新春話污泥
「泥圈」搶紅包
2019年2月7日大年初三,「泥圈」和「泥圈•促進會」聯合主辦的第五屆“新春話污泥,「泥圈」搶紅包”活動的第三天。本期特邀北京中科博聯環境工程有限公司技術部總監彭淑婧博士介紹和討論污泥無害化處理處置工藝的廣譜性和適用性。來自市政設計院、高等院校、科研機構、水務企業、環衛系統、環保企業等專家和技術人員40余人對上述問題進行了熱烈討論,活動持續1個多小時。
彭淑婧博士
彭博士介紹到,曾有專家預計,作為污水處理的重要產物,污泥處理處置自從2011年開始持續走熱,成為新的市場熱點。預計至2020年,污泥處理處置市場規模將達千億元。但7年過去了,市場中的樂觀情緒早已不再。根據前段時間E20平臺薛濤總給出的統計報告分析,中國仍有半數以上的城市污泥仍未做到無害化處理。
在日益嚴格的環保壓力下,很多污泥項目上馬慎之又慎,一拖再拖,技術選擇困難癥是污泥處理項目上馬一再延遲的重要原因。
陳同斌老師很早就在行業會議上提出:目前中國的污泥處理處置雖然存在政策和管理問題,但成熟的、適合大規模推廣的成套技術設備和工程實踐并不太多,這也是一個瓶頸,制約著規?;褪袌龌?。
技術選擇困難的根本原因很多,都有哪些?有部分城市雨污合流、市政工業污水合流等管網建設滯后帶來的不同的污泥屬性;還有的是出于經濟發展限制和政府財力仍不足,對環保的重視和投入分配仍需加強的階段性局限;全國各地經濟、地理、人口、氣候等條件的極不均衡和復雜帶來的污泥處置自身的特殊性也是原因之一。
城市污水廠進行污泥處置工藝選擇的時候,需要充分的考慮到城市污水廠的規模大小,并且要對污泥的性質也進行詳盡的分析,清楚的了解污水中含有的各種物質的含量,同時依據污水廠所具備的經濟實力來對污泥處置工藝進行合理的選擇。污泥的處理問題說白了就是解決含水率不斷降低的問題。
工藝方案的選擇原則:滿足要求,因地制宜,技術可行,經濟合理。應當考慮在自然條件、處理規模、進水水質、處理目標、工藝參數、土建結構、附屬構筑物、自控儀表、工程造價、成本指標、人員編制等諸多因素的制約和限制,運用科學、有效的技術經濟分析,得出正確的結論。
處置決定處理,處置是目的,處理是手段。通過技術改進和革新,降低污水處理廠的污泥產生量。
現在國家積極推行資源化建設、無廢城市建設、綠色循環經濟模式。資源化工藝也形成了幾大工藝路線。
從資源循環利用的角度出發,近年來,業內逐步達成共識,鼓勵污泥建材化利用,或者土地利用。建材化利用必須先高溫處理,各項指標達到甚至超過行業標準。
土地利用方式是將無害化處理后的污泥產物制成栽培基質或肥料,進行農用、綠化或林用,為土壤提供氮磷鉀和有機質。污泥處理后土地利用就進入了農業部和林業部的管轄范疇,部門利益沖突成為這條路上的絆腳石。昨天我們討論的污泥農用標準推行困難的癥結點就是這個。
目前常見的處理方法包括深度脫水、堆肥、消化等,最終處置包括土地利用、焚燒、填埋等。此外還有從污泥中提取蛋白質、養殖蚯蚓等諸多比較特別的個性化技術,也想在資源化利用方面獨辟蹊徑,但由于成本高、不穩定等原因道路坎坷。
絕大多數污泥無害化工藝中,處理后的殘余物或產物僅僅是一種原料,而不是規范化、標準化的產品。生物干化+營養土、水解+厭氧+脫水后做營養土、干化+燃料摻燒、干化+建材利用等,將是中國未來污泥處置的主要路線。
深度脫水后污泥含水率在60%左右,可以直接填埋,緊急狀態下可以少量摻燒(與生活垃圾一起),但目前的化學調理用的鐵鹽+石灰居多,無機物增量高,引入了氯離子,對焚燒工況和爐體本身有一定影響。
干化技術成本低,化學調理藥劑很常見,所需的只是一臺壓濾設備(國內產品很多),只要有填埋設施,下游就能打通,目前是很多地區上馬的工藝。對于用地緊張、經濟發達的地區來說,污泥減量化是首要問題,焚燒也就成了首選。焚燒法具有減容、減重率高,處理速度快,無害化較徹底,余熱可用于發電或供熱等優點。
濕污泥干化后再直接焚燒應用得較為普遍,沒有經過干化的污泥直接進行焚燒不僅十分困難,而且在能耗上也是極不經濟的。
以焚燒為核心的污泥處理方法是最徹底的污泥處理方法,它能使有機物全部碳化,殺死病原體,可最大限度地減少污泥體積。
污泥的有效利用的選擇原則:
當污泥以農用、園林綠化為土地利用方式時,可采用厭氧消化或高溫好氧發酵等工藝對污泥進行處理。厭氧消化適合大型污水廠,但設備和自控要求很高,操作難度高,特別是國內污泥的高含砂量問題。厭氧消化后端產品及二次污染物消納處理是制約工藝的穩定應用的主要問題。
按照《城鎮污水處理廠污泥處理處置及污染防治技術政策(試行)》,采用厭氧消化工藝,產生的沼氣應綜合利用;消化后污泥在園林綠化、農業利用前,還應按要求進一步無害化處理。
厭氧消化后沼液處理是重要一環,一部分來自于消化過程添加的水,另一部分來自于厭氧消化產水COD、BOD、總氮、總磷均很高,不能直接進入污水處理廠,需配套沼液處理系統。
污泥土地利用最常用的處理工藝就是好氧發酵,適合對于運行投資敏感且具備一定建設用地的項目。
我國土壤肥力下降嚴重,國家也在積極推行有機肥政策,污泥好氧發酵以后用于嚴重擾動的土地(如礦場土地、森林采伐場、垃圾填埋場、地表嚴重破壞區等需要復墾的土地)的修復與重建,減少了污泥對人類生活的潛在威脅,既處置了污泥又恢復了生態,操作實施簡單易行,達到了穩定化和資源化。產品銷納也是影響好氧發酵工藝應用的問題之一。
環保督察日益嚴格,污泥處理工藝臭氣問題、粉塵問題如果在前期沒有合理有效的考慮如何解決,運行時肯定會爆發惡臭擾民、環保惡性事件等問題。
傳統條垛堆肥或動態翻拋槽式發酵工程因容易產生臭味和孳生蚊蠅,不太適合城區和城郊等對環境衛生條件要求較高的地區使用。國內有不少堆肥項目就是因臭氣問題而停運或被別的技術替代。傳統的好氧發酵項目各個環節都需要大量的人工參與,操作環境較差,對于運營人員也是一大考驗。污泥處理產品質量還與運營人員的實操經驗、管理水平息息相關,因此設備的功能性、集約或智能化程度都是污泥處理工藝能夠健康發展的關鍵。
這次活動時間有限,許多內容不能詳細展開。今后,我們將擇機進行更詳細的解讀與討論。
明天預告:
2019年2月8日大年初四15:30,將由北京中科博聯環境工程有限公司農林事業部總工蔡永平與大家介紹和討論智能環保裝備的趨勢及產業化發展未來,請大家繼續關注。