9月27日，國家發展改革委、住房(fang)城鄉建設部(bu)、生態環境部(bu)印發《污泥無(wu)害化處理(li)和資源化利用實施方(fang)案》的(de)通知。各大公眾號都在對此通知做各種解讀(du)，我也來湊個熱鬧，寫寫我最熟(shu)悉的(de)污泥厭(yan)氧消化。

《實施(shi)方案》提(ti)出(chu)，要鼓勵將城鎮生(sheng)(sheng)活污(wu)(wu)水處理廠(chang)產生(sheng)(sheng)的(de)污(wu)(wu)泥經厭氧消化或(huo)好(hao)氧發酵(jiao)處理后(hou)，作為肥料或(huo)土壤改良劑，用于(yu)國土綠化、園林建(jian)設(she)、廢(fei)棄(qi)礦場以(yi)及(ji)非農(nong)用的(de)鹽堿地(di)和沙化地(di)。這(zhe)一措(cuo)施(shi)對污(wu)(wu)泥出(chu)路的(de)瓶頸(jing)問(wen)題解決至(zhi)關重(zhong)要，符合減污(wu)(wu)降碳及(ji)資源(yuan)循(xun)環的(de)發展方向。

厭氧(yang)消化作(zuo)為污(wu)泥(ni)重要的處理工(gong)藝之一(yi)，一(yi)直被認為是比較好(hao)的負碳排放工(gong)藝。厭氧(yang)消化用(yong)來處理有(you)機(ji)組分，效率高，耗能(neng)少，還可以產生清潔(jie)能(neng)源——沼(zhao)氣，同(tong)時沼(zhao)渣還可以堆肥，進行進一(yi)步的土地利用(yong)。

因此前些年，我國也(ye)是如火如荼的建(jian)了一批(pi)污(wu)泥厭氧(yang)消化(hua)項目。但近(jin)些年談起(qi)污(wu)泥厭氧(yang)消化(hua)，大(da)家都搖頭，主要問題是什么呢？

筆者作為一(yi)個從事厭氧消化的技術(shu)人員，就(jiu)從我所(suo)了解的角度來淺(qian)談一(yi)二，希望可以拋磚引(yin)玉，借此和各位同行交流。

困境何在

污泥直接(jie)厭氧(yang)消化，降解率(lv)極(ji)低

我們(men)知道現有(you)(you)污泥(ni)(ni)處(chu)(chu)理(li)廠，大部分污泥(ni)(ni)來自于(yu)城市污水處(chu)(chu)理(li)廠的剩(sheng)余(yu)污泥(ni)(ni)。而(er)剩(sheng)余(yu)污泥(ni)(ni)主要由有(you)(you)機殘片、無(wu)機顆粒、細(xi)菌(jun)(jun)菌(jun)(jun)體(ti)和膠體(ti)等組成。而(er)厭(yan)(yan)氧菌(jun)(jun)能夠利用的有(you)(you)機質(zhi)大多(duo)存在(zai)于(yu)污泥(ni)(ni)細(xi)菌(jun)(jun)菌(jun)(jun)體(ti)細(xi)胞(bao)中，菌(jun)(jun)體(ti)的細(xi)胞(bao)壁(bi)和細(xi)胞(bao)膜對有(you)(you)機物質(zhi)具(ju)有(you)(you)天然保護作用，進(jin)而(er)導致厭(yan)(yan)氧菌(jun)(jun)較難利用。如(ru)果不對污泥(ni)(ni)細(xi)菌(jun)(jun)菌(jun)(jun)體(ti)細(xi)胞(bao)壁(bi)和細(xi)胞(bao)膜做(zuo)任(ren)何預處(chu)(chu)理(li)，直接投入(ru)厭(yan)(yan)氧罐(guan)，降解率(lv)極(ji)低，一(yi)般很難超過20%。因而(er)有(you)(you)效的破壁(bi)技術，對于(yu)污泥(ni)(ni)厭(yan)(yan)氧消化來說非常(chang)必要。

目前(qian)市(shi)面(mian)上(shang)可(ke)以見到的破壁(bi)(bi)(bi)(bi)預處(chu)理技(ji)(ji)術(shu)主(zhu)要(yao)(yao)有：高(gao)(gao)溫熱水(shui)(shui)解(jie)破壁(bi)(bi)(bi)(bi)技(ji)(ji)術(shu)、堿性水(shui)(shui)解(jie)破壁(bi)(bi)(bi)(bi)技(ji)(ji)術(shu)、臭氧(yang)破壁(bi)(bi)(bi)(bi)技(ji)(ji)術(shu)、超聲波破壁(bi)(bi)(bi)(bi)技(ji)(ji)術(shu)等。國內(nei)目前(qian)應用最多的主(zhu)要(yao)(yao)是高(gao)(gao)溫熱水(shui)(shui)解(jie)破壁(bi)(bi)(bi)(bi)技(ji)(ji)術(shu)。

高溫熱水解破壁技(ji)術，主要以(yi)挪威的(de)(de)康碧為代(dai)表。康碧在北排的(de)(de)多個項目上(shang)有應用，技(ji)術較為成熟穩定，但價格昂貴。國內該(gai)技(ji)術以(yi)四川深藍環(huan)保為代(dai)表，也有幾個工(gong)程案例，但因為各方(fang)面的(de)(de)原(yuan)因，運行的(de)(de)都(dou)不(bu)是很好(hao)，據說(shuo)主要還是因為污泥有機質過低，產氣量不(bu)足。

除高溫(wen)熱水解，其他破(po)壁技術大多都在(zai)宣傳或研發階段(duan)，還鮮見工程案例。

污泥有機(ji)質含(han)量(liang)低，沼氣產量(liang)低

無(wu)論是厭(yan)氧(yang)(yang)消(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)還是好氧(yang)(yang)堆(dui)肥(fei)，本質上講都是利用(yong)微(wei)生物對(dui)有機(ji)質進(jin)行轉化(hua)。污(wu)泥(ni)中的(de)有機(ji)質是厭(yan)氧(yang)(yang)消(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)產(chan)沼(zhao)氣的(de)直接來源，有機(ji)質含量(liang)低，無(wu)論是否進(jin)行有效的(de)預處(chu)理(li)，沼(zhao)氣產(chan)量(liang)都會(hui)低。很多項(xiang)目(mu)，一噸(dun)污(wu)泥(ni)只能產(chan)10~20m3沼(zhao)氣，即(ji)使進(jin)行破壁處(chu)理(li)，一噸(dun)污(wu)泥(ni)也(ye)很難產(chan)到40m3沼(zhao)氣，產(chan)的(de)沼(zhao)氣還不(bu)夠(gou)自身(shen)加熱(re)用(yong)。另外，厭(yan)氧(yang)(yang)消(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)本身(shen)就(jiu)是一種減量(liang)化(hua)程度較(jiao)低的(de)技術，對(dui)于(yu)脫水(shui)污(wu)泥(ni)，進(jin)罐前需要(yao)加水(shui)制漿(jiang)，消(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)后(hou)的(de)殘渣還需要(yao)再(zai)進(jin)一步(bu)處(chu)理(li)。如果厭(yan)氧(yang)(yang)不(bu)能產(chan)生較(jiao)多的(de)沼(zhao)氣，整個項(xiang)目(mu)就(jiu)是再(zai)做無(wu)用(yong)功。

項目前期，對污(wu)泥來源做詳細的(de)調研和(he)取樣分析(xi)是相當有必(bi)要的(de)。污(wu)泥有機質低于45%，就不建議采用厭氧(yang)消化(hua)技術(shu)了(le)。

污泥(ni)粘度高，處理難度大

目(mu)前污(wu)泥(ni)項(xiang)目(mu)大多單獨建(jian)設，污(wu)泥(ni)主要來源于(yu)(yu)城(cheng)市污(wu)水處理廠的(de)脫水污(wu)泥(ni)，含固率一般(ban)在(zai)20%以上。污(wu)泥(ni)屬于(yu)(yu)高粘度(du)固體(ti)，隨含固率的(de)升高，粘度(du)會(hui)急劇增大（參見下圖）。厭氧(yang)消化需將污(wu)泥(ni)調至(zhi)流動狀態。對于(yu)(yu)流體(ti)，較高的(de)粘度(du)會(hui)給輸(shu)送、均質(zhi)、除砂等(deng)過程都(dou)帶來難度(du)，這(zhe)些設備（例如料倉、輸(shu)送泵、攪(jiao)拌(ban)器、除砂器等(deng)）不得不選(xuan)擇質(zhi)量更(geng)(geng)好、性能更(geng)(geng)可靠的(de)品牌，而這(zhe)也(ye)意(yi)味著價格高，可選(xuan)面窄。

圖(tu)1：不同(tong)物料粘(zhan)度隨含固率變(bian)化圖(tu)

污泥厭氧消化并不適合單獨建(jian)設

污(wu)(wu)泥(ni)厭氧(yang)消(xiao)化(hua)對污(wu)(wu)泥(ni)含(han)(han)(han)固率有一定的(de)要求，不能太(tai)高。主要原(yuan)因是，無論(lun)是污(wu)(wu)泥(ni)破壁還是厭氧(yang)消(xiao)化(hua)，都需要將污(wu)(wu)泥(ni)調至流(liu)動(dong)狀態，方便輸送(song)和攪拌(ban)。而前面(mian)說了(le)，污(wu)(wu)泥(ni)隨著含(han)(han)(han)固率的(de)增加，粘度會大幅度提升，一般含(han)(han)(han)固率高于12%，污(wu)(wu)泥(ni)就(jiu)不是流(liu)動(dong)狀態了(le)。

對(dui)于(yu)含(han)固率高于(yu)20%的(de)脫(tuo)(tuo)水污(wu)(wu)泥，就(jiu)需要先(xian)對(dui)污(wu)(wu)泥進(jin)行加水調漿。厭氧(yang)之(zhi)后(hou)(hou)（也有項目(mu)在(zai)破(po)壁之(zhi)后(hou)(hou)），再次對(dui)污(wu)(wu)泥進(jin)行脫(tuo)(tuo)水處理(li)，脫(tuo)(tuo)水后(hou)(hou)的(de)固體還需要進(jin)一步外運處置，脫(tuo)(tuo)水后(hou)(hou)的(de)液(ye)體則(ze)需要再建設污(wu)(wu)水處理(li)設施處理(li)至達(da)標排(pai)放。

這(zhe)么折騰一圈，相當于把污水(shui)處理(li)廠的脫水(shui)后(hou)的污泥，搬到一個新的地方，變(bian)成脫水(shui)前污泥再(zai)處理(li)一遍(bian)，這(zhe)過程本身就是很不經(jing)濟。

所以，污泥(ni)厭(yan)氧消(xiao)化(hua)不適(shi)合單(dan)獨(du)建設(she)，而適(shi)合建設(she)在污水處理(li)(li)廠內，處理(li)(li)脫水前的污泥(ni)，這樣既可以省(sheng)去運費，也(ye)不用(yong)加水調(diao)漿，厭(yan)氧產生的沼液還能(neng)直接回到原(yuan)污水處理(li)(li)系統，無須單(dan)獨(du)建設(she)處理(li)(li)設(she)施。這可(ke)能才是污泥(ni)厭氧(yang)消(xiao)化技術(shu)正確的(de)打開方(fang)式，事實上國外也是這么做的(de)。

未來如何

這些年，國內(nei)污泥厭氧消化技術(shu)發展較為緩慢，雖然(ran)我談了幾(ji)點技術(shu)問題，但其實主要(yao)原因并不(bu)在于技術(shu)本身(shen)，因為厭氧消化本身(shen)是(shi)一個相對(dui)成(cheng)熟的技術(shu)，唯一困擾的就是(shi)設備價(jia)格高。如(ru)果市場(chang)發展迅速，必然(ran)會(hui)吸引更多的公司進入(ru)，隨著競爭，技術(shu)會(hui)不(bu)斷提升，成(cheng)本也會(hui)逐漸下降(jiang)。

主要原因(yin)還是項目(mu)的投資收(shou)益率差，需要極高(gao)的補貼(tie)費用才能覆蓋成本，說白了就是該技術沒有市場競爭力。（作為一(yi)個(ge)厭氧技術從業者(zhe)，真心(xin)不愿意(yi)聽到這句話，真希望滿世界都豎起(qi)可(ke)愛的厭氧罐）

我覺的(de)根本原因還是在于應用場景不(bu)對，污(wu)泥厭氧消化(hua)技術更(geng)適(shi)合有機(ji)質(zhi)含量高(gao)、含水率(lv)高(gao)的(de)物料(liao)。同時它(ta)是一項資源化(hua)程度(du)高(gao)，但減量化(hua)程度(du)較(jiao)低的(de)技術，更(geng)適(shi)合與污(wu)水處(chu)理設(she)施相(xiang)結合，而不(bu)適(shi)合單獨建設(she)。

而我國(guo)污(wu)(wu)水(shui)處理(li)一直是(shi)重水(shui)輕泥(ni)，各地(di)的污(wu)(wu)水(shui)處理(li)廠(chang)都未考慮過這個(ge)問題，污(wu)(wu)泥(ni)一直是(shi)脫水(shui)后外運處置。現(xian)有的污(wu)(wu)水(shui)處理(li)廠(chang)，無(wu)論是(shi)廠(chang)內(nei)還是(shi)廠(chang)區附近，都很難再找到(dao)空(kong)地(di)建(jian)設污(wu)(wu)泥(ni)厭氧(yang)設施。那(nei)怎么辦呢？或許未來新建(jian)水(shui)廠(chang)及(ji)改(gai)擴建(jian)的水(shui)廠(chang)，可以(yi)把污(wu)(wu)泥(ni)厭氧(yang)消化設施一并納入。

可當下確實(shi)是(shi)(shi)個(ge)難題，這(zhe)是(shi)(shi)污(wu)泥厭氧(yang)消化(hua)的(de)困境，也是(shi)(shi)污(wu)泥的(de)困境。所以，我(wo)國(guo)污(wu)泥現在(zai)面臨(lin)的(de)是(shi)(shi)一個(ge)系統性的(de)難題，這(zhe)也是(shi)(shi)為什么會有三部委(wei)聯合發(fa)文——我(wo)國(guo)污(wu)泥需要(yao)高屋建(jian)瓴的(de)去解(jie)決。

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