王凱軍：高耗能污水處理不可持續
- 資料圖：污水處理。
【財新網】（記者 劉虹橋）
王凱軍是在6月20日舉行的“2014（第八屆）環境技術產業論壇”上發表上述觀點的。
據王凱軍介紹，國內污水處理目前仍以活性污泥法為主，沿襲的仍是國外六七十年代工藝路線，技術發展幾乎停滯，污水處理廠的資源回收幾近空白。
王凱軍認為，中國污水處理廠多以高能耗換取水質改善。2011年，中國污水處理廠的總電耗也已達到100億千瓦時。
他還引述中國工程院院士錢易的觀點稱，“以活性污泥法為核心的城市廢水處理廠是排放二氧化碳的大戶之一”。
于1912年發明的“活性污泥法”及其衍生改良工藝是目前使用最廣泛的污水處理技術之一。通過曝氣、沉淀等工藝，污水中的許多污染物與活性污泥結合，污水得以凈化。作為污水處理的副產品，對這些飽含污染物的污泥進行無害化處理已成為污水處理行業的新方向。
王凱軍介紹說，百年間，污水處理技術的發展隨著治理重點的變化一直發生著改變。18世紀因傳染病盛行，控制病原體、去除細菌是污水處理的主要需求。進入20世紀初，隨著城市聚集，去除有機污染物成為新的需求。20世紀后半期，水體富營養化嚴重，脫氨除磷成為主要問題。
王凱軍認為，中國污水處理廠存在的諸多問題，不僅與可持續發展理念相悖，也不符合國際趨勢。目前，荷蘭、新加坡等國已提出一些新型污水處理技術和建廠理念，趨勢是將污水處理廠從能量消耗大戶轉變為能量凈產出設施。
“國際污水處理技術發展的趨勢和方向是，從污水中發現價值，創造正資產。開闊起來是追求極限水質、重視資源和能源的回收、重視設施的環境價值。”王凱軍說。
2014年初，包括王凱軍在內的六名國內頂級水環境專家自發組織，提出“建設面向未來的中國污水處理概念廠”。根據他們的設想，概念廠需要實現“水質可持續、能源回收、資源循環、環境友好”四個目標；在現有能耗基礎上節能50%以上；在有適度外源有機廢物協同處理的情況下，做到零能耗。
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王凱軍：污泥厭氧消化叫好不叫座 前途未卜
2011年09月16日15:34中國固廢網
為推進江蘇省城鎮污水處理廠污泥處理處置工作，省住房和城鄉建設廳決定設立“江蘇省城鎮污水處理廠污泥處理處置技術政策研究”科研項目。本項目由四個課題組成，分別為污泥處理處置現狀調查、污泥減容減量化研究、新技術（設備）適用性研究、并最終形成江蘇省污泥處理處置使用技術研究報告和技術指南。
該項目匯集了各參加單位的數十種技術，體現了技術的多樣性。污泥處理處置技術大致分為污泥厭氧消化新技術、干化焚燒及熱解為主的污泥熱處理技術、動態好氧堆肥技術、加鈣穩定干化+建材利用。
王凱軍認為，污泥厭氧消化技術自我國前途未卜，目前在我國確實叫好不叫座。而干化焚燒及熱解為主的污泥熱處理技術有望形成具有適用性的技術路線，但對于污泥摻燒和混燒技術應該謹慎評價。王凱軍指出污泥深度脫水技術的定位問題值得思考，是中國過度性、應急性的技術，還是具有自主知識產權的創造發明。
王凱軍指出了幾條有望形成污泥處理處置適用型技術路線：
一是以生物菌污泥源頭減量為主的污泥處理處置技術路線。
二是以噴霧干燥－焚燒等為主的環境友好型污泥熱處理技術路線以厭氧消化。
三是建材利用為主的污泥低碳處理區域解決方案。
四是以土地利用為主的循環經濟型污泥好氧發酵技術路線。
污泥脫水干化處理是應急和階段性技術
2010/9/15/10 來源：中國固廢網
在由中國水網、上海市政工程設計研究總院、城投污水、上海市城市排水有限公司和中國科學技術協會主辦的“2010上海（第二屆）水業熱點論壇”上，專家公布了“2010年度污泥處理處置十大推薦案例”和“2010年度污泥處理處置特別關注案例”評選結果。
清華大學環境科學與工程系教授王凱軍對污泥脫水、干化處理處置案例進行的評點。
王凱軍介紹說，污泥干化、調理、脫水都屬于污泥減容減量范疇，它是污泥厭氧消化、好氧發酵、焚燒等主流污泥處理技術的基礎。如果污泥減容減量工作做得好，后續處理費用都會降低。
北京小紅門污水處理廠污泥石灰處理工程采用的污泥處理工藝是石灰干化法，經過專家組討論，認為這項技術只是一個應急性和階段性的應用技術。五、六十年代時，在日本、歐美等國污泥石灰干化法應用較多，八十年代后就逐漸不用了，這或許是一個長遠的發展趨勢。從碳減排角度來看，石灰在建筑行業中也是能耗較高的。
上海嘉定污水處理生化污泥石灰穩定處理項目中，技術系統的完整性及設備規范性是非常有代表性的，但遺憾的是該項目處在一個瓶頸狀態。北京小紅門污水處理廠污泥石灰處理工程今年5月剛投入運行，運行也非常有特點，因為石灰干化后是為后續水泥應用做準備的，解決了后續資源化的銜接問題。但由于該項目運行時間較短，被評為“2010年度污泥處理處置特別關注案例”。不過，該項目可以作為下次案例評選考察的目標。而北京市方莊污水處理廠污泥干化工程在08年北京奧運會時，對北京污泥處理處置起了很大作用，之后也一直穩定運行，因此被評為“2010年度污泥處理處置十大推薦案例”。
此外，在征集的案例中還有一些項目采用的是污泥半干化技術。北京市清河污水處理廠污泥干化技術應用燃氣作為能源，不符合國家污泥處理處置的技術政策，因為我們提倡采用余熱、廢熱，不鼓勵采用一次優質能源。
北京肖家河污水處理廠污泥電滲透脫水工程，是仿照韓國開發的污泥脫水技術，這是比較好的污泥減容減量技術，專家對該技術寄予厚望，希望該工程能夠在近期內投入生產。因此被評為“2010年度污泥處理處置特別關注案例”。
廈門城市污泥深度脫水處理和資源化處置利用案例中，采用的是深度脫水處理技術。該技術現在應用較多，是通過添加化學藥劑來達到深度脫水的效果。該項目運行穩定，經深度脫水后的污泥可采用土地利用、工程制磚、焚燒、填埋等方式來處置，實現了資源化利用，故被評為“2010年度污泥處理處置十大推薦案例”。
王凱軍最后對這些污泥深度脫水、干化處理技術做了總結：
第一、目前各種污泥深度脫水工藝、石灰干化工藝應用較多，但從國際發展態勢來看，這些技術只是應急性和階段性的應用技術，不是非常正規。隨著污泥處理處置技術規范的完善，這些技術很可能會被淘汰，希望相關的廠家對這方面能多關注。
第二、大家往往希望污泥經過深度脫水和干化后，可作為后續工藝的原料。比如，有人認為污泥經深度脫水后可以賣給水泥廠作原料，懷著這個想法來開發技術產品，成本往往較高。但還存在一個供求關系的問題，有可能生產出來的污泥需要付錢才能進行處置。因此，在選擇污泥處理技術時還需要跟后續的處置方法密切結合。
王凱軍談污泥技術政策出臺始末與意義
近日，《城鎮污水處理廠污泥處理處置及污染防治技術政策（試行）》（下稱文件）發布了，許多業內人士對此感到欣喜，說它是“千呼萬喚始出來”。中國固廢網就這個技術政策及污泥處理的一些問題采訪了該文件的主要起草人之一——清華大學環境系王凱軍教授，他向水網記者介紹了文件出臺的背景、隨后在執行中的監管、我國污泥處理的技術現狀等。
誰在決定污泥處理處置的技術政策
“九五”末期，國家已開始意識到污泥問題，認為污泥處理處置政策非常重要。大約在“十五”期間，科技部向建設部下達了編寫污泥政策的任務，主要負責的機構是北京城市排水集團有限責任公司和環保方面的華南環境科學研究所；另一方面，國家發改委對污泥也非常重視，委托王凱軍當時所在的北京市環境保護科學研究院做了一個污泥技術政策和產業政策的課題，并形成了科研成果。除此之外，還有第三方力量在編寫污泥方面的政策。
王凱軍教授說，在五、六年前，已經有政府部門、專家等開始推進污泥政策的制定，因為時機不成熟，或者說認識不是非常清楚，所以，著手這項工作的幾個部門——建設部、環保部（當時是國家環保總局）、國家發改委——當時都沒有出臺污泥技術政策的文件。但是，三個部門編寫污泥技術政策的工作沒有停止，幾年前就已經編寫完成了。
到了2008年8月份，王凱軍等受環保部委托起草的污泥技術政策即進行了一次意見征集，與此同時，建設部也在委托上海市政工程設計研究總院進行相關的研究。兩個征求意見稿先后發布，環保部和建設部發現是同一問題后，開始協調，希望通過商討共同發布一個文件。本著以事為先、顧全大局的方針，環保部同建設部一起開了幾次專家會議，把兩個文件合并成一個版本，終于使得污泥處理處置的技術政策順利頒布。
王凱軍說，經過這么長時間的準備和醞釀，《城鎮污水處理廠污泥處理處置及污染防治技術政策（試行）》的發布是水到渠成的事情。污泥是我國環境治理工作面臨的非常迫切的問題，文件的發布距離最初著手推進的時間已經相隔幾年，這里面既有時機問題，也有大家的觀點、認識問題。
“從出發點上來講，建設部和環保部都是為了解決污泥污染的問題，這是一致的，基本的思路應該也是一致的。但是，兩個版本的污泥政策在合并的過程中，由于部門分工不一樣，考慮的重點也不太一樣。”王凱軍評論道。建設部考慮的是污泥處理處置設施的建設、運行，所以側重點是建設和運行方面；而環保部是考慮污染控制的，在各個環節里頭，會注重如何控制污染。以后在政策的具體執行過程中，相應的部門也有自己不同的職能。
兩個部門合作出臺的污泥政策，也體現了各自的特點。比如從程序上，要求環評、審查前置，并且以前叫“污泥處理處置”的技術政策，現在叫“污泥處理處置和污染防治”的技術政策，這都體現了兩個部門的不同——處理處置是建設部關注的，污染防治則是環保部的職能。
當然，在一個文件里體現兩個部門的意志，也存在困難的地方，強調了某個方面，也許其他方面會有欠缺，好在這些不是不可調和的矛盾。說到監管問題，文件里寫明的責任主體是“國家和地方相關主管部門”，王凱軍說，從國家各部門的分工來講，從原則上來講，環境保護主管部門既不是環保部，也不是建設部，這是個廣義概念。在不同的領域，環境主管部門是不一樣的，比如在農業環境上，主管部門很可能是農業部。污泥處理的各個環節里頭，涉及到的主管部門也是不同的，所以把這個強調成環境主管部門。相應地，根據國務院的“三定”方針，各個部門履行自己的職責。但是，這個新近的污泥技術政策里并沒有明確地規定哪些是建設部的責任，哪些是環保部的責任，這樣太狹義了。
我國污泥處理處置技術現狀及走向
這個污泥政策的文件里規定：“污泥處理處置的目標是實現污泥的減量化、穩定化和無害化；鼓勵回收和利用污泥中的能源和資源。堅持在安全、環保和經濟的前提下實現污泥的處理處置和綜合利用，達到節能減排和發展循環經濟的目的。”我國目前的技術發展現狀如何，能夠實現這些目標嗎？
王凱軍說，在污泥的穩定化方面，我國以前的技術政策導向上走了很大彎路，與國際上通常、合理的做法有比較大的差距，沒有體現節能減排的觀念，主要一點是沒有使用厭氧消化技術。我國最早的技術政策確定10萬噸以上的污水處理廠要上厭氧，導致了10萬噸以下的項目普遍不上，目前10萬噸以上的項目也主要是北京和山東兩地有。厭氧消化技術是國際上的主流技術，在我們國家倒變成了“支流”。
那么一個項目上不上厭氧，到底有什么差別？王凱軍說，在我國，厭氧技術能夠滿足污水處理廠本身能耗的20%-30%。在國外，因為食品結構不一樣，能夠滿足50%以上。而如果采用好氧延時曝氣解決污泥問題的話，要比傳統的活性厭氧增加20%-30%的能耗，因為它要用氧去穩定污泥。這一進一出，能耗相差50%，這個就涉及到了運轉費用。但是我國目前一些做厭氧的技術、建設力量，使用的都還是30年前的概念，同樣的東西，在工業廢水方面能夠很便宜地做出來，到市政污水這里就需要很大的投資。目前國際上的厭氧技術發展迅速，設備、脫泥脫水藥量都已經發生很大的變化，操作也比以前簡化很多，而我國，卻連這個最基本的東西都放棄了。
這是在穩定化方面，而在污泥的資源化利用方面，各種探索都有，百花齊放，有了很多獨特的技術，基本能滿足要求。在干化和焚燒方面，我國的技術則大大落后，是剛剛起步。
文件中很重要的一點是把“減量化、穩定化和無害化”作為污泥處理處置的目標，沒有把“資源化”列入。王凱軍說，在資源化方面，專家們有比較統一的認識，即污泥首先是廢棄物，首先要解決它的安全處置問題。污泥作為一種物質，本身含有營養元素和營養物質，在能夠利用的情況下，可以優先利用，但是它的安全處置是首要任務。要知道，污泥并不是資源，它是含有營養物質，但是這個營養物質能夠利用的時候是資源，不能利用的時候，就不能說它是資源，這次是很明確了它的地位。
對于污泥處理處置的技術走向問題，王凱軍認為，下一步，污泥干化焚燒技術是研究的熱點。中國也完全有可能在現有的污泥干化技術的基礎上，發展出一些綜合的處理模式，比如污泥處理后煉制水泥，做燃料發電，焚燒余熱利用，走循環經濟的技術路線。
文件并非紙上談兵
很多專家評價文件是一個很好的污泥處理處置的技術政策，但是也有人認為，文件中的一些規定要求過高，如“城鎮污水處理廠新建、改建和擴建時，污泥處理處置設施應與污水處理設施同時規劃、同時建設、同時投入運行。”實現起來有困難。對此，王凱軍說：“我個人覺得沒有困難，在技術上、投資上，都沒有困難，包括在收費上也沒有障礙。”
王凱軍介紹，就大家都關心的收費問題上來說，國家發改委價格司早已明確“污水處理費應該包括污泥處理的費用”，不需要再出臺其他的政策。只是地方政府沒有理清這個責任，在審批、建設里，都把污泥處理處置做為污水處理廠建設的二期工程或者干脆不做打算。而從運行費用上說，采用現有的一些技術，其運行費用折合到污水處理費里的話是有限的，并不是想象中那么高——如果污水處理運行費用是0.6元，污泥處理費用0.1元就可以了，沒有太大的負擔。現在的問題是，因為大家都沒有做，所以對這個費用問題沒有概念。他強調說，污泥處理處置就是“為或不為”的問題。在政策導向上沒有問題，投資上也沒有想象中那么多。實際上，在這個文件出臺的過程中，“專家們考慮的東西很多，但是并沒有把目標設置得高到實際需求之外。”
這個文件真正落實還需要地方政府出臺一些措施，根據環保法，環境保護是地方政府的責任。污泥一定要做到安全處理處置，這是首要的一點，目前已明確各地政府是污泥安全處理的責任主體。至于今后的政策方向，建設投資方面、污泥的綜合利用、收費、價格補貼等等都會有相應配套的政策。
污泥的政策是一個系列的，王凱軍說，不同的國家政策解決不同的問題，此次這個文件是技術政策，定位是技術方向的引導和技術路線的選擇。在此基礎上，環保部也在對最佳可行技術征求意見。最佳可行技術的文件出臺后，就能夠使設計部門和建設部門的選擇有所依據。另外，還應該有工程技術規范。在這個技術政策之前，其實還應該有國家層面的標準。
污泥市場的形成具備了前提條件
“應該說，污泥處理處置方面，現在已經有一些機構和單位在做市場化的工作。”王凱軍說。他認為，污泥市場要形成，第一個要素是有足夠的量。在去年的污泥處理行業論壇上，環保部科技標準司司長趙英民指出，按照國家環保“十一五”規劃，及全國城鎮污水處理和再生利用設施建設的“十一五”規劃，2010年全國所有城市都要建設污水處理設施，城市污水處理率不低于70%，預計全國城市污水處理能力一天超過一億噸，如果按這個量算的話，每年污泥的產生量就會達到3000多萬噸。王凱軍說，3000萬噸左右的量，建設投資平均10萬元的話，那就需要上千億；污泥處理處置運營費用平均100元的話，每年這方面的費用需要30個億。當然，這是假定污泥全部處理得出的數據，百分百處理是不可能做到的，但是，即使只實現20%-30%的處理，運營費用也上千億，建設投資也需要幾十個億。這樣一個量，使污泥具備了市場化的前提。
另外，在污泥處理設施的建設、運行方面，現有的體制和國家的政策是鼓勵多元化的，文件里明確提出“建立多元化投資和運營機制，鼓勵通過特許經營等多種方式，引導社會資金參與污泥處理處置設施建設和運營。”接下來，各種配套政策完善的情況下，建設架構的進一步要求下，可能促進一大批項目上馬，這個自然使得污泥市場化具備全面啟動的條件。
最后，王凱軍對中國固廢網記者總結說，《城鎮污水處理廠污泥處理處置及污染防治技術政策（試行）》這個文件的出臺，是點了一把火，這把火是燒到爐子里了，燒到柴火上了，還是燒到其他什么地方了，這還要看其他的配套政策以及具體實施的情況。
王凱軍：專注成就事業
8月份的一個周末，即將畢業的碩士研究生閻中是在導師王凱軍的家里住的。
“王老師花了2個白天1個晚上集中指導畢業論文，師母給我們做飯。”閻中笑著說，論文已是五易其稿，畢業后他將成為導師的同事。
作為北京市環境保護科學研究院的總工程師，王凱軍是個大忙人。但是，他對學生的關心絲毫沒有減少，經常利用午休和周末時間“開小灶”。
這一點王凱軍秉承了自己的導師、第二代厭氧技術發明人lettinga教授的風格。1991年，他在荷蘭赫瓦寧根大學攻讀博士學位時，就經常被導師“請”到家里面授機宜。
在此之前，王凱軍已在北京市環境保護科學研究院獲得碩士學位，并留院工作了6年。那時，30出頭的王凱軍頭頂已經籠罩著不少光環。
1987年，他作為項目負責人，承擔了北京密云污水處理廠的技術設計工作。在國家“七五”攻關課題中，他是當時全國最年輕的課題負責人。
“那時對這個領域研究已經有了一定的認識，并且初步具備了通盤考慮、把握全局的能力。”王凱軍說，他在荷蘭學成后放棄了國外的工作機會，回國繼續水污染控制研究。
在“九五”、“十五”期間，他承擔了多項國家863、攻關課題，多項北京市科委重點研究任務，以及數十項科研咨詢、服務、設計任務。他對水解-好氧工藝理論、好氧和厭氧反應器理論和設計、活性污泥膨脹控制等研究有獨到的見解，還相繼開拓了城市污水污泥處理和處置、畜禽糞便厭氧消化和生物質氣化利用新的研究領域。
1999年，王凱軍成為研究院里最年輕的研究員。說起這些引人矚目的成績，王凱軍謙虛地說，他“只是比別人多了一份專注”。
王凱軍回憶說，他在攻讀碩士期間，就開始了“低濃度污水處理技術”課題的研究。畢業后，針對城市污水處理廠投資大、運行費用高等問題，他一直專注于該課題的研究開發，開發出具有我國自主知識產權的低能耗低投資的水解－好氧生物處理技術，并獲得國家發明專利。
1987年“城市污水水解-好氧生物處理研究”獲得了北京市科技進步一等獎，連續4年被國家環保局評為最佳實用技術。此后，他又投入了該技術的推廣示范工作，先后在北京、新疆、山東等地的城市污水廠和工業廢水處理廠中獲得應用，累計投資20億元，為國家節約了上億元的投資。
在王凱軍的一份履歷表中，記者注意到，他取得的7項專利都已轉讓，應用于我國多個領域的水污染控制中。
“與純粹的研究單位不同，我們更關注開發技術的可應用性，解決不同用戶的實際需求。”王凱軍說，他們是開發、研究、應用“一條龍”服務，也就是實驗室研發、中試驗證與示范工程“全過程都做”。
“九五”期間，他主持了高效厭氧和好氧單元反應器的設備化工作，取得近10項專利，3項科研成果獲得國家計委產業化國債資金的資助，建成示范工程近60項，總投資3億。課題組在淀粉廢水應用領域大量開展了第二代厭氧反應器的工程實踐。“這一工作的意義不僅僅在于應用本身，更為重要的是，它的應用為高效的顆粒污泥床厭氧反應器技術進一步發展提供了基礎。”
高效顆粒污泥床厭氧反應器正是“十五”863計劃的“高效厭氧生物反應器研制與應用”課題的研究成果。目前，這種厭氧反應器已在全國建成30多個示范工程，正成為我國厭氧生物處理技術的主流。
人物自述：多年來一直從事水污染控制的研究、開發和技術推廣工作。在科學研究上，開拓了水解－好氧生物處理技術、生物脫硫、畜禽糞便處理、污泥處理等領域，發表論文100多篇，出版專著十余部；在工程實踐上主持設計過多個城市污水和數十個工業廢水處理廠的設計工作，承擔了國家、地方和企業的研究和設計等項目數十項；獲國家、北京市和國家環保局科技進步一、二、三等獎十余項。
王凱軍，1960年5月生，山東人。北京市環境保護科學研究院總工程師，研究員。1994~1995年任荷蘭DHV工程咨詢公司北京代表處技術副經理。1999年作為高科技人才當選為北京市政協委員。長期從事水污染控制的研究、開發和技術推廣。1986年開發的水解-好氧生物處理工藝榮獲北京市科技進步一等獎和國家發明專利，連續4年被國家環保局評為最佳實用技術。主持設計了多個較大廢水重點治理工程。還主持國家“七五”、“八五”和“九五”攻關課題。共承擔了國家、地方和企業的研究和設計等項目27項。獲北京市、國家環保局、北京市管委和北京市環保局科技進步一、二、三等獎8次。并獨立編著中文專著和英文專著各1部，在國內外的會議和期刊上共發表50余篇論文，其中13篇為英文論文。 （科技日報）
附：
工作簡歷：
2000～至今 北京市環境保護科學研究院國家城市環境污染控制工程研究中心 總工程師
1995～1999 北京市環境保護科學研究院北京市水環境研究和設備中心 (副)總工程師 副主任
1994～1995年 荷蘭DHV工程咨詢公司 技術副經理
1991～1994年 荷蘭Wageningen農業大學環境技術系 訪問學者
1985～1991年 北京市環境保護科學研究院 工程師
1991－1994年 荷蘭Wageningen農業大學環境技術系 獲博士學位
1982～1985年 北京市環境保護科學研究院 獲碩士學位
1978～1982年 北京市建筑工程學院 獲學士學位
社會兼職及榮譽：
北京市政府第八屆顧問團顧問 1997 北京市
沼氣協會環境衛生委員會副主任委員 1997 中國沼氣學會
北京市政協第九屆委員會委員 1999 北京市
國家計劃發展委員會城市污水國產化專家組成員 1999 國家計委
北京市政協城鄉建設委員會委員 2000 北京市
中國環保產業協會水污染治理專業委員會主任委員 2001 中國環保產業協會
北京市科技大學兼職教授、博士導師 1998 北京科技大學
北京市礦業大學兼職教授、博士導師 1997 北京礦業大學
北京市建筑工程學院兼職教授 2000 北京市建筑工程學院
享受國務院政府津貼 1997 國務院
入選國家勞動人事部等七部委千百萬人才工程 1997 勞動人事部
當選北京市跨世紀人才工程 1998 北京市
北京市優秀知識分子 1995 北京市
當選北京市科技新星 1995 北京市科委
