隨著我國城市人口的增加、城市規模的擴大和居民生活水平的提高,我國城市生活垃圾的產量在急劇增加。到1999年,我國的城市生活垃圾年產量已達到1.4億噸,并且以每年8%~10%的速度遞增,人均日產垃圾已超過1公斤,接近工業發達國家水平。
垃圾滲濾液處理行業已經進入行業景氣末期,未來10年剩余市場空間200億元。滲濾液處理設施建設的五年黃金期已經過去,2012年起市場增量已經出現明顯下滑趨勢,未來幾年將進入平穩發展期。
我國垃圾滲濾液處理發展狀況
我國滲濾液處理廠的建設亦起步較晚,從時間上看滲濾液處理經歷了兩個階段。第一階段從90年代初期開始,處理工藝主要參照城市污水處理方法,第二階段從90年代后期開始采用生化處理+物化處理相結合的處理方法。1997年的垃圾滲濾液處理標準要求COD達到1000mg/L,這個處理標準相對比較容易達到,處理成本也相對較低;而2008年的處理標準要求COD在100mg/L以內,在水源保護區等敏感地區要求COD達到60mg/L,即在1997年處理標準的基礎上再削減90%以上的COD負荷才能達到2008年的標準,這對于傳統的生物處理工藝而言是很難做到的,必須結合物理處理等工藝才能達標,如納濾、反滲透、超濾等技術,但這些處理工藝的投資比較高、運行成本也較高。例如對于一個日處理量1000噸滲濾液的垃圾填埋場,采用傳統工藝達到1997年排放標準的運行成本大概在不到20元每噸,而達到2008年排放標準的運行成本將增加到40-50元每噸。
兩次標準出臺刺激垃圾滲濾處理市場需求
垃圾滲濾液的水質特點主要是COD、氨氮、重金屬含量高,其COD的濃度一般在6000-10000mg/L,有的甚至高達5萬-6萬mg/L,遠高于一般城市污水。一般來講,處理1噸垃圾滲濾液大約相當于處理100噸城市生活污水。垃圾滲濾液由于其濃度遠高于城市生活污水,也帶來了處理上的難度。1997年7月2日,國家環保局發布了《生活垃圾填埋場污染控制標準》GB16889-1997),對生活垃圾填埋場產生的垃圾滲濾液出水水質的BOD、COD、氨氮、懸浮物含量提出了明確的要求。
此標準出臺后國內垃圾滲濾液處理市場出現第一波需求高潮。2008年7月1日,我國《生活垃圾填埋污染控制標準》(GB16889-2008)新標準正式開始實施。相對于1997年的舊標準,新標準不僅提高了滲濾液的處理標準,還強制規定現有和新建生活垃圾填埋場都應建有完備的滲濾液處理設施,滲濾液處理需達標才允許排放,其中原有生活垃圾填埋場應于2011年7月1日之前滿足新標準的要求,受此影響,國內垃圾滲濾液處理需求明顯增加,迎來了第二波需求高潮。
雖然我國的垃圾滲濾液處理水平及設施能力在不斷提高,但垃圾滲濾液量大、難處理仍是面臨的主要問題,形勢依然嚴峻。下一步如何做是關鍵。要不斷高能力和水平,突破行業禁錮,處理好政府與市場的關系,充分利用社會資本,提高產業的集中度,提高行業設施的建設運營水平。
存在的問題
作為一種高濃度有機廢水,滲濾液的處理近幾年得到了廣大研究人員的關注,進行了大量的試驗研究,取得了不少成果,并有一批滲濾液處理廠已經或正在興建。但由于滲濾液的水質的復雜性和特殊性,我國滲濾液處理還存在一些問題。
運營管理,建設和運營經費不足,現有部分項目主管部門和建設方未能充分理解滲瀝液項目建設和運營費用高于一般生活污水項目,往往因經費不足造成建設、運營標準偏低而不能滿足環保要求;運營管理能力不高,運營管理難度大于一般市政污水廠或垃圾填埋場。有些項目未重視運營問題,運營團隊缺乏專業運營管理能力;源頭減量不到位,源頭減量的實質是提高處理設施的管理能力。滲瀝液產生于垃圾處理全過程,有些項目因不注意降低垃圾含水率、未實現垃圾處理設施雨污分流等滲瀝液源頭減量措施容易導致滲瀝液處理量增加,超過處理設施負荷。
截至目前,新建垃圾處理設施基本都按要求建設了獨立的滲濾液處理設施,并完成改造一批舊的滲濾液處理設施。按照目前的環保要求,滲濾液處理必須經過生化和反滲透處理,才能實現達標排放。但據了解,每噸滲濾液處理投資大概在10萬-12萬元,根據采用的工藝技術不同,運營費用大概在30-50元/噸,遠高于一般生活污水處理設施的投資。
上海環境衛生工程設計院院長張益認為,滲瀝液處理難度遠大于一般廢水,項目建設和運營的單位成本也遠高于一般生活污水項目。但現有部分項目主管部門和建設方未能對其充分理解,往往因經費不足造成建設、運營標準偏低而不能滿足環保要求。而另據報道,環保部調查發現,由于投入不足,成本較高,垃圾滲濾液的處理已經成為了一個難點,全國各地大城市均面臨這一問題。
大城市、各種類型衛生、環保城市可以達標,但大量小城市和部分中等城市難以達標。垃圾填埋場所產生的6.4萬噸/天中,真正能達到一級排放標準的僅占5-10%,至少還有2000萬噸/年的滲濾液沒有得到有效處理,再加上很多非正規填埋場的滲濾液,實際數量是很大。焚燒廠滲濾液由于濃度極高,達到原三級滲濾液排放標準或下水道標準難度也不小,目前能夠達到下水道標準的不足20%。少數能達到一級排放標準,個別濃縮液得到較好處理,但也未解決最終出路。
在投資之外,垃圾滲濾液屬于比較難處理的污水,如果處理不當,會對周邊環境造成極大影響,是垃圾焚燒廠建設及運營的環保關注重點。
生活污水的COD含量一般為二三百,而垃圾滲濾液的COD含量可達到二到三萬,垃圾滲濾液處理與生活污水處理完全不是一個概念,需要很專業的技術和運營支持。2012年全國約有20多家滲濾液處理公司。2013年有200個左右項目招標,90多個企業中標,做滲濾液處理的一下子增加了很多。不少企業原來是做生活污水處理的,很多在滲濾液處理方面沒有什么經驗,導致市場魚龍混雜。他介紹,垃圾焚燒項目招標,原來中標價格是七八十塊,個別企業為了搶標,報價四五十塊錢。這樣勢必導致滲濾液處理投資和運行水平降低。
滲濾液作為一種特殊廢水,其處理的投資、運行成本遠遠高于一般城市、工業污水,這主要是由于滲濾液氨氮濃度很高、有機物濃度高,導致處理工藝復雜,設備繁多。滲濾液由于在垃圾體已經經歷了厭氧過程,其生化性相對較差,生物處理的停留時間較長,導致設施、設備的投資較大。而處理量一般相對較小,導致折舊、維修費較高。
滲濾液處理由于較高的投資和運行費用,在對其進行處理時應根據當地情況,采取綜合處理的措施。對于北方降雨量少,垃圾含水率較低的填埋場,采用回灌措施是較為經濟、有效的方法,但對于南方城市,其應用受到一定的限制。
對于有條件將滲濾液送至污水處理廠合并處理的地方,在不影響污水處理廠運行的前提下,可直接送至污水處理廠,否則應將之處理至符合《生活垃圾填埋場污染控制標準》三級排放標準。對于沒有條件與城市污水合并處理而直接排放到水體的地方,應根據不同水域,嚴格將之處理到二級、一級標準,避免對環境的污染。
生化系統,碳氮比偏低,需要外加碳源,才能保持生化系統穩定;難降解有機物很難通過生物處理被講解,積累在系統中會對生化系統造成影響;很難通過生物處理被講解,積累在系統中會對生化系統造成影響。
膜系統,濃縮液處理難度比滲瀝液更大,目前采用的各種濃縮液處理方法均有一定缺陷;產水率低,垃圾滲瀝液深度處理系統大多采用納濾和反滲透,通常納濾清水產率為80-85%,反滲透清水產率為70-75%,兩者串聯后的總產水率往往就60%左右;膜清洗和更換,滲瀝液中污染物濃度較高,使膜系統清洗頻率大幅提高,頻繁清洗影響運行。同時膜的使用壽命降低,往往較短時間即需要更換。
政府應進一步強化監管,提高投資,對于企業,也需要加強自律、提升處理技術和運營能力,共同促進垃圾滲濾液處理市場健康長遠發展。隨著建設項目的大量完工,加之專業運營要求較高,會帶來大量運營需求,運營能力會成為今后一段時間行業發展重點,運營的重要性將逐漸顯現。