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常见污泥类主要有生活污泥、农林渔牧食品业污泥、清淤污泥三类,仅以生活污泥计算,至2015年我国生活污泥年产量为3500万吨,平均污泥产量为污水的0.05-0.08%,目前各地政府对生活污泥处置预收费用为0.4元/吨废水,折合预收污泥处置费用500-800元/吨,由于雨污分离不佳问题,实际预收污泥处置费用低于该值;目前政府对污泥处置补贴通常为:焚烧处理:500-1000元/吨左右;前置处理:150-300元/吨左右,物流费用100-200元/吨左右。
我国污泥处理方式主要有填埋、堆肥、自然干化、焚烧等方式,这四种处理方法的占比分别为65%、15%、6%、3%,无害化处理是未来的发展方向。
目前,生活污泥调查处理成本为:
建设费用(万元/吨) 处置成本(元/吨)
填埋 15-20 60-120
堆肥 5-40 150-200
干化 40-50 100-300
焚烧 40-50 300-700
填埋场目前奇缺,干化场所和设备严重不足,主要处理方式逐渐偏向堆肥与焚烧处理。目前国际上主流研究方向还有炭化(制造生物炭)和湿式催化氧化(制造液肥)两种,炭化研究主要见于欧洲,是利用干污泥700摄氏度热裂解生成生物裂解气和生物炭,生物裂解气可回收,生物炭可作为林业土壤改造剂,特点是设备投资大于焚烧处理但运营成本略低于焚烧处理,有二恶英产生,生物炭对土壤改造能力有质疑,尚未大规模推广;湿式催化氧化是将污泥在高温临界水反应器下进行水解和氧化,由于高昂成本目前尚不具备推广能力。
上述不同污泥处理集约度和二次污染比较
填埋:可实施分散或集中异地处理,场所受制于填埋场容量和位置。要求出厂含水率低于60%。有明显恶臭。二次污染主要为垃圾淋滤液。垃圾淋滤液目前处理成本大约为75元/吨,处理难度大。
堆肥:分散处理为主。液肥型——污水厂原位处理主要是厌氧发酵处置减量(如北京小清河)、好氧发酵罐处置减量(如德国农村),对含水率要求可以放松到80%以上,液肥污染程度低,主要与农林业用途挂钩形成产业链,如德国的BIO农产品生产。我国污泥有机物含量较低,运行的成功率很低;固肥型——一般为异位处置好氧微生物堆肥,要求含水率低于60%,需要进入大量植物碎屑等通气剂,堆肥时间通常为15-30天,有明显恶臭出现。二次污染主要为废气,目前处理难度大,民众反映强烈,难以大规模推广。
干化:自然异地集中处理,需要有大型堆场,热干化成本较高,可原位处置,干化处置过程明显恶臭。二次污染主要有废气、废固,目前处理难度大,民众反映强烈。
焚烧处理:异地集中处理,要求含水率严格低于60%,处理成本高,二次污染主要为垃圾焚烧飞灰。目前垃圾飞灰处理成本大约800-1600元/吨。
综上所述,目前污泥处置时,可灵活调节集约度,减少物流要素成本的主要有填埋和堆肥两种工艺。二次污染轻微的主要是发酵罐处置减量方法,但运行难度较大,因此对于生活污泥处置,急需开发处理方法新体系,其目的是形成:
轻污染及无污染污泥————低物流要素成本、低三废、就近资源化体系。
高污染污泥————加强集约度,在减少二次污染基础上,充分开发处置终端去处。
考虑到政府方的收支平衡,为提高技术的被接受程度,初步认为新技术的边界成本最好控制在:
基建费用补贴为15万/吨(参照填埋成本)
污泥处置补贴为500-800 – 150(污水厂运营成本)=350-650元之间,以350元/吨最为实际。
制度成本、产业置换成本等需要政府方解决。
产权成本需要政府方、企业方、知识产权方遵循知识产权相关法律和文件协商解决.
这个领域我主要做的成果是:低污染污泥类高速化——生制肥, 水体淤泥矿化及资源化(当然兼其产业链前端的河湖治理与其产业链后端的土沙治理),自诩都能KO国际水平吧,不过都是大试级而已,尚未推广,行业阻力非常大,真不行了得找老外去。
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