中国污泥处理处置技术路线的战略分析

1. 中国污泥处理处置技术路线的战略分析 王洪臣 中国人民大学环境学院 二零一零年四月

2. 中国污泥处理处置技术路线的战略分析 一. 技术路线的重要性 二. 国家目标与各利益相关者的冲突与协调 三. 不同技术路线的机会成本分析 四. 国家技术路线及配套政策建议 五. 实施国家路线的问题分析

3. 一. 技术路线的重要性 （一）中国的污泥问题 2009年，全国投运城镇污水处理厂1992座， 处理污水量280亿立方米，产生含水率80%左右的污泥2005万吨。 随着在建的2000多座污水处理厂陆续投入运行， 全国年污泥总产生量将很快突破3000万吨。 据不完全统计，目前全国处置方式焚烧占6%；堆肥占8%； 其余86%进行“填埋”？ 污水处理行将结束，污泥处理处置才刚起步，导致污泥“积压”， 成为环境领域的重大问题之一。

4. 一. 技术路线的重要性 （二）制约污泥问题解决的关键点 需求、认识、政策、资金、方法 需求已客观存在，认识已经到位 资金：中央及地方财政充足，解决环境问题是拉动内需的重要方向 政策：宏观政策早已具备，具体政策有待完善，与方法有关系 方法：怎样处理处置每年产生的3000万吨污泥？待回答！ “安全环保、节能降耗、因地制宜”是绝对正确的废话 填埋、焚烧、土地利用，哪种方式都有人反对 国家污泥处理处置路线及其配套政策是解决污泥问题的关键！

5. 二. 国家目标与利益相关者的冲突与协调 （一）利益相关者分析 政府的利益：保证决策正确是政府的最高利益，反映全社会利益 中央政府的决策：全面、长远、理性 地方政府的决策：局部、短期、务实 企业的利益：责任最小，综合利益最大，首先是风险控制 公众的利益：个体不受侵害。整体利益由政府代表，个体不关心

6. 二. 国家目标及利益相关者分析 （二）污泥是什么？ 污泥是污染物： 恶臭物质、病原体、重金属、持久性有机物 污泥是营养质： 富含有机质、氮、磷、钾 污泥是能源物质： 内含大量能量

7. 二. 国家目标及利益相关者分析 （三）污泥处理处置的国家目标 国家污泥处理处置目标应是： 控制污染，确保环境安全与公众健康； 实现营养物质循环利用，利于可持续发展； 利用能量，开发清洁能源。 低碳排放（可能成为国家的巨大利益）

8. 二. 国家目标及利益相关者分析 （四）国家目标与利益相关者的冲突与协调 由于利益不同，国家目标必然与利益相关者存在冲突 地方政府会根据本地情况，使目标单一； 企业不会自觉执行国家目标，而以自己利益为出发； 公众个体从自身利益出发，阻挠目标实现。 低碳不会成为各利益方的思考准则 冲突的协调机制应是： 明确的目标与技术路线 + 奖惩有力的产业政策

9. 三. 不同技术路线的机会成本分析 （一）主流的可行技术路线（涵盖西方95%以上） 1. 深度脱水 + 填埋 “深填”路线 2. 干化 + 焚烧 + 灰渣填埋或建材利用 “干焚”路线 3. 好氧发酵 + 土地利用（农用为主） “好土”路线 4. 厌氧消化 + 土地利用（农用为主） “厌土”路线

10. 三. 不同技术路线的机会成本分析 （二）机会成本分析 1.“深填”路线 ： 营养质无法利用（但没破坏）； 清洁能源难以利用； 难以实现低碳排放。

11. 三. 不同技术路线的机会成本分析 （二）机会成本分析 2.“干焚”路线 ： 营养质无法利用（被破坏）； 无能量输出，如无法平衡，还须能量输入； 无法实现低碳排放，焚烧二氧化碳不是中性碳？

12. 三. 不同技术路线的机会成本分析 （二）机会成本分析 3.“好土”路线 ： 无能量输出，还须输入； 二氧化碳是中性碳，基本低碳， 碳氮比、氧、湿度控制不当将有甲烷排出。

13. 三. 不同技术路线的机会成本分析 （二）机会成本分析 4.“厌土”路线 ： 没有机会成本？ 应成为国家的主要技术路线？

14. 四. 国家技术路线及配套政策建议 （一）国家污泥处理处置技术路线建议 全国3000万吨污泥如采用 厌氧消化 + 土地利用（农用为主） 的技术路线进行处理处置， 将动态增加3%-10%的营养质循环量； 将产生25亿立方米甲烷气清洁能源，可发电40亿度； 与其他路线比较，可直接减少碳排放1500万吨，间接400万吨 产生巨大的国家利益。 应成为国家污泥处理处置的主要技术路线

15. 四. 国家技术路线及配套政策建议 （一）国家污泥处理处置技术路线建议 好氧发酵 + 土地利用（农用为主） 虽无能量回收， 但可以增加营养质的循环量，间接减少由化肥生产产生的碳排放， 且基本属于低碳排放。 可作为国家污泥处理处置的辅助技术路线

16. 四. 国家技术路线及配套政策建议 （二）国家污泥处理处置技术路线配套政策建议 1. 技术路线的投融资优惠政策 2. 清洁能源的财政补贴政策 3. 制定合理的农用标准 （突出病源指标，不夸大重金属和持久性有机物指标）

17. 四. 国家技术路线及配套政策建议 （三）美国的污泥处理处置技术路线 美国16000座污水处理厂，服务2.3亿人口，日处理1.5亿立方米 年产污泥3500万吨 650座集中厌氧消化设施，处理了58%的污泥 700座好氧发酵设施，处理了22%的污泥 76套CHP设备，装机容量220兆瓦，占污泥总量的20% 60%污泥农用，3%生态修复，17%填埋，20%焚烧； 厌氧消化（好氧发酵）+ 土地利用（农用）

18. 四. 国家技术路线及配套政策建议 （三）美国的污泥处理处置技术路线 年耗电210亿度，占社会总电耗的3%，导致间接碳排放3.34亿吨 温室气体（GHG)82%二氧化碳，9%甲烷，5%一氧化二氮，4%其它 污水污泥系统排放占总当量的3.4%，甲烷的5%，一氧化二氮的2% 将进一步加大厌氧消化，与市政废物共消化，全部建设CHP系统 高效厌氧技术及燃料电池成为研究热点 近几年土地利用的比例也不断提高

19. 四. 国家技术路线及配套政策建议 （三）欧洲的污泥处理处置技术路线 欧盟国家50000座污水处理厂，日处理1.7亿立方米 年产污泥4000万吨 50%以上的污泥进行了厌氧消化，英国厌氧消化率达到66% 50%以上的污泥农用，20%填埋，20%焚烧 填埋量持续减少，减少量与增量进行土地利用，焚烧量维持不变 英国丹麦挪威芬兰卢森堡土地利用均已超过60% 厌氧消化 + 土地利用（农用）

20. 四. 国家技术路线及配套政策建议 （三）欧洲的污泥处理处置技术路线

21. 四. 国家技术路线及配套政策建议 （三）欧洲的污泥处理处置技术路线 英国碳减排目标是： 2020年在1990年基础上降低26%，2050年降低80% 2020年可再生能源达到总能耗的15%，污水行业达到20% 据此制定了有机物质厌氧消化设施的建设规划： 9000万吨农牧业可降解废弃物； 1500万吨市政可降解固体； 750万吨污泥； 所有生物气进行CHP综合利用

22. 五. 实施国家路线的问题分析 （一）建设方案与场地 40%的处理厂能够挤出场地 采用强化预处理的高温消化工艺 另行建设集中式的厌氧消化处理设施（大连模式) 场地充足时可建设集中式好氧发酵设施

23. 五. 实施国家路线的问题分析 （一）投资与成本 按总泥量60%计算，总投资300-500亿元 年直接成本20亿元 将为国家支撑起巨大的环境基础设施，产生巨大的环境效益

24. 中国污泥处理处置技术路线的战略分析 Thanks!