“重水轻泥”到“泥水并重”的转变与分析(1)

   日期:2021-05-17     浏览:769    
核心提示:近年来的宏观环保政策概括为:(1)国家环保意识不断提高,以环境资源损害为代表的高速增长不可持续,国家进入高质量发展阶段;(2)环保政策密集出台,环境保护

近年来的宏观环保政策概括为:(1)国家环保意识不断提高,以环境资源损害为代表的高速增长不可持续,国家进入高质量发展阶段;


(2)环保政策密集出台,环境保护在我国社会经济中的地位上升到历史最高,未来环保督察将实现常态化;


(3)环境经济政策体系逐步建立,形成了环境污染治理投资、全社会投资、污染防治专项基金、公共财政环保支出齐头并进的局面;


(4)环境产业技术体系逐步完善,适应中国国情,本土化的中国式环保技术将成为今后的主流。


根据国家统计局数据显示,我国2007年—2017年在我国环境污染治理投资总额保持持续增长,2017年达到9,539亿元,占GDP的比重约为1.5%,投资额主要集中在城市环境基础设施建设和建设项目“三同时”环保投资两大领域。


根据2016年住建部和环保部发布的《全国城市生态保护与建设(2015-2020年)》,到2020年,环境保护投资占GDP比例不低于3.5%。


因此目前环境污染治理投资占GDP的比重仍存在较大上升空间,以2017年GDP数据测算,当年距离规划的环境保护投资目标还有2.8万亿元的差距。


 

污泥处理处置行业概况


1)全面加强生态环境保护背景下,污泥处理处置市场需求空间较大并稳步增长,行业集中度不高。


良好生态环境是实现中华民族永续发展的内在要求,是增进民生福祉的优先领域,生态文明建设已成为国家统筹推进五位一体总体布局和协调推进四个全面战略布局的重要内容。


当前,我国生态文明建设正处于压力叠加、负重前行的关键期,已进入提供更多优质生态产品以满足人民日益增长的优美生态环境需要的攻坚期,也到了有条件有能力解决生态环境突出问题的窗口期。要推进生态文明建设,全面加强生态环境保护,打好污染防治攻坚战是重点任务。


20185月召开的全国生态环境保护大会指出:“绿色发展是构建高质量现代化经济体系的必然要求,是解决污染问题的根本之策”、“要把解决突出生态环境问题作为民生优先领域”、“要深入实施水污染防治行动计划,还给老百姓清水绿岸、鱼翔浅底的景象”,为打赢污染防治攻坚战提供了行动指南。会议还指出:要“加强治污设施建设,提高城镇污水收集处理能力”、“抓紧攻克关键技术和装备”。


2018年8月召开的国务院会议也提出:“城镇污水设施建设是城镇化建设基础的基础,其中蕴藏着巨大的投资潜力”、“这不仅是重大的民生工程,也是重大的生态工程和发展工程,可谓一举数得”。


截至2017年底,全国城镇累计建成运行污水处理厂4119座,污水处理能力达1.82亿立方米/日。近年来,随着我国污水处理率和排放标准的不断提高,污泥产量呈现逐年快速增长趋势。


住建部发布的《中国城乡建设统计年鉴》表明,2017年全国城市及县城污水厂产生的污泥量已突破5,980万吨(以含水率80%计)。


据预测,我国城市及县城污水厂产生的污泥产量将以每年10%至15%的速度增长。目前,我国污水处理规模已位居世界第一,但相较于污水处理,污泥处理处置的能力和水平严重滞后,环境风险凸显,形势十分严峻。

 

 

2)通过污泥脱水干化实现污泥减量,已成为污泥处理处置的必要环节和重要基础。污泥是污水、废水在生化、物化处理过程中产生的一种呈胶状液态的物质,不仅集聚了污水中30-50%的有机污染负荷,还富含大量不同形态的水分。


其主要特点有(1)有机物含量高;


(2)有机物种类复杂(高分子多糖、蛋白质、核酸、腐殖酸、油脂等);


(3)受污水水质、处理工艺、季节变化影响而导致污泥泥质波动性大;


(4)含有重金属、难降解有机物、病毒微生物、寄生虫卵等复合型污染物;


(5)存在水分与多介质的相互结合与相互作用,可压缩性能差、脱水性能差、二次污染风险高。因此,污泥已成为国内外固液分离领域公认的最难处理的物料之一。污泥的重量和体积会随着污泥含水率的降低呈指数型下降的趋势。


1000kg含水率99%的原始污泥为例,该污泥经过污泥浓缩后,含水率可降至95%,对应重量为200kg;经过常规机械脱水后含水率可降至80%,对应重量为50kg;而经过脱水干化处理后,若含水率可降至30%,对应重量仅剩14.3kg


因此,脱水干化处理后所得含水率30%的污泥,相对于含水率99%的原始污泥、含水率95%的浓缩污泥、含水率80%的脱水污泥,可分别实现减量98%92%70%以上。



为了实现污泥的减容减量,需要分别根据不同含水率对应的污泥特性选择相应的脱水干化方式和单元处理技术,进而得到不同含水率的污泥产物。常见的单元处理技术主要包括污泥浓缩、污泥预处理(调理调质)、污泥(深度)机械脱水、污泥(热)干化等。


如果不能通过脱水干化将污泥总量大幅减少,不论采取何种处理处置途径,均面临难以存放、运输和二次污染问题,而且会加大污泥处理处置所需的人工、设备、投资、运行消耗。因此,污泥的脱水干化是污泥处理处置过程中最重要的步骤和刚需,已成为污泥处理处置的必要环节和重要基础。

 

近年来,全国污泥处理处置领域中的污泥减量化项目占比呈显著增加趋势。2018年,针对全国500个污泥处理项目进行了统计分析,结果显示,污泥的机械脱水、能源干化、干化焚烧等减量化明显的处理方式是主流,表明污泥减量化压力巨大。


与此同时,由于我国污泥泥质的特殊性,传统的污泥脱水干化技术存在流程长、成本高、污染大等一系列技术困难,在很大程度上制约了污泥处理处置整体技术路线和解决方案的形成与完善,影响了国家和地方污泥处理处置规划目标的完成进度。


(3)污水厂内脱水干化,实现污泥的深度减量,是污泥处理处置的基本要求和污水厂提质增效的重要任务。


我国是一个幅员辽阔的大国,存在经济社会发展水平不平衡、地方条件差异大等客观现状,污水处理厂污泥处理处置技术路线的选择与各地实际密切相关。住建部、国家发改委2011年联合发布的《城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南(试行)》,要求各地按照无害化、资源化与低碳节能相结合的原则,因地制宜地科学选择污泥处理处置的技术路线和建设方案。


一方面,相对于发达国家,我国人口众多,聚集度高,大部分城市采用了集中式大型污水处理厂的总体布局,导致单个城镇污水处理厂污泥产量相对较高,如果污泥在污水厂内简单脱水后外运处置,普遍存在污泥运输量大、距离远、环境风险高等问题,对污泥在厂内进行脱水干化、实现深度减容减量提出了基本要求。


另一方面,随着我国城市发展从规模增长质量增长转变,城镇污水处理设施也将逐渐从增量到存量进行转变,为此,住建部、生态环境部、国家发改委于2019年4月联合发布了《城镇污水处理提质增效三年行动方案(2019-2021年)》,其中明确要求加快补齐污水管网设施短板,实现污水管网全覆盖、全收集、全处理,并要求推进污泥处理处置及污水再生利用设施建设。


在污水厂提质增效政策的推动下,我国城镇污水的收集率和污水厂进水污染物浓度都将显著提升,一方面将显著提升污水厂的污泥产量,另一方面将显著提升污泥中有机物的比重,这都将对污泥在污水厂内源头深度减量设施的处理能力和技术水平提出更高的要求。


因此,通过在城镇污水厂内对污泥进行脱水干化,实现污泥的深度减量,不仅是污泥处理处置的基本要求,更是污水厂提质增效的重要任务。


(4)污泥处理处置费用标准的逐年提升,已成为行业发展的重大利好。


我国污泥处理处置事业总体上仍处于起步和发展阶段,过去长期重水轻泥的现象严重制约了污泥处理处置总体水平的提高,而发达国家经过多年发展,污泥处理处置费用已普遍达到或超过污水厂总运行费用的50%。


随着近年来各地对污泥环境风险和危害认识的不断清晰,国家和地方各类政策、法规、规划的陆续出台,“泥水并重”的态势正逐步形成,污泥处理处置费用的标准也呈现逐年提升的趋势,已成为污泥行业发展的重大利好。


为了完善污水处理费征收标准,国家财政部、国家发改委、住建部于2015年1月发布了《污水处理费征收使用管理办法》,明确了“污水处理费的征收标准,按照覆盖污水处理设施正常运营和污泥处理处置成本并合理盈利的原则制定”。


2017年国家发改委、住建部发布的《“十三五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》明确提出,城镇污水处理收费标准要补偿污水处理和污泥无害化处置的成本并合理盈利;


2018年,国家发改委发布的《关于创新和完善促进绿色发展价格机制的意见》也明确提出,要按照补偿污水处理和污泥处置设施运营成本并合理盈利的原则,加快制定污水处理费标准,并依据定期评估结果动态调整;


2019年,住建部、生态环境部、国家发改委联合发布的《城镇污水处理提质增效三年行动方案(2019—2021年)》再次要求,要尽快将污水处理费收费标准调整到位,原则上应当补偿污水处理和污泥处理处置设施正常运营成本并合理盈利。

 

5)近年来国家、地方相继出台的环保政策与规划,为污泥脱水干化减量释放了巨大市场空间。


首先,国家政策层面,2015年国务院印发的《水污染防治行动计划》要求我国地级及以上城市污泥无害化处理处置率应于2020年底前达到90%以上;2017年国家发改委和住建部联合印发的《“十三五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》要求城镇污水处理设施建设应由“重水轻泥”向“泥水并重” 转变,现有不达标的污泥处理处置设施应加快完成达标改造,优先解决污泥产生量大、存在二次污染隐患地区的污泥处理处置问题,为污泥的规范处理处置提出了明确要求。


同时,自2016年开展中央环保督察以来,随着督察力度的不断提升,诸多违法违规处理处置污泥的案件受到查处和整改,各地开展市政与工业污泥规范处理处置的力度不断加大,环保要求不断提升。


其次,在地方政策层面,近三年以来,包括处于全国城镇污水处理能力前列的广东、江苏、上海等重点地区都相继密集出台了地方性的污泥处理处置的规划或规范,对国家污泥处理处置任务目标的完成和污泥处理处置技术的进步和未来发展方向均起到了良好的引导作用。

 
 
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