《污泥無害化處理和資源化利用實施方案》(以下簡稱《實施方案》)延續了《關于推進污水資源化利用的指導意見》《“十四五”城鎮污水處理及資源化利用發展規劃》的系統治理指導思想,在總結我國污泥處理處置現狀和問題的基礎上,明確提出污泥無害化處理和資源化利用的基本原則、目標和具體措施。秉持“綠色、循環、低碳、生態”理念,實現污泥綠色低碳處理處置,最大程度回收利用污泥能源和資源。發揮標準、規劃的行業引領作用,促進我國污泥處理處置行業的長期健康發展。
注重污泥處理和資源化利用工作的系統性
《實施方案》從規劃設計、設施建設和運行管理全過程角度細化了重點工作內容,充分突出污泥無害化處理和資源化利用工作的系統性。在規劃設計方面,要求優化處理結構、強化頂層設計,結合碳達峰碳中和目標,強調能量和物質回收利用。在設施建設方面,要求提升現有設施效能和補齊設施缺口。在運行管理方面,要求強化源頭管控、運輸儲存管理和監督管理,確保工作落實。
《實施方案》從污水源頭治理、污泥處理處置和產物與衍生產品資源利用全流程角度明確了具體工作要求。在污水源頭治理方面,要求加快污水收集管網建設和強化工業廢水源頭管控。在污泥處理處置方面,要求合理選擇技術路線和積極回收能源資源。在產物與衍生產品資源利用方面,要求探索建立行業采信機制和做好標準跨行業銜接。《實施方案》的發布,對于引導“綠色、循環、低碳、生態”發展理念下的污泥處理處置工作和行業發展、推進我國生態文明建設具有重要意義。
明確污泥處理和資源化利用工作的著眼點
1.堅持泥水共治,實施源頭治理
提升污泥泥質保障資源利用。通過提高污水處理廠進水濃度,嚴格控制工業廢水進入,確保污泥泥質符合國家規定的城鎮污水處理廠污泥泥質要求,便于后續更好利用污泥中的資源和回收能源。《實施方案》提出,要強化源頭管控,新建冶金、電鍍、化工、印染、原料藥制造(有工業廢水處理資質且出水達到國家標準的原料藥制造企業除外)等工業企業排放的含重金屬或難以生化降解廢水以及有關工業企業排放的高鹽廢水,不得排入市政污水收集處理設施;工業企業廢水已經進入市政污水收集處理設施的,要加強排查和評估,強化有毒有害物質的源頭管控。
控制工業污水廢水納管排放。目前我國部分地區仍有工業園區污水廢水通過預處理后,納入城鎮管網,需要加強管理、科技和標準支撐,如做好工業廢水接入城鎮污水的排查工作,確定評估程序和接入標準。針對個別工業廢水排入城鎮污水系統、給污泥帶來額外污染、增加污泥資源化利用成本和難度等問題,要完善工業廢水處理和達標排放標準,增加有害物質檢測和監測,加強工業廢水排放監管。
加快污水收集設施能力建設。我國部分地區污水收集管網不完善,存在雨污混接和外水入滲等問題,城鎮污水處理廠進水污染物濃度偏低、處理水量遠超污水排放量,不僅影響污水處理設施充分發揮效能,也導致污泥有機物含量低、砂含量高,是污泥無害化處理和資源化利用的不利因素之一。需要補齊污水收集設施缺口,加強污水收集管網建設,因地制宜推行雨污分流改造,提高污水處理廠進水污染物濃度。
2.堅持因地制宜,提升設施效能
系統編制污泥處理處置方案。根據污泥來源、產量和泥質特征,綜合自然條件、用地條件、環境承載能力和經濟發展水平,統籌處理對象、設施、資源和管理要素,構建區域統籌、遠近結合的污泥無害化處理和資源化利用方案。鼓勵污泥與相似屬性的固體廢物協同處置、上下游協同利用、區域內區域間協同消納、處理處置設施協同共生。鼓勵城市、縣城、建制鎮區域統籌共享處理設施和處置資源,污水處理廠污泥與管渠污泥、疏浚底泥、廚余垃圾、園林廢棄物等相關規劃和處理處置資源相協調,通過靜脈產業園等模式進行協同處置,形成規模效應。支持構建和延伸污泥綜合利用產業鏈,實現原生產業與綜合利用產業的跨產業協同。
合理選擇污泥處理處置技術。以資源利用為導向,綜合考慮泥質特征和變化趨勢、土地資源和環境背景狀況、可利用工業窯爐狀況和資源利用產品市場情況,因地制宜選擇污泥處置路徑和處理技術,確定近遠期處理處置方式組合,分析全量消納風險并明確應對措施。鼓勵結合現有設施,采用厭氧消化/好氧發酵+土地利用、干化焚燒+建材利用、水泥窯協同利用等多元化組合方式處理處置污泥。禁止未經脫水處理達標的污泥在垃圾填埋場填埋,嚴格限制并逐步禁止未經穩定化和無害化處理的污泥直接填埋,對于東部地區地級及以上城市、中西部地區大中型城市,應加快壓減污泥填埋規模,積極采用資源化利用等替代處理方案,明確時間表和路線圖。
科學建設污泥處理處置設施。政府部門應統一部署、分步實施,基于污泥存量和增量處理處置需求落實設施建改計劃,保障近遠期設施用地,補足設施處理能力缺口。鼓勵大中型城市適度超前建設規;勰嗉刑幚碓O施,建設一批綠色低碳、技術先進的污泥處理處置項目,帶動先進技術的應用和推廣?茖W評估現有污泥處理設施的處理能力、運行效果和優化空間,改造一批不符合標準規范要求的處理設施,提升設施運行的整體技術水平、排放標準和綜合效益,降低能耗物耗、碳排放和環境風險。污泥填埋的碳排放遠高于其他處理處置方式,同時占用大量土地資源,隨著城市可供填埋空間減少和土地價值提升,各地垃圾處理處置也逐步由填埋轉向焚燒,不再新建垃圾填埋場,因此污泥填埋量應大幅壓縮。
3.堅持綠色低碳,回收能源資源
鼓勵處理過程減污降碳。污泥具有污染物和資源的雙重屬性,如得不到有效處理處置,易產生大量具有高增溫潛勢的甲烷等溫室氣體,面對全球氣候變化帶來的挑戰,污泥能源資源利用已成為污水處理廠實現能源自給和碳循環的重要途徑。污泥處理處置方案選擇應堅持綠色低碳,避免采用消耗大量優質清潔能源、物料和土地資源的技術,盡可能實現能源資源循環。我國已形成厭氧消化+土地利用、好氧發酵+土地利用、干化焚燒+灰渣填埋或建材利用等主流技術路線。在碳達峰碳中和目標要求下,確定污泥處理處置方案除考慮技術適用性和經濟成本,還要將碳排放作為衡量指標之一,通過綜合比選和優化,實現污泥低碳處理處置。
鼓勵能源高效開發利用。一是通過厭氧消化將污泥有機質轉化為能源氣體,替代化石燃料作為熱源或進行發電,還可利用污泥有機物含量低、氮磷含量高、微生物種群豐富和廚余垃圾有機物含量高、氮磷含量低的特點進行耦合互補,提升厭氧消化效能,尤其是隨著垃圾分類新時尚的不斷推進,污泥與廚余垃圾的協同厭氧處理可產生顯著經濟效益和環境效益。二是提高污泥焚燒過程的熱能利用效率,通過優化設計,干化和焚燒聯用,采用高效節能設備和余熱多級回收綜合利用等手段實現熱量高效利用。此外,開發污水熱能和廠區太陽能資源,利用污水水溫恒定的特點提取熱量,用于空調熱/冷源、區域供暖/制冷,或作為低品位熱源用于污泥加熱等用途,利用構筑物閑置頂面安裝光伏電池組件,實現削峰填谷、清潔發電。
鼓勵資源多途徑循環利用。一是作為肥料或土壤改良劑用于國土綠化、廢棄礦場以及非農用的鹽堿地和沙化地,實現有機質和營養元素補充。土地利用不是簡單將污泥直接施用,而是必須經過厭氧消化、好氧發酵等穩定化和無害化處理,達到穩定標準和相應的泥質標準,土地利用時應結合土壤環境質量、作物特點等因素,制定合理施用方案,并進行全過程風險管理和控制。二是污泥焚燒等熱處理后的灰渣建材化和資源化利用,將無機組分用于建材產品生產,如水泥、混凝土、磚塊、瀝青填料、路基材料等,需要在完善生產工藝和配方、提高產品質量、防止污染物擴散、降低二次污染和長期使用風險等方面進一步加強提升。三是污泥氮磷元素高值化提取和回收利用,氮的回收可通過厭氧消化沼液氨氣體,回收銨鹽作為肥料使用;磷可從污水、污泥或焚燒灰中回收,隨著全球磷資源稀缺性的不斷提升,磷提取技術已成為污水處理行業的研究熱點。
4.堅持建管并舉,強化監督管理
提升全流程管理水平。以法規規章和規劃體系為支撐,污泥排放、污泥檢測、污泥處置和資源利用單位須在相關制度和實施細則指導下開展工作,在環境評估、許可證頒發、運行經營等方面有章可循。運營單位要建立完善的檢測、記錄、存檔和報告制度,對污泥的去向和數量等進行跟蹤、記錄和報告,遏制污泥運輸過程中隨意傾倒、偷排污泥等違法行為。加強監管執法規范化建設,推進跨區域、跨系統、跨部門監管聯動,提高設施運維管護水平。
健全全流程標準體系。我國已初步建立了污泥無害化處理和資源化利用標準體系,針對碳達峰碳中和目標和更高的環境保護要求,要在現有標準評估的基礎上進一步研究修訂。結合新技術新工藝發展,制修訂污泥處理處置相關技術標準,尤其要加強運行管理標準制定。技術標準還要覆蓋處理處置全流程,特別要完善污泥處置和利用環節的技術要求。同時要在已有污泥利用泥質準入標準的基礎上不斷完善,結合土地利用、建材利用等資源化途徑發展,制修訂污泥處理產物及衍生產品標準,并注意與跨行業產品標準的銜接,助力污泥資源化利用的產業化發展。
加強全流程監管力度。做好污水處理廠內的源頭監管,為污泥資源化利用提供保障,生態環境主管部門要加強排污許可管理,強化監管執法,推動排污企業達標排放,排水部門要加強排水許可管理,規范污水處理廠運行管理。落實污泥處理處置過程中的轉運聯單跟蹤制度和進出廠抽檢,重視處理處置產物監管和大氣、噪音等環境影響監測,嚴格把控環境污染風險。結合智慧平臺、大數據中心等信息化技術手段,提升管理智能化水平,提高監管效能。
堅持系統思維,通過源頭控制提高污泥有機質含量、控制有毒有害物質。加強頂層設計,因地制宜、因城施策,以污泥無害化處理為核心,以資源化利用為導向,科學合理選擇技術路線和建設方案,提升規劃、建設和管理的綜合效益。樹立綠色低碳理念,合理利用污泥中所含有的有機質、無機質和營養元素。落實建管并舉,完善污泥無害化處理和資源化利用全流程管理體系和標準體系,切實支撐設施的穩定可靠運行和我國污泥無害化和資源化利用水平的提升。
作者為全國工程勘察設計大師,教授級高工,現任上海市政工程設計研究總院(集團)有限公司總工程師