北京污泥围城
文/记者 白竟楠
采取多种途径消纳污泥是未来污泥处理的发展方向,这需要政府、事业单位、国企私企等各领域合作,将处理工艺和技术路线全产业链形成系统,共同合作完成这个目标。
根据8月18日环保部消息,由于存在部分下属企业或项目环保管理不到位,排放超标、违规排污等问题,北京城市排水集团有限责任公司近日被环保部约谈,对污水与环保问题的重视程度再升一级。
近些年,大量污水处理厂投入使用,每天在处理更多废水的同时产生大量的污泥,北京、广州等很多大型城市已变成一座座“污泥围城”,绝大部分污泥被抛弃到河流和农田中形成新的污染源,污泥处置的问题迫在眉睫。
(北京排水集团小红门污水处理厂的卵形消化池)
环保部约谈三点问题
城市污泥有点像我们经常能在臭水沟旁边看到的棕灰色的泥巴,呈固体或半固体状,并且散发着一股恶臭味,也许你在经过的时候只会捂着鼻子抱怨几句,但却不知污泥随意排放已经是城市污染的“大头”之一。
自然界中污泥的产生是与水体中固体物的沉淀有关的,也可以称之为淤泥。污泥由可沉淀颗粒物构成,所以只有沉淀在水中的才能成为污泥。在城市中,污泥的产生是污水处理的结果,由于污水处理后会产生大量的污泥,这些污泥都无处堆放,被随意排放,更不能获得有效的处理和回收再利用,污泥成了多数污水处理厂亟待解决的问题。
此次环保部约谈北京城市排水集团主要围绕三个问题。首先是部分污水处理厂超标排放,包括通州次渠污水处理厂、延庆康庄污水处理厂、怀柔京怀水务有限公司二期工程等,这些地区的污水排放总磷、氨氮等超标,还有的污水处理厂存在擅自停用臭氧消毒装置等问题。
其次是污泥处置存在环境隐患。北京排水集团旗下污水处理项目日产污泥量约2800吨,但是只有10%左右实现了无害化处理,其余都采用干化或静态堆肥等临时性处置措施,并且工艺简陋,恶臭明显,造成了很大的环境风险。
对部分下属企业进水浓度偏高问题关注不够同样有待解决,这是由于不法企业偷排垃圾渗滤液导致的,这样做的后果是加大了污水处理设施的运行难度。
根据第六次全国人口普查数据,北京市常住人口不到两千万人,常住外来人口达几百万,人类的排泄物和各种生活污水是产生污泥的主要来源。
污泥处理遭遇难题
中科博联环境工程有限公司教授级高级工程师陈俊说:“北京市污泥日处理量在4000吨,量已经属非常大,就是因为人口众多而造成的,如此大的污泥排放量,为北京污水处理厂也造成了巨大的负担。”
根据北京市环境保护科学研究院在2004年的调查显示,60%的污水处理厂仅对污泥进行了脱水处理,不到4%的污水处理厂对污泥进行浓缩、脱水、稳定全套工艺的处理。而这些污水处理厂对污泥的浓缩脱水处理往往达不到要求,污泥中的水分含量依旧较高,如果填埋,这根本达不到垃圾填埋场的准入条件,焚烧又达不到污泥焚烧的热值,引发进一步的空气污染。
陈俊介绍说,从上世纪90年代开始北京几乎尝试过所有污泥处理工艺,好氧发酵、厌氧消化、用天然气烘干进行热感化等等,目前来看,厌氧消化和好氧发酵是目前最主要的污泥处理工艺,也是在未来发展的重点。但是,这也只削减了北京污泥总量的20%-30%,剩余的部分应该如何处理?除了污泥焚烧,其他处理方式都存在剩余的问题。
在刚刚结束的2015年污泥高峰论坛上,全国污泥处理处置促进会副理事长、中国科学院地理科学与资源研究所陈同斌提出了“三三三准则”作为判断一项污泥工程技术是否成熟的标准。即技术设备至少在三座不同的城市有成功案例,而且至少稳定运行三年以上,满足三个配套性的要求(工艺与技术配套、工程与辅助工程配套、产业链上下游配套)。满足上述“三三三准则”要求,才能称之为可以产业化推广的成熟技术设备。
陈同斌说,目前看来,很多地方的污泥工程都处于不断探索阶段,并未按照一定准则和规范采用成熟技术,有些地方建设的污泥设施不能很好地运行,成了晒太阳的摆设工程,也让污泥处理工程变成了探索经验的“小白鼠”。
让污泥回归土地有多难?
中国工程院院士张杰的一句话令人印象十分深刻,“让污泥回归农田,是解决污泥问题的根本途径。”早在很多年前,许多发达国家也是这样让污泥变废为宝的。
不过,污泥本身并不是废物,陈同斌说,污泥中含有很多氮、磷等物质,这些物质对植物的生长都起着积极的作用,但是如果在水里却成了污染物。
从营养成分上来说,城市污泥所含氮磷钾等养分的比例在4%-6%,而国家有机肥的标准是氮磷钾的含量不低于5%,所以,污泥是很好的有机肥原料。陈同斌说:“有机营养从土壤中来再回到土壤中去,实现这种循环才是生态文明的标志。”
“人们更关心的是污泥中所含的重金属是否超标,其实这个问题并不重要。根据调查显示,全国城市污泥只有8%存在重金属超标的现象,绝大部分是十分安全的,这是因为城市污泥的来源是生活废水,几乎没有工业废水。”陈俊说。这些质疑也是阻碍污泥还田的障碍之一。
污泥还田并不仅仅是技术层面的问题,也是人们理念的问题。陈俊说,拿教科书举例,现在使用的教科书还有很多是上世纪八九十年代的课本,那时排放的污泥中掺杂了很多工业废料,所以重金属超标严重,但是今天的情况早已不是这样,要改变人们根深蒂固的想法比较困难。加之大部分的污泥处理工艺不到位,污泥味道难闻,即使能还田也使用不便,所以也少有人为之了。“观念的改善比技术更加漫长。”陈俊说。
碳排放量是污泥处理关键
污泥的排放与处理面临着二次污染的问题,拿目前使用规模较大的焚烧法来说,这是污泥实现最大程度减量化的最有效方式,将污泥置入焚烧炉内,在加入过量空气的情况下进行完全焚烧,使有机物全部碳化。
但是,焚烧的过程中会产生大量的碳排放,如果有机物燃烧温度低于850℃,还会产生二噁英等剧毒物质。所以,处理污泥产生的二氧化碳气体排放和处理处置设施运行能耗间造成的碳足迹,是污泥处理面临的一大困难,碳减排是污泥处理工程在未来发展的重要方向。
陈俊说,不论是焚烧、做厌氧消化还是填埋,都会产生碳排放,其中最严重的就是干化后焚烧,堆肥是能耗最低的。所以,厌氧消化和好氧发酵之后的产物可以进行土地利用。
采取多种途径消纳污泥是未来污泥处理发展的方向,这需要政府、事业单位、国企私企等各领域合作,将处理工艺和技术路线全产业链形成系统,共同合作完成这个目标。
“城市污水厂剩余污泥处置已经成为当今环保的重点,其中存在的问题不容忽视。”陈同斌最后说。■