污泥綠皮書(shū):污泥的困境如何破?
近三十年來(lái),我國城市污水處理得到了長(cháng)足的發(fā)展,有效支撐了我國快速的城市化進(jìn)程。污泥作為污水處理的副產(chǎn)物,隨著(zhù)污水處理的深化,其重要性日漸突顯。新時(shí)代之下生態(tài)環(huán)境治理有了更高目標。污泥處在污水處理產(chǎn)業(yè)鏈的末端,問(wèn)題和矛盾已經(jīng)難以向產(chǎn)業(yè)下游推移。因此,污泥問(wèn)題的集中爆發(fā),正是城市發(fā)展深層次矛盾的體現。
引言
城市排水和污水系統好比城市的靜脈,是城市發(fā)展的重要依托。近三十年來(lái),我國城市污水處理得到了長(cháng)足的發(fā)展,有效支撐了我國快速的城市化進(jìn)程。污泥作為污水處理的副產(chǎn)物,隨著(zhù)污水處理的深化,其重要性日漸突顯。污泥處置不當,會(huì )給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)二次污染,導致污水處理的效果大打折扣。
早在十四年前,污泥問(wèn)題就引起行業(yè)內專(zhuān)家的關(guān)注。2004年,由清華大學(xué)環(huán)境系和中國水網(wǎng)聯(lián)合主辦的第一屆水業(yè)高級技術(shù)沙龍即以“污泥處理處置技術(shù)路線(xiàn)”為主題,并于當時(shí)發(fā)布了“綠皮書(shū)一:污泥處理處置的認識誤區與控制對策”,為污泥處理處置理清了管理體制以及技術(shù)路線(xiàn)上的認知誤區,在很大程度上推動(dòng)了后來(lái)我國污泥處理處置事業(yè)的發(fā)展。
十四年過(guò)去了,我國的污泥處理處置技術(shù)路線(xiàn)基本成熟,然而污泥處置存在的問(wèn)題卻越來(lái)越嚴峻:污泥問(wèn)題一直沒(méi)有引起足夠的重視,資金可持續投入無(wú)持續性保證,污泥的過(guò)渡性處理比重大,最終處置率低。污泥的最終出路已經(jīng)跨出了行業(yè)本身,全國各地都不同形式和不同程度的出現了因污泥最終出路無(wú)法解決而導致的困局。
新時(shí)代之下生態(tài)環(huán)境治理有了更高目標。污泥處在污水處理產(chǎn)業(yè)鏈的末端,問(wèn)題和矛盾已經(jīng)難以向產(chǎn)業(yè)下游推移。因此,污泥問(wèn)題的集中爆發(fā),正是城市發(fā)展深層次矛盾的體現。
如何系統地解決污泥的出路問(wèn)題,E20綠色發(fā)展研究中心召集行業(yè)專(zhuān)家,組織了一場(chǎng)“污泥處理處置閉門(mén)會(huì )”,圍繞污泥困境、最終出路,進(jìn)行了專(zhuān)題討論,在此基礎上,組織撰寫(xiě)了“綠皮書(shū):污泥的困境如何破?”,供各界參考。主要執筆人為杭世珺、傅濤、戴曉虎、王凱軍、楊向平。
1. 污泥無(wú)害化處置率不足45%
近年來(lái),隨著(zhù)城市化進(jìn)程的加快,我國城市污水處理量不斷提高,污泥的產(chǎn)量也呈現出逐年增長(cháng)的趨勢,但我國“重水輕泥”的現象一直存在,污泥的無(wú)害化處置率依然很低。
污泥無(wú)害化處置率僅不足45%。根據住房與城鄉建設部數據,截至2017年底,全國城鎮累計建成運行污水處理廠(chǎng)4119座,污水處理能力達1.82億立方米/日。根據E20研究院發(fā)布的報告測算,2017年,污泥(80%含水率)產(chǎn)量4328萬(wàn)噸/年,日產(chǎn)11.86萬(wàn)噸。預計到2020年,我國濕污泥(80%含水率)年產(chǎn)生量可達5075萬(wàn)噸,日產(chǎn)生濕污泥(80%含水率)量達到13.90萬(wàn)噸。污泥快速增長(cháng)的同時(shí),卻面臨處理處置能力的不足。根據E20研究院的數據顯示,“十二五”末,我國城鎮污泥無(wú)害化處理率僅為31%-35%左右,不到“十二五”所設定的無(wú)害化處理率目標70%-80%的一半;“十三五”、“水十條”再定下75%-90%無(wú)害化處理處置率目標,時(shí)間行至一半,目標依然相差甚遠。2017年底,我國污泥無(wú)害化處置率的目標完成率不足45%。
處理能力的不匹配,處置路線(xiàn)不暢通導致大量的污泥還沒(méi)有被妥善處理處置。
E20研究院數據顯示(如下圖1所示),當前全國污水處理廠(chǎng)產(chǎn)生的污泥,50%以上以衛生填埋的方法進(jìn)行了處理處置,15%的污泥進(jìn)行了土地利用,6%的污泥以焚燒的方式進(jìn)行處理,8%的污泥經(jīng)處理處置后進(jìn)行了建筑材料利用,約18%的污泥去向不明。(注:之所以說(shuō)18%的污泥不知去向,是因為在調研時(shí),此部分污泥產(chǎn)生量的單位在處置方式上選擇了其他處置方式的污水處理廠(chǎng),很大程度上是對污泥進(jìn)行了不當處置,去向不明)。一半以上的含水率80%的濕污泥采用了填埋的簡(jiǎn)易處置方式,這種方式是一種過(guò)渡性措施,二次污染的風(fēng)險嚴重,而且,目前很多地方已經(jīng)沒(méi)地可埋。
如此低的無(wú)害化處理處置率,也正反映了全國各地的困境。
即便在核心城市,也面臨污泥困境。在首都北京,近兩年加大了在污泥處理處置領(lǐng)域的投資力度,主城區污水處理廠(chǎng)所產(chǎn)生的約100萬(wàn)噸/年污泥,選擇“熱水解預+高級厭氧消化+土地利用”的工藝路線(xiàn),基本實(shí)現了污泥減量化、穩定化、無(wú)害化處理,并實(shí)現了部分能源的回收和利用。但該工藝路線(xiàn)所產(chǎn)生的污泥殘渣的出路尚未得到有效解決。而郊區的污泥,當前基本以填埋為主,都面臨無(wú)處可埋的境地。
其他城市的情況更是不容樂(lè )觀(guān)。在沈陽(yáng),2007年至2013年產(chǎn)生的約150萬(wàn)噸污泥,全部堆存在渾南區祝家莊污泥臨時(shí)堆放場(chǎng),曾填滿(mǎn)11個(gè)大泥坑,占地31.2公頃。嚴重危害了地方的生態(tài)環(huán)境和居民的身體健康,目前已開(kāi)展一系列整治工作。在哈爾濱,松花江畔的一家污水處理廠(chǎng)院內,巨大的警示牌彰示著(zhù)一個(gè)巨大污泥坑。污水廠(chǎng)的從業(yè)人員提到污泥眉頭緊皺,“就沒(méi)一個(gè)最終解決的辦法,電廠(chǎng)也送,其它縣區也送,查緊了就在廠(chǎng)堆著(zhù)”。
在對生態(tài)環(huán)境問(wèn)題已相當重視的江、浙一帶,偷排事件在環(huán)保督察之下依然一再發(fā)生。浙江桐鄉市鳳鳴街道新開(kāi)源制衣有限公司,2018年被查出每天晚上,偷排污泥幾十噸;江蘇鹽城市草廟鎮川東工業(yè)園的旺恒紙業(yè)有限公司每月有兩三百?lài)嵨勰啾黄髽I(yè)偷偷填埋,環(huán)保督察一再要求其整改,都沒(méi)有解決問(wèn)題;2016年江蘇泰興市濱江污水處理有限公司被舉報在長(cháng)江岸邊違法傾倒數萬(wàn)噸污泥,快兩年過(guò)去了,中央第四環(huán)保督察組暗訪(fǎng)發(fā)現,問(wèn)題不僅沒(méi)有整改,而且污泥堆積量還大幅增加,給周邊環(huán)境和長(cháng)江水質(zhì)安全帶來(lái)巨大威脅,污泥仍無(wú)處可去。
污泥已在圍城,全國各地都在以不同形式告急:污泥沒(méi)有出路。
2. 有錢(qián)還是沒(méi)錢(qián)?
有人把污泥不能有效處置歸結為沒(méi)錢(qián)。
三個(gè)“五年”規劃污泥投資近千億?!笆晃濉薄笆濉薄笆濉钡摹度珖擎偽鬯幚砑霸偕迷O施建設規劃》規劃中,在污泥處理處置的投入上,國家均有明確的目標,三個(gè)“五年”規劃中對污泥處理處置的投資總額達964億,僅“十一五”、“十二五”兩個(gè)“五年”計劃規劃投資就達670億。
處置污泥,到底需要多少錢(qián)?以2017年全國濕污泥產(chǎn)生量11.86萬(wàn)噸/日為標的,按成本相對較高的處理工藝焚燒方式進(jìn)行測算(建設費用50萬(wàn)元/噸),也只需累計投入約593億元,相對于國家每年對生態(tài)環(huán)境治理領(lǐng)域的投資,這并非是一個(gè)大的數目。若能保證規劃內資金的全部到位,“十二五”末就能妥善解決全國的污泥問(wèn)題。即使到2020年,日產(chǎn)13.90萬(wàn)噸濕污泥,按焚燒的技術(shù)路線(xiàn)計算成本,累計投資總額695億元,三個(gè)“五年”計劃的資金964億如果能到位足以完成我國污泥的處理處置任務(wù)。
實(shí)際投入有多少呢?根據住建部統計年鑒中的數據顯示(圖2是污泥處理處置規劃投資與實(shí)際投資對比圖),“十二五”期間我國我污泥的固定資產(chǎn)投資只有110億元,僅完成了31.7%的指標,這正好與我國“十二五”末31%-35%的污泥無(wú)害化處理處置率相吻合。而在“十一五”期間,污泥處理處置問(wèn)題還沒(méi)有引起足夠的重視,所以實(shí)際投資率更低,按25%的投資率估算,“十一五”期間我們估計約投資80億元,所以“十一五”、“十二五”污泥處理處置的總投資不超過(guò)200億元,僅不到計劃規劃投資的30%;預計“十三五”末投資額達到113億元,仍然不能完成目標投資。
污泥處理處置的運行費用也未能得到有效落實(shí)。污泥處理處置運行費用占污水處理運行費用的20-30%左右,由于長(cháng)期以來(lái)“重水輕泥”,對污泥作為污水處理的副產(chǎn)物污染危害認識不足,污泥處理處置設施的運行費用也未能和污水處理費用同步落實(shí)。
3. 技術(shù)到底行不行?
算完資金賬,我們再來(lái)看看處理處置路線(xiàn)的現狀。十四年前的首份綠皮書(shū)我們理清了管理體制以及技術(shù)路線(xiàn)上的認知誤區(綠皮書(shū)一:污泥處理處置的認識誤區與控制對策),十四年過(guò)去了,污泥處理處置早已形成了四條主流技術(shù)路線(xiàn),即深度脫水+填埋技術(shù)(過(guò)渡性)、干化焚燒+填埋/再利用、好氧發(fā)酵+土地利用、厭氧消化+干化+土地利用。
來(lái)看看這四條主流技術(shù)路線(xiàn)的發(fā)展現狀:深度脫水+填埋技術(shù),由于其存在二次污染、占地大等問(wèn)題,正在逐漸被越來(lái)越多的城市所禁止;干化焚燒+填埋/再利用,我國污泥有機質(zhì)低、含水率高,焚燒成本高,缺乏技術(shù)銜接標準,鄰避效應嚴重,只能消納一少部分污泥;好氧發(fā)酵+土地利用、厭氧消化+干化+土地利用,均為土地利用路線(xiàn),由于部門(mén)間沒(méi)有切實(shí)可行的銜接標準,上下游配合不到位,最終符合土地利用標準的污泥未得到真正有效的資源化利用。
無(wú)論是哪種技術(shù),最終都沒(méi)有走通,因為污泥沒(méi)有融入到產(chǎn)業(yè)鏈中。所以污泥的處理處置問(wèn)題歸根結底不是技術(shù)的問(wèn)題,是技術(shù)路線(xiàn)沒(méi)有走通,產(chǎn)業(yè)沒(méi)有融通,政策缺乏貫通。
4. 系統設計陷入誤區
既然我們不缺污泥處理處置的技術(shù),政府也不是沒(méi)有錢(qián)投資污泥基礎設施建設,那技術(shù)路線(xiàn)為什么走不通?地方政府對污泥處理處置設施的投資為什么不落實(shí)?
我們看到,不管是污泥的規劃投資,還是污泥技術(shù)路線(xiàn)的設定,污泥始終沒(méi)有跳出市政的圈子,污泥的處理處置是污水處理產(chǎn)業(yè)鏈的末梢,沒(méi)有價(jià)值,政府的職責就是使其無(wú)害化,所以污泥一直是市政領(lǐng)域的“成本中心”,是環(huán)境治理的負擔,雖然政府有大量的資金支持城市基礎建設、支持生態(tài)環(huán)境建設,但是政府要先把錢(qián)投在政府認為重要的領(lǐng)域,對污泥處理處置的投資只是九牛一毛,污泥沒(méi)有被重視。
所以污泥的處理處置問(wèn)題沒(méi)有解決是系統設計出了問(wèn)題。污泥被當成廢物,無(wú)害化當成污泥處理處置的最終目標,資源化只是政府鼓勵發(fā)展方向之一。
而且,長(cháng)期以來(lái)我國對資源化也存在一定的誤區,認為污泥堆肥就是資源化,污泥由廢物變成廣義上的資源就是實(shí)現了資源化,資源化后還要變成商品,跟市場(chǎng)銜接,要由“成本中心”走向“利潤中心”,轉化成經(jīng)濟效益,融入到生態(tài)系統中,形成新的經(jīng)濟循環(huán)體系。所以污泥處理處置問(wèn)題是一個(gè)系統性問(wèn)題,僅僅實(shí)現無(wú)害化是不夠的。
5. 解決污泥問(wèn)題的核心:跳出市政看待污泥,系統問(wèn)題系統化解決
在我國生態(tài)環(huán)境被極度重視的今天,污泥處理處置作為生態(tài)環(huán)境治理的重要一環(huán),要融入到整個(gè)生態(tài)系統中,融入到城市的綠色發(fā)展之中。污泥系統化循環(huán)不是現有的市政體系所能全面容納的,在現有的管理和技術(shù)體系內,污泥難以實(shí)現自身的系統閉合。所以要跳出市政系統來(lái)處理處置污泥,系統化解決污泥處理處置的問(wèn)題。
如何系統化解決好污泥處理處置問(wèn)題,還在于政府層面的推動(dòng)。政府作為城市環(huán)境的主要責任主體,需要解決如下幾個(gè)方面的問(wèn)題:
(一)兩山理念做頂層設計
目前我國進(jìn)入生態(tài)文明建設的新時(shí)代,隨著(zhù)我國社會(huì )、經(jīng)濟、產(chǎn)業(yè)不斷平衡、充分的發(fā)展,未來(lái)產(chǎn)業(yè)間將形成新的產(chǎn)業(yè)鏈閉合循環(huán),產(chǎn)業(yè)鏈將沒(méi)有末端,整個(gè)生態(tài)循環(huán)將趨于均等。垃圾、污泥無(wú)處可堆,要資源化“變廢為寶”參與到物質(zhì)流、能量流的循環(huán)中,融入生態(tài)系統中,產(chǎn)生新的價(jià)值流,從“綠水青山”中獲得“金山銀山”,這就是兩山經(jīng)濟。
在這個(gè)閉合循環(huán)之中有些環(huán)節僅僅靠市場(chǎng)不能暢通,就需要政府的助力。所以,政府在做系統設計時(shí)必須要超出市政部門(mén)做規劃,要做整個(gè)生態(tài)循環(huán)、經(jīng)濟循環(huán)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展規劃,要用兩山思維進(jìn)行系統設計,跳出市政看待污泥,污泥是生態(tài)循環(huán)鏈中的價(jià)值奇點(diǎn),是“中轉站”,下一站將是農業(yè)、能源(沼氣)、建材等領(lǐng)域,整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈將是一個(gè)閉環(huán)。污泥作為價(jià)值奇點(diǎn),也是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈上價(jià)值最大的接駁站。
地方政府還要充分考慮污泥處置模式的經(jīng)濟適用性問(wèn)題,污泥處置的出路問(wèn)題。如果經(jīng)濟上不通,需要政府補助;經(jīng)濟上可行了,才能將系統整體拉動(dòng)。其最基本的方法是要由末端反推前端,根據城市現有自然條件、環(huán)境容量、產(chǎn)業(yè)現狀、經(jīng)濟水平等條件確定污泥的消納去向,確定接駁站的接駁方式,從而確定污泥的處置方式,處置方式再反推處理方式,由處理方式影響污水處理方式和收集方式,做到整個(gè)鏈條的融通,整個(gè)生態(tài)系統的最優(yōu)化。從而找到適合城市發(fā)展的技術(shù)路線(xiàn)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線(xiàn)。
(二)積極引導、鼓勵和推動(dòng)污泥的資源化、能源化發(fā)展路線(xiàn)
跳出市政看待污泥,污泥不僅是“污染物”,還是“資源”。目前我國面臨能源危機、資源短缺、全球氣候變化、土壤退化礦化等諸多挑戰。污泥中不僅含有的大量有機質(zhì)資源,而且還有氮、磷、鉀等土壤必須的營(yíng)養元素,回收污泥中有價(jià)值的資源,實(shí)現污泥營(yíng)養物質(zhì)資源的土地利用,可以支撐我國低碳經(jīng)濟和可持續發(fā)展目標的實(shí)現。這需要在更高的價(jià)值尺度上進(jìn)行評價(jià)。
發(fā)達國家的經(jīng)驗告訴我們,政府明確的資源化、能源化路線(xiàn)是解決污泥最終出路的關(guān)鍵。所以推動(dòng)資源化、能源化發(fā)展路線(xiàn)是打通污泥整個(gè)生態(tài)鏈條、系統化解決污泥問(wèn)題的關(guān)鍵。兩山理念就是要突破傳統的無(wú)害化思路,找到污泥的價(jià)值奇點(diǎn),實(shí)現污泥由“污染物”向資源、能源的轉變、向“金山銀山”的轉變。如此,能源化、資源化雙線(xiàn)并舉,污泥就是資源、就是新能源,污泥處理處置工廠(chǎng)不再是廢物工廠(chǎng),而變成資源工廠(chǎng)、能源中心。
(三)政策、標準是重要保證
近年來(lái),相關(guān)污泥的規劃及技術(shù)政策逐步出臺,主流技術(shù)路線(xiàn)已基本形成,但是沒(méi)有走通。對此,政府要因地制宜的制定更加明確和確定的技術(shù)路線(xiàn),針對不同地區、不同規模、不同泥質(zhì)的污泥出臺更加明確的指導意見(jiàn)。如在偏遠、落后的小城市鼓勵堆肥、土地利用的路線(xiàn)等;大中城市鼓勵采用厭氧消化,走高端有機肥的發(fā)展路線(xiàn)等;工業(yè)污泥走干化焚燒的路線(xiàn)等。
鼓勵污泥資源化、能源化發(fā)展路線(xiàn)。突破現有的產(chǎn)業(yè)體系,深度挖掘污泥資源化產(chǎn)品的價(jià)值,使污泥產(chǎn)品從“低端”應用領(lǐng)域走向“高端”,創(chuàng )造更多的價(jià)值增量。這需要系統的支持:技術(shù)政策方面,對現有的技術(shù)路線(xiàn)進(jìn)行重新論證,需要政府從資源化利用、產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度出臺全產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)評估評價(jià)體系,以推動(dòng)資源化、能源化技術(shù)的有效應用;資金方面,從國家資源綜合利用和可持續發(fā)展的角度對采用資源化、能源化的技術(shù)及企業(yè)進(jìn)行政策性補貼,如:可再生能源補貼、碳減排交易等政策;市場(chǎng)運作方面,政府采購優(yōu)先使用污泥資源化產(chǎn)品,在市政園林綠化中,優(yōu)先采購污泥產(chǎn)品肥料,還可借鑒韓國經(jīng)驗,在發(fā)電公司的整體發(fā)電量中,必須采購一定比例的污泥協(xié)同焚燒發(fā)電量,等。標準方面,建立與產(chǎn)業(yè)循環(huán)相匹配的上下游產(chǎn)業(yè)有效銜接的標準,建立相應的評估評價(jià)標準體系,等。
(四)解決好費與價(jià)的問(wèn)題
在污泥的整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中,污泥的處理處置要實(shí)現減量化、穩定化、無(wú)害化,屬于市政領(lǐng)域的范疇,是地方政府的不可推卸的責任:在專(zhuān)項投資方面,地方政府要按照《全國城鎮污水處理及再生利用設施建設規劃》,保證污泥處理處置基礎設施的建設和資金的投入;在運行費用方面,政府要盡快理順污泥處理處置和污水處理的關(guān)系,制定合理的污泥處理處置收費機制。由發(fā)改委價(jià)格司牽頭,協(xié)商財政部,在全國范圍內強制要求地方污水處理中明確污泥處理處置費用,并盡快提升污水處理收費標準,覆蓋污泥處理處置成本。在污泥處理處置收費機制尚未形成之前需要出臺相應的補貼政策,并盡可能的擴大補貼覆蓋范圍。
污泥產(chǎn)品價(jià)格方面:通過(guò)資源化、能源化實(shí)現污泥的商品化、市場(chǎng)化屬于企業(yè)運作范疇,是企業(yè)通過(guò)技術(shù)創(chuàng )新、模式創(chuàng )新得到的額外收益,是污泥參與到生態(tài)循環(huán)中得到價(jià)值增量,這部分收益歸企業(yè)所有,由企業(yè)根據市場(chǎng)情況自主定價(jià)。
(五)各責任主體協(xié)調配合,系統化推動(dòng)
跳出市政看待污泥,污泥是整個(gè)生態(tài)系統的重要組成部分,所以要處理好各環(huán)節責任主體的關(guān)系,即政府、各部門(mén)、企業(yè)的關(guān)系:中央政府統一協(xié)調,要從生態(tài)文明、綠色發(fā)展的角度做好頂層設計,系統推動(dòng);地方政府和市政公共服務(wù)部門(mén)要履行環(huán)境公共服務(wù)和社會(huì )管理的責任,保證資金投入,做好污泥的無(wú)害化處理;生態(tài)環(huán)境部門(mén)解決好環(huán)境監管問(wèn)題,最大限度地減少污泥的污染;農業(yè)部門(mén)解決好污泥進(jìn)農田、污泥堆肥生產(chǎn)的其他肥料產(chǎn)品對農作物的影響及潛在的食品安全問(wèn)題;發(fā)改部門(mén)解決好污泥的能源化以及能源利用問(wèn)題;污泥處理處置設施運營(yíng)企業(yè)負責污泥的安全處理處置。所有的這些問(wèn)題需要各責任主體各施其責,協(xié)調配合,形成合力、系統化推動(dòng)。
(六)強監管機制是有力保障
政府有關(guān)部門(mén)須高度重視污泥處理處置的問(wèn)題,建立長(cháng)效的監管機制,源頭監管,推動(dòng)各責任主體的職責到位:一是開(kāi)展污泥處理處置專(zhuān)項督查,對污泥的來(lái)源、去向的監督核查;二是加強污泥泥質(zhì)的檢測監管,防止二次污染;三是加強對污泥專(zhuān)項資金的督導和監管,保證污泥處置設施的建設;四是建立全面的問(wèn)責考核、獎懲制度,將污泥科學(xué)納入政府監管的序列,對監管中發(fā)現的違法行為給予嚴厲處罰。強監管機制是系統化解決污泥問(wèn)題的有力保障。
污泥的處理處置問(wèn)題是我國目前生態(tài)環(huán)境治理領(lǐng)域的一塊“硬骨頭”,要改變發(fā)展思路,用兩山思維看待污泥,將污泥處理處置當作循環(huán)起點(diǎn)和價(jià)值奇點(diǎn),這是解決污泥問(wèn)題的根本出路。本文作為繼“污泥處理處置的認識誤區與控制對策”綠皮書(shū)之后的又一次發(fā)聲,希望能引起政府的重視,跳出市政看待污泥,使污泥由“黑山泥山”變成“綠水青山”,由“綠水青山”走向“金山銀山”。