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宁波市淤(污)泥资源化利用调研报告

2016-11-14 16:36:06 作者:钢之家

为提高浙江宁波市淤(污)泥新墙材资源化利用水平,有效消纳废弃物,达到疏浚航道、增强排蓄洪能力、减少污染和保护环境的效果,市新墙办和墙材协会对全市新墙材行业淤(污)泥资源化利用情况进行了深入调研,初步了解掌握了宁波市当前淤(污)泥产生量及利用地基本状况,提出了宁波市淤(污)泥新墙材资源化利用的对策与建议。

淤污泥,无害化处理,保温砖,工业废水

淤(污)泥的来源及特点

淤泥是在静水或非常缓慢的流水环境中沉积,并伴有微生物作用的一种结构性土,主要来源于三个方面:一是河、湖自然形成的矿物质;二是由上游水域因落差及洪灾带来的泥沙,途经平缓水域而沉积于河、湖底下而成;三是工业及养殖业排放的废弃物。淤泥具有高含水率、高孔隙率、低渗透性、高压缩性、低抗剪强度以及显著的触变性和蠕变性等特点。

污泥是污水处理厂处理的产物,是一种由有机残片、细菌菌体、无机和有机颗粒、胶体物质等组成的极其复杂的非均质体。污泥分为生活污水污泥,工业废水污泥和给水污泥三种。污泥的特点是含水率高,重金属含量高,有机物含量高,病菌、寄生虫(卵)含量高,易腐化发臭,并且颗粒较细,比重较小。

现状及影响

宁波市地处东海之滨,江河纵横、湖泊众多的地理环境和飞速发展的城市经济,产生了大量的淤(污)泥。据测算,2016年全市对三江口、东钱湖和其他大小河道的清淤,预计会产生约450万立方米淤泥,全市城市污水处理厂每天要产生1300立方米以上的干污泥,数量相当可观。

大量增加的淤(污)泥,对宁波市城市环境与安全造成了巨大影响,主要体现在以下几方面。一是对防洪安全的影响。甬江、姚江和奉化江(以下简称“三江”)作为甬江流域行洪排涝的主要通道,由于自身的淤积再加上大量建筑废弃土和淤泥的违法偷排,致使三江口淤积日益严重,防洪安全受到严重威胁。二是对农业生产的影响。由于传统捻河泥积肥现象的基本绝迹,遍布农村的河网河床日渐抬高,严重影响到农业灌溉。三是对自然环境的影响。众多湖泊淤泥沉积严重,一遇到大风大浪就会泛起,使湖水浑浊不堪,如不经常疏浚,湖水生态系统将会不断退化。污水厂产生的大量污泥,如处置不当很容易对环境造成巨大的污染,严重威胁人民群众的健康安全。

国内外淤(污)泥处置的现状

(一)发达国家淤(污)泥资源化处置的主要方式

发达国家对淤(污)泥的处置一般以相关法规政策作为依托,科学制定环境标准,按照严格的程序、标准加以处置,政府加强监管并有资金保障。其淤(污)泥的资源化处置方式主要利用机械脱水和厌氧消化两种方式先进行无害化预处理。同时在无害化处理的基础上开发了热干化、机械堆肥、热裂解、硫化、焚烧、建材利用等更高水平的淤(污)泥资源化处置办法,以满足更高的环境要求,资源化利用率普遍达到80%~90%以上。

淤泥资源化处置方面:欧美等发达国家主要有两种方式,直接土地利用和用于替代建材生产原料。发达国家随着污染控制水平的逐步提高,同时民众也提高了对于环境的要求,因此,对污水排放有着严格的标准,存于淤泥中有毒有害物质含量相对较少,基本可以全部做到资源化利用,如荷兰,所有的烧结砖原料100%采用淤泥生产。

污泥资源化处置方面:欧美等发达国家主要采取三种方式,即污泥经无害化处理后农用、填埋和用于建材原料。普遍采用厌氧消化和好氧发酵技术对污泥进行稳定化和无害化处理,其中50%以上的污泥都经过了厌氧消化处理,污泥的厌氧消化或好氧发酵为污泥的土地利用尤其是农用提供了较好的基础。欧盟从2010年起禁止向土地直接施用污泥,在新建和改建的污泥处理项目中,有向热干化等更高端技术设施发展的区市,以提高污泥无害化和资源化的水平,满足更高的环境要求。如日本污泥处理处置的主要技术路线是焚烧后建材利用为主,占比达50%以上,农用和填埋为辅。

(二)国内淤(污)泥资源化处置的现状

在我国,淤(污)泥无害化处置和实施建筑材料利用时间不长,并且由于技术不成熟,成功的案例并不多,而且涉及投资金额较大等原因,目前仍然处于探索起步阶段。

淤泥资源化处置。目前国内对江河湖淤泥资源化利用的主要途径也是土地利用和建材行业资源化利用两种。土地直接利用是直接将淤泥用于土地填埋,占比达70%以上;但存在着处理周期长,占用大量土地资源和淤泥中的有毒有害物质易引起二次污染等缺点;资源化利用是通过物理、化学等方法将淤泥进行固化处理,并将处理后的淤泥用作填方材料和建筑材料等,该处置方式成本较高,且需要进行二次处置。

污泥资源化处理。主要有固化卫生填埋和资源化利用两种方式。固化卫生填埋是直接将污泥固化后进行填埋,占比达80%以上。这种方法相对简单,投资较小,处置成本较低,但占比较大,易污染周围土壤和地下水;资源化利用方法氛围焚烧发电、肥料制作、建材利用等三种方式,占比在20%以下。其中建材利用是污泥资源化利用3种方式中较为有效的处置途径,利用率接近10%。全国有部分新墙材生产企业利用污泥替代部分原料生产烧结砖,如南京鑫翔墙材有限公司利用窑炉余热,对污泥封闭固化干燥后,再投入窑炉焚烧,残渣可作为制砖原料利用。

(三)浙江省淤(污)泥资源化处置的主要方式

据调查,“十三五”末,全省河湖库塘需要清淤总量将超过3.5亿立方米,2016年计划清污(淤泥)1.01亿立方米。全省各地污水处理厂每年实际处理污水量约达到30亿吨,产生污泥300多万吨。各地政府开展清淤治污进程中,根据“资源化、无害化、节能降耗和低碳环保相结合”要求,研究制定适合本地区的淤(污)泥处理处置技术路线,鼓励和引导有关企业开展淤(污)泥资源化利用。

淤泥资源化处置。主要有两种形式。一是直接利用,即清淤的淤泥进行回填造地、培堤加固及还桑肥田等,占比达90%以上。二是建材生产利用,其一主要用于制砖,占比在10%以下,其二是用作填方材料,如嘉兴安固再生资源科技有限公司同上海同济大学合作,研制成脱水固化剂,江河道淤泥通过固化技术,达到了道路建设填方材料的相关指标,实现淤泥转化为路基填充土的资源化利用。

污泥资源化处理。主要有三种形式。一是焚烧发电,约占70%。部分热电厂采用机械脱水加蒸汽热干化的处理工艺,对干化后的污泥,利用污泥中的热量进行焚烧发电,实现污泥的减量化处置。二是制造有机肥料。对城镇污水处理厂污泥通过发酵处理,生产有机肥料。如永康市城市污水处理厂每天产生的污泥超过60吨。这些污泥经过干馏碳化处理之后,制造有机肥料,主要销往新疆生产建设兵团以及杭州西湖龙井茶基地。三是制砖、制陶、水泥等建材产品生产利用。目前利用率在5%左右。如嘉兴广轮新墙材有限公司在制砖原料中掺入比例在15%左右的造纸污泥,开发节能烧结砖,年消纳造纸污泥5万吨;湖州大东吴新材料有限公司,台州方远建材科技有限公司利用污水处理厂的污泥开发陶粒及陶粒加气系列产品,分别年消纳污泥3万吨和3.5万吨;南方水泥、红狮集团在长兴和兰溪生产基地也着手探索利用污泥生产水泥。

(四)宁波市淤(污)泥新墙材资源化综合利用的现状

宁波市淤(污)泥新墙材资源化综合利用的主要途径有制烧结砖(砌块)和陶粒。目前,宁波市共有21家通过省新墙材产品认定的新型隧道窑烧结砖生产企业,主要生产非粘土烧结多孔砖(砌块),其中慈溪龙腾建材科技有限公司开发的烧结保温砖和烧结复合保温砌块等高档产品,具有容重轻、导热系数小的特点,符合冬冷夏热地区建筑节能指标的要求,已通过浙江省住房和城乡建设厅的推广认定,即将推向市场。21家企业设计年生产能力近18亿块标砖,按设计产能每年可消纳淤(污)泥达580万吨,其中宁波振和新型墙体材料有限公司利用清淤淤泥生产新型墙体材料,在制砖原料中,淤泥经干化处理后掺入量50%~70%,2015年消纳淤泥达30万立方米,资源化利用成效明显。然而因产品推广不畅,企业普遍达不到满负荷生产状态,每年实际淤(污)泥和建筑废弃土消纳量仅有300万吨左右,有近一半的资源化利用能力得不到有效发挥。另外,近年来宁波市逐渐兴起的陶粒生产企业,每年也消纳了大量淤(污)泥,其产品具有轻质、耐腐蚀、抗冻、抗震和良好的隔绝性等多种优异性能,可应用于建材、园艺、耐火保温材料、化工、石油等行业领域,具有广阔的发展前景。

面临的主要困难与问题

(一)政策扶持不到位。一是墙材企业淤(污)泥资源化利用受到税收优惠政策调整的影响。国家对墙材企业增值税优惠主要有两种形式。一种是列入新墙材免税目录的产品可按销售额的50%征收增值税,没有列入的不能享受,如利用污泥生产的陶粒砌块产品。另一种是墙材企业固体废弃物利用免税政策,从过去利用率30%享受增值税全免,调整到利用率70%增值税免征70%,一般的新墙材企业很难跨过这个门槛。二是淤(污)泥资源化利用补贴政策差异较大。淤(污)泥资源化利用省级层面没有补助政策,主要是地方政府出台有关补贴政策。如工业污泥按照谁产生、谁处置的方式,地方政府提出污泥处置指导价格,实行市场化运作,由污泥排放企业与处置企业签订处置协议,城镇污水处理厂污泥处置费用实行地方财政补助和污水处理厂部分负担的政策。而淤泥资源化利用至今没有税收优惠和地方政府补助政策。

(二)企业因盈利困难缺乏积极性。一是现有墙材企业开展淤(污)泥资源化利用处置成本高,成为影响墙材企业淤(污)泥资源化利用积极性的主要原因。如烧结墙材企业淤泥利用,目前清淤的淤泥含水率在90%,通常脱水技术可分为两种,一种是自然脱水,需租用农田100亩左右,每年租金1000元/亩,采用自然蒸发水分的方法,需要一年时间,中途还需要人工挖沟开渠排水,翻晒堆放等,方可掺入原料中使用;另一种是机械脱水,技术设备投入150万元左右,脱水后的淤泥水分在20%左右可使用。据调查,无论采用自然或机械脱水,烧结砖企业淤泥资源化利用生产成本大约提高10%~15%。二是新建墙材企业项目落地难。根据测算,目前建设一家6000万块/年标准砖规模的新墙材企业,投资总额近4000万元,占地面积约60亩左右,但产值不高,新墙材企业亩均投资、产值、增加值和税收对地方政府贡献度较低。由于“亩产论英雄”投资政策的影响,项目虽然社会效益好但却不是投资的重点,出现“邻避现象”,落地困难。

(三)淤(污)泥新墙材利用获取途径不畅。淤(污)泥资源化利用缺少统筹规划及统一管理协调,申请和获取淤(污)泥还存在一定障碍。尤其是清淤的淤泥归属不清,淤泥无害化、资源化利用获取通道不畅,墙材企业如要利用淤泥作为生产原料不知道找谁,管理部门存在多头管理互相推诿现象。当前,清淤淤泥面广量大,但淤泥集中退房固化场地建设滞后,处理方式单一,资源化利用效率低下。污泥产生、贮存、转运和处置缺少全过程监管,资源化利用存在二次污染的隐患。政府对清淤淤泥侧重于减量化处置,资源化利用考虑不多,主要有回填造地、培堤加固及还桑肥田等直接利用,这些方式简单、方便,但不可持续,要消耗大量的土地资源并易造成二次污染。

(四)技术及服务支撑能力不足。利用淤(污)泥生产墙材产品,其前提是先行检测淤(污)泥理化指标再利用其生产以确保产品的环保安全和质量安全。墙材企业淤(污)泥资源化利用缺少技术服务保障。一是能够开展淤(污)泥理化检测机构及服务能力不足。污泥的有毒有害成分一般应由环保部门进行监督检测,而淤泥面广量大,区域分布不均,其理化指标具有较大的差异性,有毒有害成分也不尽相同,能够对淤泥开展理化指标和有毒有害成分检测的中介服务机构不足。而墙材企业由于自身技术力量普遍不足和技术检测条件不具备,无法从产品安全层面上推进淤(污)泥资源化利用。二是淤泥有害杂质处理技术不成熟。在利用淤泥制砖制陶过程中如不能及时清除淤泥中的石灰质杂质,会产生石灰爆裂等质量问题,对建筑工程质量带来隐患。提高淤泥固结干化和有害杂质预处理技术服务是提高墙材企业淤泥利用效率的重要保障。三是淤(污)泥新墙材资源化利用技术研究不足。就宁波市而言,目前缺少较为成熟的可复制推广的适合本地区淤(污)泥资源化利用处理处置的技术路线。

(五)现有企业装备技术支撑不足。淤(污)泥资源化处置的社会效益明显高于经济效益。一般清淤淤泥的含水率在80%左右,在自然状态下脱水固化后,含水率在60%左右,要在烧结砖企业中开展淤(污)泥资源化利用,需要满足一定的工艺装备条件。但宁波市烧结墙材企业(主要是轮窑企业)因工艺、装备以及淤泥处置技术等因素的影响,开展淤(污)泥转化利用的企业比例还不够高。

资源化利用的几点建议

发展“变废为宝”的优质墙材和陶粒产品,是建设资源节约型、环境友好型社会的重要措施。根据宁波市的地理、地形、地貌及每年产生淤(污)泥的实际情况,应合理布局,积极鼓励现有隧道窑烧结砖企业开展技改,并制定相应的配套优惠政策,确保淤(污)泥的广泛应用,为宁波的经济建设作出新的贡献。

(一)加大政策扶持力度。建议市政府发挥政策导向作用,为营造有利于淤(污)泥新墙材资源化利用的市场环境和工作氛围提供保障。同时建议积极研究修订现有政策:一方面,加快推动绿色墙材的发展使用。使利用淤(污)泥生产的绿色环保建材产品也能享受相应的优惠政策,提高生产企业去污消废的积极性。另一方面,加快淘汰落后产能。生产烧结砖是目前宁波市淤(污)泥墙材资源化利用的主要渠道之一,但目前宁波市不少轮窑企业因生产工艺落后,不具备淤(污)泥资源化利用能力。“十三五”期间,宁波市要各部门合作,加大力度,全面推动关停淘汰落后轮窑工作,继续通过减量置换实施企业转型升级,提升工艺装备水平,提高烧结砖企业淤(污)泥资源化利用能力。

(二)加大推介力度。建议由政府搭建推介平台,发动设计、建筑和施工单位及墙材企业参与,大力推介能够消纳淤(污)泥的建材生产企业及产品,使更多的企业能够了解并参与到淤(污)泥资源化利用事业中来。市新墙办作为墙材行业淤(污)泥资源化利用责任部门,要花大力气指导、督促和服务各地墙材生产企业开展淤(污)泥资源化利用。一是认真开展淤(污)泥资源化利用试点,确定一家或几家企业,开展淤(污)泥资源化利用试点;二是定期召开新墙材企业淤(污)泥资源化利用试点工作交流会、推广会,树立典型,交流经验,共同推进。

(三)加快新产品研发及产业化。围绕到2020年,建筑单体装配化率达到30%以上的目标,对淤(污)泥资源化利用进行分类指导,加大新产品研发,延长产业链。重点鼓励墙材开展利用淤(污)泥开发陶粒系列产品,以人造轻骨料替代建筑砂石料、节能保温材料,大力发展轻质混凝土、建筑砌块、墙板等建筑部品,为推进新型建筑工业化促进绿色建筑发展提供物质保障。

(四)强化技术创新。推动建立淤(污)泥资源化利用技术应用体系,依托科研院所和大专院校,实行产学研用相结合,加大淤(污)泥资源化利用技术研发和应用的研究。墙改主管部门要加大对墙材企业淤(污)泥资源化利用的扶持率,引导和推进新墙材淤(污)泥资源化利用工作。

(五)积极做好宣传引导。加大宣传力度积极做好淤(污)泥资源化利用的宣传引导,引起全社会对淤(污)泥资源化利用的重视和关注。及时总结、推广淤(污)泥资源化利用的好做法、好经验和好典型,充分调动淤(污)泥资源化利用企业的积极性和创造性,营造浓厚氛围。

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