自 2013 年上半年連續(xù)發(fā)生了黃浦江上游水域死豬漂浮事件和人感染 H7N9 流感疫情后,各級政府高度重視病死動物的無害化處理工作,社會各界也十分關(guān)注隨意拋棄病死動物所帶來的公共衛(wèi)生安全和環(huán)境問題,及非法制售病死豬流入食物鏈的危害性。國務(wù)院明確要求抓緊建立病死畜禽無害化處理工作機(jī)制,農(nóng)業(yè)部自 2013 年開始就建立病死畜禽無害化處理長效機(jī)制試點(diǎn)工作進(jìn)行了動員部署,將全國 19 個省市區(qū) 212 個縣市納入試點(diǎn)范圍,并發(fā)布了《病死動物無害化處理技術(shù)規(guī)范》。無害化處理的其中一種方式化制法,因其產(chǎn)物具有可資源化利用而使得全國多地建設(shè)使用,但由于這項工作在我國起步較晚,該方法產(chǎn)生的大量高油脂、高有機(jī)物的污水難以徹底處理,而使得化制法,尤其是化制法中的濕化工藝窮途末路。在傳統(tǒng)污水處理的工藝上進(jìn)行可行的深度處理,使得濕化法處理動物有了可持續(xù)發(fā)展的道路。
上海市動物無害化處理中心建有 1 條日處理量 25 噸的濕化處理流水線,無害化處理過程中產(chǎn)生高油脂、高有機(jī)物污水,對傳統(tǒng)污水處理工藝和增加深度處理后的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)分析,包括從總成本、運(yùn)行成本及污染當(dāng)量進(jìn)行計算分析,(總成本計算使用平均成本法,平均成本是指一定范圍和一定時期內(nèi)成本耗費(fèi)的平均水平。設(shè)備折舊使用年限平均法,年限平均法又稱直線法,是將固定資產(chǎn)的應(yīng)計折舊額均衡地分?jǐn)偟焦潭ㄙY產(chǎn)預(yù)計使用壽命內(nèi)的一種方法,采用這種方法計算的每期折舊額均是等額的)。通過運(yùn)行成本經(jīng)濟(jì)效果分析,得出可行的工作實踐路徑。
1 現(xiàn)有污水處理設(shè)施運(yùn)行及排放情況
現(xiàn)有污水處理主要工藝為油水分離+水解+厭氧,設(shè)施設(shè)備總投入為 300 萬元。每天動物濕化產(chǎn)生約 11 噸左右的廢水,其中進(jìn)入污水處理系統(tǒng)處理為 9 噸,現(xiàn)有污水處理系統(tǒng)處理該廢水時,各設(shè)施設(shè)備開啟總平均功率 15KW,按照 8 小時處理時間計算,運(yùn)行電費(fèi)按 100 元/天計;絮凝工藝使用的藥劑量根據(jù)前期工程實際統(tǒng)計計算,絮凝藥劑費(fèi)用為 20 元/天;污泥處理費(fèi)平均每天產(chǎn)生 1 噸約 20 元(與灰渣等固體廢棄物一同處理);每天運(yùn)行費(fèi)共 140 元,年運(yùn)行 300 天。
1.1 排放稀釋水量
由于廢水處理后各污染物指標(biāo)還未達(dá)到排污納管標(biāo)準(zhǔn),故將中心的地面、車輛和設(shè)施設(shè)備的沖洗污水與系統(tǒng)出水進(jìn)行混合稀釋后排放。沖洗水污染物指標(biāo)相對穩(wěn)定,以 COD 值計算,經(jīng)實驗室測得COD 平均 150mg/l 左右。現(xiàn)有污水處理設(shè)施處理后出水水質(zhì)見表 1。
表 1 廢水處理系統(tǒng)處理后的主要污染物指標(biāo)
設(shè)所需沖洗稀釋水量為 V1,總排放水量為 V2,9 噸廢水約為9m3、9000L,得出:
COD 污染當(dāng)量=3810mg/l×9m3=34.29kg
解方程:150mg/l×V1+34.29kg=500mg/l×V2
9+V1=V2
得出:V1= 84.86m3
V2= 9 m3+84.86 m3=93.86 m3
各類沖洗水每天約 40 噸,遠(yuǎn)不能滿足納管排放要求,需增加自來水稀釋。
需要經(jīng)自來水稀釋的水量,自來水 COD 濃度為 5mg/l,所需自來水稀釋水量為V1,總排放水量為 V2:
解方程:150mg/l×40m3+5mg/l×V1+34.29kg=500mg/l×V2
9+40+V1=V2
得出:V1= 31.90m3
V2= 9 m3+40 m3+31.90=80.9 m3
所需自來水水量為 31.90m3,按照上海自來水費(fèi) 3.04 元/m3和污水排放代征處理費(fèi) 2.18 元/m3 計算,每天處理 9 噸廢水需額外支出費(fèi)用為:
31.90 m3×(3.04 元/m3+2.18 元/m3)=166.52 元
1.1 年設(shè)施折舊費(fèi)
設(shè)備年折舊額=固定資產(chǎn)原價(l-預(yù)計凈殘值率為 5%)/預(yù)計使用壽命(年)=300 萬元(1-5%)/5 年= 57000 元。
1.2 運(yùn)行成本
運(yùn)行費(fèi)用由藥劑費(fèi)、人工費(fèi)、電費(fèi)、污泥處置費(fèi)、污水出水排放費(fèi)幾項組成,按年運(yùn)行 300 天計算。
運(yùn)行成本=(藥劑費(fèi)+人工費(fèi)+電費(fèi)+污泥處置費(fèi)+污水出水排放費(fèi))/年污水量=(20 元/天+ 0+100 元/天+20 元/噸×1+2.18 元/噸×9 噸)×300 天/9 噸/天×300 天=17.74 元/噸。
加上自來水稀釋成本,運(yùn)行成本合計為:
17.74 元/噸+166.52 元/9 噸=36.24 元/噸
1.1 年實際運(yùn)行費(fèi)用
(17.74 元/噸×300 天+57000 元/年)/9 噸/天×300 天=23.08
元/噸。
加上自來水稀釋成本,年實際運(yùn)行費(fèi)用合計為:
23.08 元/噸+166.52 元/9 噸=41.58 元/噸
2 深度凈化處理設(shè)施運(yùn)行及排放情況
根據(jù)上述內(nèi)容,在現(xiàn)有的污水處理工藝上增加了深度凈化處理工藝,增加了疊螺機(jī)、過濾裝置等設(shè)備,計 22 萬,設(shè)備總投入為 322 萬元。每天處理總功率增加 2.9KW/h,運(yùn)行電費(fèi)約增加20 元/天,為 120 元/天,絮凝藥劑使用量根據(jù)第五章實際使用量計算,與現(xiàn)有工藝合計使用藥劑費(fèi)為 40 元/天,按每天處理 9 噸計,每天運(yùn)行費(fèi)共 165 元。具體聯(lián)系污水寶或參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
2.1 排放稀釋水量
由于廢水處理后各污染物指標(biāo)還未達(dá)到排污納管標(biāo)準(zhǔn),故將中心的地面、車輛和設(shè)施設(shè)備的沖洗污水與系統(tǒng)出水進(jìn)行混合稀釋后排放。沖洗水污染物指標(biāo)相對穩(wěn)定,以 COD 值計算,經(jīng)實驗室測得COD 平均 150mg/l 左右,深度凈化出水水質(zhì)見表 5-3。以COD 進(jìn)行計算所需稀釋水量:
設(shè)所需沖洗稀釋水量為 V1,總排放水量為 V2,9 噸廢水約為9m3、9000L,得出:
COD 污染當(dāng)量=2099mg/l×9m3=18.89kg
解方程:150mg/l×V1+18.89kg=500mg/l×V2
9+V1=V2
得出:V1= 41.11m3
V2= 9 m3+41.11 m3=49.11 m3
各類沖洗水每天約 40 噸左右,混合后通過總排管排放,基本滿足納管排放要求。
2.2 年設(shè)施折舊費(fèi)
設(shè)備年折舊額=固定資產(chǎn)原價(l-預(yù)計凈殘值率為 5%)/預(yù)計使用壽命(年)=322 萬元(1-5%)/5 年= 61180 元/年。
2.3 運(yùn)行成本
運(yùn)行費(fèi)用組成與 6.1.2 相同。
運(yùn)行成本=(藥劑費(fèi)+人工費(fèi)+電費(fèi)+污泥處置費(fèi)+污水出水排放費(fèi))/年污水量=(40 元/天+ 0+120 元/天+20 元/噸×1+2.18 元/噸×9 噸)×300 天/9 噸/天×300 天=22.18 元/噸。
2.4 年實際運(yùn)行費(fèi)用
(22.18 元/噸×300 天+61180 元/年)/9 噸/天×300 天=25.12元/噸。
3 討論
上海市動物無害化處理中心廢水處理的三種方式:一是外運(yùn),2010-2012 年間,主要以外運(yùn)至污水處理廠的方式處理該廢水。外運(yùn)一噸的污水費(fèi)用為 500 元/噸,按現(xiàn)有先破碎再蒸煮的工藝,每天產(chǎn)生約 11 噸廢水,按年運(yùn)行 300 天計,運(yùn)行費(fèi)為 5500元/天、1650000 元/年。二是現(xiàn)有污水處理設(shè)施。四是新增深度凈化處理設(shè)施。根據(jù)實際運(yùn)行情況進(jìn)行對比分析,如表 2 和圖 1:
表 2 運(yùn)行經(jīng)濟(jì)情況對比
圖 1 現(xiàn)有污水處理設(shè)施與深度凈化處理成本對比圖
通過運(yùn)行經(jīng)濟(jì)分析得出,一是現(xiàn)有污水處理設(shè)施運(yùn)行與外運(yùn)廢水相比費(fèi)用上節(jié)省非常大,通過污水處理系統(tǒng)的方式處理濕化廢水較為科學(xué),且處理后產(chǎn)生的油脂和沼氣資源化利用可產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益(以達(dá)標(biāo)排放為宗旨,未進(jìn)行資源化經(jīng)濟(jì)效益分析);二是現(xiàn)有污水處理與深度凈化處理相比,雖然后者增加了少量投資,但無需增加大量自來水稀釋,節(jié)省了自來水使用費(fèi)用,運(yùn)行費(fèi)明顯較少,且具有可持續(xù)性。
結(jié)語
上海市動物無害處理中心的宗旨是將污水盡可能處理徹底, 排放污染物指標(biāo)是否能夠滿足納管排放要求是關(guān)鍵因素,通過廢水三種處理方式的總成本和運(yùn)行成本分析,深度凈化處理更符合中心實際情況, 且具有可持續(xù)運(yùn)行的可能性。通過深度處理,最終出水水質(zhì)進(jìn)一步提高,雖然仍未達(dá)到排污納管標(biāo)準(zhǔn),只將廠區(qū)內(nèi)各沖洗水納入混合一并排放,基本可以滿足納管排放的指標(biāo)要求,實現(xiàn)了濕化流水線產(chǎn)生廢水的科學(xué)有效處理。(來條:上海市動物無害化處理中心)