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清华大学王凯军:污泥资源化利用的瓶颈与发展方向

时间:2019-07-03 16:16

来源:中国给水排水

作者:王凯军

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参加过好几届中国给水排水污泥论坛,讲过厌氧工艺,也系统介绍过清华大学的污泥处理处置技术和污泥焚烧热解工艺。去年讲了我们的一些实践,这次主要围绕之前的话题,看能否发现一些新的问题,跟大家一起来探讨。

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(本文根据王凯军教授在中国给水排水2019年中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会(第十届)上的发言整理)

1、城镇污水污泥市场的政策和机遇

提起污泥处理,以前干嬴国际老虎机是环保问题和建厂本身的问题。从开启中央环保督察开始,污泥处理成为跟各厂、企业负责人的乌纱帽有密切关系的问题。在中央环保督察中,一些大的公司因为污泥问题倒闭了,很多污泥堆在厂里不敢出去,下一步污泥的处理处置问题非常严重。“水十条”中明确指出,现有污泥处理处置设施应于2017年底前基本完成达标改造,地级及以上城市污泥无害化处理处置率应于2020年底前达到90%以上。“十三五”规划中指出,“十三五”期间要新增或改造污泥(含水率80%污泥)无害化设施处置能力6万吨/日。由此可见,国家对污泥处理处置的要求非常高。我国污水处理发展非常快,十二五规划中指出要对污泥处理投资300多个亿,我国2020年污泥产量预计12万吨/日污泥,十三五期间要求新增6万吨/日处理能力,每吨污泥处理40万的投资计算,总投资额240多亿,五年内完成投资。对中央财政来讲,几千亿已经投下去了,这些钱应该也不是问题。

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我国污泥处理处置政策法规建设

关于污泥处理处置,我国已经出台了一系列的政策法规,如2000-2002年期间《城市污水处理及污染防治技术政策》和《城镇污水处理厂污染物排放标准》;2009年住建部、环保部和科技部联合出台《污泥处理处置及污染防治技术政策(试行)》;2010年环保部出台《污泥处理处置污染防治最佳可行技术指南》、《城镇污水厂污泥处理处置技术规范(征求意见稿)》,住建部出台《城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南(试行)》,等等。政策明晰,国家要求明晰,资金有保证,标准也完善,为什么污泥处理、处置市场却迟迟启动不了?国家污泥无害化处理处置率应于2020年底前达到90%以上,而目前的污泥处理率却只有30%,为何有这么大的差距?我们先从技术上找问题。

2、污泥处理处置技术进展和问题分析

1、厌氧工艺发展的技术瓶颈

厌氧工艺发展存在以下技术瓶颈:微生物共同体破壁非常困难;由于泥沙问题导致效率低;厌氧系统能量净输出低导致大家没有热情。

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城镇污水污泥处理处置技术进展

国内污泥厌氧消化新技术的发展与时俱进,高浓度厌氧发酵、新材料(设备)应用和水热等技术要求高的技术均已经掌握。在搅拌设备的多样性、反应器材料及形状、厌氧发酵技术、沼气利用途径等方面,我们均做了一系列的探索与实践。在搅拌设备上,最早是蛋型、立式的,后来发现做成蛋型混凝土池的搅拌设备很费钱,所以有了钢结构池型,对应的搅拌形式和设备也更加多元化了。在工艺上,863做了攻克,我们特别提出了两相的工艺和热水解等技术,且技术上都已有所突破。在沼气产物的利用上,不但可以进行发电,还能提纯沼气。可以说,国内污泥厌氧消化新技术的发展是与时俱进的,充分跟踪了国际新进展和问题分析,高浓度厌氧发酵、新材料(设备)应用和水热等高要求技术也均已掌握。

2、我国污泥堆肥技术瓶颈基本解决

在好氧堆肥上,关于臭气、氧的测定及控制等问题,我国也有长足的进步。

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我国污泥堆肥技术瓶颈及解决方案

目前国内污泥堆肥技术已基本实现了工程大型化、设备国产化、控制智能化、污泥高效稳定化的国际技术水平,基本完成了污泥好氧堆肥工艺的开发,臭气污染等环境影响在技术上也得到解决。

3、污泥喷雾干化-焚烧技术工程案例

国产化的污泥处理设备不多,我们课题组用了近十年的时间,建立了十余个大型污泥喷雾干化-焚烧技术应用工程,总计处理量超过5000t/d(80%含水率),建立1200t/d的喷雾干燥工程,这也是目前行业内最大的污泥喷雾干燥单体工程。

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污泥喷雾干化-焚烧技术工程案例

3、污泥处理处置问题的政策分析

随着污水处理事业的发展,我国污泥处理发展历程可以分为以下四个阶段:发展初期、起步期、超常规发展期与成熟期。在这些阶段,我们没有充分吸取经验,分别犯了不同的错误。

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编辑:徐冰冰

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