荊州市污水處理廠污泥處置BOT項(xiàng)目的啟示

高 平，王 樂

（1.荊州市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)委員會(huì)，湖北 荊州 434000；2.南京卓遠(yuǎn)資產(chǎn)管理有限公司，南京 210002）

荊州市污水處理廠污泥處置BOT項(xiàng)目的啟示

高 平1，王 樂2

（1.荊州市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)委員會(huì)，湖北 荊州 434000；2.南京卓遠(yuǎn)資產(chǎn)管理有限公司，南京 210002）

介紹了荊州市污水處理廠污泥處置的現(xiàn)狀，以及污泥無害化處置BOT項(xiàng)目的技術(shù)路線選擇、營養(yǎng)土的市場分析、攔標(biāo)價(jià)的測算和設(shè)定、BOT融資方式的優(yōu)勢等關(guān)鍵問題；分析了該項(xiàng)目的技術(shù)路線和融資模式，以及對國內(nèi)污水處理廠污泥處置項(xiàng)目的示范作用和意義。

污水處理;污泥處置;BOT;荊州市

隨著荊州市人口數(shù)量的增長和城市化進(jìn)程的加快，工業(yè)和生活污水排放量日益增加，污水處理廠的大規(guī)模建設(shè)將產(chǎn)生越來越多的污泥，大量污泥急需處置。城市污水處理廠所產(chǎn)生的污泥不僅含有大量有機(jī)物和豐富的N、P等植物營養(yǎng)物質(zhì)，而且還含有大量諸如寄生蟲卵、病原微生物、細(xì)菌及重金屬等有毒有害物質(zhì)。如隨意堆放而不妥善處理處置，將會(huì)導(dǎo)致污泥中的有毒有害物質(zhì)進(jìn)入環(huán)境，危害環(huán)境安全和影響人體健康。因此，如何避免二次污染、科學(xué)合理地處置與利用污泥是國內(nèi)外一直關(guān)注的問題。本文對荊州市城區(qū)污水處理廠污泥處置BOT項(xiàng)目實(shí)施過程中的核心問題進(jìn)行了較為深入的分析和探討。

1 荊州市污水處理廠污泥處置的現(xiàn)狀

目前，荊州市城區(qū)已建成3座二級(jí)污水處理廠，分別是紅光污水處理廠、城南污水處理廠和草市污水處理廠，總處理能力為18萬噸/天，主要收集荊州市區(qū)范圍內(nèi)的生活污水。目前這3座污水處理廠每天產(chǎn)生含水率80%的污泥約80噸。由于污泥處置設(shè)施建設(shè)滯后，這3座污水處理廠最近幾年來產(chǎn)生的污泥均堆放在臨時(shí)的污泥堆放場，累計(jì)已超萬噸。

荊州市的垃圾處理現(xiàn)在均采取焚燒方式，原有的垃圾填埋場已經(jīng)廢棄。污泥如采取焚燒的處理方式需先對污泥進(jìn)行干化，綜合處理成本將高達(dá)200～300元，而且還可能產(chǎn)生二次污染。故綜合上述情況，荊州市急需建設(shè)一座現(xiàn)代化的專用污泥處置場以解決污泥日益增多的問題。

2 荊州市污泥處置BOT項(xiàng)目介紹

2.1 污泥處置技術(shù)選型的比較和分析

2.1.1 污泥處置方式的比較分析

目前，國內(nèi)外污泥的最終處置方式主要是綜合利用和填埋。

（1）綜合利用

1）農(nóng)業(yè)利用。污泥脫水后堆肥農(nóng)用是目前國內(nèi)一些污水處理廠污泥的最終處置的方式。我國城市污水處理廠的各種污泥所含肥分比較豐富，污泥中含有大量植物生長所必需的肥分（N、P、K）、微量元素及土壤改良劑（有機(jī)腐殖質(zhì)），故污泥農(nóng)田林地利用是最佳的最終處置方法。但污泥中也含有對植物及土壤有危害作用的病菌、寄生蟲卵、難降解有機(jī)物、重金屬離子等，甚至可能含有一些致癌物質(zhì)，污泥中的N、P流失對地表水和地下水也會(huì)產(chǎn)生污染。因此，在作農(nóng)田林地利用前，應(yīng)進(jìn)行堆肥處理以殺死病菌及寄生蟲卵，同時(shí)還應(yīng)去除這些有害物質(zhì)。但目前普遍存在的問題是檢測手段無法滿足要求，處理成本無法和經(jīng)濟(jì)效益相平衡，化肥的普遍應(yīng)用造成堆肥銷售市場難以開發(fā)等，這些都使得此種處置方式無法得到普遍的推廣。

2）污泥焚燒產(chǎn)物利用。含有一定量的有機(jī)成分，經(jīng)脫水干燥后的污泥可采用焚燒處理。目前日本采用該方法處理的污泥巳占污泥處理總量的60%以上，歐盟也在10%以上，為防止焚燒過程中產(chǎn)生二英等有毒氣體，焚燒溫度應(yīng)高于850℃。污泥焚燒所產(chǎn)生的灰渣具有吸水性、凝固性，因而可用作于筑路、磚瓦和陶瓷等的原料，另外，污泥焚燒產(chǎn)生的少量飛灰屬于危險(xiǎn)廢物，需用水泥穩(wěn)固后，進(jìn)行土地安全填埋處理。干化后的污泥焚燒可以從廢氣中獲得剩余能量，用以發(fā)電。

（2）填理

目前，污水處理廠污泥的填埋方式有填地與填海造地兩種。污泥經(jīng)好氧消化或厭氧消化后經(jīng)脫水再進(jìn)行填埋，是目前國內(nèi)許多大型污水處理廠常采取的方式，經(jīng)過消化處理后的污泥減少了有機(jī)物的含量，性能穩(wěn)定，總體積減少，脫水后作填埋處置是一種比較經(jīng)濟(jì)的處理方式。但實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，由于消化裝置工藝復(fù)雜、一次性投資大、運(yùn)行操作難度大，結(jié)果往往難以達(dá)到預(yù)期的效果。而且脫水污泥的含水率仍大大高于普通生活垃圾衛(wèi)生填埋場所要求的30%的含水率，因此需再經(jīng)處理才能送生活垃圾填埋場填埋，或者設(shè)置專用的污泥填埋場，根據(jù)污泥的含水率及力學(xué)特性等因素進(jìn)行專門填埋，但此法有占地較大、選址受阻及存在二次污染隱患等缺點(diǎn)。

污泥填海造地，應(yīng)遵守下列要求：1）必須建設(shè)護(hù)堤，滲水也必須集中進(jìn)行處理，以防污泥和污水污染海水；2）污泥或灰渣中的重金屬含量應(yīng)符合填海造地標(biāo)準(zhǔn)。

綜上所述，綜合利用將是今后污泥處置的主要方式。填理由于存在占地大、潛在生物可利用率低、滲濾液會(huì)污染地下水、后續(xù)處理管理費(fèi)用高等問題，應(yīng)用受到限制。隨著科技的發(fā)展，污泥的有效利用方式和有效利用率將會(huì)進(jìn)一步增加。

2.1.2 污泥利用方案的選擇

（1）污泥利用的潛在風(fēng)險(xiǎn)

污泥利用需滿足嚴(yán)格的環(huán)境衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，不能造成新的環(huán)境污染。污泥利用的環(huán)境問題是重金屬和氮對土壤、作物、水體的影響以及病原物的污染，所以具有潛在風(fēng)險(xiǎn)。污泥的熱能利用無疑是風(fēng)險(xiǎn)最小的，而農(nóng)業(yè)利用則需嚴(yán)格管理，只有重金屬含量低于農(nóng)用污泥標(biāo)準(zhǔn)才可用于農(nóng)作物，同時(shí)污泥肥的施用也需嚴(yán)格定量，以控制重金屬的積累和減少氮、磷淋失對水體的污染。對于污泥中的病原物污染，熱干化的安全性較佳，因其高溫滅菌作用很徹底，產(chǎn)品可完全抑制微生物的活性；堿性穩(wěn)定化基本上也能達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)。

（2）利用方案的比較

1）農(nóng)業(yè)利用。用污泥對農(nóng)田、林地、草坪施肥或進(jìn)行土壤改良以及用于市政綠化、育苗等，不僅可改善土壤的理化性質(zhì)，增加土壤肥力，促進(jìn)樹木、花卉及草坪等的生長，而且可避免污泥中的重金屬、有毒有機(jī)物因食物鏈的生物富集效應(yīng)對人畜產(chǎn)生的危害，除此之外，土壤的自凈能力還可使污泥進(jìn)一步無害化。因此農(nóng)業(yè)利用是一種積極的、生產(chǎn)性的污泥處置方法。污泥利用前需進(jìn)行堆肥化處理，堆肥化若采用靜態(tài)條垛工藝，成本最低，但其生產(chǎn)周期長、占用土地多且對周圍環(huán)境的影響比較嚴(yán)重；若采用發(fā)酵倉，其設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用將增加，但生產(chǎn)成本相對較高。

2）污泥焚燒產(chǎn)物利用。污泥焚燒減量化效果好，焚燒灰渣既可用作新的產(chǎn)品原料，又可以回收污泥焚燒過程中產(chǎn)生的熱能，且國外已有較成熟的經(jīng)驗(yàn)和工藝，可以直接借鑒使用。但總體來說焚燒的成本最高（是其他工藝的2～4倍）。

2.1.3 結(jié)論

污水處理廠污泥經(jīng)過減容、穩(wěn)定和無害化處理后，可以作為資源加以綜合利用。污泥的處理處置及其無害化，作為再生資源有效利用是世界各國共同重視的問題。面對各地區(qū)千差萬別的污泥利用經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)立足于本地區(qū)的實(shí)際情況，在兼顧環(huán)境生態(tài)效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益平衡的前提下，審慎、全面地論證各種方案實(shí)施的可行性，從中選出最佳方案。原建設(shè)部頒布的《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置污染防治最佳可行技術(shù)指南（試行）》，明確污泥的農(nóng)業(yè)利用是污泥無害化處置的主要方向。從長遠(yuǎn)看，對于我們這樣一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，應(yīng)將污水處理廠污泥制成污泥復(fù)合肥料或污泥生物復(fù)合肥料，將農(nóng)田林地利用作為污水處理廠污泥處置的主要利用途徑。

荊州市城市污泥經(jīng)檢測，重金屬含量均低于污泥農(nóng)用的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，綜合考慮經(jīng)濟(jì)、農(nóng)業(yè)等發(fā)展現(xiàn)狀，采取污泥農(nóng)業(yè)利用的方式是符合荊州市具體情況的較好的污泥處理處置方式。

2.2 項(xiàng)目攔標(biāo)價(jià)的測算和設(shè)定

為使荊州市政府對項(xiàng)目的運(yùn)營費(fèi)用有一個(gè)比較準(zhǔn)確的把握，同時(shí)對各投資申請人提出了最高限價(jià)要求，以控制項(xiàng)目的運(yùn)營成本，并對該項(xiàng)目進(jìn)行了詳細(xì)的攔標(biāo)價(jià)測算。

為使攔標(biāo)價(jià)的測算盡可能準(zhǔn)確，除參考項(xiàng)目的可研報(bào)告以外，還借鑒了國內(nèi)同類項(xiàng)目的基本情況和數(shù)據(jù)，就不同的項(xiàng)目投資總額進(jìn)行了多個(gè)方案的測算。結(jié)合項(xiàng)目可研報(bào)告的投資總額，根據(jù)項(xiàng)目的不同要求，對不同方案即2500萬、2800萬、3200萬三種投資總額進(jìn)行了詳盡測算。為保證測算的準(zhǔn)確性，又在上述三種投資總額的基礎(chǔ)上分別就不同投資回報(bào)率以4%、5%、6%、8%、10%、12%和15%進(jìn)行了測算。

根據(jù)測算結(jié)果，最終選擇了2800萬作為項(xiàng)目投資總額測算的基數(shù)，在不同回報(bào)率的情況下污泥處置服務(wù)費(fèi)的范圍限定為77～126元/噸之間，我們將結(jié)果上報(bào)至荊州市政府，最終確定項(xiàng)目攔標(biāo)價(jià)為110元/噸。

最后的投資競爭報(bào)價(jià)充分說明該項(xiàng)目的攔標(biāo)價(jià)測算是準(zhǔn)確的，既保證了投資人的合理投資回報(bào)，又將政府的污泥處置費(fèi)用控制在一個(gè)合理水平，實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目BOT招商結(jié)果的雙贏。

2.3 項(xiàng)目最終產(chǎn)品即營養(yǎng)土的市場分析

采取土地利用工藝的污泥處置最終產(chǎn)品為營養(yǎng)土，營養(yǎng)土的市場銷售情況將直接決定農(nóng)業(yè)利用項(xiàng)目實(shí)施的最終結(jié)果。

該項(xiàng)目所在地的荊州市目前總綠化面積約1649公頃，2011～2012兩年為創(chuàng)建國家級(jí)園林綠化城市，荊州市還必須要增加園林綠化面積700公頃。以此計(jì)算，荊州市每年需要綠化營養(yǎng)土約30萬噸。荊州市目前種植棉花約150萬畝，根據(jù)市場調(diào)查，每畝棉花地除使用其它種類肥料外，還需使用有機(jī)營養(yǎng)土500～700公斤，總計(jì)使用量75萬～105萬噸。由于荊州市本身就具備有較大的市場容量，因此該項(xiàng)目附加產(chǎn)品的銷售風(fēng)險(xiǎn)就可以控制在較低水平，從而使整個(gè)項(xiàng)目的市場風(fēng)險(xiǎn)較低。

2.4 污泥處置費(fèi)用構(gòu)成及來源

該項(xiàng)目污泥處置的主要費(fèi)用由電費(fèi)、人工費(fèi)、藥物費(fèi)、秸稈運(yùn)輸收集費(fèi)和固定資產(chǎn)折舊費(fèi)等構(gòu)成，折合每噸污泥處置總成本近200元。

荊州市污泥無害化處置項(xiàng)目采取農(nóng)業(yè)利用工藝，每噸污泥能制成0.47噸營養(yǎng)土，根據(jù)襄陽、荊門等地的運(yùn)營實(shí)踐，目前湖北省的營養(yǎng)土銷售價(jià)格在每噸300元左右，即每噸污泥形成的營養(yǎng)土能得到約141元的銷售收入，加上污泥運(yùn)費(fèi)和項(xiàng)目公司的合理利潤，每噸污泥還需要政府支付污泥處置服務(wù)費(fèi)110元左右。

目前國內(nèi)各地的污泥處置費(fèi)一般都是通過征收污水處理費(fèi)的形式獲取。以荊州市每天處理污泥60噸計(jì)，農(nóng)業(yè)利用工藝每天的處理費(fèi)用約為6600元，目前荊州市污水處理量為每天18萬噸，因此荊州市污泥土地利用處置費(fèi)用折算成的污水處理費(fèi)約為0.037元/噸。

2.5 項(xiàng)目采取BOT方式進(jìn)行融資的優(yōu)勢

污泥處置項(xiàng)目采取BOT方式融資的現(xiàn)在還比較少，大多數(shù)地區(qū)的污泥處置項(xiàng)目是地方政府投資或者是直接選定一家投資人投資。采取BOT方式進(jìn)行融資，一方面可以選擇更專業(yè)的投資人，引入專業(yè)化管理，一方面可以將污泥處置費(fèi)用控制在比較低的水平。對于市政公用事業(yè)，采取BOT方式是較好的融資方式，值得推廣。

3 該項(xiàng)目對國內(nèi)污泥處置項(xiàng)目的示范作用和意義

目前整個(gè)湖北省共有128座污水處理廠，污水處理能力為574萬噸/日，日均處理污水量約為436萬噸，日均產(chǎn)生污泥約為1300噸，而現(xiàn)有的污泥處置場投入運(yùn)行的有宜都和荊門兩座，日均處理污泥不到100噸。因此湖北全省每天均有大量的污泥亟待處理，污泥無害化處置任務(wù)迫在眉睫。荊州市城區(qū)污水處理廠污泥無害化處置BOT項(xiàng)目，在技術(shù)選型、融資模式和項(xiàng)目運(yùn)作方面都有很強(qiáng)的典型性和示范作用。該項(xiàng)目采取的農(nóng)業(yè)利用處理污泥的工藝，符合《國家城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置污染防治最佳可行技術(shù)指南（試行）》中的技術(shù)工藝選型要求，是有效緩解荊州市區(qū)污泥堆積的一條有效途徑。

隨著城市污水處理事業(yè)的發(fā)展，作為污水處理過程的伴生物的污泥也日益增加，污泥的處置問題在城市污水處理中占有的位置將日益突出。城市污水處理廠污泥的處置方法應(yīng)從社會(huì)、 經(jīng)濟(jì)、 環(huán)境三方面著手考慮。污泥作為有價(jià)值的資源，將其進(jìn)行無害化、資源化處理，既可減少對生態(tài)環(huán)境的破壞，又具有社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益，有利于社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。針對這一問題，不同地區(qū)的解決方法不盡相同，因地制宜應(yīng)該是污泥處理處置方式選擇的基本思路和原則。

我國地域遼闊，不同地區(qū)的自然環(huán)境、人文環(huán)境、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平都不同，各地區(qū)應(yīng)從自身特點(diǎn)出發(fā)，采取適宜的技術(shù)路線。從荊州市的實(shí)際情況來看，走資源化利用道路，采取土地利用方式處置污泥是最為現(xiàn)實(shí)可行的。對于全國大部分地區(qū)特別是中西部地區(qū)而言，荊州市污泥無害化處置BOT項(xiàng)目的各方面經(jīng)驗(yàn)都具有較強(qiáng)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