专家解读我国现阶段污泥处理处置要点与方向
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本文作者:唐建国:上海城市建设设计研究总院总工、行业知名专家;
观点一,处理好规模与能力的关系:设计规模是根据一定方法对污泥产量预测后得出的,是由地方政府主管部门批准的;能力是建成后的设施在实际中能够真实发挥的作用;但是实际中,污泥产量随季节、污水处理厂工艺、工艺运行等有较大的季节变化,而且污泥处理厂出口更容易受外界的影响,设施检修要求也更高,故能力一定要大于规模,1.3倍为宜,也就是说,正常情况是70%负荷率,需要时可为100%。
观点二,处理好污泥与处理产物的关系:污泥处理处置是解决问污泥问题的两个不同阶段,处理的是污泥,处置的是处理后的产物,如何可轻言污泥土地利用?“让污泥回归土地”、“污泥农用…标准”都是不恰当的说法;说法不恰当不利于行业的发展,更加增加了对污泥的“恐惧”,也是对处理功效的否定。
观点三,处理好单元技术与工艺全流程的关系:脱水、干化,甚至厌氧消化和好氧发酵都是处理全流程的单元技术,单元技术解决不了污泥处理问题;处置决定处理,处理满足处置,处理全流程是根据产物处置的具体要求确定的,是由各单元技术按照一定需要组合的,单元技术不能够替代全流程就;但是现在不好的现象就是,用单元技术“包打天下”。
观点四,正确理解稳定化处理:污泥处理处置的原则是,以减量化为基础、以稳定化为核心、以资源化利用为目标、以低碳发展为宗旨;稳定化的内涵是处理后的产物不再腐败发臭,再通俗点说微生物不再对基质起作用;稳定化是污泥处理的最关键的部分,称为核心一点都不为过,但是稳定化的衡量标准绝不是有机物降解率,对稳定化的机理和重要意义挖掘、理解不充分,对稳定化的内涵就大打折扣。
观点五,正确理解重金属含量:污泥中含有重金属是不可避免的,特别是监管部门没有真正按照第一类污染物管理要求实现车间排口的源头管理时,现在污泥中重金属含量降低只能够寄希望于地区的产业结构调整;但是重金属含量用总量来衡量,是不科学的;重金属有六种形态,稳定化处理过程是重金属形态转化的过程,由活跃的离子态转化为稳定的残渣态是不争的事实,特别是与胡敏酸络合的重金属;标准的不科学,就导致对事物认知的偏差。
观点六,创新处理产物出路:产物土地利用是污泥产物资源化利用最大的载体,没有合适的利用方式,土地利用在我国就是空话,加之某些不科学、不合理、不作为的一刀切管理模式,导致产物园林绿化都举步维艰;迫不得已才有了“移动森林”、“移动草坪”、行道树的“缓释肥料棒”等产品的出现,尽管它们有不足,但是它们为产物有效用于园林绿化起到了推进作用,不要求全责备;而且将处理产物提升到产品,对做污泥处理的企业而言有了新的盈利点:要赢利,就要把产品做好,产品做好了,政府主管部门监督管理不就省事了吗!
【前景】污泥建材化利用有望成为主流
2011年,南京鑫翔新型建材公司和山东福航新能源环保股份有限公司合作,建成了国内第一条污泥干化制砖生产线,并顺利通过了专家组考核验收,受到业界广泛关注。
污泥制砖最大的难题是脱水成本过高。统计显示,100吨含水率80%的污泥要燃烧18吨标准煤,才能将其含水率降至60%左右。脱水成本过高,是污泥资源化利用技术一直不成熟的关键原因。在该公司长72米、宽32米的污泥干化生产线上,黑色污泥从污泥库中用柱塞泵自动挤进一个料斗中,再通过污泥摊铺机均匀摊铺在遮阳棚下的晾晒车间里。
这个晾晒车间上下均有“玄机”。福航公司工作人员表示,车间上方安装了阳光板,只要有阳光照射,就不停对车间进行加热。此外,车间下方安装了管道,隔壁烧砖的隧道窑内高达1000摄氏度的烧砖余热,源源不断地抽进车间下方管道,通过“上晒下蒸”对污泥进行干化。
为了更快将污泥含水率从80%降至30%左右,福航公司还采用了自动翻抛技术不断翻新污泥层。在车间现场,一台约20米长、带有密集齿条的行车在污泥上前进,可以实现自动均匀布料、定时翻抛、定向收集、表面送风、干料反混等功能,随着前进方向污泥被不断搅动翻新,污泥干化速度大大加快。工作人员表示,经过“上晒下蒸”、翻抛晾晒后,污泥迅速脱水,含水率降至30%左右后,经输送系统收集到指定库房。这一含水率的污泥已和泥土颗粒很像,一部分直接添加进制砖原料进行烧砖,一部分作为燃料投入隧道窑焚烧。“在以往工程中,我们多采用地源热泵系统供热。这个工程的亮点之一,就是充分利用了隧道窑内免费的余热,大大降低了污泥干化的成本。”福航工作人员说。
污泥成功干化后,与煤矸石按比例相掺,然后经过切坯后,再送入隧道窑经最高一千多摄氏度、48小时煅烧,最终烧制成一种多孔节能砖。砖窑内1000多摄氏度以上高温,将会保持7―8个小时,能有效分解污泥中有机物燃烧产生的有毒有害气体。
烧制的成品节能砖质量让研发人员颇为惊喜。鑫翔建材技术总工说,加入污泥烧制的节能砖,砖身含有大量微小的细孔,减轻了节能砖本身的重量,热阻性能却大大增强,更加节能、保温,并且光洁度、砖体强度均高于一般黏土砖。
目前,该工艺在南京、常州、金华、嘉兴、义乌、成都、上海、莆田等地被广泛应用,收到良好的经济效益和环保效益。