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      清華大學王凱軍:污泥資源化利用的瓶頸與發展方向

      時間:2019-07-03 16:16

      來源:中國給水排水

      作者:王凱軍

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      參加過好幾屆中國給水排水污泥論壇,講過厭氧工藝,也系統介紹過清華大學的污泥處理處置技術和污泥焚燒熱解工藝。去年講了我們的一些實踐,這次主要圍繞之前的話題,看能否發現一些新的問題,跟大家一起來探討。

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      (本文根據王凱軍教授在中國給水排水2019年中國城鎮污泥處理處置技術與應用高級研討會(第十屆)上的發言整理)

      1、城鎮污水污泥市場的政策和機遇

      提起污泥處理,以前更多是環保問題和建廠本身的問題。從開啟中央環保督察開始,污泥處理成為跟各廠、企業負責人的烏紗帽有密切關系的問題。在中央環保督察中,一些大的公司因為污泥問題倒閉了,很多污泥堆在廠里不敢出去,下一步污泥的處理處置問題非常嚴重。“水十條”中明確指出,現有污泥處理處置設施應于2017年底前基本完成達標改造,地級及以上城市污泥無害化處理處置率應于2020年底前達到90%以上。“十三五”規劃中指出,“十三五”期間要新增或改造污泥(含水率80%污泥)無害化設施處置能力6萬噸/日。由此可見,國家對污泥處理處置的要求非常高。我國污水處理發展非常快,十二五規劃中指出要對污泥處理投資300多個億,我國2020年污泥產量預計12萬噸/日污泥,十三五期間要求新增6萬噸/日處理能力,每噸污泥處理40萬的投資計算,總投資額240多億,五年內完成投資。對中央財政來講,幾千億已經投下去了,這些錢應該也不是問題。

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      我國污泥處理處置政策法規建設

      關于污泥處理處置,我國已經出臺了一系列的政策法規,如2000-2002年期間《城市污水處理及污染防治技術政策》和《城鎮污水處理廠污染物排放標準》;2009年住建部、環保部和科技部聯合出臺《污泥處理處置及污染防治技術政策(試行)》;2010年環保部出臺《污泥處理處置污染防治最佳可行技術指南》、《城鎮污水廠污泥處理處置技術規范(征求意見稿)》,住建部出臺《城鎮污水處理廠污泥處理處置技術指南(試行)》,等等。政策明晰,國家要求明晰,資金有保證,標準也完善,為什么污泥處理、處置市場卻遲遲啟動不了?國家污泥無害化處理處置率應于2020年底前達到90%以上,而目前的污泥處理率卻只有30%,為何有這么大的差距?我們先從技術上找問題。

      2、污泥處理處置技術進展和問題分析

      1、厭氧工藝發展的技術瓶頸

      厭氧工藝發展存在以下技術瓶頸:微生物共同體破壁非常困難;由于泥沙問題導致效率低;厭氧系統能量凈輸出低導致大家沒有熱情。

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      城鎮污水污泥處理處置技術進展

      國內污泥厭氧消化新技術的發展與時俱進,高濃度厭氧發酵、新材料(設備)應用和水熱等技術要求高的技術均已經掌握。在攪拌設備的多樣性、反應器材料及形狀、厭氧發酵技術、沼氣利用途徑等方面,我們均做了一系列的探索與實踐。在攪拌設備上,最早是蛋型、立式的,后來發現做成蛋型混凝土池的攪拌設備很費錢,所以有了鋼結構池型,對應的攪拌形式和設備也更加多元化了。在工藝上,863做了攻克,我們特別提出了兩相的工藝和熱水解等技術,且技術上都已有所突破。在沼氣產物的利用上,不但可以進行發電,還能提純沼氣。可以說,國內污泥厭氧消化新技術的發展是與時俱進的,充分跟蹤了國際新進展和問題分析,高濃度厭氧發酵、新材料(設備)應用和水熱等高要求技術也均已掌握。

      2、我國污泥堆肥技術瓶頸基本解決

      在好氧堆肥上,關于臭氣、氧的測定及控制等問題,我國也有長足的進步。

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      我國污泥堆肥技術瓶頸及解決方案

      目前國內污泥堆肥技術已基本實現了工程大型化、設備國產化、控制智能化、污泥高效穩定化的國際技術水平,基本完成了污泥好氧堆肥工藝的開發,臭氣污染等環境影響在技術上也得到解決。

      3、污泥噴霧干化-焚燒技術工程案例

      國產化的污泥處理設備不多,我們課題組用了近十年的時間,建立了十余個大型污泥噴霧干化-焚燒技術應用工程,總計處理量超過5000t/d(80%含水率),建立1200t/d的噴霧干燥工程,這也是目前行業內最大的污泥噴霧干燥單體工程。

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      污泥噴霧干化-焚燒技術工程案例

      3、污泥處理處置問題的政策分析

      隨著污水處理事業的發展,我國污泥處理發展歷程可以分為以下四個階段:發展初期、起步期、超常規發展期與成熟期。在這些階段,我們沒有充分吸取經驗,分別犯了不同的錯誤。

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      編輯:徐冰冰

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