北京市政院戴明華：全產(chǎn)業(yè)鏈下，污泥減量化、資源化的北京經(jīng)驗

黨的十八大以后，建設(shè)生態(tài)文明作為國家戰(zhàn)略，引領(lǐng)中國生態(tài)環(huán)境治理能力和治理體系的全面升級，污泥作為污水處理提質(zhì)增效的“最后一公里”，如何破解處理處置過程中的瓶頸問題，成為環(huán)境治理工作中的重點。

9月18日，在“2020（第十二屆）上海水業(yè)熱點論壇”上，北京市市政工程設(shè)計研究總院水資源與環(huán)境一院副總工程師戴明華以“全產(chǎn)業(yè)鏈的污泥減量化與資源化應(yīng)用案例分析及思考”為主題，從北京污泥處理處置的實踐案例出發(fā)，總結(jié)了全產(chǎn)業(yè)鏈思維下，如何做好污泥的減量化與資源化。

戴明華

污泥產(chǎn)生量逐年遞增，處理處置能力依然不足 

黨的十八大后，生態(tài)文明建設(shè)被提到了相當(dāng)高的位置。這之后，城市黑臭水體治理以及污水治理提質(zhì)增效的需求也日益迫切，污水處理設(shè)施建設(shè)速度逐步提升。

戴明華介紹，截至2018年底，全國城鎮(zhèn)建成運行污水處理廠4332座，污水處理能力達(dá)564.3億m³ 。相應(yīng)的，污泥的產(chǎn)生量也隨之大幅提升。據(jù)E20研究院預(yù)測，2020年，全國污泥產(chǎn)量將達(dá)到5000萬噸。這些污泥中富集了污水中30%~50%污染物，“重水輕泥”問題行業(yè)內(nèi)已經(jīng)討論很多年，但污泥處理處置能力依然不足，沒有同步跟上，導(dǎo)致部分污泥未得到安全處置。

數(shù)據(jù)來源：E20研究院

近十年來，國家層面也出臺了多個有關(guān)污泥處理處置的政策法規(guī)。如2015年，備受關(guān)注的《水十條》發(fā)布，提出，要推進污泥處理處置、污水處理設(shè)施產(chǎn)生的污泥應(yīng)進行穩(wěn)定化、無害化和資源化處理處置。今年，發(fā)改委和住建部聯(lián)合印發(fā)了《城鎮(zhèn)生活污水處理設(shè)施補短板強弱項實施方案》，強調(diào)加快推進污泥無害化處置和資源化利用。鼓勵厭氧消化、好氧發(fā)酵后土地利用以及“生物質(zhì)利用之后焚燒”。

而新《固廢法》的正式施行，進一步強調(diào)了污染物減量化、資源化和無害化原則。強化了對污泥減量化與資源化的要求。

從實際出發(fā)，確定主流處理工藝路線

戴明華強調(diào)，污泥的處理處置首先應(yīng)該以城鎮(zhèn)總體規(guī)劃及排水專項規(guī)劃為主要依據(jù)，從全局出發(fā)，近遠(yuǎn)期結(jié)合，以減量化、穩(wěn)定化、無害化為目的，積極采用符合綠色、循環(huán)、低碳的技術(shù)路線，促進污泥產(chǎn)物資源化利用和安全處置。

同時，結(jié)合污泥的性質(zhì)、處置方式、環(huán)境承載能力及當(dāng)?shù)亟?jīng)濟、技術(shù)水平，按照處置決定處理、處理滿足處置、處置方式多樣、處理適當(dāng)集約的原則選擇技術(shù)方案。

之后，對技術(shù)方案進行綜合技術(shù)經(jīng)濟比選。最后，合理考慮廠址、運輸、運行管理、安全管理、污泥水處理、產(chǎn)物利用和安全處置等因素，綜合確定技術(shù)方案。

2013年，北京市政府出臺的《加快污水處理和再生水利用設(shè)施建設(shè)三年行動計劃（2013-2015年）》對污泥處理處置提出了具體要求，根據(jù)規(guī)劃要求，新建槐房、清河第二、定福莊、高安屯四座再生水廠，原有8座污水處理廠，根據(jù)出水水質(zhì)提升要求，已經(jīng)進行了升級改造。污泥產(chǎn)生量大幅增加，由2700噸/日上升到6128噸/日。

污泥產(chǎn)生量的大幅增加，也給設(shè)計院帶來了一定的壓力。戴明華介紹，最初選擇的是與電廠協(xié)同處理污泥，循環(huán)利用。但受霧霾天氣的影響，北京開始推行煤改氣，沒有了廉價的熱源，也沒有了可以焚燒的設(shè)施，倒逼污泥處理處置方式的變革。

如果采用傳統(tǒng)的厭氧消化工藝，面臨著效率低、停留時間長、有異味、脫水性能低等問題。結(jié)合這些問題，選擇了熱水解污泥厭氧消化工藝，主要改善污泥的性能，縮短消化時間，改善脫水性能，滿足無害化要求。

戴明華介紹，經(jīng)過分析和論證，最后確定了“151模式”的建設(shè)方式，即一條主流處理工藝路線：熱水解+厭氧消化+板框脫水。然后建設(shè)包括小紅門、高碑店、槐房、高安屯、清河二期項目在內(nèi)的，總規(guī)模為6128噸/天的五座污泥處理中心。最后將處理過的污泥土地利用。目前，這五座污泥處理中心都已經(jīng)陸續(xù)投入運行。

項目的設(shè)計及運行分析

戴明華介紹，整體設(shè)計的核心參數(shù)第一個是熱水解，反應(yīng)時間在30分鐘左右，溫度在165℃。第二個參數(shù)是板框系統(tǒng)，板框進泥含固率為94%-95%之間。第三個參數(shù)是消化系統(tǒng)，消化時間由28天改變18天。最后產(chǎn)生的沼氣主要通過生物干法進行脫硫再利用。

項目運行中主要關(guān)注的三個方面是沼渣、沼氣、沼液。

首先，沼渣方面。同時滿足了減量化、穩(wěn)定化、無害化的指標(biāo)，并且很好的做到了資源化。如最后厭氧消化產(chǎn)生的沼氣用于發(fā)電，污泥產(chǎn)品用于土地改良、林地或園林綠化、制肥等，實現(xiàn)資源化利用。

二是沼氣方面，以高碑店項目為例，2017年到2019年三年間，污泥產(chǎn)生量逐年增加，到2019年，高碑店項目沼氣產(chǎn)生量基本保持在8萬方以上，產(chǎn)氣率穩(wěn)定在300-400單噸干泥的產(chǎn)量。