污水处理厂为什么开始“喝啤酒、吃淀粉”了?

发布日期:2022-05-05 11:15    点击次数:96

上游啤酒厂产生的高浓度废水,可“变废为宝”,作为下游污水处理厂的原料,不过二者需要先达成合约。(农健/图)

污水处理厂到底能不能“喝啤酒”?一张罚单最近引发关注。

2022年4月2日,山东聊城生态环境局公布了2022年的第一张行政处罚决定书,华润雪花啤酒(聊城)有限公司因废水化学需氧量(COD)超标被处罚。但该公司辩称,企业排出的高浓度有机废水可“变废为宝”,作为优质的污水处理原料。

COD(Chemical Oxygen Demand)是一项综合性水质指标,通过实验测得。就像人体检测时的血脂,COD越高,常代表水体有机物的污染越严重,越容易发黑发臭。

企业的说法并非无凭无据,一年多以前,的确有污水处理厂开始“喝”上了啤酒,不久后,它们还将“吃”上淀粉、酵母、柠檬酸等食品。

2021年初,啤酒、白酒的工业污染物排放标准修改;同年年底,淀粉、酵母、柠檬酸的工业污染物排放标准修改也向社会征求意见。几个行业标准的修改思路都是:允许生产企业与下游污水处理厂自行协商COD等水污染物排放浓度限值。

背后的原理是,上述几个行业的生产废水不含有毒有害物质,且有机质含量高,可作为污水处理厂净水所需的优质碳源。不过,上游企业和下游污水处理厂要事先达成合约。

污水行业的其他政策标准近年来也在调整,并呈现出“放松”的趋势。清华大学环境学院教授王凯军认为,一系列的政策调整,并不意味着放松了对水质的要求,而是在逐步解决历史遗留问题,完善标准体系。

啤酒废水确可“变废为宝”,但需有合约

聊城生态环境局的罚单显示,1月17日,华润雪花啤酒(聊城)有限公司外排废水COD浓度为591mg/L,超过排污许可证规定的浓度以及《啤酒工业污染物排放标准》(GB19821-2005)要求的500mg/L。

3月21日,行政处罚告知书送达啤酒厂,第二天,公司申辩“高浓度有机废水可‘变废为宝’”且“外排废水超标属于偶发性”,公司属于中央企业上市公司,“如果出现处罚将严重影响集团运行,且十几年来从来没有出现外排废水超标现象,属于初犯。特申请免予处罚或减轻处罚。”

但一周后,聊城市生态环境局经集体审议,认为申辩理由不成立,未予采纳,决定罚款24万元。

事实上,生产啤酒的高浓度有机废水的确可以“变废为宝”。

2021年初,生态环境部与国家市场监督管理总局联合发布了《啤酒工业污染物排放标准》《发酵酒精和白酒工业水污染物排放标准》修改单,规定:允许酒类制造企业与下游污水处理厂通过签订具有法律效力的书面合同,共同约定水污染物排放浓度限值,并作为环境监督执法的依据。

但是,企业和下游污水处理厂必须通过签订合同来使“变废为宝”程序合法。

4月19日,聊城市生态环境局执法支队一位工作人员告诉南方周末记者,处罚的主要原因正是该啤酒厂未与下游污水处理厂签订具有法律效力的书面合同,未共同约定水污染物排放浓度限值。

截至发稿,华润雪花啤酒(聊城)有限公司未对南方周末记者的采访作出答复。

协商排污,污水厂、啤酒厂都省钱

虽然有啤酒厂吃了罚单,但高浓度啤酒有机废水“变废为宝”的故事,在山东省已有先例。

2021年5月,青岛啤酒一厂、三厂和四厂与下游的3家污水处理厂签订协议,约定废水排放浓度的限值,啤酒废水在啤酒厂内经过简单预处理后,即可直排进入市政污水处理厂进一步处理,双方共享啤酒废水在线监测数据。

青岛啤酒生产技术管理总部环保专员杨巧华对南方周末记者介绍,啤酒厂与污水处理厂协议规定的排放情形有两种,A方案较松,在啤酒厂内经过调节池处理后排至管网,COD浓度限值为2000-3000mg/L;B方案较严,在啤酒厂内经过后续的厌氧处置后排至管网,COD浓度限值为600mg/L左右。

查看啤酒瓶身的配料表,主要有水、麦芽、啤酒花、酵母等,所以啤酒也被称为“液体面包”,废水中富含有机物, 济南威力机器有限公司而这,正是污水处理厂所缺乏的原料。

城镇污水处理厂常用工艺为活性污泥法,靠微生物来“吃掉”污染物,达到净水目的。污水中含有碳元素且能被微生物生长繁殖所利用的营养物质统称为碳源,缺少碳源,微生物就会“吃不饱”,有的污水处理厂还需要外购乙酸钠等化学碳源。

除提供浓度较高的COD作为碳源外,啤酒厂还会喂给污水处理厂另一类副产物——糖化热凝固物。

啤酒的生产工序中还会产生糖化热凝固物——含有较高浓度的蛋白质、脂肪、纤维、碳水化合物等有机成分,“就像煮稀饭时上面的一层白色米糊。”杨巧华解释。一般啤酒生产废水的COD在2000mg/L左右,而糖化热凝固物的COD浓度高达20000-30000mg/L。这些糖化热凝固物由罐车运往污水处理厂,直接作为碳源投加到污水处理设施中。

李村河污水处理厂与青岛啤酒签订了协同处理协议,该污水处理厂原厂长、青岛水务集团有限公司环境能源安全生产运营部部长顾瑞环告诉南方周末记者,糖化热凝固物需要在污水处理中不断循环,才能完全分解,不像乙酸钠等化学物质,投加进去后就能立马生效。从处理效率看,约十几吨糖化热凝固物才相当于一吨乙酸钠。

不过,有了糖化热凝固物,李村河污水处理厂还是需要另购乙酸钠,但数量比之前少了,节省许多成本。

顾瑞环算了笔账:购买碳源是城镇污水处理厂的最大支出之一,乙酸钠最便宜时约1000元/吨,最近又涨价到约1800元/吨。2021年,接收啤酒厂的污水后,碳源减量1236.44吨,节省了约253.22万元。

酒企也省了费用。此前,啤酒厂需要花费不少力气将COD浓度处理到500mg/L后,才能排入污水处理厂。杨巧华称,截至2022年1月,青岛啤酒已有位于9省的18家啤酒厂与污水处理厂签订了污水协商限制排放协议。2021年,18家酒厂累计节约电费146万元、机物料费150万元、污泥处置费95万元。

污水处理厂将尝试更多“饮料”

继迷上了“喝酒”后,污水处理厂还可能会尝试更多“饮料”。

这些“饮料”产自淀粉、酵母、柠檬酸等生产后排放的废水,它们都属于食品行业。2021年底,三个行业的水污染物排放标准修订面向社会征求意见。与啤酒和白酒的标准修改思路类似,上游企业可以排放多少浓度的污水,可以与下游污水处理厂自行协商,未协商的仍执行原标准。

柠檬酸是一种酸味调节剂,广泛应用于饮料、糖果、肥皂、化妆品中。目前全世界柠檬酸总生产能力接近190万吨/年,主要产于中国,2019年产量达139万吨,其中近70%用于出口。同样,中国也是淀粉、酵母的生产和消费大国。

与酒厂类似,这三个行业的污水也饱含有机质,并无有毒有害物质。

来自中国环境科学研究院的刘琰是牵头修改标准的负责人之一,她告诉南方周末记者,三个行业以玉米、马铃薯、蜜糖等为生产原料,在加工过程中,大量有机质会溶解在水中,“废水污染物削减率要达到90%以上才能达到现行排放标准”。

三个行业的标准调整也是为了企业与污水处理厂双赢。刘琰举了淀粉行业的例子,环科院工作人员对西北一家年产10万吨的淀粉企业和下游污水处理厂进行核算,当COD间排限值由现行标准中规定的300mg/L调整为协商限值2000mg/L时,企业将节省处理成本约600万-800万元/年,同时污水厂将节约碳源购买成本约51.3万元/年。

无论是酒类,还是淀粉等三个行业,修改后的标准都没有“一刀切”,对污染物协商限值设定一个“帽子”,要求不允许超过某值。刘琰解释,各家企业、污水处理厂的情况差别较大,产排污水平、处理能力等各不相同,应该给它们留出充分的自主评估决策空间,由上下游企业综合考虑自己的排放特征、处理能力、管网条件等多种因素,因地制宜。

对监管部门带来了挑战

看上去双赢的上下游协商并非一帆风顺。

青岛啤酒在全国20个省(直辖市、自治区)有六十多家啤酒生产企业,尚未都协商成功。“推动不是那么容易,要是都顺利的话,2021年全国酒厂就都推完了。”杨巧华坦言,“首先污水处理厂硬件要能满足,污水处理厂同意了,环保部门还得同意,水务部门也得同意,主管部门都同意了以后,还要变更排污许可。”

生产企业排放的高限值废水,若超出污水处理厂接收能力,或企业排放超出协商限值,可能对污水处理厂造成冲击甚至不达标等风险。杨巧华解释,之所以合同中还有B方案——约定COD浓度限值为600mg/L左右的经厌氧处理后排放情形,是因为有的污水处理厂几乎满负荷运转,不一定能适应高浓度进水;也不是所有污水处理厂都缺碳源。

“青岛啤酒排放的高浓度废水跟市政污水混合,对我们的进水工艺和微生物等是有冲击的,所以青岛啤酒直排的那一部分污水造成我们的处理成本增加,是需要适当补偿的,不是免费的。”顾瑞环说。

上下游如此协商,也对监管部门带来了挑战。刘琰表示,为保证监管有效,一方面要加强监测数据共享,企业自行监测数据应当及时共享至生态环境主管部门和公共污水处理系统运营单位;另一方面,上下游协商的中间排放限值应落实到企业的排污许可证中。针对可能超出协商限值的情况,污水处理厂应提前制定应对预案。

目前淀粉、柠檬酸、酵母三个行业的标准修订单已征求意见完毕,一类有代表性的意见提出,现有企业排污许可证规定的内容与新标准不一致的,应当在新标准规定生效的时限前变更排污许可证。刘琰介绍,该意见已被采纳,将在标准中列出相关规定。

完善污水标准中的历史遗留问题

类似于“喝啤酒”“吃淀粉”的上下游协商,其他的污水排放标准也在“松绑”。

王凯军回忆,早期标准过严,是因为在标准设立之初,重在“立”,很多好的思路,没有顾及到。比如,当初啤酒等标准在制定时,就设计了两种类型标准,一个是排放标准,另一个是厂内标准,但因为20年前我国城镇污水处理厂普遍建设不足,污水处理率较低,所以要求工业废水必须达标排放。如今城镇污水处理率提高后,工业和城市污水处理厂就可以作为一个共同的体系统筹考虑了。

污水处理厂还一度面临过度提标的加严问题。例如,2020年,河南省新郑市要求污水处理厂入河水质要达到地表水III类标准,相当于饮用水的标准,曾引起巨大争议。2022年3月底,生态环境部、住建部、国家发改委、水利部等4部委印发的《深入打好城市黑臭水体治理攻坚战实施方案》提到,“不应盲目提高污水处理厂出水标准”。

2022年1月,《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)(征求意见稿)中,增加了“一次监测最高允许排放浓度”(瞬时值)标准,COD的瞬时值标准为75mg/L,较50mg/L的日均值标准宽松了不少。

王凯军认为,此前没有提出瞬时值的标准,是由于监管部门的执法能力不足,无法在一个污水处理厂蹲守24小时,每隔2小时取样,实际执法中用瞬时值代替了日平均值。且生态环境部还在不同文件、通知中规定,认同瞬时值可以代替日平均值。此次新增瞬时值的规定,实际上使标准更加科学,并不意味着放松。

再如,2022年2月,国家发改委、生态环境部等4部委发文,探索推动标准很严格的渗滤液,与污水协同处理。这是因为垃圾填埋场一般建在城市郊区,远离污水管网,为应对渗滤液排放到环境中,所以制定了严格的标准。如今,推动渗滤液与污水处理衔接,也是对标准的补充和完善。

“近年来,城镇污水处理厂和污水管网的基础设施短板逐步补齐,监管部门的执法能力不断进步,以及环境标准的‘四梁八柱’已经建成,使我们有条件完善这些历史遗留问题。”王凯军说。

南方周末记者 林方舟

AAB