對于摁下“快進鍵”的污水處理而言，提質(zhì)增效時代將醞釀出一番怎樣的新氣象？在中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會城鎮(zhèn)污水治理分會李安等專家看來，“未來的污泥厭氧消化技術(shù)會是未來的一個熱門方向。”
我國每年到底會產(chǎn)生多少污泥？目前，我國污泥年產(chǎn)量已突破6000萬噸(以含水率80%計)。來自住建部的相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，截至2016年3月底，全國設(shè)市城市、縣累計建成污水處理廠3910座。另據(jù)公開資料，一座日處理污水40萬立方米的城市污水處理廠，每天能產(chǎn)生含水率80%左右的脫水污泥400噸，中等以上城市一般建有2—3座相當規(guī)模的污水處理廠。
面對愈演愈烈的“積壓”困局，要想實現(xiàn)減量化、無害化、資源化的污泥處理處置目標，當務(wù)之急是要減少污泥產(chǎn)生量、提升污泥處理處置能力。從全鏈條的技術(shù)來說，首先要通過處理能夠最大化降低易腐的有機物質(zhì)，同時要實現(xiàn)減量化。在污泥最終去向上，國內(nèi)專家意見趨向一致：穩(wěn)定無害的污泥宜回歸土地，充分利用有機質(zhì)彌補我國土壤“營養(yǎng)”的嚴重缺失。在此之前，污泥需要進行穩(wěn)定化處理和處理產(chǎn)物的產(chǎn)品化。
污泥處理技術(shù)大致分為污泥的堆肥化處理技術(shù)、污泥的建材化技術(shù)、污泥的厭氧消化(制沼氣)技術(shù)等多種路線。這其中，穩(wěn)定化處理的主流技術(shù)是厭氧消化和好氧發(fā)酵。而在上述處理路徑中，由于能在實現(xiàn)污泥常規(guī)處理處置的同時，實現(xiàn)能源化(產(chǎn)甲烷)，厭氧消化已被列入污泥處置主導(dǎo)技術(shù)之一。污泥厭氧消化，即利用兼性菌和厭氧菌進行厭氧生化反應(yīng)，分解污泥中有機質(zhì)的一種處理工藝。厭氧消化一般包括水解、酸化和產(chǎn)甲烷等階段。
污泥經(jīng)過厭氧消化水解后所產(chǎn)生的沼氣，作為一種可再生能源，可同時應(yīng)用于工廠供電而減少對外部能源的消耗。另據(jù)不完全統(tǒng)計數(shù)據(jù)，由厭氧消化工藝進行處理的每噸污泥可減排0.54噸二氧化碳。1立方米污泥產(chǎn)10立米沼氣、可發(fā)20度電，明顯降低污水廠能耗的同時，有利于污泥的資源化——土地應(yīng)用。如若前述污泥總量均采用厭氧消化，則將動態(tài)增加3%—10%的營養(yǎng)質(zhì)循環(huán)量；將產(chǎn)生25億立方米甲烷氣清潔能源、發(fā)電40億度。
一般來說，污泥處理的投資建設(shè)成本是10-30萬元/噸，運營成本差不多要200-400元/噸。根據(jù)《中國環(huán)境報》此前報道，單純厭氧消化投資成本約為20-40 萬元/(噸/日)，由于不用鼓風(fēng)曝氣等，節(jié)約了成本，單純厭氧消化運行費用約為60-120元/噸。然而，目前實施污泥厭氧技術(shù)的項目運行順利的寥寥無幾。很大程度上源于成本因素是從業(yè)者選擇技術(shù)路線時考慮的問題，但是，真正的阻礙不僅于此。對于“厭氧消化+土地利用”技術(shù)路線，“穩(wěn)定化處理”已不再是該路線的技術(shù)短板。
盡管兼具有效降解污泥有機物、殺死污泥中病原體、減小污泥體積及回收能源等多重優(yōu)勢，但厭氧消化系統(tǒng)在運行過程中存在著水力停留時間長與有機物去除率較低等難題。此外，北方地區(qū)冬季保溫耗能較大，導(dǎo)致部分污泥厭氧消化工藝在冬季達不到設(shè)計溫度，需要再補加熱源等原因有關(guān)。我國還缺乏沼氣利用的激勵機制，設(shè)備的投資費用高，系統(tǒng)運行較為復(fù)雜不易掌握。也正基于此，針對傳統(tǒng)污泥厭氧消化含固率低的限制，高含固污泥厭氧消化技術(shù)的研究匯將成為未來一段時間的攻關(guān)重點。
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