盤它!污泥干化焚燒或將是大多數城市污泥處理處置的主要路徑
2022年9月27日,國家發(fa)改委、生態環(huan)境部、住建部發(fa)布“關于印發(fa)《污(wu)泥無害化(hua)處理(li)和資源(yuan)化(hua)利(li)用實(shi)施(shi)方案》的通知,《方案》要求:
“合理壓減污泥填埋規模,特別是有條件的城市要逐步限制填埋處理,積極采用資源化利用等替代方案......”
而在近(jin)日,國家發改(gai)委(wei)、生態環境部(bu)、住建部(bu)印(yin)發《環境基礎設(she)施建設(she)水平(ping)提(ti)升(sheng)行(xing)動(2023—2025年(nian))》,《提(ti)升(sheng)行(xing)動》又(you)指出:
“加快壓減污泥填埋規模,提升污泥無害化處理和資源化利用水平......”
短短一年不到的時間,污泥填埋規模的前綴便發生了變化。從“合理壓減”、“逐步限制”到“加快壓減”,用詞愈發篤定,路徑愈發清晰。可以看出,污泥填埋注定落寞收場,其不是發展的主流方向,而是作為備用和應急的手段之一。
與之不同的是,目前國家政策大力鼓勵推動焚燒,地方政府正積極推進干化焚燒。不難看出,干化焚燒將是大多數城市十四五期間的主要的污泥處理處置路徑。
一、為什么要加快(kuai)壓(ya)減(jian)污(wu)泥填埋規模?無法避免(mian)污(wu)染問(wen)題,只是拖延了(le)污(wu)染時(shi)間
污泥衛生填埋是發達國家早期處理污泥的一種方式,但隨著技術的發展以及相關污染問題的顯漏,歐美等國便逐漸開始降低污泥填埋比例,甚至明令禁止污泥填埋。
早在1999年,歐(ou)盟的(de)固(gu)體(ti)(ti)廢(fei)棄物土(tu)地填(tian)(tian)埋法令就(jiu)要求,所有(you)歐(ou)洲國家用(yong)于土(tu)地填(tian)(tian)埋的(de)固(gu)體(ti)(ti)廢(fei)棄物中有(you)機(ji)物含量必須(xu)逐年遞減,其中污水廠污泥就(jiu)是法令規定的(de)固(gu)體(ti)(ti)廢(fei)棄物種類之一。
受該法令等政策的影響,法國、德國、比利時、荷蘭、盧森堡、愛爾蘭等國家污泥填埋有逐年下降的趨勢,法國更是在2005年禁止污泥填埋。
與這些發達國家相比,我國的國土面積遼闊但經濟發展稍遜一籌,這就決定了我國在過去既不能像日本那樣大范圍的使用焚燒技術處理污泥,也不能像法國那樣禁止污泥填埋。
而現如今,隨著我國土地資源愈發緊張,經濟的快速發展,填埋場容量的日益枯竭,污泥衛生填埋已經不能滿足污泥無害化處置的需要。
此外,因高含(han)(han)水(shui)(shui)率(lv)污泥(ni)易引起填埋(mai)(mai)(mai)堆體的整體層(ceng)移動滑坡,影響埋(mai)(mai)(mai)場安(an)全。同時,由(you)于污泥(ni)含(han)(han)水(shui)(shui)率(lv)高、顆粒細、透水(shui)(shui)性(xing)差,極易造成滲濾液(ye)和填埋(mai)(mai)(mai)場氣(qi)體收集系統(tong)的嚴重堵塞,使滲濾液(ye)無法排出,沉積的甲烷氣(qi)體越(yue)來越(yue)多,填埋(mai)(mai)(mai)場將成為一顆“定時炸彈”。
可以看出,污泥填埋技術并沒有最終避免環境污染問題,而只是拖延了污染時間,既沒有從源頭上、根本上解決污泥處置問題,也沒有利用到污泥作為一種生物固體資源的價值。
這就(jiu)決定了污泥填埋技術(shu)不可能(neng)作為一種(zhong)清潔(jie)、資源(yuan)化處置技術(shu)而(er)在(zai)未來得(de)到發展(zhan)。
二、為什么說污泥焚燒前景遠大(da)?一種徹底的(de)、完全的(de)污泥處置方式
與(yu)污泥填埋相(xiang)比,污泥焚燒的(de)“待(dai)遇”截(jie)然不同。相(xiang)關數(shu)據顯示:
“以土地利用為主的地區最多,焚燒次之。市政污泥市場化項目處理技術主要是脫水干化,處置技術主要是焚燒,2019~2021年我國新建污泥處置項目中,采用污泥干化焚燒工藝的占比高達70%左右。”
當然,污泥焚燒備受青(qing)睞(lai)的背后離不開國家及地方的政策導向——
◎ 一方面是國家(jia)鼓勵(li)推(tui)動焚燒。比(bi)如,在《污(wu)泥(ni)(ni)無(wu)害化(hua)處(chu)理(li)和資源化(hua)利用實施方案》中就反復強(qiang)調,要有序推(tui)進污(wu)泥(ni)(ni)焚燒處(chu)理(li),鼓勵(li)一些污(wu)泥(ni)(ni)產生量大、土地(di)(di)資源緊缺、人口聚集(ji)程度高、經濟條件好的(de)地(di)(di)區建設(she)(she)污(wu)泥(ni)(ni)集(ji)中焚燒設(she)(she)施。
◎ 另(ling)一方面是地方積極推進干(gan)化焚(fen)燒。比如(ru),陜(shan)西(xi)(xi)發(fa)(fa)布了《陜(shan)西(xi)(xi)省(sheng)黃(huang)河流域生(sheng)(sheng)態環境保(bao)護規(gui)劃》,推廣(guang)污(wu)泥(ni)(ni)集(ji)中(zhong)焚(fen)燒無害(hai)化處(chu)(chu)理(li)和資源化利用(yong)(yong);廣(guang)東印(yin)發(fa)(fa)了《城鎮生(sheng)(sheng)活污(wu)水處(chu)(chu)理(li)廠污(wu)泥(ni)(ni)處(chu)(chu)理(li)處(chu)(chu)置管理(li)辦法》,鼓勵污(wu)泥(ni)(ni)與垃圾(ji)焚(fen)燒、火力發(fa)(fa)電、水泥(ni)(ni)窯等相結合(he)的焚(fen)燒處(chu)(chu)置方式;再(zai)比如(ru),廣(guang)西(xi)(xi)發(fa)(fa)布了《廣(guang)西(xi)(xi)生(sheng)(sheng)態環境保(bao)護“十(shi)四五”規(gui)劃》,推廣(guang)污(wu)泥(ni)(ni)集(ji)中(zhong)焚(fen)燒無害(hai)化處(chu)(chu)理(li)和資源化利用(yong)(yong);河南省(sheng)發(fa)(fa)布了《河南省(sheng)“十(shi)四五”國資國企發(fa)(fa)展規(gui)劃》,建立“生(sheng)(sheng)物質利用(yong)(yong)+焚(fen)燒”為主(zhu)、協同處(chu)(chu)置為補充的污(wu)泥(ni)(ni)處(chu)(chu)理(li)產業結......等各地文件(jian),都(dou)在支持干(gan)化焚(fen)燒。
那么,污泥焚燒為什么會被政府大力扶持,和受市場追捧呢?原因有兩點:
一是(shi)因為污泥(ni)焚(fen)燒(shao)符合(he)符合(he)可(ke)(ke)持續發展的(de)理念(nian)。焚(fen)燒(shao)后的(de)污泥(ni)產(chan)物已經無害化(hua),可(ke)(ke)以二次利(li)用,制成有用的(de)成品。此外,污泥(ni)焚(fen)燒(shao)過程產(chan)生的(de)熱量回收(shou)后可(ke)(ke)以完全滿足污泥(ni)干化(hua)的(de)需要,也可(ke)(ke)用于供熱或(huo)者(zhe)發電。
二(er)是(shi)因為污泥(ni)(ni)焚燒(shao)解決了污泥(ni)(ni)難分解和填埋(mai)可(ke)能(neng)造成地下水源污染的(de)問題(ti),可(ke)從根(gen)本上減少污泥(ni)(ni)最終(zhong)填埋(mai)量,徹底(di)殺滅病(bing)菌、病(bing)原(yuan)體(ti)等有害有機(ji)物,是(shi)一種(zhong)徹底(di)的(de)、完全的(de)污泥(ni)(ni)處(chu)置(zhi)方式。
污泥(ni)焚燒可(ke)分為(wei)直接焚燒和協同焚燒兩種(zhong)方式。目前(qian),國內不論摻燒還是單獨焚燒,都(dou)是將污泥干(gan)化后(hou)進行,焚燒產生的余(yu)熱(re)可以直接用于(yu)污泥干(gan)化過程(cheng)。
污泥直(zhi)接焚燒(shao)是(shi)利用污泥焚燒(shao)爐,添加少量助燃燃料(liao)進行焚燒(shao)的方(fang)式。
在污泥焚燒(shao)設備中,應用(yong)比較廣泛的爐型有鼓(gu)泡式流化床、多(duo)膛(tang)焚燒(shao)爐和回(hui)轉(zhuan)窯焚燒(shao)爐等。各優缺(que)點如下:
◎ 鼓泡式流化床焚(fen)燒(shao)爐具有燃(ran)燒(shao)速度(du)快、污泥停留時間短、焚(fen)燒(shao)熱(re)量可(ke)直接利用、效率(lv)高、適用性強、結構緊湊、占地面積(ji)小和事故率(lv)低(di)等(deng)優點,但是存在動力消耗較(jiao)大、飛(fei)灰量大等(deng)缺點。
◎ 多(duo)(duo)(duo)膛爐以逆(ni)流方式運行,加熱表面積和換熱表面積大,燃料消耗量少。但是多(duo)(duo)(duo)膛爐機械設備較多(duo)(duo)(duo),易出現機械故障,需要經常維修與保養。
◎ 回轉窯(yao)焚燒爐(lu)具有強(qiang)大(da)的(de)廢(fei)物(wu)焚燒處(chu)理(li)(li)能力,可處(chu)理(li)(li)廢(fei)物(wu)的(de)范圍(wei)廣(可同時(shi)處(chu)理(li)(li)固體(ti)、液體(ti)及氣體(ti)廢(fei)物(wu)),適用性強(qiang)、作穩定、焚燒安全,但多用于危險廢(fei)物(wu)的(de)焚燒處(chu)置(zhi)。
協同(tong)焚燒主要是在垃圾(ji)焚燒發(fa)電廠(chang)、燃煤熱電廠(chang)和水泥窯中摻(chan)入少量污(wu)泥,對其進行協同(tong)處(chu)置的方式。各優缺點如下:
◎ 水泥(ni)窯協同焚燒的(de)灰分能(neng)直接作為水泥(ni)熟料加(jia)以利用,且煙氣余熱用于污泥(ni)干化,其具有(you)一定的(de)技(ji)術經濟優勢(shi),在(zai)環保(bao)和水泥(ni)行業得到極大關注。
◎ 垃圾焚(fen)燒(shao)發電廠協(xie)(xie)(xie)同焚(fen)燒(shao)是將(jiang)污(wu)泥與垃圾協(xie)(xie)(xie)同焚(fen)燒(shao),相(xiang)較(jiao)于水泥窯協(xie)(xie)(xie)同焚(fen)燒(shao)和燃煤熱(re)電廠協(xie)(xie)(xie)同焚(fen)燒(shao),其對(dui)鍋(guo)爐的影(ying)響較(jiao)小(xiao),運行成(cheng)本較(jiao)低。
但由于垃圾成分變(bian)化較大(da),焚燒(shao)過程溫度控(kong)制較難,焚燒(shao)灰通常需(xu)要按(an)照危險固(gu)廢處置,因而不利(li)(li)于污泥焚燒(shao)灰分的資(zi)源化利(li)(li)用。
◎ 燃煤(mei)(mei)熱電廠協(xie)同焚燒(shao)是干污泥(ni)與煤(mei)(mei)摻混(hun)后直接進(jin)入鍋爐進(jin)行焚燒(shao),既(ji)可解決污泥(ni)的處置問題,又能為(wei)熱電廠節省鍋爐燃料,降低(di)發電成本。
但(dan)隨(sui)著(zhu)污(wu)泥摻(chan)燒(shao)比(bi)(bi)例的提高(gao),混合燃料的灰熔點逐漸降(jiang)低,化(hua)合物容易燒(shao)結,受熱面的磨損程度(du)與煙氣流速也(ye)受到污(wu)泥摻(chan)燒(shao)比(bi)(bi)例制約,污(wu)泥摻(chan)燒(shao)比(bi)(bi)例一般控制在(zai)5%以(yi)下。
值得一提的是(shi),國(guo)內目前污泥焚燒(shao)(shao)或者各(ge)類摻燒(shao)(shao),受到非議的最根本原(yuan)因(yin)還是(shi)因(yin)為(wei)煙(yan)氣(qi)(qi)排放(fang)(fang)標準的缺失(shi),因(yin)此污泥各(ge)種(zhong)形式焚燒(shao)(shao)的煙(yan)氣(qi)(qi)排放(fang)(fang)標準應當(dang)盡快出臺(tai)并完善。
三、完善(shan)污泥(ni)處理處置付費機(ji)制,還需加快腳步!
近10年來,盡管決策層和地(di)(di)方各級政(zheng)府一直在提(ti)“完(wan)善污泥處理(li)處置付費機(ji)制”,先后(hou)出(chu)臺了相關政(zheng)策、法規和指南等,但(dan)在實(shi)際(ji)運用中,部分地(di)(di)方的污泥處理(li)處置的運行費用卻(que)未(wei)能得到有效落實(shi)。
其中(zhong)原因(yin)有很多(duo),但政(zheng)策剛性不足和缺(que)少必要支撐是主要因(yin)素。比如,一些文(wen)件中(zhong)提(ti)到的目標(biao)或措施,絕大多(duo)數只停留在“鼓勵(li)”、“建議”、“促進”、“加強”上。
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