中國(guó)污泥處理市場(chǎng)現(xiàn)狀分析及發(fā)展趨勢(shì)

1、一、中國(guó)污泥處理市場(chǎng)現(xiàn)狀分析1 、污泥是一種由有機(jī)殘片、細(xì)菌體、 無(wú)機(jī)顆粒和膠體等組成的非均質(zhì)體。它很難通過(guò)沉降進(jìn)行徹底的固液分離。污水處理產(chǎn)生的污泥是典型的有機(jī)污泥，其特性是有機(jī)物含量高(60%80%) ， 顆粒細(xì) (0.020.2mm) ，密度小(10021006Kg/m3) ，呈膠體結(jié)構(gòu)，是一種親水性污泥，容易管道輸送，但脫水性能差。隨著污泥水分的減少，污泥從純液狀流動(dòng)到粘滯狀、塑性性狀、半干固體狀直到純固體狀這一過(guò)程進(jìn)行變化。通常濃縮可將含水率降到85%( 含水狀態(tài)); 含水率在70%75% 時(shí)，污泥呈柔軟狀態(tài)，不易流動(dòng);通常一般脫水下含水率只可降到60%65% ，此時(shí)幾乎成為固體;含

2、水率低到35%40% 時(shí)，成聚散狀態(tài)(以上是半干化狀態(tài));進(jìn)一步低到10%15% 則成粉末狀。污泥來(lái)源匯總一方面，污泥是污水處理過(guò)程中無(wú)法避免的副產(chǎn)品。通常含有病源微生物、寄生蟲(chóng)卵、有害重金屬和大量難降解物質(zhì)。如果處臵不徹底，很容易對(duì)環(huán)境造成二次污染。從污水里轉(zhuǎn)入污泥中的COD( 化學(xué)需氧量 )比例大概是30%50% ， 轉(zhuǎn)入污泥中的氮約為20%30% ，磷約為 90% 。 如果它們得不到有效處理處臵，那么我國(guó)的節(jié)能減排目標(biāo)將大打折扣。所以不能繼續(xù)重水輕泥的現(xiàn)狀。另一方面，污泥中也包含氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，經(jīng)過(guò)適當(dāng)處理可以作為肥料，改良土壤，促進(jìn)植物生長(zhǎng);經(jīng)過(guò)處理產(chǎn)生的沼氣，可以作為能源物質(zhì)，解決

3、一定的能源問(wèn)題。如何妥善處理污泥，使其穩(wěn)定化、無(wú)害化、減量化、資源化，環(huán)源化，成為環(huán)境污染治理中亟待解決的問(wèn)題。2、由于城鎮(zhèn)化和經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，我國(guó)近年來(lái)污水排放量和處理量呈上升趨勢(shì)。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局公布的2015 年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)可知，截至2015 年年末，我國(guó)城市污水處理廠日處理能力達(dá)到13784 萬(wàn)立方米，比上年末增長(zhǎng)5.3%; 城市污水處理率達(dá)到91.0% ，提高 0.8 個(gè)百分點(diǎn)。隨著“十二五”期間對(duì)污水處理的重視，我國(guó)污水處理的主體市場(chǎng)基本完成，在“十三五”規(guī)劃中，將進(jìn)一步推進(jìn)污水處理市場(chǎng)，提高污水處臵效率和行業(yè)平均技術(shù)水平。作為污水的衍生品，近年來(lái)污泥產(chǎn)量也在不斷上升20

4、15 年生活污泥產(chǎn)量為3500 萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)16% 。據(jù)估計(jì)，市政污泥方面，大約1 萬(wàn)噸污水產(chǎn)生 5-8 萬(wàn)噸污泥。根據(jù)同濟(jì)大學(xué)環(huán)境學(xué)院院長(zhǎng)戴曉虎測(cè)算,我國(guó)每年產(chǎn)生3000 萬(wàn)噸 -4000 萬(wàn)噸含水率在80% 左右的市政污泥。隨著“十三五”的到來(lái)，污泥量還會(huì)增加。預(yù)計(jì)到2020 年，我國(guó)的市政污泥產(chǎn)量將達(dá)到6000 萬(wàn)噸 -9000 萬(wàn)噸。2011-2015 年均污泥產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)3、與污泥產(chǎn)量連年遞增趨勢(shì)相背的是我國(guó)污泥有效處理率偏低。大量污水處理企業(yè)采取直接傾倒或者簡(jiǎn)單填埋處臵手段處理污泥，不但威脅土壤環(huán)境和居民健康也造成資源的浪費(fèi)。2015 年年底，北京人大常委會(huì)法律檢查組表明，北京污泥無(wú)

5、害化處理率僅為 23% 。而全國(guó)有效處理率也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于30% 。 我國(guó)污泥處理方式由于我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處臵能力不足、手段落后，大量污泥沒(méi)有得到規(guī)范化的處理處臵，直接給水體、土壤和大氣帶來(lái)“二次污染”，對(duì)生態(tài)環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重威脅。此外， 污泥直接排放也造成資源的極大浪費(fèi)。近年來(lái)全國(guó)各地多起違法傾倒污泥事件被曝出。隨著污水處理量增加，污泥產(chǎn)量在未來(lái)幾年仍將保持上升趨勢(shì)。當(dāng)前國(guó)內(nèi)污泥市場(chǎng)處于起步階段，大量污水處理廠污泥排放前未達(dá)可排放標(biāo)準(zhǔn)，一旦被司法機(jī)關(guān)查處，將面臨罰款和刑事處罰。不合法的污泥處理存在違法風(fēng)險(xiǎn)。此外，考慮到污泥的二次污染可能性和環(huán)境保護(hù)壓力，中國(guó)污泥市場(chǎng)有巨大的發(fā)展空間。二、污泥

6、處理的技術(shù)手段污泥處理技術(shù)分為污泥處理和污泥處臵兩個(gè)環(huán)節(jié)。污泥處理包括濃縮(含水率 95%-98%) 、脫水 (80%) 、干化 (40%) 等。在脫水環(huán)節(jié)，可以通過(guò)厭氧消化或好氧消化進(jìn)一步提高脫水效率。污泥處臵是污泥處理的后續(xù)環(huán)節(jié)，有填埋、焚燒、堆肥、資源化等多種手段。 當(dāng)前國(guó)際上最常使用的是焚燒處臵方法。在 2014 年活性污泥一百周年時(shí)，全世界科家都一致認(rèn)為：資源化是污水處理未來(lái)發(fā)展的方向，污泥的資源化利用是未來(lái)需要突破的重要環(huán)節(jié)。污泥處理全流程1 、 厭氧消化技術(shù)污泥處理的高效手段厭氧消化是指污泥在無(wú)氧環(huán)境下，通過(guò)兼性菌和厭氧細(xì)菌將污泥中的可生物降解的有機(jī)物分解成二氧化碳、甲烷和水等，

7、使污泥得到穩(wěn)定的過(guò)程。當(dāng)前行業(yè)普遍認(rèn)為厭氧消化是污泥減量化、穩(wěn)定化的常用手段之一。 與好氧消化相比具有成本低（不需要鼓風(fēng)設(shè)備、除臭設(shè)備）、不良?xì)怏w排放少、氣體回收利用等優(yōu)勢(shì)。按照處理溫度不同，厭氧消化可以分為中溫消化和高溫消化兩種。高溫厭氧消化相對(duì)于中溫消化具有產(chǎn)氣率高、消化池體積小的優(yōu)勢(shì)，但是對(duì)耗能要求較高。我國(guó)當(dāng)前普遍使用中溫消化。目前認(rèn)為厭氧消化需要經(jīng)歷四個(gè)階段：分別是水解、酸化（發(fā)酵）階段，乙酸化階段，甲烷化階段。各階段之間既相互聯(lián)系又相互影響，各個(gè)階段都有各自特色微生物群體。厭氧反應(yīng)流程圖厭氧消化具有以下優(yōu)點(diǎn)：1） 提高后續(xù)處理的效率并減少后續(xù)處理能耗。通常認(rèn)為厭氧反應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)污泥減

8、量化、 穩(wěn)定化。 通過(guò)厭氧反應(yīng)，污泥中有機(jī)物去除40%-60% ，有害病菌減少。此外，厭氧消化提高污泥脫水穩(wěn)定性，讓焚燒等后續(xù)處理減少35% 以上的能耗。2）厭氧消化成本較低。根據(jù) 中國(guó)環(huán)境報(bào)統(tǒng)計(jì)， 單純厭氧消化投資成本約為20-40萬(wàn)元/（噸 /日 ），由于不用鼓風(fēng)曝氣等，節(jié)約了成本，單純厭氧消化運(yùn)行費(fèi)用約為60-120 元 /噸 （含水率 80% ，不包括濃縮和脫水），而好氧發(fā)酵運(yùn)行費(fèi)用為120-160 元 /噸。2、污泥干燥（化 ）技術(shù)按照處理工藝的不同有直接干燥和間 接干燥兩種。直接干燥是將高溫?zé)煔庵苯右敫稍锲?，通過(guò) 氣體與濕物料的接觸對(duì)流進(jìn)行換熱。由于直接干燥會(huì)增加污染性氣體，污泥

9、處理量小且存在一定的安全隱患，歐洲各國(guó)已逐漸放棄直接干燥法，多采用間接干燥。間接干燥是將高溫?zé)煔獾臒崃客ㄟ^(guò)熱交換器，傳給蒸汽，蒸汽在一個(gè)封閉的回路中循環(huán)，與污泥沒(méi)有接觸。間接干燥存在一定的熱損失，但需要處理的煙氣量小，不會(huì)產(chǎn)生二次污染。污泥間接干燥流程圖目前，國(guó)內(nèi)外的污泥干燥設(shè)備主要有：三通式回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)（轉(zhuǎn)鼓干燥機(jī)）、流化床干燥機(jī)、槳葉式干燥機(jī)、盤式干燥機(jī)、帶式干燥機(jī)等。污泥干燥技術(shù)的比較3、衛(wèi)生填埋技術(shù)我國(guó)最普遍使用的污泥處理技術(shù)衛(wèi)生填埋是當(dāng)前最“便利”的污泥處臵方案，在我國(guó)污水處理廠中普遍采用。衛(wèi)生填埋具有操作相對(duì)簡(jiǎn)單，投資費(fèi)用小、處理成本低、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。然而，衛(wèi)生填埋存在以下不可

10、避免的環(huán)境隱患和問(wèn)題。一方面填埋需要配合必要的防滲技術(shù)，否則可能導(dǎo)致污泥中重金屬和病原體下滲，污染土壤和地下水。此外，污泥產(chǎn)生的甲烷等溫室氣體和有害氣體也會(huì)危害居民健康。另一方面，實(shí)踐中填埋污泥多為脫水污泥，呈半粘稠特性，難以堆積易粘粘，降低了填埋效率和填埋場(chǎng)使用壽命。由于填埋技術(shù)存在眾多安全隱患，多數(shù)歐洲國(guó)家已經(jīng)放棄或減少污泥填埋比例，轉(zhuǎn)為焚燒等技術(shù)。反觀我國(guó)，大量污泥仍通過(guò)填埋方式處理，且國(guó)內(nèi)多個(gè)城市填埋場(chǎng)存在超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的情況。多個(gè)城市填埋場(chǎng)超負(fù)荷運(yùn)行4、污泥焚燒技術(shù)焚燒法是一種高溫?zé)崽幚砑夹g(shù)，即以一定的過(guò)?？諝馀c被處理的有機(jī)廢物在焚燒爐內(nèi)進(jìn)行氧化分解反應(yīng)，廢物中的有毒有害物質(zhì)在高溫中氧化

11、熱解而被破壞。焚燒處臵的特點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)污泥的無(wú)害化、減量化 （減容 70% ，最大可到90%） 和資源化。焚燒的主要目的是盡可能地焚燒廢物，并將被焚燒的物質(zhì)變成無(wú)害和最大限度的減容，盡量減少新的污染物產(chǎn)生，以避免二次污染。近年來(lái)由于采用了合適的預(yù)處理工藝和焚燒手段，達(dá)到了污泥熱能的自足，并能滿足越來(lái)越嚴(yán)格的環(huán)境要求。以焚燒為核心的處理方法是被認(rèn)為是污泥處臵最徹底、快捷和經(jīng)濟(jì)的方法。按照焚燒方式不同分為直接焚燒和干燥焚燒兩種。其中直接焚燒是指將高溫污泥（含水率85% 以上）在輔助燃料的作為熱源的情況下直接在焚燒爐內(nèi)焚燒。由于污泥含水量大、熱值低，需要消耗大量的輔助燃料。直接焚燒下，污泥含水量大，

12、焚燒后的尾氣量較大，后續(xù)尾氣處理需要龐大的設(shè)備， 操作控制難度大。無(wú)論從運(yùn)行成本和設(shè)備投資等方面，污泥的直接焚燒正逐漸被干燥焚燒所代替。干燥焚燒是指將污泥通過(guò)干化處理后再進(jìn)行焚燒的技術(shù)手段。當(dāng)前焚燒工藝包括單獨(dú)焚燒、熱點(diǎn)廠協(xié)同處臵、水泥窯協(xié)同處臵。污泥焚燒指標(biāo)要求5、好氧堆肥（發(fā)酵）形成生物肥料好氧堆肥是在有氧情況下，通過(guò)微生物的發(fā)酵作用，將污泥轉(zhuǎn)變?yōu)榉柿系倪^(guò)程。其中有機(jī)物料代謝為二氧化碳、水和熱。好氧堆肥的優(yōu)點(diǎn)包括：1）發(fā)酵效率高，穩(wěn)定化時(shí)間相對(duì)短;2）臭味少，實(shí)現(xiàn)滅菌;3）含水率可降到40%;4） 污泥成品主要用于修復(fù)鹽堿地、城市綠化、垃圾場(chǎng)覆蓋以及建筑等方面用土;5）并衍生出蚯蚓生物堆肥

13、等來(lái)強(qiáng)化堆肥效果，比如興蓉環(huán)境和綠山的合作。堆肥的難點(diǎn)主要包括：1） 能量?jī)糁С?，通風(fēng)能耗費(fèi)用占比80%;2） 需對(duì)好氧堆肥運(yùn)行的不同階段的合理通風(fēng)量加強(qiáng)研究;3）缺少C/N 等控制因素的理論研究，致使存在調(diào)理添加劑使用過(guò)多的情況。堆肥工藝流程圖6、碳化技術(shù)“碳化”處臵技術(shù)是通過(guò)給污泥加溫，使污泥中的微生物細(xì)胞裂解，將其中的水分釋放出來(lái)，同時(shí)又最大限度地保留污泥中碳質(zhì)的過(guò)程。碳化工藝特點(diǎn)包括以下幾點(diǎn)。1） 高溫。在高溫作用下，部分有機(jī)質(zhì)發(fā)生解聚，形成可燃?xì)怏w ;2）低氧。在高溫處理過(guò)程中，通過(guò)限制供氧量，實(shí)現(xiàn)有限燃燒;3）低水分。廢棄物（如污泥 ）應(yīng)首先降低水分（前臵干燥），才能進(jìn)行熱解處理。

14、相對(duì)于熱力干化和焚燒，碳化技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于：能源消耗低，剩余產(chǎn)物中碳含量高，發(fā)熱量大，炭質(zhì)利用價(jià)值大。這類工藝可能有不同的名稱，如碳化、炭化、熱解、裂解、干餾、焦化、氣化、熱裂、熱裂解、高溫裂解等。碳化技術(shù)原理圖7、 建材和土地利用污泥建材利用是指將污泥作為制作建筑材料的部分原料的處臵方式，應(yīng)用于制磚、水泥、陶粒、活性炭、熔融輕質(zhì)材料以及生化纖維板的制作。污泥的土地利用是將經(jīng)過(guò)妥善處理至符合一定標(biāo)準(zhǔn)的污泥或其產(chǎn)品作為肥料或土壤改良材料，用于農(nóng)田利用、園林綠化利用或土地改良等場(chǎng)合，是一種積極、可持續(xù)的污泥最終處臵模式。土地利用在發(fā)達(dá)國(guó)家取得了良好的效果，主要是與農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)了緊密聯(lián)系。反觀國(guó)內(nèi)，污泥土地

15、利用的道路走得異常艱難，由于以前工業(yè)污水和生活污水長(zhǎng)期混同處理，出于對(duì)污泥中重金屬風(fēng)險(xiǎn)的考慮，污泥制成的“有機(jī)肥”被農(nóng)業(yè)部禁止進(jìn)入農(nóng)田，只能用作綠化土、填埋土、路基土等。四種污泥處臵方法的優(yōu)缺點(diǎn) 三、 中國(guó)污泥處理行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)今年“十三五”規(guī)劃出臺(tái)，指出2016 年目標(biāo)仍以大氣、水污染防治為主?！笆濉蹦繕?biāo)將更重視建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)以及生態(tài)環(huán)境總體質(zhì)量改善。大氣、污水、污泥的治理是今后國(guó)內(nèi)環(huán)保處理的三個(gè)主攻方向。2015 年，在環(huán)保產(chǎn)業(yè)的“新常態(tài)”下， 我國(guó)相繼頒布了一系列國(guó)家政策和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，其中水十條明確了現(xiàn)有污泥處理處臵設(shè)施應(yīng)于2017 年底前基本完成達(dá)標(biāo)改造，地級(jí)及以上城市污泥無(wú)害

16、化處理處臵率應(yīng)于2020年底前達(dá)到90% 以上。 隨著政策利好和高成長(zhǎng)性因素驅(qū)動(dòng)下，污泥處理處臵行業(yè)有望突破瓶頸期，駛?cè)肟燔嚨馈? 、原料供給穩(wěn)定?！笆濉杯h(huán)境工程將是按環(huán)境質(zhì)量改善的情況來(lái)考核，不單純從項(xiàng)目數(shù)量考核。這就避免了部分企業(yè)的“面子工程”。 隨著污水處理進(jìn)入運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)，讓項(xiàng)目切實(shí)運(yùn)行， 污水處理的運(yùn)營(yíng)量將得到提升。由此產(chǎn)生的大量污泥，為污 泥行業(yè)提供豐富原料，為污泥處理處臵行業(yè)保證了原料供給。2、收費(fèi)渠道已較為完善。污泥處理費(fèi)作為污水處理費(fèi)中的項(xiàng)目進(jìn)行征收，由于污水收費(fèi)體系已較為完善，污泥收費(fèi)也有了保障。此外，連同污水處理費(fèi)一同收取也減少了收費(fèi)成本、 提高收費(fèi)效率。3、 收費(fèi)權(quán)的確定。行業(yè)能否盈利，是其能否持續(xù)發(fā)展和招商引資的重要因素。住建部在全國(guó)城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施建設(shè)運(yùn)行情況通報(bào)中指出加大污泥處臵資金投入力度，完善價(jià)費(fèi)政策與激勵(lì)機(jī)制。給予污泥處理處臵行業(yè)合理的收費(fèi)權(quán)可以保障行業(yè)基本發(fā)展，激勵(lì)資金流入。4、監(jiān)管加強(qiáng)、信息公開(kāi)、公眾監(jiān)督等主力污泥