城市污水處理廠日夜運轉,守護著水環境的清潔,但很少有人注意到,它們自身正陷入一場“消化不良”的困境。
按含水率80%計算,從2020年開始,我國每年產生的城市生活污泥高達6600多萬噸。這些從污水中分離出來的殘余物,本可以成為富含氮磷鉀的有機肥、發電的沼氣源——是名副其實的“城市礦產”。然而現實中,它們大部分被填埋或焚燒,甚至被違規傾倒。
那么,如何讓污泥變廢為寶、重新歸土?答案其實就藏在綜合利用四個字里。
污泥綜合利用:不止于減污,更釋放多重降碳效益 “污水處理行業,正在成為高耗能、高排放的領域。”中國生態文明研究與促進會污泥資源化利用專題組(以下簡稱專題組)組長、同濟大學教授戴曉虎直言。
數據顯示,我國污水處理行業年用電量已達507億千瓦時,其溫室氣體排放量約占全社會總排放量的1%—2%。戴曉虎指出,在污泥綜合利用出路不暢的情況下,干化焚燒技術因效率高、占地少而被廣泛使用。但一個尷尬的現實是:處理一噸含水率80%的污泥,通常也需要消耗一噸蒸汽,還可能帶來新的污染風險和大量碳排放。
反過來看,一旦打通城市污泥的綜合利用堵點,將推動傳統污水處理行業向“再生水、清潔能源、有機肥生產”三位一體的綠色方向轉型。這不僅能把潛在的環保市場轉化為現實市場,還能釋放多重效益。
中國工程院院士曲久輝算了一筆賬:“污泥綜合利用將在減污、降碳等多方面產生效益:一是從根本上化解污泥二次污染問題;二是提供清潔能源和有機肥;三是大幅降低污水處理能耗和成本。”
此外,污泥在農田領域的效益同樣可觀。城市生活污泥富含氮、磷、鉀和有機質,既是很好的有機肥料,也藏著可轉化為沼氣的生物質能。
戴曉虎進一步解釋:“城市生活污泥如果能在農田得到安全利用,可極大減少我國氮肥生產對煤炭、天然氣等不可再生能源的依賴。”他同時指出,當前,城市生活污泥還田的路徑不暢、化肥被過量施用,已引發土壤板結、地力下降、水環境和大氣污染等一系列農業生態問題——這恰恰從一個側面反襯出污泥還田的現實意義。
環境風險不容回避:安全利用須有“安全底線” 需要注意的是,污水處置源頭的風險管控不到位,仍是城市生活污泥資源化利用的一大堵點。在我國,工業污水與市政污水混合處理的現象相當普遍。全國城鎮污水處理廠處理的水量中,約1/10為工業廢水,導致部分污泥含有重金屬等有毒有害物質。
以廣東省東莞市2018年—2019年的監測為例,7家城市污水處理廠的污泥中,鉻、銅、鎳的超標率分別達到18%、23%和45%,這與當地電子、制鞋等行業廢水污染物特征高度一致。此外,污水處理過程中藥劑投加不規范,甚至有企業違法將含有害物質的化工廢水作為碳源投加——這些做法都進一步增加了污泥綜合利用的環境風險。
因此,作為城市生活污泥綜合利用的可行性路徑之一,污泥還田需要更嚴格的安全管控和技術處理。
放眼國外,歐盟組織農業部門、農戶協會等各方制定了《城市污泥農業利用指導規程》;美國在2003年對城市污泥土地利用相關法規進行了環境安全評估,結論表明,符合指導規程的土地利用是安全的,風險可被忽略。在此基礎上,發達國家要求在技術規程指導下優先進行土地利用,同時對污染風險進行定期監測和跟蹤評估。美國污泥土地利用比例早在2010年就達到65%,英國、法國、西班牙等國超過50%,農業強國丹麥已超過75%,而“歐洲莊園”愛爾蘭更是達到90%以上。
但國內由于對污泥農用環境風險的擔憂,農業行業標準《有機肥料》全面禁止將污泥作為有機肥料生產原料,成為當前城市生活污泥綜合利用的一大“卡點”。
對癥下藥:從三方面入手,打通綜合利用堵點 在專題組成員看來,打通城市生活污泥綜合利用的堵點,既需要借鑒中華農耕文明的智慧,也需參考發達國家經驗,但更重要的是立足國情,加強政策協同,形成監管合力,走出一條安全、暢通、高效的綜合利用新路子。具體建議從以下3個方向精準發力。
首先,要健全環境和市場監管體系,防范風險、規范秩序。源頭嚴防,即加快工業企業“退城進園”,禁止含有毒有害污染物的工業廢水進入城鎮污水處理系統;過程嚴控,即明確污泥穩定化、衛生化處理要求,規范藥劑投加,禁止投加可能影響綜合利用的有害藥劑;末端嚴管,即加強污泥制有機肥的產品質量監管和違法排污監管,針對種植業、林業、園林綠化等不同用途,科學制定產品質量、市場流通和施用標準,常態化開展監督抽查。
其次,要加強部門協同。生態環境、住建、農業農村、市場監管等部門應各司其職:管好排污許可、守住排水入口、制定還田標準、強化質量監管,發改和財政部門則需配套支持政策。
最后,要鼓勵有條件的地區開展試點示范,探索成功范式。污泥處置應堅持多元化和因地制宜。目前,我國一些地方已先行先試。
例如,北京高安屯污泥處理中心通過熱水解厭氧消化、沼氣熱電聯產、餐廚垃圾協同處置等技術,提高了污泥能源回收效率,并將污泥制成營養土用于林地修復等。
在江蘇省宜興城市污水資源概念廠,污泥、藍藻藻泥、餐廚垃圾和秸稈等有機質被混合發酵,產生沼氣等資源。利用這些沼氣,該廠每天約能發電1.8萬千瓦時;而發酵后產生的沼渣,通過好氧堆肥,每天還可產生23噸有機肥,用于園林綠化和農田施用。
回到問題的開始,如何讓污泥變廢為寶、重新歸土?從專家組的建議中可知,或許破局的關鍵已不再是污泥綜合利用的技術問題,而是標準、監管與政策協同尚未跟上發展的要求。打通堵點,需要全鏈條協同發力。當政策組合拳真正打出,“污泥困局”終將破局。(本文數據主要來自中國生態文明研究與促進會2025年底報送生態環境部的相關研究報告)
鏈接: 中國生態文明研究與促進會專題研究與促進工作組(以下簡稱專題組),是中國生態文明研究與促進會為深入學習貫徹落實習近平總書記重要批示精神而積極探索的一種工作機制。專題組由研究機構、高校的專家學者,部委相關司局、試點地區相關部門、相關企業和金融機構業務骨干等組成,涵蓋政、產、學、研等領域。專題組聚焦生態文明建設關鍵領域、關鍵環節的突出問題,研究解決問題的規律方法,服務頂層設計,幫助基層探索,努力在美麗中國建設過程中發揮社會組織的應有作用。專題組堅持公益原則,不開展營利性項目,不定向推薦技術產品和服務,所有成員不在專題組取酬。各專題組因事而設、事終則止。
目前,中國生態文明研究與促進會已成立污泥資源化利用、區域節水與再生水循環利用、流域協同保護、農業面源污染防治、工業企業減污降碳、湖泊保護、生態文學、環境經濟政策等8個專題組,產生了一批研究成果。
來源:中國環境APP