2021年9月,“養(yǎng)蚯蚓”企業(yè)首次被中央環(huán)保督查通報。
通報指出,遂寧縣新景源公司作為一家采用好氧發(fā)酵—蚯蚓養(yǎng)殖—蚓糞篩分生產(chǎn)有機肥的方式處置生活污泥的企業(yè),在未采取任何無害化措施的情況下,將10.51萬噸污泥直接填埋或傾倒于租用土地內(nèi)。自2015年以來,共遭群眾投訴舉報14次。
該事件發(fā)生后,四川省市委書記第一時間要求嚴肅處理——截至去年9月,5名涉案人員皆被依法逮捕,另有3人被刑事拘留。
借此嚴懲,本以為相關(guān)“養(yǎng)蚯蚓”企業(yè)能引以為戒,但從近日通報的第二輪第六批5個典型案例中可以看出,利用蚯蚓違規(guī)處置污泥問題依舊嚴峻!
圖源/生態(tài)環(huán)境部:正祥公司在耕地上傾倒堆放大量污泥
中央環(huán)保督查發(fā)現(xiàn),河北正祥牧業(yè)有限公司自2017年10月以來,以養(yǎng)殖蚯蚓為名與家單位違規(guī)簽訂污泥處置合同,非法接收生活和工業(yè)污泥8.8萬余噸。
期間,正祥公司僅以少量污泥養(yǎng)殖蚯蚓,其余大量污泥非法傾倒堆放在耕地上,面積超過226畝。由于未采取任何防揚散、防流失、防滲漏措施,污泥產(chǎn)生大量黑褐色、粉紅色高濃度滲濾液進入土壤,嚴重破壞生態(tài)環(huán)境。
從上述案例不難發(fā)現(xiàn),正祥公司、新景源公司本可以利用蚯蚓處理污泥實現(xiàn)經(jīng)濟和社會效益的雙贏,但卻妄圖以技術(shù)為名,掛羊頭賣狗肉,堂而皇之地傾倒、填埋未進行處理的污泥,一步步走上犯罪之路。
蚯蚓堆肥技術(shù)、蚯蚓生物濾池系統(tǒng)、
有研究表明,污泥在蚯蚓處理過程中,污泥中有機質(zhì)的降解速度顯著加快,能夠在兩周之內(nèi)達到腐熟。與此同時,污泥中投加蚯蚓后,蚯蚓的活動增大了污泥的比表面積,增加了微生物的生長繁殖空間,從而提高了污泥中的生物量以及腐殖化程度。
更重要的是,污泥中的重金屬可被蚯蚓有效地吸收和富集,并使污泥中有毒有害物質(zhì)得以去除,處理后的污泥是一種單一、均質(zhì)、無臭、不滋生蚊蠅的細小顆粒狀物質(zhì),具有很好的穩(wěn)定性。當土壤中施以蚯蚓處理過的蚓糞污泥后,對土壤的結(jié)構(gòu)和肥效都有一定的改善,在避免了污泥造成二次污染的同時實現(xiàn)其資源化的價值。
目前,蚯蚓處理污泥的技術(shù)可以根據(jù)處理污泥的種類不同而分為三種類型:蚯蚓堆肥技術(shù)、蚯蚓生物濾池系統(tǒng)和污泥蚯蚓處理反應(yīng)器。
1、蚯蚓堆肥技術(shù)
蚯蚓堆肥技術(shù)是將蚯蚓投加到污泥堆體中,在蚯蚓處理污泥的過程中,蚯蚓通過吞食污泥中的有機物質(zhì)和營養(yǎng)物質(zhì)使污泥進入蚯蚓的體內(nèi),最后以蚯蚓糞的形式將污泥排出。
蚯蚓堆肥技術(shù)的優(yōu)點是:
- 與污泥農(nóng)用技術(shù)相比,有效地解決了重金屬造成的污染難題;
- 與普通的污泥堆肥技術(shù)相比,縮短了污泥堆肥的處理周期,提高了蚓糞中的營養(yǎng)物質(zhì),同時解決了重金屬的殘留問題;
- 與填埋技術(shù)相比,不需要占用大量土地,并且徹底解決了污泥最終處置的問題;
- 與污泥焚燒技術(shù)相比,不需要巨額的投資而且不會產(chǎn)生污泥焚燒時造成的二次污染。
蚯蚓堆肥技術(shù)也存在以下缺點:
它與傳統(tǒng)的堆肥技術(shù)存在一樣的難題,即處理周期較長、占用土地、成本較高、易受天氣影響以及容易滋生臭氣等不利因素。
蚯蚓生物濾池系統(tǒng)是將污泥(含水率 99.5%以上)投配到蚯蚓生物濾池中,而蚯蚓生物濾池是以蚯蚓為主的微型動物與微生物構(gòu)成的生物降解系統(tǒng),污泥在經(jīng)過蚯蚓與微生物系統(tǒng)中時得到充分的凈化。
蚯蚓生物濾池系統(tǒng)的優(yōu)點是:
它采用了現(xiàn)代生態(tài)設(shè)計理念,在生物濾池中投加蚯蚓,使原有的食物代謝鏈得以擴展和延長;
反應(yīng)器內(nèi)的富集擴散作用、拮抗協(xié)同作用以及合成分解等多種自然調(diào)控作用都可通過人工強化其相應(yīng)的作用,從而更有效地利用微生物和蚯蚓的吞食和消化作用實現(xiàn)污泥減量化和穩(wěn)定化;
蚯蚓生物濾池系統(tǒng)與其他處理工藝相比,無需對污泥進行前期的脫水處理,而是直接對污水污泥進行處理,這縮短了工藝流程,節(jié)省了處理時間與成本;
蚯蚓生物濾池排出的污泥性質(zhì)穩(wěn)定,長時間儲存不發(fā)生腐化現(xiàn)象。
蚯蚓生物濾池系統(tǒng)也存在以下缺點:
即污泥處理量較小、處理效率不高,蚯蚓不易存活且繁殖率較低以及濾池易堵塞等。
污泥蚯蚓處理反應(yīng)器是將污水污泥(含水率約為80%)有控制地投配到蚯蚓反應(yīng)器中,利用蚯蚓強大的吞噬能力吞食污泥中大顆粒物質(zhì)將其研磨破碎,并且將難降解的有機質(zhì)轉(zhuǎn)化成易降解的小分子有機質(zhì),然后再與微生物的協(xié)同作用下將污泥分解轉(zhuǎn)化為蚯蚓糞排出。
一般來說,蚯蚓反應(yīng)器采用底部開孔的圓柱形容器作為反應(yīng)裝置,在反應(yīng)器底部放置細紗網(wǎng)來防止蚯蚓的逃逸,通常采用在待處理污泥中添加調(diào)節(jié)劑(鋸末或秸稈等),并投放適量蚯蚓的方法,或是在待處理污泥中投加適量的蚯蚓直接處理,同時為了讓蚯蚓在最適的生存環(huán)境下處理污泥,在反應(yīng)器表明覆蓋黑色紗網(wǎng)遮光并將裝置放在陰涼安靜處。
污泥蚯蚓處理反應(yīng)器具有以下優(yōu)點:
反應(yīng)器數(shù)量容易控制,適用于污泥的分散處理,可根據(jù)污泥量來增加反應(yīng)器數(shù)量,操作簡單,流程較短,成本低廉;
具有一部分生物濾池的優(yōu)點,反應(yīng)器內(nèi)的富集擴散作用、拮抗協(xié)同作用以及合成分解等多種自然調(diào)控作用都可通過人工強化其相應(yīng)的作用,從而更有效地利用微生物和蚯蚓的吞食和消化作用實現(xiàn)污泥的減量化和穩(wěn)定化;
污水污泥在蚯蚓和微生物的協(xié)同作用下轉(zhuǎn)化為高效的有機肥料,實現(xiàn)污泥的資源化。
最后,必須要說明的是,雖然蚯蚓處置污泥的相關(guān)研究數(shù)量比較多,但技術(shù)落地實施并不容易,主要體現(xiàn)在以下2個方面:
一方面,利用蚯蚓處置污泥需要進行完整的評估工程。包括但不限于評估是否可以采用蚯蚓處置技術(shù),處置后的污泥是否達標,除去重金屬是否還有其他有機毒物,處置后的蚯蚓怎么辦等。
另一方面,蚯蚓對污泥的處置體量也非常有限。相關(guān)實踐表明,蚯蚓只吃剛從污水處理廠出來的新鮮污泥,一個月以后污泥中的養(yǎng)分和有機物消失,蚯蚓也不會再食用。
國內(nèi)4條工藝路線的優(yōu)勢及適用條件
《“十四五”城鎮(zhèn)污水處理及資源化利用發(fā)展規(guī)劃》中明確指出,“十四五”期間污泥無害化處理率應(yīng)達到90%以上,新增無害化處置設(shè)施規(guī)模每天不少于兩萬噸濕污泥,在實現(xiàn)污泥穩(wěn)定化、無害化處置前提下,穩(wěn)步推進資源化利用,并要求2035年全面實現(xiàn)污泥無害化資源化處置。
為實現(xiàn)這一目標,各地還需因地制宜,因城施策選擇符合政策要求、順應(yīng)城市發(fā)展趨勢的處理處置方式。就比如:
北京市中心城區(qū)污泥處理工藝以熱水解+厭氧消化為主,郊區(qū)以好氧發(fā)酵為主、其他多種工藝為輔。
上海市污泥處理工藝以干化焚燒后綜合利用為主(如白龍港、石洞口、竹園污泥干化焚燒項目) 、深度脫水后衛(wèi)生填埋為輔。
廣東省污泥處置以焚燒,尤其是水泥窯協(xié)同焚燒以及建材利用為主。
在長江中下游地區(qū),浙江省以熱電廠/水泥窯協(xié)同處置為主;江蘇省以焚燒、新型材料開發(fā)及土地利用為主;湖北省處置工藝有協(xié)同焚燒、填埋、土地利用等多種方式,水泥窯協(xié)同焚燒相對較多;與湖北類似,湖南省亦為多種工藝共存,但填埋相對較多。
在華北和中部地區(qū),河北省的污泥處置以好氧發(fā)酵、水泥窯/熱電廠協(xié)同焚燒為主; 山東和河南省以好氧發(fā)酵為主。
在西部地區(qū),西安市主城區(qū)以干化 + 熱電廠/水泥窯協(xié)同焚燒為主,郊區(qū)以好氧發(fā)酵為主; 成都市主要是干化 + 單獨焚燒工藝; 貴州省以協(xié)同焚燒為主,特別是水泥窯協(xié)同焚燒相對較多。
綜上所述,目前國內(nèi)污泥處理處置主要有以下4條主流工藝路線:
值得一提的是,近幾年我國污泥以減量化和無害化為主,深度脫水、干化焚燒和協(xié)同焚燒工藝項目明顯多于其他工藝。具體表現(xiàn)為:
- 經(jīng)濟較發(fā)達地區(qū)或用地緊張的一二線城市污泥處理以干化焚燒工藝為主;
- 經(jīng)濟欠發(fā)達、土地資源廣闊的區(qū)域以好氧發(fā)酵工藝為主;
- 厭氧消化適用于有機質(zhì)含量較高的中大規(guī)模污泥項目。
資料來源:中國環(huán)境、生態(tài)環(huán)境部、北極星水處理網(wǎng)
張志敏. 蚯蚓處理對污水污泥性質(zhì)的影響研究. 李雪怡,等. 北京市污泥處理處置現(xiàn)狀總結(jié)分析[J]. 中國給水排水, (2021) 22-0038-05.