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靠循环才能“长肥膘” 污泥处理将迎“艳阳高照”

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靠循环才能“长肥膘” 污泥处理将迎“艳阳高照”

发布日期:2018-12-19 作者: 点击:

据住房和城乡建设部统计,全国第一季度城镇累计建成污水处理厂3622座,污水处理能力约1。53亿立方米/日。然而,污泥作为污水处理后的副产物,随着污水处理能力的逐年提升而增长,如果不加妥善处置,势必造成环境二次污染。

面对日益严峻的环境资源形势,低碳减排的内外压力,污泥污染呈现出高调风险。

长期以来,中国污泥处理处置并未得到足够重视,设施建设严重滞后,污泥安全处理率不足10%。大部分污泥都是简单填埋了事。更有甚者,不顾可能造成的恶劣影响,把成吨的污泥偷偷倾倒在农村荒地或者河道中。污泥成分极其复杂,含有大量的微生物、有机污染物、重金属及氮、磷等元素,具有含水量高、易腐、恶臭等特点,如果处理不当,极易造成二次污染。当前,对污泥的处置方法主要分为3种:填埋、焚烧和土地利用。由于我国一直处于重污水、轻污泥的状态,许多污水处理厂出水已经达到一级A排放标准,而对于污泥,仍停留在简单地填埋或焚烧阶段。
  
然而,受国情、资金投入及技术转化与应用等因素的制约,我国污泥填埋和焚烧仍有一定的存在空间。
 
填埋处置方法简单,在国内比较普及,但对垃圾填埋场的选址要求比较高,并且需要确保一定比例的污泥含水率,否则,容易造成垃圾填埋场渗滤液增幅过大。此外,垃圾填埋场还会占用较大的土地资源。
焚烧方法处置污泥成本较高,并且随之产生的飞灰(含二恶英有害成分)、恶臭也会带来二次污染。《城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南(试行)》明确指出,生物处置是优先推荐的主要方向。但是,污泥的生物处置面临诸多考验:
  
一是主流的厌氧消化技术难以推广。按照《关于加强城镇污水处理厂污泥污染防治工作的通知》要求,在对污泥处置时,应遵循减量化、稳定化、无害化的原则。厌氧消化作为污泥减量化、稳定化的重要手段之一,在欧美发达国家得到广泛应用。我国虽然很多污水厂都建有污泥厌氧消化处理设施,但受资金投入、污泥可生化性差及设施安全等因素制约,正常运行情况不尽如人意。
  
二是生物干化技术受污泥自身条件制约。污泥生物干化技术作为新兴的干化技术,利用微生物好氧发酵的原理,通过强制通风引发微生物产热,从而实现蒸发水分的目的。此方法不需外加热源,具有节能环保的特点。污泥堆肥作为污泥生物干化技术在污泥处置中的应用手段,借助污泥富含大量的营养源氮、磷、有机质等来实现污泥农用,十分适合我国国情。但是,这一技术也受到污泥中有机质含量及热值等因素的影响,制约了技术推广。
按照十二五规划至2015年,重点城市污泥无害化处理处置率达80%,其他设市城市达到70%,县城及重点镇达到30%。数据显示,截至2013年年底,全国污泥处理处置设施建设仅完成规划目标的43.4%,即224.81万吨/年,而我国的污泥年产量在3000多万吨,而按照规划,“十二五”期间全国规划建设污泥处理处置总规模518万吨/年,如果规划按期完成,则2014年、2015年两年间,污泥处理处置设施还需建设293.29万吨/年,相当于之前三年年均建设规模的2倍。从规划的完成进度和以往五年规划的市场波动规律来看,“十二五”末,污泥市场正迎来爆发期。
  
对此,住房和城乡建设部城建司巡视员张悦高度概括说,中国污泥处理处置经历了灰色、绿色、蓝色三个阶段。灰色是单一目标,孤岛思维。污泥焚烧或者其他方式,一利百害,会引发串联问题;绿色是多个目标,人们开始运用联系思维,内外兼顾,人天相容,这样可以解决环境问题,但随之产生了成本问题;蓝色是综合目标,运用系统思维,串联循环,让资源从哪里来,到哪里去,实现人天两利,社会自然和谐。
  
同时,清华大学环境学院环保产业研究中心主任傅涛指出,“当污水横流、垃圾遍野的时候,首先要保证居民生活环境的安全性,因此‘无害化’是核心,但随着环境产业的纵深发展,无害化的要求越来越高,其实已经与资源化越来越接近。随着无害化拓宽,及资源化深化,两者会同时存在;5年之后,市场或将以资源化为核心。”面对资源化的大趋势,主张“道法自然”,提倡资源从自然中来,回自然中去的蓝色经济,为污泥处理处置行业提供了大循环的思路,张悦认为,蓝色经济的奥妙在于有利可图,运用跨界与循环的思想,使污泥中的资源的到充分的利用,不仅能取得更好的环境治理效果,更能够促进就业、推动科技创新,从而获取的经济价值。他说:污泥处理处置行业的发展,靠循环才能“长肥膘”。
  
对于中国的污泥处理处置产业,张悦非常乐观,他说,如果2013年是破冰之旅,2014年就是春风拂面,明年将是艳阳高照。
  
【他山之石】德国“能源蛋”
  
一个个巨大的蛋形建筑矗立在易北河对岸,这是汉堡水务集团科勃兰霍夫污水处理工厂的“能量蛋”:污泥在里头发酵成沼气,产出的电力维持工厂运转,热能用于地区供暖,多余的沼气提纯为甲烷,成为天然气汽车的动力。综合使用生物能、风能和太阳能之后,它不仅实现了能源自给自足,而且成为汉堡进行环保教育的“绿色基地”。汉堡水务集团能源管理部门负责人吕德尔·加勒夫先生说,污水处理非常耗能,处理厂每年要用电8000万度,是汉堡“吃电”公共企业。多年来电价节节攀升,他们也一直想办法开源节流。节流,就是节约用电特别是提高能效,他们已把耗电水平压低了20%,目前趋于稳定。开源,就是尽量利用手头资源变废为宝,其中大的一座“宝藏”就是污水污泥。
  
在该市市政府主导下,科勃兰霍夫污水处理厂探索出了一套污泥循环处理模式。混有固体物的污水先送到过滤装置过滤;过滤后的污水在大池里进行污泥沉淀;污泥浓缩后,送入“能量蛋”厌氧消化;消化后的污泥经过脱水和干化,被送到污泥焚烧炉里焚烧。焚烧后每天仅产生48吨炉灰,这些炉灰经过熔化可制成建筑材料。焚烧炉的尾气净化每天还产生约5吨石膏,可用于工业生产。剩下的550千克重金属污泥作为不可利用的残留物进行处置。
  
此外,“能量蛋”每天产生9万立方米的沼气,驱动沼气发动机和沼气透平机进行热电联产。沼气透平机以及污泥燃烧过程中产生的热量用来产生蒸汽,蒸汽紧接着再次被用来发电。污泥处理过程中产生的能量,满足了污水处理厂所需用电量的80%以及用热量的100%。
  
如今,污水处理厂已成为汉堡的一张名片。


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