污水处理厂污泥处理处置PPP模式的探讨

2015-01-07王新燕

厦门科技 2015年3期

王新燕

污水处理厂污泥处理处置PPP模式的探讨

王新燕

绪论

随着我国城市排水基础设施建设得到进一步的完善，城镇污水处理率也相应的提高。在污泥处理能力的快速发展过程中，污水处理的副产品——污泥也大量产生。污泥产生的环境污染问题日益突出，易造成较大的安全隐患。住建部通报截至2014年底，全国设市城市、县（以下简称城镇，不含其它建制镇）累计建成污水处理厂3717座，污水处理能力1.57亿立方米/日。在下一步的工作要求中，住建部明确指出，要进一步加快污泥处置设施建设。

污泥的储存和处理处置过程中均可能造成二次污染，如何高效、稳定地处理处置日益增多的污泥，已作为讨论研究多年的重大课题。本文通过对厦门水务集团在污水处理厂污泥处理处置项目PPP模式操作运行中遇到的问题进行分析，结合污泥性质、处理处置方式以及PPP模式的推广运用，对污水处理厂污泥处理处置的PPP模式进行探讨。

污泥处理处置现状和问题

1.我国污泥处理处置现状和问题

我国城镇化水平不断提高，污水处理设施建设也高速发展。污水处理过程同时产生大量污泥，每万立方米污水经处理后污泥产生量（按含水率80%计）一般约为5～10 t，预测2015年我国城镇需安全处理处置的污泥量将达3.143×107[1]t。因此，合理处理处置污泥成为急需解决的问题。

我国约80%污水厂实现了污泥的浓缩脱水，但大部分脱水污泥未经稳定化处理。未稳定的污泥中含有易降解有机物、恶臭物质、病原体等,使污染物从污水转移到陆地，导致污染物进一步扩散。目前我国污水厂污泥最终处置方式主要有：土地利用、填埋、焚烧及其它资源利用。据统计，污泥土地填埋约占60%～65%、发酵堆肥农用约占10%～15%，自然干化综合利用占4%～6%，焚烧占2%～3%、露天堆放和外运占15%～20%。事实上，土地填埋、露天堆放和外运的污泥绝大部分属于随意处置，真正实现安全处置的比例不超过20%。[1]

为规范污泥处理处置标准，住建部、环保部、发改委等部委陆续出台不少政策，如《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)《城市污水处理厂污水污泥排放标准》(CJ3025-93)《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)》《城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南(试行)》等。但正如从这些标准的表面可以看到的一样，污泥处理处置问题涉及到了不同部委，需要各部门之间的相关政策协调。这又为污泥问题的解决平添另一道难题。

2.厦门市污泥处理处置现状和问题

目前厦门市已建成并投入运营的污水处理厂有7座，污水处理能力达到88万吨/日。2013年污水集中处理量达2.5亿吨，约产生污泥14.75万吨，随着城市用水量的增加和本岛截流工程陆续建成，污泥产生量也将进一步增长。

2009年以来，厦门市城市污泥处置方式主要是通过深度脱水后填埋并辅以一部分制肥。但经过几年的运营操作，发现填埋处置模式存在的问题主要有：一是脱水后的污泥在东部固废中心与垃圾分层填埋，极易出现填埋区渗沥液收集系统堵塞、泥饼遇水膨胀软化导致填方体崩坝等问题；二是每年超过10万吨的污泥填埋缩短了填埋区的使用寿命，不可持续；三是根据国家相关的新要求，污泥填埋处置只能作为过渡和应急措施，不适合作为污泥处置的主要技术路线。

污泥的性质和处理处置方式

1.污泥的性质

污泥含水率高，易腐化，含有大量病菌及寄生虫，若不经妥善处理和处置将造成二次污染。此外，污泥中还含有氮、磷、钾等营养物及大量有机物质。有机物既可产生热量，又可作为植物生长的营养成分。

有研究对污水处理厂污泥进行统计，发现污泥营养物质含量中的总氮、总磷、总钾经与动物粪便中的营养成分对比，有些已经接近猪粪和鸡粪，有较好的土地利用前景[1]。由于富含有机质、氮、磷、钾等物质，污泥的可利用价值很高，一些发达国家已经不再将污泥视为废弃物。1997年德国就已从法律层面上把污泥定义为资源物而非废弃物，并尝试通过技术开发和政策扶持鼓励对污泥进行资源化利用[2]。

2.污泥处理处置的方式

对污水处理过程中产生的污泥既要防治对环境造成的二次污染，又要进行综合利用。参考发达国家相对成熟的技术路线，目前欧美国家比较明确地将土地利用作为污泥处置的主要方式和鼓励方向。土地利用主要包括作为农作物、牧场草地肥料的农用，作为林地、园林绿化肥料的林用和作为沙荒地、盐碱地、废弃矿区改良基质的土壤改良。

（1）污泥处理方式

污泥减容、减量、稳定以及无害化的过程称为污泥处理。当污泥以园林绿化为土地利用方式时，可采用厌氧消化或高温好氧发酵等工艺对污泥进行处理。结合厦门当地污水处理厂污泥特性，进行好氧发酵处理较为合适，污泥发酵处理后土地利用可以达到综合利用、保护环境的目的。

（2）污泥处置方式

污泥处置主要有填埋、焚烧及土地利用等方式。

●填埋处置方式：多数污泥在垃圾填埋场填埋，其存在的问题详见前述。

●焚烧处置方式：污水处理厂污泥中含有较多的有机质，近几年部分电厂直接将脱水污泥送到电厂进行混烧，多数运行稳定，但也存在问题：一是由于污泥重金属成分较多，混烧增加了电厂烟气处理的难度；二是混烧后剩余的灰渣被视为危废，仍要求送往填埋场填埋；三是污泥含水率过高，需专门留地设置污泥存放和干化设备，增加电厂负担[3]。

●土地利用处置方式：按照国家相关标准要求，结合污泥泥质以及好氧发酵等处理技术，优先研究污泥土地利用的可行性。通过对比，污泥土地利用处置方式既能实现循环利用、因地制宜、稳妥可靠原则，又具有比较好的操作性，满足环境保护和社会经济可持续发展的需要。

污泥处理处置PPP模式的探讨

1.PPP模式概念

PPP是政府和社会资本合作模式，是在基础设施及公共服务领域建立的一种长期合作关系。通常模式是由社会资本承担设计、建设、运营、维护基础设施的大部分工作，并通过“使用者付费”及必要的“政府付费”获得合理投资回报；政府部门负责基础设施及公共服务价格和质量监管，以保证公共利益最大化。PPP的基本形式包括：运营维护协议（O&M）、租赁购买、BOO／BOT／BLT／BOOT等。

2.PPP模式推广运用的背景

基础设施及公共服务领域的项目基本都是建设周期长、耗资巨大的工程，由于国发[2014]43号文明确割裂了政府信用和债务的关系，剥离了融资平台公司的政府融资职能，单靠公共部门力量很难在短期内募集到足够的建设和运营资金，PPP模式弥补了这一缺陷。在PPP的投融资方式下，公共部门和社会资本共同参与项目建设和运营，发挥各自优势，充分利用有限资源，并通过建立长期互利的合作目标来实现共赢。

3.在污泥处理处置中运用PPP模式

我国城市污水处理厂建设存在严重的“重水轻泥”现象，投资严重不足，污泥的产生速度远超于处理处置速度。43号文等文件鼓励有一定收益的公用性事业通过PPP模式等引入民间资本，在污泥处理处置中推广运用PPP模式也是形势所趋，这样既降低了公共部门的管理成本和压力，也减少了公共部门的资金成本。

厦门污水处理厂污泥处理处置的PPP模式探讨

1.厦门污水处理厂污泥处理处置的PPP模式运用

厦门作为高度依赖客水的城市，进行污泥处置工程的建设，可以避免脱水污泥因易流失、易产生渗沥液而造成的地面水污染和地下水的污染，对保护厦门市各类给水水源的水质意义重大。

2015年3月，《厦门市人民政府关于推广运用政府和社会资本合作（PPP）模式的实施方案》经市政府常务会议研究通过并印发实施，重点推进市政公共设施（供水、污水等）领域、社会事业设施领域等开展PPP项目合作。

2014年1-11月份厦门市各污水处理厂的污泥产量约14.9万吨（含水率80%），通过生物制肥（5%）、焚烧（36%）、填埋（26%）、建材利用（16%）、园林绿化（17%）等方式进行处置。

厦门海沧城市污泥再利用一期项目是厦门市政府与厦门水务集团在污水处理厂污泥处理处置上运用PPP模式的一个实例。厦门市市政园林局经厦门市政府批准并授权，授予厦门水务集团处理处置厦门污水处理厂污泥的特许经营权利，就项目签订BOT合同。该项目采用条垛式发酵制肥工艺方案，日处理污泥200吨/日（含水率约为78%）。通过好氧发酵，污泥制成的肥料可作为林地、园林绿化肥料。

2.厦门污水处理厂污泥处理处置的PPP模式探讨

污泥处理处置投资大，经济效益难以体现，涉及部门又广，即使运用PPP模式，实际运营效果也不尽理想。厦门污水处理厂污泥处理处置项目——厦门海沧城市污泥再利用一期项目投产后由于污泥处理处置补贴不足，运营成本居高不下，且污泥制肥销售渠道不畅，造成项目运行后处于亏损状态。

污泥制肥的周期长，反应效率较低，占地面积大，辅料价格高等因素造成污泥处理处置成本居高不下。目前的污泥补贴不足以支付运营成本。厦门水务集团虽作为项目合同主体，但无法替代政府实现跨行业的产业链整合，污泥制肥销售渠道不畅，也就无法实现盈利，更谈不上从污泥处理处置这块“馅饼”中得到更多的回报。

该项目工程投资约5400万元，借款2300万元，折旧及财务费用较高。此情况下，在目前1吨污泥政府补贴130元、产品平均售价460元／吨，吨污泥处理处置总成本823元的状况下，年销售肥料2万吨，公司每年亏损92万元。

依据运营资料和设计单位提供的方案资料测算，保持目前的平均售价460元／吨，以年销售2万吨的规模为例，为达到2%收益、4%收益、6%收益、8%收益、10%收益，每吨肥料需政府污泥补贴如下表所示：

项目收益率、利润与政府污泥补贴对应表

虽然政府已经开始真正重视环保问题，但当事关政府投入时还是不能痛下决心，成为污泥行业乃至整个环保行业面临的最大制约。PPP模式不能完全解决城市污泥的有效治理和决策，政府应从保护和促进公共利益的立场出发，负责项目的总体策划，理顺各参与机构之间的权限和关系，降低项目总体风险。由于安全可靠的污泥处理处置需要有大量的资金投入和政策配套，应从收费保障政策、财税优惠政策、投资运营政策、行业监管政策等方面强化产业政策，逐步完善污泥处理收费体系。

为促使厦门污水处理厂污泥处理处置项目——厦门海沧城市污泥再利用一期项目扭亏为盈，实现PPP模式共赢目标，可采取的措施有：

（1）积极与市政府协调提高污泥补贴事宜；

（2）污泥制有机肥土地利用，是资源化项目产业链延伸，企业推动政策难度较大。需要由主管污水处理建设的相关部门牵头，协调规划、环保、林业等相关政府职能部门同意，支持污泥制肥销售渠道拓展，使产品销售量和销售价格保持在相当的水平，以确保项目具备盈利能力。