【独家】多种路线分步解决中国污泥处理处置问题(下篇)
文章导读
看待一个污泥处理路线的发展机会和市场路径,需要对包括政府行为偏好在内的多重制约综合分析,而不仅仅就技术或成本进行论证。本文集合笔者观察污泥市场10多年的发展,希望综合技术、市场、政府管理等方面的要素,讨论和预判下这个特殊行业的发展。
来源:中国水网 作者:薛涛
接9月11日发表(多种路线分步解决中国污泥处理处置问题(中篇))
3)周边条件制约和引导污泥处理处置路线的选择
本节导读:由于周边条件的限制或者可被利用也会很大程度地影响污泥处置路线的选择,我国的污泥处理处置必将出现百花齐放的格局。发达地区减量化要求高需要更有效的利用周边条件降低成本,三个类型的高阶项目中,资源化项目的破题在于结合周边条件的后端产业链的一体化,余热将不再是免费的午餐,而混烧会受制于电厂或水泥厂的协调。西部土地资源广阔应妥善利用降低成本,污泥堆肥等其他资源化路线。
3.1)污泥处理处置的“核心二难”与协同处置
污泥处理之所以复杂,其实前端难在“低成本的脱水”以普遍性的覆盖当前之短板,后端难在“最终的处置”。污泥不同于污水的处置,必须结合其周边条件来安排污泥的最终出路。彻底的资源化路线通过相对复杂的产业链延伸,消纳了后段的污泥资源化产品(气、肥、渣、蛋白…),而彻底的减量化路线(脱水到50%、焚烧、碳化甚至硫化)之所以和彻底资源化路线并称为高阶项目,其中一个原因就是由于污泥的彻底减量化使它的剩余物后续处置相对将是非常简单和不易受制约的,无论进行填埋、焚烧还是建材化,都在处置阶段具有可以灵活和低成本的特性。
3.2)协同处置,特别的高阶项目
但是,彻底减量化需要相对更高的投资和运营成本,而当某城市有水泥厂、电厂等情况下,开发混烧技术,或者利用余热作干化,可以通过这些配套条件降低成本,这是中国近几年不断尝试的路线。经过近些年的尝试,业内普遍总结出的结论是湿污泥直接混烧会带来板结、烟气超标等大量的问题,不可操作,使前文所述的如何实现“低成本的脱水”---即湿污泥破水工艺依然重要。这方面的代表企业浙江天通,实际上走的是典型的协同处置的路线,利用电厂余热干化,再最终掺烧,飞灰资源化利用,利用协同效应在降低成本的同时达到了高阶项目的全处置标准。
值得注意的是,工业节能的日益推进也使余热不再是一个无偿的热源来源,该项成本需要从长考量。此外,协同处置的制约因素是需要有第三方(电厂或水泥厂)配合,存在协调难度,在部分达到条件的地方有一定竞争力。当然,这种选择也存在上述水泥或发电产业本身结构调整的风险。不过,近期国家发改委下达的鼓励水泥和电厂协同处置废弃物的文件,为这个方向带来利好因素。
归结而言,同样具有高阶项目的潜力,协同处置路线普遍推广所面临的难点类似资源化项目,同样需要跨行业的产业整合能力,而不是在单点上就可以完成项目。
3.3)高阶项目的总结:三个类型
总而言之,达到全处置的高阶项目,在国内想获得商机必须克服高成本的难题,而在多年摸索后我们看到具备竞争力的高阶项目可以总结为三个类型:
1、通过国产化和更高效热平衡计算降低成本要求的全减量型高阶项目----代表企业:无锡国联的自持焚烧、中节能博实的中温碳化;
2、通过协同处置降低成本要求的高阶项目---代表企业:浙江天通的盘式热干化;
3、通过资源化后端降低成本要求和实现全消纳的高阶项目---代表企业:天津裕川的提蛋白、北京嘉博文的制肥、中科博联的堆肥。
3.4)利用周边条件的其他选择
受制于前述的成本和管理因素,那么,结合最终处置的条件,针对投资承受力的薄弱和我国各地条件差异大的背景,必然出现各种污泥处理路线因地制宜在不同地区呈现出多样化的局面。在各种处置条件中,进入填埋场,即使达到环保部要求的含水率50%,恐怕也是最无奈和短期的处置出路,因为随着城市化的推进,连垃圾都没地方埋而要选择被迫高价焚烧了。
不能简单的一埋了之,又没有资金和能力一步到位的选择高阶路线实现彻底减量化,那么,分析当地土地环境也成为选择污泥处置技术的重要出路之一:在盐碱地、沙化地较多的地区或者林区(往往也是西部、北部贫困地区等待发展地区),可以在较低的成本上选择仅达到稳定化安全化要求的处理后的污泥作为改良土用于土壤改良或者林肥。即使在北京,也正在考虑在大型消化设施之后,选择将消化后脱水的污泥(经过充分消化的污泥,脱水会变得相对容易)用于周边荒山的覆土,可见污泥处置充分利用周边条件的重要性。
4)分散与集中、运输、规模限制、用地、扰民、尾气、飞灰
本节导读:除了周边条件,还有很多细节需要在选择污泥处理路线时一并考虑,政府管理偏好、投资产权体制、分散和集中的关系对于中小污水厂的污泥处理统筹安排是个需要认真考虑的问题,项目占地尤其是扰民的问题,随着城市化和公民维权意识的提高,变得越来越棘手,也为除臭技术带来商机。
正如开篇所述,污泥技术路线首先面对的问题是政府管理偏好,依赖政府协调产业链后端基本没有前途,这个在早期堆肥项目中已经证明,所以,资源化或协同处置路线方面的公司必须自己来解决相关产业对接和协调的问题,否则很难推广。另外,在政府路线选择中的信息不对称,也是污泥资源化路线推进中需要克服的难题。
在污泥处理环节的技术路线选择中,污水处理厂规模、设施占地会直接限制配套污泥设施的技术路线选择,而从一个城市统筹考虑,除了第3条提到的周边条件以外,污水处理厂的分布情况、投资体制(BOT还是专营)以及运输条件等方面都成为选择污泥处置路线必须要考虑在内的因素。由于在小型污水厂建设消化设施肯定不适合,在城市内的污水处理厂建设堆肥项目肯定会在场地和扰民方面碰到限制。如果要建立集中的大型设施,那么将其他污水处理厂的污泥事先做初步干化再运输会节省运费,就这方面而言,无锡国联的板框干化后接集中焚烧有特殊的优势,可以很好地灵活应对分散与集中的协调问题。此外,现在大多数城市中往往有BOT也有专营的国有污水处理厂,建设大型集中污泥处理设施时必须也要考虑这方面的问题。
在土地相对紧缺的东部城市,技术路线选择必然倾向于减量化更明显、项目占地更少的技术路线。同时,还需考虑臭味扰民等问题,可见,堆肥路线在东部城市推广还需面对这一日益加剧的矛盾导致项目选址上的难题。征地的困难,已经从垃圾处理厂扩展到了污泥处置方面,为某些发达城市的主管部门带来困扰。但这也意味着除臭技术正在城市化的推进和公民维权意识的提高中迎来巨大的商机。
三、主要技术路线的一般性比较
本节导读:利用表格总结各类技术路线的优缺点,并期待我们的国产污泥技术能够象华为一样能够走向世界。
最后,结合总体情况,笔者尝试给出每种技术路线的优劣势比较,并通过表格化希望能够清晰醒目:
总之,在国内,污泥产业虽然经过甚至还在经历鱼龙混杂、泥沙俱下的混乱局面,但是,主要的技术方向和阶段性适应技术应该说已经渐渐清晰,这个产业也许甚至存在国内技术再次占领国外市场的可能。而我国各地的建设主管部门和水务投资运营商,在选择污泥处理处置路线时,一定要兼顾现在和未来,因地制宜,最终将污水处理画上完美的句号。(完)
9月19-20日,2014(第六届)上海污泥热点论坛即将在上海同济大学举办,论坛主题为“蓝色思维之下的污泥之道”,届时将分享更多前沿思想,并推出富有特色的E20环境(专科)医院考察活动。
(作者系E20环境平台高级合伙人、清华大学环境学院环保产业研究中心副主任、E20研究院执行院长)