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英國污泥處理處置方式對我國的啟示

時間:2018-05-04 12:43來源:www.wrcjzk.live 作者:GEP Research 點擊:
【摘要】相對于其他歐洲發達國家,英國污泥處理處置起步相對較晚。在20世紀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,污泥處理技術已有很大發展。英國根據國際先進的綠色低碳發展理念,將創新技術與本國實際情況相結合,形成比較科學完整的技術路線,污泥處理處置水平已達到國際先進水平。

       污水處理廠污泥是污水處理過程中產生的固體廢物,產生量巨大,成分復雜;若處理不當,不但會對環境造成新的污染,還會浪費污泥中的有用資源,污泥處理處置是排水行業面臨的嚴峻挑戰。相對于其他歐洲發達國家,英國污泥處理處置起步相對較晚。在20世紀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,污泥處理技術已有很大發展。英國根據國際先進的綠色低碳發展理念,將創新技術與本國實際情況相結合,形成比較科學完整的技術路線,污泥處理處置水平已達到國際先進水平。英國在污泥處理處置管理體系建立、技術路線設計、新興技術應用等方面均有其獨到之處,其先進理念和成功經驗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展歷程

       在20世紀80年代初,英國的污水處理設施為公共設施,并由政府負責運行。當時污泥重金屬含量較高,主要處置方式是海洋傾倒和填埋。

       進入20世紀90年代,隨著污水處理設施數量不斷增多,污泥產量急劇增加。與此同時,污水處理設施開始私有化,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,由于源頭控制成效顯著,污泥質量逐漸提高,也減少土地利用對污泥產品的限制。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。農業發展指導服務機構也制定污泥安全導則,確定污泥分級處理(深度處理/傳統處理),規定危害分析臨界控制點,提出審計質量保證程序。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,并嚴格控制污泥用于蔬菜種植。

       進入21世紀,污泥填埋處置方式在英國被廢止。隨著現代化污水處理設施的普及和工業廢水預處理的推行,污泥中重金屬和有害物質的含量大大減少,污泥被視為“資源”。從污泥中獲取能源得到日益重視,厭氧消化技術在英國得到廣泛應用,70%以上的污泥經過厭氧消化處理后,進行土地利用。當污泥泥質不佳或土地資源化利用受限時,焚燒也是主要的處置方式之一。

       二、英國水務管理體系特征

       在20世紀80年代初,英國的污水處理設施為公共設施,并由政府負責運行。當時污泥重金屬含量較高,主要處置方式是海洋傾倒和填埋。

       健全的水務管理體系是妥善解決污泥問題的關鍵。20世紀,英國水資源經歷從地方分散管理到流域統一管理的歷史演變,并逐漸形成以流域管理為特色的水務管理體系,污泥處理處置行業在水務管理模式中得到有效運轉。目前,英國全國范圍內成立有10個彼此獨立的水務公司,同時政府設置水務監管局以及環境、食品和農村事務部2個部門獨立對水務公司進行管理和監督。

       水務公司完全市場化,每年向水務監管局上報預算和生產計劃,由水務監管局對其建設、運行經費進行審批和劃撥。同時,環境、食品和農村事務部據國家標準對水務公司進行監管,對環境違法問題享有絕對起訴權。該水務管理體系具有以下特點:

       1.以流域為基礎的水資源統一管理

       英國政府通過國家環境署推行流域取水管理戰略,環境署下設8個派出分支機構。在水資源管理上類似于我國流域機構,但在管理手段上(包括政策法規和經濟手段)強于我國的流域機構。

       2.以私有企業為主體的水務一體化經營與管理

       英國水務一體化的基礎是水權,供水公司在獲得水權的基礎上,在政府的監督下把水作為資產來經營,通過提供水商品服務(供水、污水處理等)盈利,并在金融和資本市場融資,獲得自身發展。

       3.政府水資源管理資金充裕、來源穩定

       國家環境署當年收入是下一年預算的基礎,近年環境署每年收人均在6億英鎊以上,資金45%來源于取水、排污及環保收費等,資金充裕、來源穩定。

       4.公民參與水管理機制完善

       每一個區域都有消費者協會,由地方行政人員和一般民眾代表組成,對水務公司提供的服務進行監督,參與水務管理。

       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,以中小型規模為主,其中人口當量<2000人的小型廠數量為4794座,占污水處理廠總數量的75%。

       1992年英國污泥產量為99.79萬噸(干重,下同),2008年污泥產量提高至153.08萬噸,污泥產量基本保持穩定。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,進人21世紀,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行資源化利用,18.4%的污泥采用焚燒的方式進行處置,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

       目前,英國污泥處理處置典型技術包括厭氧消化、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,厭氧消化產生的沼氣通過熱電聯產技術發電上網,或者提純壓縮后并入居民燃氣管網,有效實現能源回收。

       1.厭氧消化技術

       厭氧消化技術在英國得到廣泛的應用,英國建有約150項污泥厭氧消化處理工程,75%的污泥進行厭氧消化處理。越來越多的厭氧消化系統采用熱水解技術對污泥進行預處理。

       2.深度脫水技術

       BUCHER壓濾技術是一項新型、高效的污泥深度脫水技術,在英國已有工程應用。在常規藥劑投加劑量條件下,該技術可使污泥含水率降低到機械脫水的極限,脫水泥餅含固率可達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格,且面臨餐廚垃圾有機肥的激烈競爭,但是土地利用仍然是英國最主要的污泥處置方式。為防止污泥產品造成土壤污染,英國制訂嚴格的污泥土地利用準入標準。用污泥安全導則對污泥處理方法和土地利用以及對污泥利用于工業原料作物等加以規定。

       4.污泥焚燒技術

       當污泥泥質不佳或土地資源化利用受限時,污泥通過焚燒徹底實現無害化處置。英國污泥焚燒方式包括單獨焚燒和協同焚燒,單獨焚燒是指單獨建設焚燒設施對污泥進行焚燒,協同焚燒是指利用已有的工業窯爐焚燒污泥。

       五、英國污泥處理處置對我國啟示

       隨著我國城鎮污水處理廠污泥產量的持續增長和相關環境標準的日趨嚴格,污泥處理處置已成為排水行業面臨的嚴峻挑戰。英國在污泥處理處置領域的先進理念和成功經驗可為解決我國污泥困境提供以下啟示。

       1.應秉持低碳理念

       目前,世界各國均在積極推進和落實碳減排計劃,這將對全球氣候環境產生重大影響。我國目前污泥處理處置模式仍然較為粗放,為實現可持續發展,實施低碳改革勢在必行。

       污水處理行業目前提出NEWs理念:NEWs是英文“Nutrient(營養物)+Energy(能源)+Water(水)+factories(工廠)”詞組的縮寫,表示可持續理念下的污水處理廠是營養物、能源和再生水三位一體的生產工廠。該理念符合低碳原則,建議我國污水處理廠的建設和運行中給予實踐,為碳減排作出應有貢獻。

       2.應注重源頭控制

       污泥處置方式很大程度上由污泥泥質決定,而污泥泥質由納管污水水質決定,嚴格控制源頭的納管污水水質是解決污泥問題的根本。英國執行嚴格的污水納管標準,為污泥泥質提供保障。

       相對來說,我國在污水源頭控制上存在較多問題,直接導致目前污泥處置困境。一方面納管監管不到位,導致污泥重金屬等有害物質含量超標;另一方面,市政排水系統的雨污混接現象,導致污泥中有機物含量普遍偏低。因此,我國應充分重視污染物源頭控制以及改造市政排水系統雨污混接,為污泥泥質的改善提供保障。

       3.應加強技術創新

       先進的技術能夠加快污泥處理處置進程,強化污泥處理處置效果。英國污泥處理處置行業研發和應用多項創新技術,例如污泥高溫熱水解技術已開發出CAMBI熱水解、BIOTHELYSIS熱水解和MONSAL酶解等多種工藝。

       4.應建立合作機制

       英國在污泥處理處置中涉及到社會相關利益方與我國相近,例如厭氧消化產生的沼氣發電需要和電力公司協調,沼氣提純后并入天然氣網需要和燃氣公司協商,污泥土地利用需要和農業、林業等部門協商。在英國目前的運行體制下,不同部門之間的溝通比較順暢,相關利益方立足于解決問題的基礎上,秉持各自利益進行談判和協商,達成一致后共同實施,所產生費用最終由消費者通過水資源費、排污費等方式承擔。

       目前我國在污泥處理處置過程中,相關利益方的協調機制不是很順暢,各方均立足于自身的利益不能受損。同時要求最大化、壟斷化,為污泥處理處置路線的打通設定很多機制上的障礙。建立健全行業合作機制,有效協調水務、環衛、電力、燃氣、交通、建材等部門之間的利益,對污泥處理處置問題的有效解決具有重要意義。

       5.應重視宣傳教育

       社會公民的環境意識對環境保護和污泥處理處置措施的有效落實具有重要作用。英國污水處理廠、污泥處理中心等市政設施中,均設有科普宣教中心,定期對所服務范圍的中小學生和市民進行宣傳教育。通過宣傳教育,使得公眾對環境問題給予理解和重視,積極繳納排污費等相關費用,形成良性循環,值得我國污水處理廠和污泥處理中心借鑒。

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