为污泥泥质提供保障

  处理厂污泥是污水处理过程中产生的固体废物,产生量巨大,成分复杂;若处理不当,不但会对环境造成新的污染,还会浪费污泥中的有用资源,污泥处理处置是排水行业面临的严峻挑战。相对于其他欧洲发达国家,英国污泥处理处置起步相对较晚。在20世纪80年初期,英国污泥的主要处置方式是海洋倾倒和填埋。但是自20世纪90年代以来,英国在污泥管理方面做了大量工作,污泥处理技术已有很大发展。英国根据国际先进的绿色低碳发展理念,将创新技术与本国实际情况相结合,形成比较科学完整的技术路线,污泥处理处置水平已达到国际先进水平。英国在污泥处理处置管理体系建立、技术路线设计、新兴技术应用等方面均有其独到之处,其先进理念和成功经验可为解决我国目前污泥处理处置困境提供有益思路。

  在20世纪80年代初,英国的污水处理设施为公共设施,并由政府负责运行。当时污泥重金属含量较高,主要处置方式是海洋倾倒和填埋。

  进入20世纪90年代,随着污水处理设施数量不断增多,污泥产量急剧增加。与此同时,污水处理设施开始私有化,禁止污泥海洋倾倒的呼声不断增加,自1998年12月污泥海洋倾倒被禁止。同时,由于源头控制成效显著,污泥质量逐渐提高,也减少土地利用对污泥产品的限制。因此,90年代后期土地利用逐渐成为英国主要的污泥处置方式。农业发展指导服务机构也制定污泥安全导则,确定污泥分级处理(深度处理/传统处理),规定危害分析临界控制点,提出审计质量保证程序。为保证污泥土地利用的安全性,英国禁止将未经处理的污泥施用于土地,禁止将污泥直接撒在草地表面,并严格控制污泥用于蔬菜种植。

  进入21世纪,污泥填埋处置方式在英国被废止。随着现代化污水处理设施的普及和工业废水预处理的推行,污泥中重金属和有害物质的含量大大减少,污泥被视为“资源”。从污泥中获取能源得到日益重视,厌氧消化技术在英国得到广泛应用,70%以上的污泥经过厌氧消化处理后,进行土地利用。当污泥泥质不佳或土地资源化利用受限时,焚烧也是主要的处置方式之一。

  健全的水务管理体系是妥善解决污泥问题的关键。20世纪,英国水资源经历从地方分散管理到流域统一管理的历史演变,并逐渐形成以流域管理为特色的水务管理体系,污泥处理处置行业在水务管理模式中得到有效运转。目前,英国全国范围内成立有10个彼此独立的水务公司,同时政府设置水务监管局以及环境、食品和农村事务部2个部门独立对水务公司进行管理和监督。

  水务公司完全市场化,每年向水务监管局上报预算和生产计划,由水务监管局对其建设、运行经费进行审批和划拨。同时,环境、食品和农村事务部据国家标准对水务公司进行监管,对环境违法问题享有绝对起诉权。该水务管理体系具有以下特点:

  英国政府通过国家环境署推行流域取水管理战略,环境署下设8个派出分支机构。在水资源管理上类似于我国流域机构,但在管理手段上(包括政策法规和经济手段)强于我国的流域机构。

  英国水务一体化的基础是水权,供水公司在获得水权的基础上,在政府的监督下把水作为资产来经营,通过提供水商品服务(供水、污水处理等)盈利,并在金融和资本市场融资,获得自身发展。

  国家环境署当年收入是下一年预算的基础,近年环境署每年收人均在6亿英镑以上,资金45%来源于取水、排污及环保收费等,资金充裕、来源稳定。

  每一个区域都有消费者协会,由地方行政人员和一般民众代表组成,对水务公司提供的服务进行监督,参与水务管理。

  截至2010年,英国共建有污水处理厂6352座,以中小型规模为主,其中人口当量2000人的小型厂数量为4794座,占污水处理厂总数量的75%。

  1992年英国污泥产量为99.79万吨(干重,下同),2008年污泥产量提高至153.08万吨,污泥产量基本保持稳定。1992年英国污泥处置方式包括排入地表水、土地利用、焚烧、填埋等,进人21世纪,土地利用和焚烧逐渐成为主要的污泥处置方式。截至2010年,英国79.1%的污泥采用土地利用的方式进行资源化利用,18.4%的污泥采用焚烧的方式进行处置,采用其他方式处置的污泥仅占2.5%。

  目前,英国污泥处理处置典型技术包括厌氧消化、深度脱水、土地利用、焚烧等。其中以“厌氧消化+脱水+土地利用”为主,厌氧消化产生的沼气通过热电联产技术发电上网,或者提纯压缩后并入居民燃气管网,有效实现能源回收。

  厌氧消化技术在英国得到广泛的应用,英国建有约150项污泥厌氧消化处理工程,75%的污泥进行厌氧消化处理。越来越多的厌氧消化系统采用热水解技术对污泥进行预处理。

  BUCHER压滤技术是一项新型、高效的污泥深度脱水技术,在英国已有工程应用。在常规药剂投加剂量条件下,该技术可使污泥含水率降低到机械脱水的极限,脱水泥饼含固率可达50%左右。

  虽然对污泥土地利用的要求越来越严格,且面临餐厨垃圾有机肥的激烈竞争,但是土地利用仍然是英国最主要的污泥处置方式。为防止污泥产品造成土壤污染,英国制订严格的污泥土地利用准入标准。用污泥安全导则对污泥处理方法和土地利用以及对污泥利用于工业原料作物等加以规定。

  当污泥泥质不佳或土地资源化利用受限时,污泥通过焚烧彻底实现无害化处置。英国污泥焚烧方式包括单独焚烧和协同焚烧,单独焚烧是指单独建设焚烧设施对污泥进行焚烧,协同焚烧是指利用已有的工业窑炉焚烧污泥。

  随着我国城镇污水处理厂污泥产量的持续增长和相关环境标准的日趋严格,污泥处理处置已成为排水行业面临的严峻挑战。

  

  英国在污泥处理处置领域的先进理念和成功经验可为解决我国污泥困境提供以下启示。

  目前,世界各国均在积极推进和落实碳减排计划,这将对全球气候环境产生重大影响。我国目前污泥处理处置模式仍然较为粗放,为实现可持续发展,实施低碳改革势在必行。

  污水处理行业目前提出NEWs理念:NEWs是英文“Nutrient(营养物)+Energy(能源)+Water(水)+factories(工厂)”词组的缩写,表示可持续理念下的污水处理厂是营养物、能源和再生水三位一体的生产工厂。该理念符合低碳原则,建议我国污水处理厂的建设和运行中给予实践,为碳减排作出应有贡献。

  污泥处置方式很大程度上由污泥泥质决定,而污泥泥质由纳管污水水质决定,严格控制源头的纳管污水水质是解决污泥问题的根本。英国执行严格的污水纳管标准,为污泥泥质提供保障。

  相对来说,我国在污水源头控制上存在较多问题,直接导致目前污泥处置困境。一方面纳管监管不到位,导致污泥重金属等有害物质含量超标;另一方面,市政排水系统的雨污混接现象,导致污泥中有机物含量普遍偏低。因此,我国应充分重视污染物源头控制以及改造市政排水系统雨污混接,为污泥泥质的改善提供保障。

  先进的技术能够加快污泥处理处置进程,强化污泥处理处置效果。英国污泥处理处置行业研发和应用多项创新技术,例如污泥高温热水解技术已开发出CAMBI热水解、BIOTHELYSIS热水解和MONSAL酶解等多种工艺。

  英国在污泥处理处置中涉及到社会相关利益方与我国相近,例如厌氧消化产生的沼气发电需要和电力公司协调,沼气提纯后并入天然气网需要和燃气公司协商,污泥土地利用需要和农业、林业等部门协商。在英国目前的运行体制下,不同部门之间的沟通比较顺畅,相关利益方立足于解决问题的基础上,秉持各自利益进行谈判和协商,达成一致后共同实施,所产生费用最终由消费者通过水资源费、排污费等方式承担。

  目前我国在污泥处理处置过程中,相关利益方的协调机制不是很顺畅,各方均立足于自身的利益不能受损。同时要求最大化、垄断化,为污泥处理处置路线的打通设定很多机制上的障碍。建立健全行业合作机制,有效协调水务、环卫、电力、燃气、交通、建材等部门之间的利益,对污泥处理处置问题的有效解决具有重要意义。

  社会公民的环境意识对环境保护和污泥处理处置措施的有效落实具有重要作用。英国污水处理厂、污泥处理中心等市政设施中,均设有科普宣教中心,定期对所服务范围的中小学生和市民进行宣传教育。通过宣传教育,使得公众对环境问题给予理解和重视,积极缴纳排污费等相关费用,形成良性循环,值得我国污水处理厂和污泥处理中心借鉴。

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