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污泥焚燒或僅作為過渡性的技術選擇

2011-09-14 09:17 分類:技術應用 來源:中國水網

           截至2010年底統計,我國城鎮污水處理廠已建2500多座,污水處理能力已達1.22億立方米/天(美國目前為1.7億立方米/天,德國為0.3億立方米/天),預計“十二五”結束后,我國污水處理能力將再翻一番,同時污水處理廠要進行提標改造,“十二五”期間氨氮指標也將進入司長考核的范圍。

如按80%污泥含水率計算,目前我國的污泥產量為3000萬噸/年,我國污泥處理處置中“重水輕泥”現象十分嚴重,80%的污水處理廠建有污泥的濃縮脫水設施,但仍有80%污泥沒有得到穩定化處置,世界上其它國家多是污水處理廠和污泥處理處置同步建設。據調查,中國污泥能夠得到安全處置的僅有10%左右,去年十一月份溫家寶總理對三部委做了重要批示,要求重視污泥的二次污染,今年5月份,李克強總理又針對污泥的處理處置做了重要批示。污泥問題已經到了必須解決的程度,否則將影響“十一五”COD減量的效果。

費用、資源、能量回收三方因素制約 焚燒僅為過渡性選擇

據參與今年4月份頒布的《城鎮污水處理廠污泥處理處置技術指南》編審專家、同濟大學城市污染控制國家工程研究中心主任戴曉虎指出,污泥焚燒技術已經在部委層面、部分地方政府層面達成共識,僅作為過渡性、暫時性的技術政策,污泥焚燒將有機質全部燒掉,從宏觀治理角度考慮總成本費用過高。

再次,從未來資源角度考慮,目前全球最缺的資源之一就是磷礦,根據計算地球目前磷礦的儲存量有100年左右,與能源相比磷礦資源的緊缺度高些,如采用污泥焚燒做建材,會將污泥中的磷固化到房子、建材中,變成不可去,將來勢必會影響全球的糧食安全。國際上,歐洲從90年代開始,不斷強調磷資源的重要性,觀察國際磷肥價格與石油價格差不多都在近5、6年時間內翻了4-6倍。

另外,污泥焚燒很多人認為可以發電做能源回收,但是從對污泥本身的認知來說,污泥是可以能源回收,但回收的是熱能,需要轉化成電能,是二次能源利用,效率僅有20%-30%。所以污泥未來的能源利用方向,是將污泥轉化成更加容易輸送,多方面應用的能源。

基于上述幾點,國家層面已經把污泥單獨焚燒技術作為臨時性、過渡性的措施,目前很多地方政府已經逐步意識到,污泥處理處置慢慢將回歸到資源化的道路。

日本在污泥利用方式上已做戰略調整

據中國水網記者觀察,日本一直是堅持污泥焚燒處理處置方式的典型代表國家,日本68%-70%的濕污泥都是通過干化、焚燒的處置方法達到最大的減量化,焚燒后的渣作為建材資源再利用。但是,近幾年,由于能源價格的飆升、全球氣候變暖等因素,日本污泥處理處置的技術路線發生了很大的變化,目前將污泥的生物質利用、能源化利用、有機質利用作為重點和突破點,相對于過去幾十年的干化、焚燒有重大的轉變。

歐盟成員國以污泥土地利用資源化為主

歐盟成員國在污泥處置的思路上,以最終土地利用資源化為主。美國90年代時污泥土地利用僅占30%,而到2005年時已達到66%。我們國家的政策經過調整之后,污泥處置的標準和發達國家差不多。依他們的經驗來看,就是要根據國情科學的確定環境指標和階段目標,落實污泥處置的相關法規政策和資金,在實踐過程中不斷開發新的技術。國外污泥無害化的處置總趨勢是,污泥消化是一種大面積應用的技術,污泥填埋被進一步被禁止,污泥焚燒越來越少,以土地利用為目的的熱干化是主要手段。

與其它處置方式的對比分析

污泥厭氧消化工藝目前在我國應用比較少,投資相對高,設備依賴進口,全國目前2600多座污泥處理廠,約有60座采用了厭氧消化工藝,但真正運行的有10-30座,運行效果相對好的約有10座,如北京的小紅門、上海白龍港等,總體來說,在我國污泥厭氧消化由于受到管理因素、政策、設備投資等方面的限制,未得到很好的應用。

污泥好氧堆肥是國際、國內應用較多的工藝,據有污泥穩定、殺滅病原菌、寄生蟲卵,污泥含水率低等特點,運行管理簡單等優勢,但是其瓶頸是需要大量的輔料,否則不能有效控制臭氣,造成成本增加。

污泥填埋,是非常簡單的處理處置手段,但是將帶來大量的滲濾液,包括有機質產生的甲烷氣體,因此我們國家很多填埋場都做了固化裝置,采用石灰固化后填埋,造成成本高,占用了一定的土地資源,同時污泥中有用、有價值的物質沒有得到利用。德國從2005年開始,也是歐盟國家第一個,要求所有進入填埋場的物質有機質含量不能超過5%,也就是說污泥、有機餐廚垃圾的填埋技術路線在德國已經被禁止。

污泥土地利用,從發展趨勢來說必然是未來的發展方向,污泥中的有機質可以補充土壤,消耗能源較少。但是在我國目前來看,土地利用有很多瓶頸問題,主要是工業廢水的治理方面,有很多嚴格的標準,但是其可操作性差,導致工業廢水偷排,進入市政污水后重金屬含量超標,進而約束了土地利用的可能性。因此國家環保部、建設部“十二五”期間將重點規范化工業廢水的監管和處理。

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