青岛东岸城区污泥处置能力提升策略研究

邢 妍

(青岛职业技术学院 生物与化工学院，山东 青岛 266555)

根据《青岛市国土空间总体规划(2021—2035年)》(以下简称《规划》)，国土空间规划的核心任务是践行生态文明理念，形成绿色生产和生活方式，建设美丽中国；落实国家和区域战略，体现国家意志；以人民为中心，建设美好家园。据此，《规划》提出要打造“一区、两极、五轴、多点”的城镇发展格局，包括市南区、市北区、李沧区、崂山区的东岸城区被列入环湾都市区。随着功能的完善和承载能力的提升，东岸城区污水处理能力逐渐增强，污泥产量同步增加。[1]污水处理厂产生的污泥中含有有机物、重金属等，在堆存、运输和处置过程中，其组分性质会不断发生变化，若处置不当，将会对环境造成严重危害。污泥处置管理不规范，能力不足，会导致污泥大量积存，延滞老城区的迭代升级，严重影响城市形象。东岸城区是青岛市重要的功能集中片区，提升污泥处置能力对于实现高质量发展、高品质生活和高效能治理，增加城区核心竞争力具有重要意义。

一、东岸城区污泥处置现状

《规划》坚持生态优先，着力加强生态资源保护。在“一湾两翼，三山一原，一轴多廊”的生态保护格局中，东岸城区位于胶州湾东翼。东岸城区污泥处置以“减量化、稳定化、无害化和资源化”为目标，采取“两主一辅”的路径组织实施。一条主路径是土地利用。污泥处置达到合格标准后，作为肥料或土壤改良材料，用于农业、林业等。另一条主路径是焚烧。利用焚烧炉在有氧条件下高温氧化污泥中的有机物，将污泥完全矿化为少量炭灰。辅助路径是卫生填埋。污泥经过浓缩和脱水后进行填埋处置。近年来污水污泥处置一体化模式日益深入，即将污泥配成泥水混合液，通过筛选、沉降、电解、超声波等物理和化学手段得到相应等级的混合溶液，便于进一步处理。这一模式的优势是设备安全可靠，生产环境友好，节省能源，处理效率高，经济效益好。

东岸城区污泥处置企业主要包括麦岛污水处理厂、团岛污水处理厂、海泊河污水处理厂、李村河污水处理厂以及娄山河污水处理厂，排水主干管基本贯通，支管网基本完善，构建起“截污纳管、雨污分流、厂网协调、泄洪顺畅”的大排水体系。2021年上半年，笔者对上述企业进行了走访调研。麦岛污水处理厂污水处理能力为14万立方米/天，污水处理工艺为高效沉淀加生物滤池。消化池采用机械搅拌，污泥消化停留时间为20天。团岛污水处理厂污水处理能力为10万立方米/天，污水处理采用生物脱氮除磷AAO工艺。污泥采用一级中温消化，停留约20天，采用机械搅拌方式，用沼气锅炉加热，采用干式贮气柜。消化污泥脱水后外运处置。海泊河污水处理厂一期工程污水处理能力8万立方米/天，采用AB法处理工艺。污泥经中温厌氧消化脱水后外运处置。扩建后污水处理能力达到16万立方米/天，采用了MSBR工艺。污泥仍采用中温厌氧消化，污泥消化过程中产生的沼气用来带动沼气发电机，产生的电能可满足部分厂内的用电。同时产生的热量用于维持消化池的温度，使沼气得到完全利用，节约能耗。李村河污水处理厂位于胶州湾处，规划污水处理能力为17万立方米/天。该厂污水处置工艺采用UCT工艺脱氮除磷，污泥采用中温厌氧二级消化脱水后外运处置。娄山河污水处理厂处理能力为15万立方米/天，其中一期10万立方米/天，二期5万立方米/天，均是A2O工艺，无消化池，污泥浓缩池浓缩后离心脱水后外运。五家污水处理厂污泥都进行了厌氧消化稳定化处理，厌氧消化产生的沼气分别用于沼气发电或沼气鼓风机，减少了电能的消耗，并能为污泥消化池提供热源，取得较好的经济效益。

根据青岛市发展与改革委员会对污泥处置成本的监审报告，团岛污水处理厂、海泊河污水处理厂、麦岛污水处理厂、李村河污水处理厂及娄山河污水处理厂平均日产污泥约740吨。[2]五家污水处理厂均由青岛水务集团环境能源有限公司负责运营，着力打造高效、环保、经济的新型污泥处置模式，形成变“废”为“宝”的新型产业链条，从而更加深入地落实循环经济发展要求，推进碳中和相关技术落地，走好绿色低碳可持续发展之路。青岛市对城区污水处理厂每日出厂污泥实行“配额”管理，统筹外运处置。2019年以来，污泥处置分别由青岛市娄山河水务资源有限公司和青岛洁润环境有限公司承担420吨/天的日常处置任务，由青岛南方国能环境科技有限公司承担350吨/天的应急处置任务，3家企业均通过堆肥方式对污泥进行处置。据测算，青岛市城区污水处理厂污泥处置能力存在130吨/天左右的缺口。[3]根据《2020青岛统计年鉴》，2019年污泥处置量为14.24万吨，污泥堆肥10万吨。稳定化处置或者脱水处置后的城镇污水处理厂污泥的泥质情况直接影响着后续消纳途径和处置方式的选择。不同的消纳途径和功能分区对泥质的要求相应不同，具体需要参照《城镇污水处理厂污泥泥质(GB24188—2009)》《污泥处置农用泥质(CJ/T309—2009)》《污泥处置分类(GJ/T239—2007)》《污泥处置土地改良用泥质(CJ/T291—2008)》和《污泥处置园林绿化用泥质(GB/T23486—2009)》等标准。

二、污泥处置需要重点关注的问题

(一)专项规划编制创新不足

污泥处置是污染防治工作的重要内容，对于防范化解重大风险具有现实意义。针对污泥处置工作的特点，参照区域经济、社会和环境的发展特点和未来定位，完善污泥处置专项规划的编制及相关立法工作十分必要。突出规划的引领性作用和信息化特征，注重高质量发展要求的落实，因地制宜，补齐短板，提升发展品质，将污泥处置统筹到新旧动能转换和城市品质提升当中，强化绩效考核，早筹划，早启动，早实施，早受益，下好规划这步先手棋，方能为污泥处置工作的开展创造先决条件。

(二)政策落实有待进一步强化

污泥处置是政府公共服务的重要内容。不少地区都已启动污水、污泥处置一体化模式，走出重水轻泥的误区。同时也要看到，信息公开力度相对不够，污泥处置统计规范有待加强，一些工作机制和流程还存在不足。由于设计定位的原因，污水处置企业对污泥处置要素(如污泥脱水，外运场地、道路，污水、污泥处理一体化设施)预留空间不够，对处置效果造成了一定的消极影响，推动落实污水、污泥处理一体化模式存在较大难度。面向公众的科普宣传相对偏弱，不少人对污泥处置的了解不多，认识不够。污泥处置成本高，资金存在缺口，公益性弱于市场性，容易导致只有部分污泥能够实现土地利用和焚烧。污泥处置保障资金筹集机制仍需调整完善，预算增幅还要与区域发展进程进一步匹配。

(三)污泥处置过程存在隐患

增加污泥停留时间，增大污泥回流量，可以减少污泥产出量，但更会导致生物池污泥浓度升高，二沉池跑泥严重，各种排泥和反冲洗泥量增大，出水水质超标风险提高，存在较大风险隐患。增加曝气时间和投药量，也会让污水处理系统长时间处于非正常工况，拖累污水处理效率，容易引发给排水系统性风险。集中存放的污泥散发的恶臭气味以及造成的二次污染则会严重影响城市环境和居民生活。大量污泥若处置不当，其中的重金属难以降解，会造成不可逆的土壤污染，容易形成更为重大的风险。污泥处置过程的监管手段不强，溯源能力弱，会导致决策和管理缺乏全流程实时信息支撑。

(四)科技研发投入机制有待改进

污泥处理处置是一项技术性非常强的工作，产业发展的公益属性不忽视。从世界范围来看，处理技术发展相对缓慢，高风险、高能耗、高投入、低回报的处置方案仍然会在今后较长一段时间内继续存在。在我国平稳高效推进“碳达峰”和“碳中和”目标的背景下，污泥处置科技研发机制如果缺乏长期性、稳定性、连贯性和有效性，就会造成企业的产业化基础不牢，研发资金投入不足，科研人员积极性降低，无法实现科技成果的快速转化，难以引导社会各方面的资源和力量实现污泥处置技术的新突破，难以形成污泥处置的中国标准和中国方案。

三、东岸城区污泥处置能力提升对策

(一)统筹各方力量，提升污泥处置专项规划引领能力

污泥处置是随着污水处理而发展起来的，相对滞后。污泥处置要根据区域经济、社会和环境的实际，树牢底线思维，科学制定环境指标和阶段目标，完善技术规范和管理办法。污泥处置不能为资源化而资源化，要确立保护生态环境的目标。2018年，青岛市城市管理局牵头编制《青岛市污泥处置规划》，并通过了山东省住建厅的评审。然而，与其他城市相比，这一规划期限不长。建议参考污泥处置工作开展较好的地区的做法，重视发展规划的引领性作用，落实高质量发展要求，分析青岛东岸城区污泥处理的现状，摸清家底，补齐短板，以提升城市发展品质为落脚点，积极发挥工业互联网等信息化平台在污泥处置过程中的重要作用，制定20年为一个周期的污泥处置长远规划。加强立法调研，统筹立法规划和进度，必要时可出台污泥处置专门法规，保证污泥处置工作有法可依。统筹各项污泥处置工作规划，特别是污水处理设施和污泥处置设施要同步规划，同向同行，同频共振，形成巨大合力破解难题。

(二)加强政策法规落实，强化过程监督和目标考核

污泥处置作为一项公共事业，对政策、法律的依赖性比较强，需要通过行政手段、法律手段，按照各项相关标准，有序、规范开展。在生态保护领域，污泥处置相对边缘，相关的政策法规需要不断完善和细化，增加污泥处置的社会边际效益，保护企业和公民等各方主体的合法权益。建议加大监管力度，运用智能化技术，发挥大数据技术和工业互联网优势，实现全过程动态监测，实时管理。进一步细化数据参数，统一检测技术标准，规范数据来源，避免“数据打架”，提高数据的透明度。要加大对污泥危害的宣传力度，介绍污泥产生的原因，提升公众的生态环境保护意识，引导他们合理使用水源，减少水资源的浪费和污染。将污泥处置作为污染防治的子项目，定期公示相关信息，接受公众监督，确保项目的落地和目标的实现。综合运用多种监督手段，加大企业和个人在污泥处置过程中的违法违规成本，有效保障各项要求的落地实施。

(三)强化底线思维，落实基本保障资金

污泥处置属于社会公共管理范畴，是一项公益事业，是一项需要政府在工程设施方面加大财力投入和政策扶持的民生工程。污泥专项规划的发布应当与污泥专项资金的督导和监管同步，强化底线思维，以保证污泥处置设施建设的正常开展。污泥的资金缺口单靠政府投入难以从根本上解决。当下污泥处置收费机制尚未完善，污泥处置设施的运行费用也未能完全和污水处理费用同步落实。建议加强污泥处置成本监审，完善污水处置费用结构，将污泥处置纳入污水处理价格体系，进入市场化运作轨道，用市场的手段来保障污泥处置设施的正常运行。吸纳各类社会资本，构建投资主体多元化，运营主体企业化、产业化，运行管理市场化的开放式、竞争性的污泥处置设施建设运营格局。

(四)依靠科技支撑，优化污泥处置方案

污泥处置已经形成四种主流技术路线。各种路线都有各自的特点和不足，一定程度上使得各方选择困难，运行不畅。出于成本以及财政资金投入绩效优先原则的考虑，污泥处置大多选择填埋方式。不过，这种方式很容易形成二次污染，资源化程度低，存在较高的隐性风险。经过多年来的实践，大面积应用污泥硝化技术成为全球污泥无害化处置的总体趋势，以土地利用为目的的热干化成为主要手段。以日本为代表的污泥焚烧发电，以美国、法国和德国等国家为代表的土地利用，都聚焦于污泥资源化利用。[3]选择污泥处置方法，应当兼顾环境生态效益与处置成本、经济效益之间的均衡。一种有效的、适合本地具体情况的污泥处置方法应当是在环境卫生和社会层面都能被接受的方法。适应区域经济社会发展需求，一方面要实现环境污染防治目标，另一方面也不可盲目上项目赶进度。

总体来看，青岛市各城区污水厂污泥泥质差别较大。以处置生活污水为主的污水厂污泥有机质较高。而以处置工业废水为主的污水厂污泥有机质相对较低，且重金属含量较高。作为环胶州湾区域发展的重点，东岸城区污泥处置工作应当坚持高标准、高要求，积极探索，大胆尝试，为其他城区的污泥处置蹚出经验。基于污泥量和泥质预测，结合污泥处置的潜在途径和消纳量分析，建议污泥处置以土地利用和焚烧为主，土地利用前要对污泥进行好氧堆肥处置，焚烧要对污泥单独干化。有机质较高、重金属含量较少的污泥，优先采用好氧堆肥和土地利用的处置路线；污泥重金属、有毒有害物含量较高、热值较高的污泥，可以采用干化和焚烧的处置路线。要坚持问题导向，将资源化和能源化作为污泥处置的主要目标，依靠科技支撑，细化工作内容，以数据为先导，分类选择，积极稳妥引入污水、污泥处置一体化模式，在污水处理中同步实现污泥脱水干化减量，积极探索符合城市发展定位的污泥处置方案，不仅为其他城区的污泥处置树立标杆，更要为污泥处置产业的发展提供有价值的实践样板。