戴曉虎:污泥處理處置全鏈條技術(shù)現(xiàn)狀與需求分析 來(lái)源:中國(guó)給水排水
- 近年來(lái),隨著中國(guó)城鎮(zhèn)化水平不斷提高,污水處理設(shè)施建設(shè)得到快速發(fā)展,但污水處理后所產(chǎn)生的剩余污泥也隨之增多。由于污泥中含有大量有害病原菌、寄生蟲(chóng)卵、重金屬等,如果處理不當(dāng),就會(huì)給環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重二次污染。據(jù)統(tǒng)計(jì),截至2017年底,中國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠所產(chǎn)生的污泥量已突破5000萬(wàn)噸/年,其中有70%的污泥沒(méi)有得到妥善處理。大量濕污泥隨意外運(yùn)、簡(jiǎn)單填埋或堆放,致使許多城市被“毒泥圍城”,由此帶來(lái)的社會(huì)問(wèn)題也日益突出。目前全國(guó)各地的污泥處理設(shè)施尚不健全,已建成設(shè)施的處理水平良莠不齊。部分地區(qū)直接對(duì)污泥進(jìn)行脫水干化后堆肥或填埋,尚未對(duì)污染物、病原體和重金屬進(jìn)行處理,不僅可能造成巨大的生態(tài)污染破壞隱患,還可能在運(yùn)輸填埋過(guò)程中發(fā)生爆炸等事故。因此,假設(shè)對(duì)污泥采取無(wú)害化處理方式,根據(jù)目前平均市場(chǎng)價(jià)格和污水排放量,未來(lái)將產(chǎn)生600億的污泥處置設(shè)施建設(shè)投資。
2018年4月16日,河北省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳 李賢明 副廳長(zhǎng)、中國(guó)市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院有限公司 吳凡松總經(jīng)理等領(lǐng)導(dǎo)蒞臨本次污泥大會(huì)并致辭。
河北省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳 李賢明 副廳長(zhǎng)致辭
中國(guó)市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院有限公司 吳凡松總經(jīng)理致辭
800多名與會(huì)代表在會(huì)議期間緊張且愉快地進(jìn)行了學(xué)習(xí)交流,紛紛表示期盼著中國(guó)給水排水雜志社組織的下次會(huì)議的召開(kāi)。中國(guó)給水排水雜志社于2010年(第一屆:秦皇島)、2011年(第二屆:青島)、2012年(第三屆:大連)、2013年(第四屆:上海)、2014年(第五屆:長(zhǎng)沙)、2015年(第六屆:江蘇宜興)、2016年(第七屆:天津)、2017(第八屆:北京)年分別舉辦了第1—8屆污泥處理處置高級(jí)研討會(huì),此次是第九屆,在大家的關(guān)心和支持下,它已成為業(yè)內(nèi)影響力和規(guī)模最大的污泥處理處置行業(yè)會(huì)議。
4月18日,300多名與會(huì)代表參觀了保定市城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理中心工程和雄安新區(qū)千年秀林項(xiàng)目。
保定市城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理中心工程簡(jiǎn)介
01
項(xiàng)目概況
保定市城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理中心項(xiàng)目是亞行貸款白洋淀生態(tài)建設(shè)與環(huán)境綜合治理項(xiàng)目子項(xiàng)目之一,位于保定市溪源污水處理廠內(nèi),用于處理保定市魯崗污水處理廠、銀定莊污水處理廠和溪源污水處理廠三座污水處理廠產(chǎn)生的市政污泥。
本項(xiàng)目日處理市政污泥300噸(含水率80%),總投資1.39億元,采用“AAe高濃度高效率厭氧消化+板框脫水+沼氣提純”工藝,由中國(guó)市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院設(shè)計(jì),其核心技術(shù)設(shè)備AAe高濃度中溫厭氧消化成套技術(shù)系統(tǒng)設(shè)備由艾爾旺新能源環(huán)境有限公司提供并建設(shè)實(shí)施。
本項(xiàng)目于2016年開(kāi)工建設(shè),2017年主體工程完工,目前正在調(diào)試啟動(dòng)準(zhǔn)備階段,即將投入運(yùn)行。該項(xiàng)目的建成解決了困擾保定市污水廠運(yùn)行的一大難題,杜絕污泥廢棄造成的二次污染隱患,提取了污泥中的生物質(zhì)能并獲得新能源。促進(jìn)保定市“低碳、高端、協(xié)調(diào)、善美”的城市發(fā)展建設(shè),對(duì)我國(guó)污泥無(wú)害化處理資源化利用將起到良好的示范和推動(dòng)作用。
02
工藝技術(shù)特點(diǎn)
本項(xiàng)目采用“AAe高濃度高效率厭氧消化+板框脫水+沼氣提純”工藝。主要建設(shè)內(nèi)容包括污泥預(yù)處理車(chē)間、AAe組合式高濃度厭氧消化反應(yīng)器、排沙泵站、沼氣凈化車(chē)間、沼氣火炬、沼氣鍋爐房、消化液脫水車(chē)間、變電站、水源空調(diào)站、控制中心、化驗(yàn)室、后處理車(chē)間等。
污水處理廠產(chǎn)生的市政污泥300t/d(含水率80%)在接收及預(yù)處理系統(tǒng)進(jìn)行混合調(diào)配,使混合后的污泥含水率達(dá)到約90%(約600t/d)。在經(jīng)過(guò)均質(zhì)、增溫等預(yù)處理后滿足厭氧消化系統(tǒng)的進(jìn)料要求。經(jīng)物料泵送至AAe組合式高濃度厭氧消化反應(yīng)器。污泥經(jīng)過(guò)中溫厭氧消化處理后,每天產(chǎn)生沼氣約10000m³,沼氣經(jīng)過(guò)脫硫等凈化處理后送至沼氣利用系統(tǒng)。部分沼氣供給沼氣鍋爐用于厭氧消化系統(tǒng)過(guò)程用能,剩余沼氣提純壓縮為天然氣外運(yùn)銷(xiāo)售。
厭氧消化后的消化液,經(jīng)板框脫水,將污泥含水率降到60%,送至垃圾填埋場(chǎng)作為生態(tài)覆蓋土。污泥脫水后的上清液回流至溪源污水處理廠處理達(dá)標(biāo)后排放。
工藝流程示意圖:
03
工程照片
保定市城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理中心工程鳥(niǎo)瞰圖
核心設(shè)備:AAe組合式高濃度厭氧消化反應(yīng)器
精彩繼續(xù)
污泥處理處置全鏈條技術(shù)現(xiàn)狀與需求分析
戴曉虎:各位領(lǐng)導(dǎo),各位專家,污泥的同仁上午好,今天很高興能夠有機(jī)會(huì)參加第九屆污泥研討會(huì)。我印象當(dāng)中這個(gè)會(huì)議有一年沒(méi)有缺席,九年都參加了。在過(guò)去的九年當(dāng)中,應(yīng)該說(shuō)我們國(guó)家從一開(kāi)始一點(diǎn)都不重視污泥,到現(xiàn)在慢慢的通過(guò)我們的科技創(chuàng)新,通過(guò)我們企業(yè)的努力,取得了一定的成效,當(dāng)然離我們的想法還是有一定的差距。所以今天我想利用這個(gè)機(jī)會(huì),給各位把我們?nèi)〉玫囊恍┏尚Вㄎ覀冞存在著一些技術(shù)和其他方面的瓶頸,包括未來(lái)的一些發(fā)展方向,給大家做一個(gè)簡(jiǎn)單的介紹,我匯報(bào)的題目叫《污泥處理機(jī)制鏈條現(xiàn)狀與需求分析》。我們國(guó)家在污水處理方面現(xiàn)在是全球第一,所以污水處理隨著規(guī)模的提升,也導(dǎo)致了污泥的問(wèn)題。污泥處理處置盡管我們做了很多的努力,但是總體來(lái)說(shuō)和我們的污水處理的差距還是很大的。我們現(xiàn)在的污泥處理已經(jīng)要提到四類(lèi)水的標(biāo)準(zhǔn),但是我們的污泥在污水廠,或者是除了污水廠的處理處置目前還是很單一,所以還很難定義為安全的處理處置。
為什么我們對(duì)污泥處理這么重視?因?yàn)槲覀冎涝谝粋(gè)污水廠整個(gè)的處理過(guò)程中,大部分的有機(jī)物,或者相當(dāng)一部分的有機(jī)物,大部分的磷,還有相當(dāng)一部分的氮全部富集到污泥當(dāng)中去了,所以污泥是富集了污水當(dāng)中的污染物和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。那么倒過(guò)來(lái)講,這部分的物質(zhì)如果沒(méi)有經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的處理,將會(huì)對(duì)水環(huán)境,甚至大環(huán)境造成二次污染。所以污泥應(yīng)該和污水處理同步的,我們國(guó)家屬于為數(shù)不多的國(guó)家只重視了水的標(biāo)準(zhǔn),排水的質(zhì)量,但是在污泥這個(gè)方面相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較滯后。所以我們認(rèn)為污泥的處理在某種程度上,因?yàn)樗碾y度比污水處理更高,所以應(yīng)該說(shuō)它的迫切性比我們現(xiàn)在目前提標(biāo)改造到四類(lèi)水更加重要。其實(shí)我們也核算過(guò)經(jīng)費(fèi)并不是很大,還是一個(gè)重視的程度。
為什么我們的污泥處理處置嚴(yán)重的滯后?這當(dāng)中也有一個(gè)很重要的原因,就是我們國(guó)家的污泥和世界上其他的發(fā)達(dá)國(guó)家有差距,所以發(fā)達(dá)國(guó)家的一些成套的、先進(jìn)的或者成熟的技術(shù)和理念,在我們國(guó)家遇到了這方面的瓶頸,這也是導(dǎo)致我們?cè)谖勰嗵幚硖幹脹Q策方面導(dǎo)致方向不明確等的重要因素。這個(gè)當(dāng)中主要有兩個(gè)方面的原因,一個(gè)是我們的有機(jī)質(zhì)的含量比較低,我們?cè)谌珖?guó)做了調(diào)研和測(cè)試,總體來(lái)說(shuō)發(fā)達(dá)的城市可以達(dá)到60%的有機(jī)物的含量,但是我國(guó)大部分的城市只有在40%、50%甚至更低。我也覺(jué)得不能理解,我們的污水處理廠只有40%的微生物或者有機(jī)物的濃度,但是我們最終還是能夠達(dá)標(biāo)排放,同時(shí)污泥當(dāng)中的大量無(wú)機(jī)物質(zhì)對(duì)污水處理的效率和能耗是有一定影響的。當(dāng)然我們的有機(jī)物含量低的原因,我個(gè)人認(rèn)為可能是在管網(wǎng)建設(shè)上面的不足。
另外我們的污泥當(dāng)中含沙量比較高,含沙顆粒比較細(xì)。在國(guó)外一般200個(gè)ml的含沙量的比例是比較高的,但是我們很多污水廠做了統(tǒng)計(jì)之后,只有在50到100左右,這個(gè)也是對(duì)我們的污水處理提出了更高的要求,同時(shí)導(dǎo)致污泥含沙量或者無(wú)機(jī)比較高的原因。在“十二五”期間,經(jīng)過(guò)我們同仁以及國(guó)家的努力取得了很好的成效,主要的表現(xiàn)在三個(gè)方面,一個(gè)就是我們穩(wěn)定化和資源化成套的技術(shù),這個(gè)方面覺(jué)得了比較好的突破,特別是在高含固厭氧消化、高效的耗氧堆肥還有沼液的氨氧化方面取得了一定成效,不管是從裝備還是設(shè)計(jì)方面;第二個(gè)方面,在污泥的脫水技術(shù)與裝備產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用取得了很好的成績(jī),包括脫水的設(shè)備、干化的設(shè)備等等,因?yàn)槲覀儑?guó)家的污水廠規(guī)模都很大,所以污泥量大,從地方政府角度來(lái)考慮,減量化是放在第一位的。正因?yàn)橛羞@樣的一個(gè)需求,所以在“十二五”期間開(kāi)發(fā)了各種各樣的設(shè)備。在這一方面應(yīng)該說(shuō)不管是技術(shù)也好,裝備也好,在這方面取得了很好的成就;第三方面,在污泥的熱化學(xué)處理方面,在“十二五”期間也有一些干化焚燒的系統(tǒng)已經(jīng)投入運(yùn)行,比較典型的像上海的竹園,無(wú)錫國(guó)聯(lián)等等。同時(shí)也有一大批在水泥窯和發(fā)電廠的協(xié)同處置方面,特別是在水泥窯的協(xié)同,我們也有相應(yīng)的科技計(jì)劃的支撐,所以在這方面也取得了一定的成就;第三個(gè)方面,污泥新的技術(shù)開(kāi)發(fā)主要表現(xiàn)為污泥的熱解和水熱反應(yīng)方面、亞臨界、超臨界方面也取得了一定的進(jìn)展。
同時(shí)我們應(yīng)該說(shuō)縱觀國(guó)內(nèi)整個(gè)污泥處理處置,有四條技術(shù)路線,分別是厭氧消化,耗氧發(fā)酵加土地利用、干化焚燒、深度脫水、應(yīng)急填埋。不得不承認(rèn)很多地方目前深度脫水和應(yīng)急掩埋從經(jīng)濟(jì)投入來(lái)說(shuō),不管是從運(yùn)營(yíng)還是管理來(lái)說(shuō)是一個(gè)簡(jiǎn)單的方式。但是我們認(rèn)為這個(gè)方式隨著未來(lái)土地的緊缺,包括我們國(guó)家生態(tài)文明建設(shè)對(duì)低碳要求的提升,應(yīng)該說(shuō)是一個(gè)過(guò)渡性的方式。在這個(gè)技術(shù)路線上面,一些技術(shù)的瓶頸,包括裝備的瓶頸取得了一定的突破。現(xiàn)在技術(shù)的發(fā)展水平應(yīng)該說(shuō)前面的三條路線都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了規(guī);氖痉,深度脫水應(yīng)該是屬于產(chǎn)業(yè)化大規(guī)模的應(yīng)用。隨著未來(lái)的發(fā)展,這方面還是會(huì)有一定的限制。我們的標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)、技術(shù)和裝備的開(kāi)發(fā)是分不開(kāi)的,所以在“十二五”期間也增立了一些標(biāo)準(zhǔn),包括土地、污泥、農(nóng)用的標(biāo)準(zhǔn)馬上也要頒布,這一系列的標(biāo)準(zhǔn)也是想促進(jìn)污泥行業(yè)健康發(fā)展。通過(guò)國(guó)家的一些科技支撐項(xiàng)目,包括相關(guān)部委的支持,在“十二五”期間也建設(shè)了一批示范工程,包括北京、長(zhǎng)沙、天津津南等一系列的項(xiàng)目實(shí)施,應(yīng)該說(shuō)對(duì)我們國(guó)家污泥處理處置技術(shù)路線的選擇,包括未來(lái)的技術(shù)方向起了一個(gè)很好的引領(lǐng)作用。
這個(gè)是我們?cè)谇懊嫒〉玫囊恍┏尚В请x我們的目標(biāo)還是有很大的差距,“水十條”明確了污水處理的設(shè)施產(chǎn)生的污泥應(yīng)該進(jìn)行穩(wěn)定化、無(wú)害化和資源化的處理處置。當(dāng)時(shí)也有相應(yīng)的時(shí)間節(jié)點(diǎn),現(xiàn)在看來(lái)離“水十條”的要求還是有一定的差距。至于污泥處理處置,里面主要是污水當(dāng)中的易降解的有機(jī)物以及重金屬等污染物,從處理處置來(lái)說(shuō),到底是應(yīng)該遵循什么樣的基本原則和目標(biāo)?我們都知道污泥污水處理處置原來(lái)一直提到的是“四化”——減量化、穩(wěn)定化、無(wú)害化和資源化,這個(gè)是我們一直掛在嘴上的,但是其實(shí)這個(gè)"四化"目前以及未來(lái)還是指導(dǎo)我們污泥處理處置很重要的基本原則。作為減量化來(lái)說(shuō)是降低污泥的體積,因?yàn)樗时容^高,同時(shí)還有一個(gè)很深層次的含義,要把污泥的量通過(guò)機(jī)械或者其他的方式降低。那么作為穩(wěn)定化來(lái)說(shuō),這個(gè)也是我們國(guó)家現(xiàn)在污泥處理處置的短板,因?yàn)槲勰喈?dāng)中有大量易腐的有機(jī)物,而這些易腐的有機(jī)物容易產(chǎn)生惡臭,容易到水體再進(jìn)一步消消耗水體的氧氣,進(jìn)一步的生物降解,所以容易產(chǎn)生二次污染。為什么世界上的發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)污泥的穩(wěn)定化有一個(gè)明確的要求,也就是說(shuō)污泥出了污水廠之前必須要對(duì)污水廠沒(méi)有處理掉的這部分的易降解的有機(jī)物要處理完,才能運(yùn)出污水廠,所以穩(wěn)定化也是相當(dāng)重要;無(wú)害化是涉及到后續(xù)的處置,比如說(shuō)污泥當(dāng)中含有重金屬等其他物質(zhì),怎么樣通過(guò)一些處理手段,根據(jù)處置的要求去實(shí)現(xiàn)無(wú)害化的處理;資源化提的是在減量化、無(wú)害化、穩(wěn)定化的過(guò)程當(dāng)中,應(yīng)該采取更加能夠資源回收的技術(shù)路線,所以減量化、穩(wěn)定化、無(wú)害化、資源化是這樣一個(gè)關(guān)系。
從我們國(guó)家目前來(lái)說(shuō),穩(wěn)定化是一個(gè)很大的短板,可以說(shuō)大部分的污水廠基本上是生污泥濃縮脫水然后運(yùn)出去,對(duì)后續(xù)的處置也帶來(lái)了很大的影響,同時(shí)也容易造成二次污染。當(dāng)然我們還有一個(gè)短板,就是從“四化”的角度去考慮,在資源化方面的理念還是比較缺乏。作為全鏈條的技術(shù)路線,我們?cè)?ldquo;十二五”取得了很大的進(jìn)步,但是我們從污泥的處理不只是在污水處理廠處理完了就能夠解決問(wèn)題,而在工藝路線的選擇應(yīng)該要從全鏈條的技術(shù)路線來(lái)選擇。這個(gè)當(dāng)中我們可以看到污泥處理的共性肯定是濃縮脫水,這個(gè)是必須要做的,不管什么樣的工藝路線。除了這個(gè)之外,我們有厭氧消化、耗氧堆肥、深度脫水等這些單元的組合取決于最后污泥處置。處置目前也只有下面幾種方式,一種是土地的利用、建材利用、填埋,還有正在研究中的其他方法。整體來(lái)講,我們講的全鏈條污泥的產(chǎn)生,最后到污泥的處置,應(yīng)該要系統(tǒng)的來(lái)考慮。
我這里沒(méi)有提到的一塊重要研究領(lǐng)域,在污泥處理過(guò)程中如何降低污泥量,這個(gè)也是一個(gè)研究的方向。剛剛提到了在處理處置的全鏈條過(guò)程當(dāng)中涉及到了很多單元技術(shù),而這些單元技術(shù)在整個(gè)的全鏈條當(dāng)中到底有哪些優(yōu)勢(shì)或者哪些還需要提升?我想第一個(gè)污泥的減量化處理,這個(gè)是一個(gè)共性的技術(shù),首先提到的是污泥的濃縮,濃縮這個(gè)系統(tǒng)應(yīng)該說(shuō)現(xiàn)在相對(duì)來(lái)說(shuō)比較成熟,遇到了未來(lái)的瓶頸,一個(gè)是藥耗如何在進(jìn)一步的降低,另外一個(gè)是在濃縮方面設(shè)備智能化水平,也就是加藥和整個(gè)控制智能化水平有待進(jìn)一步的提升。在污泥脫水方面我們也做了很多工作,技術(shù)也是相當(dāng)成熟。但是這個(gè)當(dāng)中的瓶頸,針對(duì)我們國(guó)家污泥的量大,需要進(jìn)一步的減量,從機(jī)械脫水的角度,我們現(xiàn)在機(jī)械脫水的設(shè)備和能脫水的潛力之間還是有一定的差異,這個(gè)需要我們進(jìn)一步的研究、開(kāi)發(fā)。第二個(gè)瓶頸問(wèn)題是藥劑,我們現(xiàn)在的脫水加了大量的化學(xué)藥劑,當(dāng)然這個(gè)是傳統(tǒng)的。在國(guó)外污泥量少,可能不是一個(gè)問(wèn)題,但是隨著我們國(guó)家這么大的污泥量,包括廠的規(guī)模這么大,新型、綠色、低碳、環(huán)保的藥劑的開(kāi)發(fā)應(yīng)該是下一步工作的重點(diǎn),或者用其他的處理手段,包括熱處理手段、預(yù)處理來(lái)提高脫水效率。當(dāng)然智能化的水平,隨著現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)的開(kāi)發(fā),這方面也是會(huì)有一定的發(fā)展。作為污泥的深度脫水,這個(gè)也是我們國(guó)家沒(méi)有辦法的辦法,所以加更多的藥劑,再加上一些無(wú)機(jī)物質(zhì),這個(gè)作為填埋可以,但是作為其他的處理處置方式,應(yīng)該說(shuō)還是有一定的影響。但是我認(rèn)為我們?cè)谖鬯畯S追求更高的含水率,但是更環(huán)保、更綠色是我們作為企業(yè),作為科研院所要追求的目標(biāo)。我現(xiàn)在也見(jiàn)到有分級(jí)處理,第一級(jí)脫到80%,在這個(gè)基礎(chǔ)上通過(guò)自主創(chuàng)新再脫到70%、60%或者50%,我覺(jué)得這些都提供了一些方法,包括現(xiàn)在也有電滲析、真空等方法,這個(gè)也是我們未來(lái)的一個(gè)發(fā)展方向。當(dāng)然我們現(xiàn)有的深度脫水、大量藥劑填埋等的成本比較低,但是這不是我們國(guó)家未來(lái)的發(fā)展方向。
在接下來(lái)單元的技術(shù)就是污泥的穩(wěn)定化處理技術(shù),這其實(shí)是一個(gè)“四化”當(dāng)中很重要的一化,主要是能夠降解有機(jī)物質(zhì),滅菌,抑制惡臭,減少二次污染的風(fēng)險(xiǎn),這一塊是我們國(guó)家污泥處置處理的短板。作為穩(wěn)定化的處理,我們知道有厭氧消化,也有好氧穩(wěn)定,那么在好氧當(dāng)中也有延時(shí)報(bào)氣,或者是濃縮污泥高溫耗氧穩(wěn)定,或者我們提到的堆肥的處理方式。這一系列的方式都是利用生物過(guò)程降解污水當(dāng)中污水廠沒(méi)有降解掉的,而且是易降解、易腐臭的有機(jī)物質(zhì),主要是固體物質(zhì),在厭氧穩(wěn)定方面高含固的厭氧消化技術(shù)取得了比較好的進(jìn)展。現(xiàn)在我們新設(shè)計(jì)的污水處理的項(xiàng)目很多都采用了高含固的厭氧消化,過(guò)去我們知道厭氧消化是3%的含固率,后來(lái)到5%,上海的白龍港,F(xiàn)在我們的厭氧消化從設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)提到了10%甚至15%,也就是說(shuō)厭氧消化的油積是大幅度的減少,提升了單位處理的效率,以及厭氧消化的效能。同時(shí)在污泥穩(wěn)定化方面,協(xié)同厭氧消化技術(shù)也得到了很好的發(fā)展,主要是跟餐廚和城市有機(jī)質(zhì)的協(xié)同厭氧消化,在國(guó)內(nèi)也有比較好的工程示范,這樣一方面解決了污泥穩(wěn)定化的問(wèn)題,同時(shí)也可以通過(guò)這樣的方式去解決餐廚、城市有機(jī)質(zhì)資源化利用的問(wèn)題。投入的成本提升不大的情況下,可以更好的提升基礎(chǔ)設(shè)施的效率。我一直在說(shuō)傳統(tǒng)的厭氧消化相當(dāng)于一個(gè)造好了的發(fā)電廠,但是只有30%的煤炭在那兒燒,高含度厭氧消化有可能提供60%的碳源,如果再添加餐廚及其他的有機(jī)物可能會(huì)發(fā)揮到80%到90%的效率,這樣可以大大的提升厭氧穩(wěn)定的效率。
厭氧消化也有瓶頸,這個(gè)也是科研院所包括企業(yè)接下來(lái)共同關(guān)注的,第一個(gè)就是我們的轉(zhuǎn)化率現(xiàn)在只能達(dá)到50%,停留時(shí)間比較長(zhǎng),相當(dāng)于一個(gè)黑箱,在調(diào)控等方面存在著一定的障礙,所以說(shuō)我們?cè)诮?jīng)過(guò)厭氧消化以后還有造渣,比起生污泥是減少到20%到50%,但是畢竟還是要有一個(gè)出路的問(wèn)題。所以在厭氧消化,在很多決策的時(shí)候,政府為什么傾向于干化焚燒?是因?yàn)橛X(jué)得減量徹底。作為厭氧消化可能只是當(dāng)中的一個(gè)環(huán)節(jié),接下來(lái)對(duì)沼渣的處置還需要有一定的方法,這也是厭氧消化在工藝路線決策時(shí)候的一個(gè)考慮。我個(gè)人認(rèn)為,厭氧消化的減量化和穩(wěn)定化的效果是十分的明顯,所以我一直在說(shuō)有一個(gè)城市,現(xiàn)在一千噸的污泥,有一種是傾向于燒掉,我說(shuō)你如果加了厭氧消化,再加熱能干化只燒200噸,對(duì)環(huán)境的影響,包括對(duì)公眾起到一個(gè)很好的作用,也就是說(shuō)一千噸的污泥也要投一千噸污泥的投資,那么我加了厭氧消化后面哪怕干化焚燒,那只有兩百多噸,同時(shí)這個(gè)兩百多噸可以采用多元化的其他途徑去消化,比如說(shuō)土地利用、園林綠化等等。
第二個(gè)厭氧消化遇到的瓶頸是沼液的處理,如果是單獨(dú)集中的厭氧消化達(dá)標(biāo)排放的成本是相當(dāng)高的,當(dāng)然在這一個(gè)方面現(xiàn)在目前厭氧技術(shù)也得到的一定應(yīng)用,但是總體來(lái)說(shuō)沼液還是問(wèn)題,像保定直接在污水廠處理到一定水平,排到污水廠去協(xié)同處理,這個(gè)問(wèn)題就得到比較好的解決。在沼液方面現(xiàn)在也有一些新的研究,好氧堆肥的技術(shù)很成熟,在我們國(guó)家利用很多,存在的問(wèn)題一個(gè)是產(chǎn)品的保障,厭氧消化是停不下來(lái)的,二十天就是二十天,穩(wěn)定化的程度有保障,但是好氧堆肥取決于添加的輔料,而這個(gè)輔料是需要錢(qián)去買(mǎi)的,在這個(gè)方面怎么樣去實(shí)現(xiàn)質(zhì)量的控制,同時(shí)臭味的問(wèn)題、占地的面積、輔料添加、高溫好氧、智能化控制等問(wèn)題得到了很好的關(guān)注。對(duì)于干化處理,畢竟它是一個(gè)能耗比較高的技術(shù),所以它是采用的熱化的方法,在這個(gè)方面我們國(guó)家的企業(yè)也做了大量的工作,現(xiàn)在有低溫真空干化,低溫帶式干化等新型干化方法,取得了很好的進(jìn)展。但是我們認(rèn)為把污泥當(dāng)中的水拿出來(lái),第一步還是要想辦法通過(guò)機(jī)械的方法,因?yàn)闄C(jī)械是最便宜的方法,拿不出來(lái)的時(shí)候用干化的方法也是一種比較好的途徑。
我們都知道焚燒的成本很高,尾氣處理的要求比較高,同時(shí)可能很多地方政府受到的在環(huán)評(píng)的要求,包括臨壁效應(yīng)、公眾的接受度,它的優(yōu)勢(shì)是減量比較徹底,比如說(shuō)一千噸的污泥,干化焚燒以后,最后的灰渣還有800噸,如果是厭氧消化加上干化還有200噸,也就是一倍多的概念?傮w來(lái)說(shuō)從很多的決策部門(mén)來(lái)說(shuō),認(rèn)為這還是一個(gè)減量徹底的技術(shù)。協(xié)同焚燒在我們國(guó)家已經(jīng)有很多的案例,也有很多地方把協(xié)同焚燒再回到了獨(dú)立處理,這個(gè)當(dāng)中主要是發(fā)電廠有一定產(chǎn)能的限制,還有水泥窯的限制,在垃圾焚燒的時(shí)候涉及到污泥在垃圾焚燒里面是不是能夠很完整的解決掉,否則會(huì)影響垃圾焚燒最后處理的效果,因?yàn)橐蠡以袡C(jī)物的含量不能5%。當(dāng)然有污泥的熱解、氣化的技術(shù),這些技術(shù)和污泥焚燒相比,二次污染要小得多,這屬于新型工藝,對(duì)單一的工業(yè)的機(jī)制技術(shù)比較成熟。在污泥方面,目前還是屬于示范的階段。產(chǎn)物的出路,碳、油也需要進(jìn)一步的探討。污泥的水熱處理也是一個(gè)單元技術(shù),這個(gè)當(dāng)中有氧臨界、超臨界,氧臨界主要問(wèn)題是出來(lái)的液體有機(jī)物的濃度很高,還有很多難降解的有機(jī)物。在超臨界涉及到成本的問(wèn)題,總體來(lái)說(shuō)也是屬于新型的工藝,有前途的工藝,但是裝備和技術(shù)方面還有待于進(jìn)一步的提升。
總體來(lái)說(shuō),從污泥的全鏈條現(xiàn)狀來(lái)說(shuō),土地利用現(xiàn)在國(guó)家的政策方面還有一定的瓶頸,所以我們叫它無(wú)處可去,當(dāng)然現(xiàn)在還有地方去推園林綠化等等去試圖打開(kāi)這個(gè)路。干化焚燒成本太高,老百姓難以接受,填埋降落的地方會(huì)越來(lái)越少,這個(gè)也導(dǎo)致了國(guó)家污泥處理處置比較重要的瓶頸,就是處置的路線沒(méi)有得到很好的解決。接下來(lái)除了推動(dòng)現(xiàn)有的技術(shù)以外,還是要加強(qiáng)科技創(chuàng)新。應(yīng)該說(shuō)現(xiàn)在各個(gè)國(guó)家,包括我們國(guó)家在這一方面活力很強(qiáng),論文的發(fā)表情況逐年在增加,可想而知污泥處理處置是一個(gè)很重要的研究熱點(diǎn)。同時(shí)加上我們國(guó)家對(duì)污泥的重視,更需要科研院所加強(qiáng)創(chuàng)新。污泥從生態(tài)文明建設(shè)、低碳等等方面去考慮,從未來(lái)來(lái)說(shuō)還是要追求資源化循環(huán)利用、綠色低碳的這個(gè)路線,所以在這個(gè)方面有很多的這方面前期的一些研究。我們也感覺(jué)到下面技術(shù)方面在這些方面的突破,特別是污泥提到了資源化循環(huán)和資源化回收,污水的資源化回收當(dāng)中很重要的應(yīng)該是污泥的資源化回收,因?yàn)槲勰嗍前盐鬯?dāng)中的資源物質(zhì)富集到污泥當(dāng)中來(lái)。
最后,我們國(guó)家有它的特殊性,環(huán)境容量的缺乏,污泥量大,所以難度大,也導(dǎo)致了我們現(xiàn)在的污泥問(wèn)題依然還是十分嚴(yán)峻。和污水處理相比,污泥處理技術(shù)和方方面面的支持是嚴(yán)重滯后,一直講處置決定處理,所以處置的不暢也是導(dǎo)致了我們國(guó)家在污泥工藝選擇方面存在的一些問(wèn)題。所以未來(lái)我們?cè)趩蜗蚣夹g(shù)的研究,包括單向技術(shù)互相之間的銜接全鏈條的解決方案,是我們?cè)谧钠髽I(yè)和我們的專家、科研院所應(yīng)該要考慮的一個(gè)重點(diǎn)。面臨氣候變化、資源短缺的問(wèn)題,資源回收、綠色健康是我們未來(lái)技術(shù)創(chuàng)新的一個(gè)重點(diǎn)。相信我們國(guó)家有這么大的市場(chǎng),有這么多科技的投入,以及這么多企業(yè)高校的參與,我們國(guó)家對(duì)未來(lái)的污泥處理處置解決方面會(huì)走在世界的領(lǐng)先水平。謝謝大家。
主持人:劉俊良 河北省城鎮(zhèn)供排水協(xié)會(huì) 理事長(zhǎng) 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)城鄉(xiāng)建設(shè)學(xué)院 教授/博導(dǎo)
主持人劉俊良 教授:謝謝戴老師給我們做了一場(chǎng)生動(dòng)全面活潑的報(bào)告,用幾個(gè)字總結(jié),“站位高深,分析透徹,技術(shù)全面,方向明確”,我們?cè)僖淮胃兄x戴老師。
附件:戴曉虎 教授 報(bào)告的PPT 。
原標(biāo)題:2018年中國(guó)城鎮(zhèn)污泥處理處置技術(shù)與應(yīng)用高級(jí)研討會(huì)(第九屆)成功召開(kāi)