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對(duì)于摁下“快進(jìn)鍵”的污水處理而言，提質(zhì)增效時(shí)代將醞釀出一番怎樣的新氣象？在中國(guó)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)城鎮(zhèn)污水治理分會(huì)李安等專(zhuān)家看來(lái)，“未來(lái)的污泥厭氧消化技術(shù)會(huì)是未來(lái)的一個(gè)熱門(mén)方向。”
我國(guó)每年到底會(huì)產(chǎn)生多少污泥？目前，我國(guó)污泥年產(chǎn)量已突破6000萬(wàn)噸(以含水率80%計(jì))。來(lái)自住建部的相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，截至2016年3月底，全國(guó)設(shè)市城市、縣累計(jì)建成污水處理廠3910座。另?yè)?jù)公開(kāi)資料，一座日處理污水40萬(wàn)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(dāng)規(guī)模的污水處理廠。
面對(duì)愈演愈烈的“積壓”困局，要想實(shí)現(xiàn)減量化、無(wú)害化、資源化的污泥處理處置目標(biāo)，當(dāng)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(lái)說(shuō)，首先要通過(guò)處理能夠大化降低易腐的有機(jī)物質(zhì)，同時(shí)要實(shí)現(xiàn)減量化。在污泥終去向上，國(guó)內(nèi)專(zhuān)家意見(jiàn)趨向一致：穩(wěn)定無(wú)害的污泥宜回歸土地，充分利用有機(jī)質(zhì)彌補(bǔ)我國(guó)土壤“營(yíng)養(yǎng)”的嚴(yán)重缺失。在此之前，污泥需要進(jìn)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(shí)現(xiàn)污泥常規(guī)處理處置的同時(shí)，實(shí)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(jìn)行厭氧生化反應(yīng)，分解污泥中有機(jī)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(guò)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(shí)應(yīng)用于工廠供電而減少對(duì)外部能源的消耗。另?yè)?jù)不完全統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，由厭氧消化工藝進(jìn)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(shí)，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(dòng)態(tài)增加3%—10%的營(yíng)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(lái)說(shuō)，污泥處理的投資建設(shè)成本是10-30萬(wàn)元/噸，運(yùn)營(yíng)成本差不多要200-400元/噸。根據(jù)《中國(guó)環(huán)境報(bào)》此前報(bào)道，單純厭氧消化投資成本約為20-40 萬(wàn)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(yùn)行費(fèi)用約為60-120元/噸。然而，目前實(shí)施污泥厭氧技術(shù)的項(xiàng)目運(yùn)行順利的寥寥無(wú)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(shí)考慮的問(wèn)題，但是，真正的阻礙不僅于此。對(duì)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(jī)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(shì)，但厭氧消化系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中存在著水力停留時(shí)間長(zhǎng)與有機(jī)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(dá)不到設(shè)計(jì)溫度，需要再補(bǔ)加熱源等原因有關(guān)。我國(guó)還缺乏沼氣利用的激勵(lì)機(jī)制，設(shè)備的投資費(fèi)用高，系統(tǒng)運(yùn)行較為復(fù)雜不易掌握。也正基于此，針對(duì)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(lái)一段時(shí)間的攻關(guān)重點(diǎn)。
