污水處理廠污泥是污水處理過程中產(chǎn)生的固體廢物，產(chǎn)生量巨大，成分復(fù)雜;若處理不當(dāng)，不但會對環(huán)境造成新的污染，還會浪費(fèi)污泥中的有用資源，污泥處理處置是排水行業(yè)面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。相對于其他歐洲發(fā)達(dá)國家，英國污泥處理處置起步相對較晚。在20世紀(jì)80年初期，英國污泥的主要處置方式是海洋傾倒和填埋。但是自20世紀(jì)90年代以來，英國在污泥管理方面做了大量工作，污泥處理技術(shù)已有很大發(fā)展。英國根據(jù)國際先進(jìn)的綠色低碳發(fā)展理念，將創(chuàng)新技術(shù)與本國實(shí)際情況相結(jié)合，形成比較科學(xué)完整的技術(shù)路線，污泥處理處置水平已達(dá)到國際先進(jìn)水平。英國在污泥處理處置管理體系建立、技術(shù)路線設(shè)計(jì)、新興技術(shù)應(yīng)用等方面均有其獨(dú)到之處，其先進(jìn)理念和成功經(jīng)驗(yàn)可為解決我國目前污泥處理處置困境提供有益思路。
一、英國污泥處理處置發(fā)展歷程
在20世紀(jì)80年代初，英國的污水處理設(shè)施為公共設(shè)施，并由政府負(fù)責(zé)運(yùn)行。當(dāng)時(shí)污泥重金屬含量較高，主要處置方式是海洋傾倒和填埋。
進(jìn)入20世紀(jì)90年代，隨著污水處理設(shè)施數(shù)量不斷增多，污泥產(chǎn)量急劇增加。與此同時(shí)，污水處理設(shè)施開始私有化，禁止污泥海洋傾倒的呼聲不斷增加，自1998年12月污泥海洋傾倒被禁止。同時(shí)，由于源頭控制成效顯著，污泥質(zhì)量逐漸提高，也減少土地利用對污泥產(chǎn)品的限制。因此，90年代后期土地利用逐漸成為英國主要的污泥處置方式。農(nóng)業(yè)發(fā)展指導(dǎo)服務(wù)機(jī)構(gòu)也制定污泥安全導(dǎo)則，確定污泥分級處理(深度處理/傳統(tǒng)處理)，規(guī)定危害分析臨界控制點(diǎn)，提出審計(jì)質(zhì)量保證程序。為保證污泥土地利用的安全性，英國禁止將未經(jīng)處理的污泥施用于土地，禁止將污泥直接撒在草地表面，并嚴(yán)格控制污泥用于蔬菜種植。
進(jìn)入21世紀(jì)，污泥填埋處置方式在英國被廢止。隨著現(xiàn)代化污水處理設(shè)施的普及和工業(yè)廢水預(yù)處理的推行，污泥中重金屬和有害物質(zhì)的含量大大減少，污泥被視為“資源”。從污泥中獲取能源得到日益重視，厭氧消化技術(shù)在英國得到廣泛應(yīng)用，70%以上的污泥經(jīng)過厭氧消化處理后，進(jìn)行土地利用。當(dāng)污泥泥質(zhì)不佳或土地資源化利用受限時(shí)，焚燒也是主要的處置方式之一。
二、英國水務(wù)管理體系特征
健全的水務(wù)管理體系是妥善解決污泥問題的關(guān)鍵。20世紀(jì)，英國水資源經(jīng)歷從地方分散管理到流域統(tǒng)一管理的歷史演變，并逐漸形成以流域管理為特色的水務(wù)管理體系，污泥處理處置行業(yè)在水務(wù)管理模式中得到有效運(yùn)轉(zhuǎn)。目前，英國全國范圍內(nèi)成立有10個(gè)彼此獨(dú)立的水務(wù)公司，同時(shí)政府設(shè)置水務(wù)監(jiān)管局以及環(huán)境、食品和農(nóng)村事務(wù)部2個(gè)部門獨(dú)立對水務(wù)公司進(jìn)行管理和監(jiān)督。
水務(wù)公司完全市場化，每年向水務(wù)監(jiān)管局上報(bào)預(yù)算和生產(chǎn)計(jì)劃，由水務(wù)監(jiān)管局對其建設(shè)、運(yùn)行經(jīng)費(fèi)進(jìn)行審批和劃撥。同時(shí)，環(huán)境、食品和農(nóng)村事務(wù)部據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)對水務(wù)公司進(jìn)行監(jiān)管，對環(huán)境違法問題享有絕對起訴權(quán)。該水務(wù)管理體系具有以下特點(diǎn)：
1.以流域?yàn)榛A(chǔ)的水資源統(tǒng)一管理
英國政府通過國家環(huán)境署推行流域取水管理戰(zhàn)略，環(huán)境署下設(shè)8個(gè)派出分支機(jī)構(gòu)。在水資源管理上類似于我國流域機(jī)構(gòu)，但在管理手段上(包括政策法規(guī)和經(jīng)濟(jì)手段)強(qiáng)于我國的流域機(jī)構(gòu)。
2.以私有企業(yè)為主體的水務(wù)一體化經(jīng)營與管理
英國水務(wù)一體化的基礎(chǔ)是水權(quán)，供水公司在獲得水權(quán)的基礎(chǔ)上，在政府的監(jiān)督下把水作為資產(chǎn)來經(jīng)營，通過提供水商品服務(wù)(供水、污水處理等)盈利，并在金融和資本市場融資，獲得自身發(fā)展。
3.政府水資源管理資金充裕、來源穩(wěn)定
國家環(huán)境署當(dāng)年收入是下一年預(yù)算的基礎(chǔ)，近年環(huán)境署每年收人均在6億英鎊以上，資金45%來源于取水、排污及環(huán)保收費(fèi)等，資金充裕、來源穩(wěn)定。
4.公民參與水管理機(jī)制完善
每一個(gè)區(qū)域都有消費(fèi)者協(xié)會，由地方行政人員和一般民眾代表組成，對水務(wù)公司提供的服務(wù)進(jìn)行監(jiān)督，參與水務(wù)管理。
三、英國污泥處理處置概況
截至2010年，英國共建有污水處理廠6352座，以中小型規(guī)模為主，其中人口當(dāng)量<2000人的小型廠數(shù)量為4794座，占污水處理廠總數(shù)量的75%。
1992年英國污泥產(chǎn)量為99.79萬噸(干重，下同)，2008年污泥產(chǎn)量提高至153.08萬噸，污泥產(chǎn)量基本保持穩(wěn)定。1992年英國污泥處置方式包括排入地表水、土地利用、焚燒、填埋等，進(jìn)人21世紀(jì)，土地利用和焚燒逐漸成為主要的污泥處置方式。截至2010年，英國79.1%的污泥采用土地利用的方式進(jìn)行資源化利用，18.4%的污泥采用焚燒的方式進(jìn)行處置，采用其他方式處置的污泥僅占2.5%。
四、英國污泥處理處置技術(shù)
目前，英國污泥處理處置典型技術(shù)包括厭氧消化、深度脫水、土地利用、焚燒等。其中以“厭氧消化+脫水+土地利用”為主，厭氧消化產(chǎn)生的沼氣通過熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)發(fā)電上網(wǎng)，或者提純壓縮后并入居民燃?xì)夤芫W(wǎng)，有效實(shí)現(xiàn)能源回收。
1.厭氧消化技術(shù)
厭氧消化技術(shù)在英國得到廣泛的應(yīng)用，英國建有約150項(xiàng)污泥厭氧消化處理工程，75%的污泥進(jìn)行厭氧消化處理。越來越多的厭氧消化系統(tǒng)采用熱水解技術(shù)對污泥進(jìn)行預(yù)處理。
2.深度脫水技術(shù)
BUCHER壓濾技術(shù)是一項(xiàng)新型、高效的污泥深度脫水技術(shù)，在英國已有工程應(yīng)用。在常規(guī)藥劑投加劑量條件下，該技術(shù)可使污泥含水率降低到機(jī)械脫水的極限，脫水泥餅含固率可達(dá)50%左右。
3.污泥土地利用
雖然對污泥土地利用的要求越來越嚴(yán)格，且面臨餐廚垃圾有機(jī)肥的激烈競爭，但是土地利用仍然是英國最主要的污泥處置方式。為防止污泥產(chǎn)品造成土壤污染，英國制訂嚴(yán)格的污泥土地利用準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)。用污泥安全導(dǎo)則對污泥處理方法和土地利用以及對污泥利用于工業(yè)原料作物等加以規(guī)定。
4.污泥焚燒技術(shù)
當(dāng)污泥泥質(zhì)不佳或土地資源化利用受限時(shí)，污泥通過焚燒徹底實(shí)現(xiàn)無害化處置。英國污泥焚燒方式包括單獨(dú)焚燒和協(xié)同焚燒，單獨(dú)焚燒是指單獨(dú)建設(shè)焚燒設(shè)施對污泥進(jìn)行焚燒，協(xié)同焚燒是指利用已有的工業(yè)窯爐焚燒污泥。
五、英國污泥處理處置對我國的啟示
隨著我國城鎮(zhèn)污水處理廠污泥產(chǎn)量的持續(xù)增長和相關(guān)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的日趨嚴(yán)格，污泥處理處置已成為排水行業(yè)面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。英國在污泥處理處置領(lǐng)域的先進(jìn)理念和成功經(jīng)驗(yàn)可為解決我國污泥困境提供以下啟示。
1.應(yīng)秉持低碳理念
目前，世界各國均在積極推進(jìn)和落實(shí)碳減排計(jì)劃，這將對全球氣候環(huán)境產(chǎn)生重大影響。我國目前污泥處理處置模式仍然較為粗放，為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，實(shí)施低碳改革勢在必行。
污水處理行業(yè)目前提出NEWs理念：NEWs是英文“Nutrient(營養(yǎng)物)+Energy(能源)+Water(水)+factories(工廠)”詞組的縮寫，表示可持續(xù)理念下的污水處理廠是營養(yǎng)物、能源和再生水三位一體的生產(chǎn)工廠。該理念符合低碳原則，建議我國污水處理廠的建設(shè)和運(yùn)行中給予實(shí)踐，為碳減排作出應(yīng)有貢獻(xiàn)。
2.應(yīng)注重源頭控制
污泥處置方式很大程度上由污泥泥質(zhì)決定，而污泥泥質(zhì)由納管污水水質(zhì)決定，嚴(yán)格控制源頭的納管污水水質(zhì)是解決污泥問題的根本。英國執(zhí)行嚴(yán)格的污水納管標(biāo)準(zhǔn)，為污泥泥質(zhì)提供保障。
相對來說，我國在污水源頭控制上存在較多問題，直接導(dǎo)致目前污泥處置困境。一方面納管監(jiān)管不到位，導(dǎo)致污泥重金屬等有害物質(zhì)含量超標(biāo);另一方面，市政排水系統(tǒng)的雨污混接現(xiàn)象，導(dǎo)致污泥中有機(jī)物含量普遍偏低。因此，我國應(yīng)充分重視污染物源頭控制以及改造市政排水系統(tǒng)雨污混接，為污泥泥質(zhì)的改善提供保障。
3.應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新
先進(jìn)的技術(shù)能夠加快污泥處理處置進(jìn)程，強(qiáng)化污泥處理處置效果。英國污泥處理處置行業(yè)研發(fā)和應(yīng)用多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，例如污泥高溫?zé)崴饧夹g(shù)已開發(fā)出CAMBI熱水解、BIOTHELYSIS熱水解和MONSAL酶解等多種工藝。
4.應(yīng)建立合作機(jī)制
英國在污泥處理處置中涉及到社會相關(guān)利益方與我國相近，例如厭氧消化產(chǎn)生的沼氣發(fā)電需要和電力公司協(xié)調(diào)，沼氣提純后并入天然氣網(wǎng)需要和燃?xì)夤緟f(xié)商，污泥土地利用需要和農(nóng)業(yè)、林業(yè)等部門協(xié)商。在英國目前的運(yùn)行體制下，不同部門之間的溝通比較順暢，相關(guān)利益方立足于解決問題的基礎(chǔ)上，秉持各自利益進(jìn)行談判和協(xié)商，達(dá)成一致后共同實(shí)施，所產(chǎn)生費(fèi)用最終由消費(fèi)者通過水資源費(fèi)、排污費(fèi)等方式承擔(dān)。
目前我國在污泥處理處置過程中，相關(guān)利益方的協(xié)調(diào)機(jī)制不是很順暢，各方均立足于自身的利益不能受損。同時(shí)要求最大化、壟斷化，為污泥處理處置路線的打通設(shè)定很多機(jī)制上的障礙。建立健全行業(yè)合作機(jī)制，有效協(xié)調(diào)水務(wù)、環(huán)衛(wèi)、電力、燃?xì)狻⒔煌ā⒔ú牡炔块T之間的利益，對污泥處理處置問題的有效解決具有重要意義。
5.應(yīng)重視宣傳教育
社會公民的環(huán)境意識對環(huán)境保護(hù)和污泥處理處置措施的有效落實(shí)具有重要作用。英國污水處理廠、污泥處理中心等市政設(shè)施中，均設(shè)有科普宣教中心，定期對所服務(wù)范圍的中小學(xué)生和市民進(jìn)行宣傳教育。通過宣傳教育，使得公眾對環(huán)境問題給予理解和重視，積極繳納排污費(fèi)等相關(guān)費(fèi)用，形成良性循環(huán)，值得我國污水處理廠和污泥處理中心借鑒。
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