動物濕化污水傳統與深度處理的運行經濟分析

蔣微微

（上海市動物無害化處理中心 上海 201415）

引言

自2013年上半年連續發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，社會各界也十分關注隨意拋棄病死動物所帶來的公共衛生安全和環境問題，及非法制售病死豬流入食物鏈的危害性。國務院明確要求抓緊建立病死畜禽無害化處理工作機制，農業部自2013年開始就建立病死畜禽無害化處理長效機制試點工作進行了動員部署，將全國19個省市區212個縣市納入試點范圍，并發布了《病死動物無害化處理技術規范》[1]。無害化處理的其中一種方式化制法，因其產物具有可資源化利用而使得全國多地建設使用，但由于這項工作在我國起步較晚，該方法產生的大量高油脂、高有機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。在傳統污水處理的工藝上進行可行的深度處理，使得濕化法處理動物有了可持續發展的道路。

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生高油脂、高有機物污水，對傳統污水處理工藝和增加深度處理后的運行經濟分析，包括從總成本、運行成本及污染當量進行計算分析，（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成本耗費的平均水平。設備折舊使用年限平均法，年限平均法又稱直線法，是將固定資產的應計折舊額均衡地分攤到固定資產預計使用壽命內的一種方法，采用這種方法計算的每期折舊額均是等額的）[2]~[4]。通過運行成本經濟效果分析，得出可行的工作實踐路徑。

1 現有污水處理設施運行及排放情況

現有污水處理主要工藝為油水分離+水解+厭氧，設施設備總投入為300萬元。每天動物濕化產生約11噸左右的廢水，其中進入污水處理系統處理為9噸，現有污水處理系統處理該廢水時，各設施設備開啟總平均功率15KW，按照8小時處理時間計算，運行電費按100元/天計；絮凝工藝使用的藥劑量根據前期工程實際統計計算，絮凝藥劑費用為20元/天；污泥處理費平均每天產生1噸約20元（與灰渣等固體廢棄物一同處理）；每天運行費共140元，年運行300天。

1.1 排放稀釋水量

由于廢水處理后各污染物指標還未達到排污納管標準，故將中心的地面、車輛和設施設備的沖洗污水與系統出水進行混合稀釋后排放。沖洗水污染物指標相對穩定，以COD值計算，經實驗室測得COD平均150mg/l左右。現有污水處理設施處理后出水水質見表1。

表1 廢水處理系統處理后的主要污染物指標

以COD進行計算所需稀釋水量：

設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，遠不能滿足納管排放要求，需增加自來水稀釋。

需要經自來水稀釋的水量，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：

所需自來水水量為31.90m3，按照上海自來水費3.04元/m3和污水排放代征處理費2.18元/m3計算，每天處理9噸廢水需額外支出費用為：

1.2 年設施折舊費

設備年折舊額=固定資產原價（l-預計凈殘值率為5%）/預計使用壽命（年）=300萬元（1-5%）/5年=57000元。

1.3 運行成本

運行費用由藥劑費、人工費、電費、污泥處置費、污水出水排放費幾項組成，按年運行300天計算。

運行成本=（藥劑費+人工費+電費+污泥處置費+污水出水排放費）/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，運行成本合計為：

1.4 年實際運行費用

（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，年實際運行費用合計為：

2 深度凈化處理設施運行及排放情況

根據上述內容，在現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、過濾裝置等設備，計22萬，設備總投入為322萬元。每天處理總功率增加2.9KW/h，運行電費約增加20元/天，為120元/天，絮凝藥劑使用量根據第五章實際使用量計算，與現有工藝合計使用藥劑費為40元/天，按每天處理9噸計，每天運行費共165元。

2.1 排放稀釋水量

由于廢水處理后各污染物指標還未達到排污納管標準，故將中心的地面、車輛和設施設備的沖洗污水與系統出水進行混合稀釋后排放。沖洗水污染物指標相對穩定，以COD值計算，經實驗室測得COD平均150mg/l左右，深度凈化出水水質見表5-3。以COD進行計算所需稀釋水量：

設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 污染當量=2099mg/l×9m3=18.89kg

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 年設施折舊費

設備年折舊額=固定資產原價（l-預計凈殘值率為5%）/預計使用壽命（年）=322萬元（1-5%）/5年=61180元/年。

2.3 運行成本

運行費用組成與6.1.2相同。

運行成本=（藥劑費+人工費+電費+污泥處置費+污水出水排放費）/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 年實際運行費用

（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，2010-2012年間，主要以外運至污水處理廠的方式處理該廢水。外運一噸的污水費用為500元/噸，按現有先破碎再蒸煮的工藝，每天產生約11噸廢水，按年運行300天計，運行費為5500元/天、1650000元/年。二是現有污水處理設施。四是新增深度凈化處理設施。根據實際運行情況進行對比分析，如表2和圖1：

表2 運行經濟情況對比

圖1 現有污水處理設施與深度凈化處理成本對比圖

通過運行經濟分析得出，一是現有污水處理設施運行與外運廢水相比費用上節省非常大，通過污水處理系統的方式處理濕化廢水較為科學，且處理后產生的油脂和沼氣資源化利用可產生經濟效益（以達標排放為宗旨，未進行資源化經濟效益分析）；二是現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，節省了自來水使用費用，運行費明顯較少，且具有可持續性。

結語

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，排放污染物指標是否能夠滿足納管排放要求是關鍵因素，通過廢水三種處理方式的總成本和運行成本分析，深度凈化處理更符合中心實際情況，且具有可持續運行的可能性。通過深度處理，最終出水水質進一步提高，雖然仍未達到排污納管標準，只將廠區內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要求，實現了濕化流水線產生廢水的科學有效處理。