污泥的處理處置是當今環(huán)保領域內(nèi)的熱點難題。近年來，隨著污水處理規(guī)模的擴大和處理深度的提高，污泥產(chǎn)量基數(shù)大（每年干污泥約為550-600萬噸），且在不斷增長。由于污泥中含有大量的水分、重金屬、病原微生物和寄生蟲卵等，如處置不當，會造成二次污染。如何實現(xiàn)污泥的穩(wěn)定化、減量化、無害化，成為業(yè)內(nèi)人士以及公眾關注的焦點。總體上來說，污泥處理處置應遵循因地制宜的原則，既要學習國外污泥處置的經(jīng)驗，同時更要尊重國內(nèi)污水污泥產(chǎn)量特征的基本實情。
國際上最常用的污泥穩(wěn)定方法即厭氧消化在國內(nèi)未得到廣泛運用。經(jīng)過厭氧消化，污泥中40-50%的有機物被分解，部分致病菌和蟲卵被殺死，產(chǎn)生的沼氣可以利用，通常是采用厭氧消化的沼氣發(fā)電或用來干化污泥，從能量的角度來看，厭氧消化的沼氣能抵消大部分能量缺口。污泥厭氧消化是德國等發(fā)達國家以及亞洲日本、韓國的基本步驟，尤以中溫（33-35℃）厭氧消化最為普遍。德國幾乎每個污水污泥普遍采用厭氧消化設施，其中75%的德國污水廠采用沼氣發(fā)電，英國、美國的厭氧工藝在污泥穩(wěn)定化中分別占45%和63%。
遺憾的是，“十一五”即將結束，污泥厭氧消化工藝沒有取得廣泛的應用，據(jù)不完全統(tǒng)計，我國僅約50余座污水處理廠采用了污泥厭氧消化工藝，不到全國城市污水廠的5%。那么“十一五”期間，污泥厭氧消化工藝沒有取得廣泛應用的原因是什么呢？杭世珺認為，一是因為我國污泥中有機質(zhì)含量跟國外不一樣。專家對我國7個污水處理廠污泥消化工藝的調(diào)研結果表明，污泥中有機質(zhì)含量為45%~72%（干基），平均50%（干基），其中5個廠的污泥有機物含量為50%~60%（干基）。而國外一些國家的污泥中有機物含量可達75%~85%。第二，我國污泥含砂量非常大。由于我國合流制排水體制的影響，有些污水廠砂子沉積非常嚴重 ，清沙工作量大。 第三，一些小規(guī)模污水廠沼氣產(chǎn)量有限，發(fā)電量小，上網(wǎng)不穩(wěn)定。
關于國內(nèi)污泥厭氧處理的可行性還在調(diào)研爭論中，但是厭氧污泥處理工藝在穩(wěn)定運行的案例不超過5個卻是不爭的事實。在此背景下，我國的污泥處置實情已經(jīng)到了污泥必須落實處置的境地。
污泥干化焚燒主要面臨的是環(huán)境風險和投資費用的問題。
從污泥焚燒的環(huán)境風險上來說，影響PCDDs和PCDFs排放的兩個主要參數(shù)是氯的含量和污泥中 S /Cl 比值。關于二氧(雜) 芑和呋喃的排放與氯含量有關的結論一直受到爭論， 但煙氣中的SO2可抑制了二氧(雜) 芑和呋喃的生成卻是不爭的事實(S/Cl 的摩爾比大于 1 時) ， 這主要是因為 SO2消除了催化反應中氯的形成，從而使它難以與有機化合物反應并且形成二氧( 雜) 芑和呋喃。研究表明：隨著S /Cl比的增加，污泥焚燒后煙氣中二氧( 雜) 芑和呋喃的濃度反而降低。由于污泥中的S /Cl比要比其他廢棄物中的高7～10倍，正如前面所述，硫的高含量抑制了二氧(雜) 芑和呋喃的形成。因此對于污泥焚燒來講，要滿足相關排放標準并不困難。
嘉興嘉愛思污泥“半干化-焚燒”項目運行現(xiàn)場
污泥的“半干化焚燒”工藝技術在浙江嘉興地區(qū)順利展開，為國內(nèi)沿海發(fā)達城市以及內(nèi)陸中心城市破解污泥“難題”提供了穩(wěn)健可行的方案。從工藝上講：直燒產(chǎn)量小，污泥處置量不能滿足大多城市污泥出路需求；而全干化增加了處置成本，而且安全性差，往往需要氮氣保護措施，系統(tǒng)復雜。因此，污泥“半干化焚燒”已成為業(yè)內(nèi)人士的共識。
上圖為嘉興嘉愛思污泥污泥“半干化-焚燒”項目投運現(xiàn)場，本項目總設計規(guī)模為2200噸/天，一期為300噸/天，工藝系統(tǒng)簡圖如下。污泥干化后作為輔助燃料焚燒發(fā)電，目前該項目已經(jīng)進入投運階段。
本項目把干化焚燒和發(fā)電結合起來，具有系統(tǒng)合理配置和能有效利用的雙重優(yōu)勢。發(fā)電系統(tǒng)為干化系統(tǒng)提供所需的熱源和電力，干化系統(tǒng)所需的熱源， 或可來自于汽機抽氣、 或乏氣，電力可以由發(fā)電機直供。實現(xiàn)了能源的梯級利用， 提高了系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性。
本項目的核心工藝環(huán)節(jié)為污泥半干化工藝，干化設備來源浙江天通控股股份有限公司。據(jù)天通控股股份有限公司環(huán)境事業(yè)部商務總監(jiān)孫建芳先生介紹，“中國的污泥處理處置是環(huán)保領域的薄弱環(huán)節(jié)，需要系統(tǒng)的工藝和安全可靠的設備支持。實踐證明國外的污泥處置方法和技術并不能完全適用中國，需要從國內(nèi)污泥特征和地域內(nèi)的經(jīng)濟環(huán)境背景的出發(fā)。天通控股公司在此基礎上，集成日本三菱污泥干化焚燒工藝和核心設備的制造技術，并且在技術上我們解決了污泥含沙量高磨損嚴重的問題。此外，大大降低核心設備的投資費用。”
污泥干化機SDK370車間實物
“投資費用是必不可忽略的一環(huán)，因為投資費用的高低間接決定了項目運行的間接成本，主要是財務成本和折舊費用以及一定的投資收益。”孫總接著介紹道，“天通作為一家民營背景的上司公司，身懷社會責任感，也希望能為中國環(huán)保事業(yè)貢獻自己的力量，把環(huán)境建設的更好。”
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