全球最大项目落地！污泥焚烧凭啥成为国内主流工艺？
环保圈
垃圾处理
摘要：十年以前，有人问我市政污泥应该怎么处理？我会优先推荐污泥堆肥、厌氧消化，因为这是传统技术，成熟、循环、可持续。
作品来源：环保圈
作者：凯叔
全球最大污泥单独焚烧项目落地
污泥焚烧成为国内污泥主流处理工艺
十年以前，有人问我市政污泥应该怎么处理？我会优先推荐污泥堆肥、厌氧消化，因为这是传统技术，成熟、循环、可持续。地球环境不就是因为循环才能持久不衰吗？不就是因为微生物的作用才能实现自然物质循环吗？被我们视为有污染的有机固废，其实是自然界好氧微生物、厌氧微生物的最佳“粮食”。在几亿年的发展中，地球正是靠着这些好氧微生物、厌氧微生物，才把落叶、动物尸体、食物残渣、排泄物等有机废弃物转化成稳定的、可以被土壤吸收利用的物质，才能实现可持续循环。五年以前，有人问我市政污泥应该怎么处理？我会推荐他们首先选择协同焚烧处理。对于发达城市，我还会建议他们选择单独焚烧处理。2010年以来，国家开始重视市政污泥处理处置。经过十几年的发展，污泥处理技术从“百花齐放”逐渐转变成“一枝独秀”。从“污泥堆肥、厌氧消化+土地利用”为主的技术路线，逐渐转化成“干化、减量+协同焚烧、单独焚烧”为主。今年5月，公众号“奔跑的环保人”发表文章《世界最大污泥单独焚烧项目——东莞》，阅读量达到10万+，正说明了大家对污泥焚烧的高度关注。据粗略估计，国内有40多个污泥单独焚烧项目，其中50%以上的项目是2020年以后开始启动或投运的，而且单个项目的日处理规模动辄几百吨，高则几千吨。比如东莞污泥焚烧项目，设计处理能力项目一期规模2000吨/天（60%含水率），以80%含水率计，项目总规模5400吨/天，一期规模4000吨/天，是目前全球最大的污泥单独焚烧项目。除此之外，上海、深圳、南京、常州、成都、青岛、天津等地也都建设了大规模污泥单独焚烧项目。事实上，污泥经过脱水、干化后送到垃圾焚烧厂、燃煤电厂、水泥厂进行协同焚烧处理，早已成为各大城市重要的处理处置方式，或应急处理方式。比如，焚烧有可能产生二噁英类物质，有致癌毒性，在环境中很难自然降解消除，因此，不管是垃圾焚烧还是污泥焚烧，都面临严重的“邻避效应”，广大居民往往“闻烧色变”，包括发达国家也都经历过这样的问题。政府为了解决这个问题也是费尽周折，像日本东京的武藏野垃圾焚烧厂，迫于民众压力，最终选址定在了市府对面，与政府隔路相对。
除此以外，污泥焚烧投资高、运营费用高、运营难度大，都是制约污泥焚烧发展的主要原因，有很多建设单位坦言：想烧但烧不起！那么，为什么现在污泥焚烧却成为各大城市的主流污泥处理路线了呢？
虽然贵，但不得不用
污泥焚烧为何成为主流技术路线？
2011年，国家发布《城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南（试行）》，曾经给出几条污泥处理的指导路线，让地方遵循“因地制宜”的原则妥善选择合适的技术路线和工艺。在十多年的发展过程中，污泥处理处置也从填埋为主，转向“厌氧消化或好氧发酵后进行土地利用”为主，现在又转向“协同焚烧、干化焚烧”为主。之所以发生上面的转变，有政策原因，也有出路问题，还有需求变化等因素。1、填埋场饱和、环保督察倒逼地方不得不加强污泥处理处置国家很早就提出了污泥处理处置的相关要求政策，因各地发展不同、现状不同，在落实时难易程度不同，为了保证污泥能稳妥处理，减少污染，一些“过渡”政策应运而生。2010年，原环保部办公厅《关于加强城镇污水处理厂污泥污染防治工作的通知》环办[157]号文要求：污水处理厂以贮存（即不处理处置）为目的降污泥运出厂界的，必须降污泥脱水至含水率50%以下。
随后，投资少、运行费用低的“板框加石灰深度脱水+外运填埋场”成了主流的处理处置技术路线，大量的污泥经过深度脱水后送往填埋场，但这也限制了污泥堆肥（污泥好氧发酵）、厌氧消化的发展。这个阶段，进行污泥焚烧的更是少之又少。不过，随着城乡环卫一体化的发展，城乡垃圾收运量大幅增加，填埋场不堪重负，导致各地均出现了垃圾无处可去的境地，更不可能再接收污泥，多地面临污泥无处可去的尴尬境地。近几年，环保督察的污泥违法倾倒事件越来越多，也正说明污泥处理处置的急迫性，这也让地方不得不重视污泥处理处置的问题。2021年1月，生态环境部发布《关于废止、修改部分生态环境规章和规范性文件的决定》，决定对老的《关于加强城镇污水处理厂污泥污染防治工作的通知(环办〔2010〕157号)》予以废止。2022年国家发改委、住建部、生态环境部联合印发《污泥无害化处理和资源化利用实施方案》，也提出逐步限制污泥填埋规模。2、污泥堆肥后的产品无处可去，导致污泥堆肥厂举步维艰和污泥填埋同步发展的还有污泥堆肥技术路线（也叫污泥好氧发酵），在2010年开始陆续有几个代表性项目进行建设，包括郑州、秦皇岛、长春、上海、唐山等地均建设了规模较大的污泥堆肥厂。在随后的10年时间里，污泥堆肥项目一直在稳步发展。对于规模较小、单纯的市政污水处理厂而言，污泥量较少、污泥重金属不超标，是适合采用污泥堆肥工艺路线进行处理的。经过高温好氧发酵处理后，污泥中的有机物被降解实现了稳定化；发酵产生的高温又可以对污泥进行灭菌杀活，同时蒸发水分实现污泥减量。污泥发酵后的产品性状、指标和有机肥一致，进行土地利用是很好的一种实现污泥减量化、稳定化、资源化的途径。但是，在实际执行过程中，老百姓不认可污泥有机肥，担心仍然存在污染，导致污泥有机肥的销路很差、产值很低。同时，相关部门对污泥有机肥的使用也缺少支持，导致污泥产品没有出路，往往是经过发酵处理后又送去填埋场，或者另外找地方处置。为污泥堆肥产品找出路，成了污泥堆肥厂最大的烦恼。除此以外，堆肥厂的环境差、臭味大、臭气腐蚀性强，发酵过程需要添加秸秆等辅料的价格也较高，导致堆肥厂及周边卫生环境差、设备故障率高、运行费用高，给运营单位带来不少麻烦。3、禁止污泥作为原料生产有机肥，成为压垮污泥堆肥的最后一根稻草2021年，农业部新的有机肥标准《有机肥料》NY525-2021开始实施，标准明确规定：禁止选用粉煤灰、钢渣、污泥、生活垃圾、含外来入侵物种的物料和发来法规禁止的物料等存在安全隐患的禁用类原料生产有机肥。土地利用包括农用、绿化、草地、土壤改良、土壤修复、矿山修复等等。污泥禁做有机肥，并没有禁止进行土地利用。但是大众本就对污泥有机肥心存疑虑，禁用标准一出，更是雪上加霜，成为了压垮污泥堆肥的最后“一根稻草”。最近几年，新增污泥项目明显减少。4、污泥厌氧消化不能根本解决污泥出路问题，沼液也无处可去厌氧消化技术因其低碳、环保、循环可持续性，成为各国重要的有机固废处理工艺。放眼全球，畜禽粪便、餐厨垃圾、市政污泥等领域厌氧消化都是主流处理工艺。甚至于日本东京的污泥焚烧厂，焚烧前也是先进行厌氧消化处理提取甲烷后再去焚烧的。所以，在污泥处理一开始，厌氧消化就是主推的处理工艺，北京、大连、青岛、西安、无锡、济南等地均上马了污泥厌氧消化处理厂，后续各地也建设了很多污泥厌氧消化厂，工艺技术也是突飞猛进，高温热水解、生物水解等技术革新速度很快。但是，国内污泥有机质普遍偏低，导致厌氧产生的沼气量普遍偏低，有些项目还不够自持加热所需，这就造就了高投资、低产出的窘境。另外，沼渣的土地利用和污泥有机肥面临同样的出路问题。沼液中含有大量的氨氮，不能还田灌溉，而需要经过脱氮处理才能达标排放，而生物脱氮技术还需要投加碳源。前面采用低碳环保的技术处理污泥，后端再通过投加碳源、曝气的非环保方式处理氨氮，有点“自相矛盾”。而且国内污泥含砂量大，设备磨损快、厌氧消化罐内易沉积泥砂，导致污泥厌氧消化厂问题频出。总之，沼渣沼液的出路问题、设备故障率高、运行难度大、沼气收益低等问题，导致前期建设的污泥厌氧消化厂如今大多处于闲置状态。5、“污泥围城”导致污泥极度减量成为最大需求，污泥焚烧成为“虽贵，但不得不用的技术路线”在历经了各种技术路线的尝试后，大家终归选择了能从根本解决污泥出路问题，且能够稳定运行的工艺路线，而不再把投资低、运行费低、资源化作为首选目标。随着环保督察力度加大，没有建设污泥处理中心的地区、污泥设施运行不稳定、处理能力不足的地区，纷纷采取垃圾焚烧厂、燃煤热电厂、水泥窑厂协同处理脱水污泥，临时解决污泥问题。大家也普遍认可了污泥焚烧是极度减量、解决污泥出路问题的根本技术路线。对中大城市而言，污泥焚烧成为“虽贵，但不得不用的技术路线”。2021年，国家发展改革委、住房城乡建设部印发《“十四五”城镇污水处理及资源化利用发展规划》[发改环资〔2021〕827号]，技术要求指出：鼓励污泥能量资源回收利用，土地资源紧缺的大中型城市推广采用“生物质利用+焚烧”、“干化+土地利用”等模式，推广将污泥焚烧灰渣建材化利用。2022年国家发展改革委、住房城乡建设部、生态环境部联合印发的《污泥无害化处理和资源化利用实施方案》［发改环资(2022)1453号］文件，要求：
到2025年，城市污泥无害化处置率达到90%以上，地级及以上城市达到95%以上，这对各地级市显然造成了重大压力。在处理方式上，鼓励采用厌氧消化、好氧发酵、干化焚烧、土地利用、建材利用等多元化组合方式处理污泥。人口聚集、经济条件好的地方鼓励建设集中污泥焚烧设施。
在国家政策的基础上，各地陆续出台污泥无害化处理和资源化利用实施方案等文件。在政策上，国家和地方均提出限制填埋，鼓励土地利用、焚烧+建材利用两条路线，对于土地资源紧张、人口密度大、经济条件好的城市鼓励建设集中污泥焚烧设施。
污泥焚烧并非有百利无一害的技术，相反，污泥焚烧的争议非常大，烟气的二噁英问题、焚烧灰渣的重金属问题、高能耗、设备安全、投资高、运行费用高、运行难度大等等，都尚未完全解决，也是一直以来限制污泥焚烧技术发展的主要原因。并且，当前的污泥焚烧技术也存在层次不齐、建设档次和质量不均、设计处理能力和实际处理能力相差较大等各种问题。集中的污泥焚烧厂接收不同水厂的污泥，也存在泥质不同、含水率高低、热值高低不均等问题，对污泥焚烧厂的运行带来很大挑战。一方面，建议项目比选和设计阶段，做好详细的项目调研和成功案例考核，选择国际、国内成熟且稳定运行多年的工艺和设备，参考相似案例进行设计。污泥焚烧厂具有规模大、投资高的特点，一旦建设，将担负起区域大量污泥的处理任务，所以应从全生命周期考虑工艺设备的选择，将设备运行的稳定性、安全性、环保性作为首选参考目标，不能一味地寻求低价。另一方面，环保等监管部门应加强烟气的检查，确保烟气环保达标、安全。另外，地方政府也应增加或加大对污泥处理费用的补贴，保障污泥焚烧厂的安全达标运营。污泥处理经过十多年的发展，处理路线更加明确，技术日趋成熟，也积累了更多的运营管理经验，未来几年，也会还有更多的地级市加入到污泥焚烧的阵营，从而实现土地利用、焚烧+建材利用两条技术路线并驾齐驱的局面。
可以肯定的是，随着技术的积累，国产污泥焚烧技术也会更加成熟，投资成本将进一步降低。
