濤

由于上述原因,近幾年,在低成本前提下完成將濕污泥脫水至含水率50%以下并保證處理后污泥的安全穩定的技術獲得了現實中的很多市場,盡管這類項目實際運行中仍需規范。基于經濟上的現實壓力,我國曾經有低成本為特征的以石灰攪拌實現含水率下降及穩定化的路線,但由于增量、對污泥泥質的徹底毀壞導致后續處置受限以及違背循環經濟的原則,已經開始走向消亡。隨后,在我國的污泥處理中出現了以山東景津為代表的板框脫水方式(也包括利用同濟大學的科研能力在技術上進行了優化的上海同臣獨特的疊螺式污泥脫水機),這一曾經很受關注、近期卻由于為破水而必須添加化學物質而受到爭議但仍在努力突破的中國式特色路線,也出現了脫胎于韓國的電滲析的國產電干化等受到關注的不需添加物質的干化技術,作為上述受制于低成本前提下的階段性脫水的替代方向,但后者也面臨很多需要克服的難題。

1.3)考慮到社會全成本,資源化終究是未來方向,國家政策全面到位前,污泥資源化企業的產業鏈整合能力和政策推動能力尤為重要

資源化并不是要把污泥本身當作重要的資源和財富,如果對此存在誤解會進一步帶來污泥處理資金投入更加不足的尖銳矛盾,這一點在若干年前已經與垃圾資源化的偏頗理解一起被理清了。污泥資源化的含義不是變廢為寶,而是取寶于廢。更重要的是,如果把農田、大氣等其他非直接環境因素和成本考慮在內,資源化也許是唯一最合算的處理處置手段。當然,這樣的計算和壓力想完全體現到實際商業競爭中,需要政府的一系列法規和稅費設計,在此之前,資源化企業利用自身在產業鏈整合中的能力,通過資源化的后端價值實現來減輕前端的處理費價格需求,對其相應技術在市場上的推廣而言就顯得尤為重要。

公認可行的資源化路線包括以中科博聯、沃土為代表的好氧堆肥等將養分還原于土壤和從國外技術引進后國產化的包括安陽艾爾旺、青島天人在內的厭氧消化將沼氣熱量重新利用的兩大方向,還有像天津裕川的提取蛋白質(BOT成本在150-200元)這類比較獨特的資源化方式。

值得一提的是,由于消耗在城市的有機物多年不能得到回補,中國的耕地缺失有機質嚴重,帶來對水環境和大氣的污染,也帶來化肥失效,農產品品質和產量下降和重金屬含量提高的問題(土壤有機質除了本身的增產和提質作用,同時可以增加化肥的吸收減少對化肥的需求,和減少重金屬被帶入產品量),導致國家越來越重視提高有機肥施用的比例,這個給一直艱難的堅持土壤有機質回歸土壤的資源化技術廠家以曙光,這方面也包括對嘉博文為代表的餐廚、糞便土地利用處置方向的積極影響。與之比較,雖然消化產沼氣對能源實現了利用,并且由于產業鏈延伸方面比其他兩類資源化路線簡單,一直得到建設部有關方面的主推,但是,將寶貴的有機質作為能源消耗掉,其實根本上是受困于產業鏈延伸不易的次優選擇。

由于農業部的要求,為了避免工業污水和生活污水不能完全分離,污水中的重金屬通過污泥進入食物鏈,污泥制肥進入農肥目前存在困難,這是很多堆肥項目最終失敗的一個重要原因。不過,中科博聯打通了園林用肥渠道,而嘉博文本身一直有農肥的許可證,為這個重要方向的突破帶來曙光。對于裕川的蛋白質提取,工藝中保證了重金屬不會進入蛋白質,而蛋白可以用于工業制品,也可以進入農業,但這些也都要裕川自身完成產業鏈整合的工作。

在過去十多年中,污泥資源化在中國,可以用“看上去很美”來形容,其發展的步履維艱主要是受制于以下幾個原因:

1、 受制于技術不夠成熟以及后端產業鏈整合難度,早期資源化的項目大部分不成熟,包括大量的不成功的堆肥項目,也包括下述的建材資源化,使當前的資源化項目取得用戶信任方面面臨困難;同時,由于污泥技術路線選擇多樣,用戶在選擇上也會容易迷茫,E20環境平臺近期推出的環境醫院就是希望在這兩個方面取得突破;

2、 資源化項目產業鏈延伸和政策推動的難度較大,對企業的綜合能力要求高,而E20污泥聯盟希望在這方面能集合群力有所貢獻;

3、 一些包括碳化、提蛋白等資源化的實現往往需要跨專業的工藝突破,主流設計院和行政主管部門并不熟悉,很難在政府常規項目技術路線選擇中被采納,失去了利用政府資金采購推廣的機會;

4、 一些資源化項目對泥質的變化敏感性高,導致推廣中不穩定;

5、 資源化方向多,較難形成準確的定義和清晰的規范。

1.4)低成本的建材化和協同處理必須禁止

值得一提的是,污泥資源化的另一個方向,即建材化,曾經以低成本方式(BOT價格在100以下)在國內出現,但不久就由于在實際應用中發生了普遍的品質低劣和二次污染現象,已落到名聲狼藉的地步;這種處境,類似某些所謂可以不再產生污泥的污水處理廠改良技術,也已不被行業所普遍認可。建材化,如果做到足夠的安全,其成本并不低,這一點,在日本等發達國家的成功案例中可以看到。

類似的情況還發生在利用水泥窯或電廠摻燒的早期案例中。如果對污泥前期的干化預處理不足,直接摻燒對工藝和環境的影響都不容忽視。由此,浙江天通在電廠摻燒的方案中對利用余熱干化做了重點地突破。

2) 成本和管理能力的重要制約和分步實施接口的提前考慮

本章導讀:中國地區差異巨大,受資金能力所限,能夠達到徹底處置或者高度資源化的高階項目只能適應部分地區,根據木桶理論,重視低成本下實現脫水到50%達到初步減量要求并保證處理后污泥的穩定安全的技術路線是當務之急,同時,應考慮上述權益路線不能對下一步的處置進階帶來不良影響。

2.1)筆者眼中的高階項目其實就是安全穩定又不需要填埋作后期處置安排的項目

所謂的高階項目,在筆者的理解里,就是同時達到減量化、安全穩定化、資源化三方面要求,或者至少在安全穩定的前提下達到減量效果非常徹底的技術路線,比如上海石洞口焚燒、上海白龍港消化、高碑店污泥消化、重慶唐家坨消化及熱干化、無錫國聯惠聯自持焚燒項目、襄樊國新天匯熱水解消化CNG及沼渣堆肥、天津裕川濱海污泥提蛋白及渣土園林利用等項目。在上述項目中由于國內泥質特殊、高額運行成本和運營管理能力等因素的限制,很多進口設備為主的項目后期運行并不順利,即便是未來,當面對更多的中小污水廠、縣、鎮級政府和中西部地區的需求和實際條件,再推進“高階”項目時必須因地制宜考慮。

編輯: 蔡囊

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薛濤

目前在中國科學院生態環境研究中心攻讀博士學位,此前分別在武漢大學和北京大學光華管理學院獲得理學學士和工商管理碩士學位。

現任E20環境平臺執行合伙人和E20研究院執行院長,北京易二零環境股份有限公司總經理,湖南大學兼職教授,華北水利水電大學管理與經濟學院客座教授,中科院生態環境研究中心碩士生校外導師,天津大學特聘講師,并兼任北京大學環境學院E20聯合研究院副院長,國家發改委和財政部PPP雙庫的定向邀請專家,世界銀行和亞洲開發銀行注冊專家(基礎設施與PPP方向)、國家綠色發展基金股份有限公司專家咨詢委員會專家庫專家、巴塞爾公約亞太區域中心化學品和廢物環境管理智庫專家、中國環保產業研究院特聘專家、中國環保產業協會環保產業政策與集聚區專業委員會委員、中國城市環境衛生協會垃圾焚燒專家委員會委員。住建部指導《城鄉建設》雜志編委、《環境衛生工程》雜志編委、財政部指導《政府采購與PPP評論》雜志編委,并擔任上海城投、中建環能等上市公司獨立董事。

在PPP專業領域,薛濤現任清華PPP研究中心投融資專業委員會專家委員、全國工商聯環境商會PPP專委會秘書長、中國PPP咨詢機構論壇第一屆理事會副秘書長、生態環境部環境規劃院PPP中心專家委員會委員、國家發改委國合中心PPP專家庫成員、中國青年創業導師、中央財經大學政信研究院智庫成員、中國城投網特聘專家等。

20世紀90年代初期,薛濤在中國通用技術集團負責世界銀行在中國的市政環境基礎設施項目管理,其后在該領域積累了十二年的環境領域PPP咨詢及五年市場戰略咨詢經驗,曾為美國通用電氣等多家國內外上市公司提供咨詢服務,對環境領域的投融資、產業發展和市場競合格局有著深刻理解;2014年初加入E20研究院并兼任清華大學環保產業研究中心副主任,著力于環境產業與政策研究、PPP以及企業市場戰略指導等方向。

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