荆州市污水处理厂污泥处置BOT项目的启示

高 平，王 乐

（1.荆州市住房和城乡建设委员会，湖北 荆州 434000；2.南京卓远资产管理有限公司，南京 210002）

荆州市污水处理厂污泥处置BOT项目的启示

高 平1，王 乐2

（1.荆州市住房和城乡建设委员会，湖北 荆州 434000；2.南京卓远资产管理有限公司，南京 210002）

介绍了荆州市污水处理厂污泥处置的现状，以及污泥无害化处置BOT项目的技术路线选择、营养土的市场分析、拦标价的测算和设定、BOT融资方式的优势等关键问题；分析了该项目的技术路线和融资模式，以及对国内污水处理厂污泥处置项目的示范作用和意义。

污水处理;污泥处置;BOT;荆州市

随着荆州市人口数量的增长和城市化进程的加快，工业和生活污水排放量日益增加，污水处理厂的大规模建设将产生越来越多的污泥，大量污泥急需处置。城市污水处理厂所产生的污泥不仅含有大量有机物和丰富的N、P等植物营养物质，而且还含有大量诸如寄生虫卵、病原微生物、细菌及重金属等有毒有害物质。如随意堆放而不妥善处理处置，将会导致污泥中的有毒有害物质进入环境，危害环境安全和影响人体健康。因此，如何避免二次污染、科学合理地处置与利用污泥是国内外一直关注的问题。本文对荆州市城区污水处理厂污泥处置BOT项目实施过程中的核心问题进行了较为深入的分析和探讨。

1 荆州市污水处理厂污泥处置的现状

目前，荆州市城区已建成3座二级污水处理厂，分别是红光污水处理厂、城南污水处理厂和草市污水处理厂，总处理能力为18万吨/天，主要收集荆州市区范围内的生活污水。目前这3座污水处理厂每天产生含水率80%的污泥约80吨。由于污泥处置设施建设滞后，这3座污水处理厂最近几年来产生的污泥均堆放在临时的污泥堆放场，累计已超万吨。

荆州市的垃圾处理现在均采取焚烧方式，原有的垃圾填埋场已经废弃。污泥如采取焚烧的处理方式需先对污泥进行干化，综合处理成本将高达200～300元，而且还可能产生二次污染。故综合上述情况，荆州市急需建设一座现代化的专用污泥处置场以解决污泥日益增多的问题。

2 荆州市污泥处置BOT项目介绍

2.1 污泥处置技术选型的比较和分析

2.1.1 污泥处置方式的比较分析

目前，国内外污泥的最终处置方式主要是综合利用和填埋。

（1）综合利用

1）农业利用。污泥脱水后堆肥农用是目前国内一些污水处理厂污泥的最终处置的方式。我国城市污水处理厂的各种污泥所含肥分比较丰富，污泥中含有大量植物生长所必需的肥分（N、P、K）、微量元素及土壤改良剂（有机腐殖质），故污泥农田林地利用是最佳的最终处置方法。但污泥中也含有对植物及土壤有危害作用的病菌、寄生虫卵、难降解有机物、重金属离子等，甚至可能含有一些致癌物质，污泥中的N、P流失对地表水和地下水也会产生污染。因此，在作农田林地利用前，应进行堆肥处理以杀死病菌及寄生虫卵，同时还应去除这些有害物质。但目前普遍存在的问题是检测手段无法满足要求，处理成本无法和经济效益相平衡，化肥的普遍应用造成堆肥销售市场难以开发等，这些都使得此种处置方式无法得到普遍的推广。

2）污泥焚烧产物利用。含有一定量的有机成分，经脱水干燥后的污泥可采用焚烧处理。目前日本采用该方法处理的污泥巳占污泥处理总量的60%以上，欧盟也在10%以上，为防止焚烧过程中产生二英等有毒气体，焚烧温度应高于850℃。污泥焚烧所产生的灰渣具有吸水性、凝固性，因而可用作于筑路、砖瓦和陶瓷等的原料，另外，污泥焚烧产生的少量飞灰属于危险废物，需用水泥稳固后，进行土地安全填埋处理。干化后的污泥焚烧可以从废气中获得剩余能量，用以发电。

（2）填理

目前，污水处理厂污泥的填埋方式有填地与填海造地两种。污泥经好氧消化或厌氧消化后经脱水再进行填埋，是目前国内许多大型污水处理厂常采取的方式，经过消化处理后的污泥减少了有机物的含量，性能稳定，总体积减少，脱水后作填埋处置是一种比较经济的处理方式。但实际运行经验表明，由于消化装置工艺复杂、一次性投资大、运行操作难度大，结果往往难以达到预期的效果。而且脱水污泥的含水率仍大大高于普通生活垃圾卫生填埋场所要求的30%的含水率，因此需再经处理才能送生活垃圾填埋场填埋，或者设置专用的污泥填埋场，根据污泥的含水率及力学特性等因素进行专门填埋，但此法有占地较大、选址受阻及存在二次污染隐患等缺点。

污泥填海造地，应遵守下列要求：1）必须建设护堤，渗水也必须集中进行处理，以防污泥和污水污染海水；2）污泥或灰渣中的重金属含量应符合填海造地标准。

综上所述，综合利用将是今后污泥处置的主要方式。填理由于存在占地大、潜在生物可利用率低、渗滤液会污染地下水、后续处理管理费用高等问题，应用受到限制。随着科技的发展，污泥的有效利用方式和有效利用率将会进一步增加。

2.1.2 污泥利用方案的选择

（1）污泥利用的潜在风险

污泥利用需满足严格的环境卫生标准，不能造成新的环境污染。污泥利用的环境问题是重金属和氮对土壤、作物、水体的影响以及病原物的污染，所以具有潜在风险。污泥的热能利用无疑是风险最小的，而农业利用则需严格管理，只有重金属含量低于农用污泥标准才可用于农作物，同时污泥肥的施用也需严格定量，以控制重金属的积累和减少氮、磷淋失对水体的污染。对于污泥中的病原物污染，热干化的安全性较佳，因其高温灭菌作用很彻底，产品可完全抑制微生物的活性；碱性稳定化基本上也能达到安全标准。

（2）利用方案的比较

1）农业利用。用污泥对农田、林地、草坪施肥或进行土壤改良以及用于市政绿化、育苗等，不仅可改善土壤的理化性质，增加土壤肥力，促进树木、花卉及草坪等的生长，而且可避免污泥中的重金属、有毒有机物因食物链的生物富集效应对人畜产生的危害，除此之外，土壤的自净能力还可使污泥进一步无害化。因此农业利用是一种积极的、生产性的污泥处置方法。污泥利用前需进行堆肥化处理，堆肥化若采用静态条垛工艺，成本最低，但其生产周期长、占用土地多且对周围环境的影响比较严重；若采用发酵仓，其设备投资和运行费用将增加，但生产成本相对较高。

2）污泥焚烧产物利用。污泥焚烧减量化效果好，焚烧灰渣既可用作新的产品原料，又可以回收污泥焚烧过程中产生的热能，且国外已有较成熟的经验和工艺，可以直接借鉴使用。但总体来说焚烧的成本最高（是其他工艺的2～4倍）。

2.1.3 结论

污水处理厂污泥经过减容、稳定和无害化处理后，可以作为资源加以综合利用。污泥的处理处置及其无害化，作为再生资源有效利用是世界各国共同重视的问题。面对各地区千差万别的污泥利用经验，应立足于本地区的实际情况，在兼顾环境生态效益、社会效益和经济效益平衡的前提下，审慎、全面地论证各种方案实施的可行性，从中选出最佳方案。原建设部颁布的《城镇污水处理厂污泥处理处置污染防治最佳可行技术指南（试行）》，明确污泥的农业利用是污泥无害化处置的主要方向。从长远看，对于我们这样一个农业大国，应将污水处理厂污泥制成污泥复合肥料或污泥生物复合肥料，将农田林地利用作为污水处理厂污泥处置的主要利用途径。

荆州市城市污泥经检测，重金属含量均低于污泥农用的各项标准，综合考虑经济、农业等发展现状，采取污泥农业利用的方式是符合荆州市具体情况的较好的污泥处理处置方式。

2.2 项目拦标价的测算和设定

为使荆州市政府对项目的运营费用有一个比较准确的把握，同时对各投资申请人提出了最高限价要求，以控制项目的运营成本，并对该项目进行了详细的拦标价测算。

为使拦标价的测算尽可能准确，除参考项目的可研报告以外，还借鉴了国内同类项目的基本情况和数据，就不同的项目投资总额进行了多个方案的测算。结合项目可研报告的投资总额，根据项目的不同要求，对不同方案即2500万、2800万、3200万三种投资总额进行了详尽测算。为保证测算的准确性，又在上述三种投资总额的基础上分别就不同投资回报率以4%、5%、6%、8%、10%、12%和15%进行了测算。

根据测算结果，最终选择了2800万作为项目投资总额测算的基数，在不同回报率的情况下污泥处置服务费的范围限定为77～126元/吨之间，我们将结果上报至荆州市政府，最终确定项目拦标价为110元/吨。

最后的投资竞争报价充分说明该项目的拦标价测算是准确的，既保证了投资人的合理投资回报，又将政府的污泥处置费用控制在一个合理水平，实现了项目BOT招商结果的双赢。

2.3 项目最终产品即营养土的市场分析

采取土地利用工艺的污泥处置最终产品为营养土，营养土的市场销售情况将直接决定农业利用项目实施的最终结果。

该项目所在地的荆州市目前总绿化面积约1649公顷，2011～2012两年为创建国家级园林绿化城市，荆州市还必须要增加园林绿化面积700公顷。以此计算，荆州市每年需要绿化营养土约30万吨。荆州市目前种植棉花约150万亩，根据市场调查，每亩棉花地除使用其它种类肥料外，还需使用有机营养土500～700公斤，总计使用量75万～105万吨。由于荆州市本身就具备有较大的市场容量，因此该项目附加产品的销售风险就可以控制在较低水平，从而使整个项目的市场风险较低。

2.4 污泥处置费用构成及来源

该项目污泥处置的主要费用由电费、人工费、药物费、秸秆运输收集费和固定资产折旧费等构成，折合每吨污泥处置总成本近200元。

荆州市污泥无害化处置项目采取农业利用工艺，每吨污泥能制成0.47吨营养土，根据襄阳、荆门等地的运营实践，目前湖北省的营养土销售价格在每吨300元左右，即每吨污泥形成的营养土能得到约141元的销售收入，加上污泥运费和项目公司的合理利润，每吨污泥还需要政府支付污泥处置服务费110元左右。

目前国内各地的污泥处置费一般都是通过征收污水处理费的形式获取。以荆州市每天处理污泥60吨计，农业利用工艺每天的处理费用约为6600元，目前荆州市污水处理量为每天18万吨，因此荆州市污泥土地利用处置费用折算成的污水处理费约为0.037元/吨。

2.5 项目采取BOT方式进行融资的优势

污泥处置项目采取BOT方式融资的现在还比较少，大多数地区的污泥处置项目是地方政府投资或者是直接选定一家投资人投资。采取BOT方式进行融资，一方面可以选择更专业的投资人，引入专业化管理，一方面可以将污泥处置费用控制在比较低的水平。对于市政公用事业，采取BOT方式是较好的融资方式，值得推广。

3 该项目对国内污泥处置项目的示范作用和意义

目前整个湖北省共有128座污水处理厂，污水处理能力为574万吨/日，日均处理污水量约为436万吨，日均产生污泥约为1300吨，而现有的污泥处置场投入运行的有宜都和荆门两座，日均处理污泥不到100吨。因此湖北全省每天均有大量的污泥亟待处理，污泥无害化处置任务迫在眉睫。荆州市城区污水处理厂污泥无害化处置BOT项目，在技术选型、融资模式和项目运作方面都有很强的典型性和示范作用。该项目采取的农业利用处理污泥的工艺，符合《国家城镇污水处理厂污泥处理处置污染防治最佳可行技术指南（试行）》中的技术工艺选型要求，是有效缓解荆州市区污泥堆积的一条有效途径。

随着城市污水处理事业的发展，作为污水处理过程的伴生物的污泥也日益增加，污泥的处置问题在城市污水处理中占有的位置将日益突出。城市污水处理厂污泥的处置方法应从社会、 经济、 环境三方面着手考虑。污泥作为有价值的资源，将其进行无害化、资源化处理，既可减少对生态环境的破坏，又具有社会、经济效益，有利于社会的可持续发展。针对这一问题，不同地区的解决方法不尽相同，因地制宜应该是污泥处理处置方式选择的基本思路和原则。

我国地域辽阔，不同地区的自然环境、人文环境、产业结构和经济发展水平都不同，各地区应从自身特点出发，采取适宜的技术路线。从荆州市的实际情况来看，走资源化利用道路，采取土地利用方式处置污泥是最为现实可行的。对于全国大部分地区特别是中西部地区而言，荆州市污泥无害化处置BOT项目的各方面经验都具有较强的示范作用。

Innovation and Revelation on Sludge Disposal for BOT Project in Sewage Treatment Plant of Jingzhou

GAO Ping1, WANG Le2
(1.Jingzhou Municipal Commission of Housing and Urban-Rural Construction, Jingzhou Hubei 434000;2.Nanjing Jooya Asset Management Co., Ltd, Nanjing 210002, China)

The paper presents the key problems, such as the status of sludge disposal, the choice of technical route of sewage harmless disposal for BOT project, market analysis of nutrition soil, the measuring calculation and enactment of blocked marked-price and enactment, the advantage of BOT fund-raising mode in Jingzhou sewage treatment plant; analyzes the technical route and fund-raising mode of the project as well as the demonstration function and significance on sludge disposal projects in sewage treatment plant of the country.

sewage treatment; sludge disposal; BOT; Jingzhou City

X703

A

1006-5377（2012）03-0054-04