开始利用锅炉烟气余热干化污泥的方法处理污泥

作者:国际学校

开始利用锅炉烟气余热干化污泥的方法处理污泥,不同的污泥处理工艺具有不同的优势。苏州市吴中区�f直镇既是旅游胜地,又是经济重镇,日产生6万吨污水,经过处理形成60吨污泥,而工业污泥水分多、重金属含量高,常规处理1吨污泥需要300元的成本,且易造成新的污染,危害水乡古镇环境。河海大学帮助�f直镇吉力热能有限公司开展科技攻关,利用污泥与煤泥混合制成水煤浆直接进行无害化焚烧,使得每吨污泥处理费用不到100元,每天可节约标煤3吨,且使排出烟气中的二氧化硫浓度大幅降低。该公司目前每天可以焚烧50吨污泥,下一步公司将对原有设施进行改造,达到日处理污泥100吨,实现全镇工业污泥循环利用,促进旅游事业和经济建设同步发展。

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污水处理是城市管理的进步。然而,很少有人知道,污水处理后产生出污泥,正是它,又使城市管理者感到头疼。污泥每天都在城市周边增加,城市处在污泥包围之中。 统计资料表明,我国700多个城市面临污泥的包围:北京日产生污泥1000多吨,上海700多吨,深圳300多吨。 不独中国。在美国,污泥问题同样困扰着各大城市。美国政府自1972年颁布水净化条例以来,污泥量快速增加,2010年将达到820万吨;英国,每年的干污泥达到110.7万吨。 污泥处理已成为世界性的难题。 浙江大学环境与生物地球化学研究所翁焕新教授发明的污泥无害化、资源化处理新技术为破解这一难题提供了可能。 城市边缘的“污泥污染” 7月下旬,记者在杭州新源环境工程有限公司见到正在研究技术推广的翁焕新教授。 谈起城市污泥的现状,翁焕新深感忧虑。他说,随着城市化进程加快,我国城市污水处理厂的污泥产生量急剧增加。据估算,今后几年,污泥产生量将以每年10%-15%左右的幅度增长。北京2008年城区日污水排放量将高达200多万吨,若污水处理率达到100%,则每天的污泥产生量可达2000多吨,每年将会产生80多万吨城市污泥。北京每天产生的污泥用200辆次的10吨大卡车才能运出城外。这些污泥如果按1米的高度堆放,每年占地就需1200亩。 “杭州市四堡和七格污水处理厂,目前每天处理的城市污水至少排放出650吨污泥。”翁焕新说。“一年下来,污泥的积累量是惊人的。” 自2001年污泥被垃圾填埋厂拒绝填埋以来,杭州的污泥只能采取临时填埋的方法处置,但在杭州四周已很难找到适合填埋污泥的场地了。 据了解,浙江省已投入运行的污水处理厂有40余家,每天产生污泥2000吨至3000吨左右。 如今,“污泥围城”现象已开始向一些中小城市蔓延,城市污泥的处理刻不容缓。 污泥污染应该如何治理 据翁焕新介绍,国外的污泥处理比中国早几十年。目前世界常用的污泥处理方法有卫生填埋、土地利用、焚烧、投海等,而这四种方法在中国都不适用。 “国外人少地多,污泥填埋规模小,且有相当好的安全措施,但随着城市人口的增多和污泥产生量的增加,发达国家采用这种方法的比例也日趋减少。”翁焕新说。 有些国家将污泥作为肥料农用或用于园林,但这仅限于生活污水处理后产生的污泥,工业污水处理后产生的污泥禁止土地利用。在我国,生活污水和工业污水混合处理,由此而产生的污泥中含有大量的有害物质和重金属,因此无法用于农田和园林。 近几年,国外较多采用焚烧的方法处理污泥,焚烧温度在600℃以上,使得污泥中的有机成分全部炭化生成稳定的无机物,焚烧后的残渣无菌、无臭,体积可减少90%,最大限度减少污泥体积。 “污泥焚烧技术在国外得到较快推广,但是成本高,投资大,一般每吨污泥处理的费用在400元人民币以上,而且污泥直接焚烧会产生有害气体,在大气污染控制上有一定的技术难度,就我国目前的条件而论,不论在经济上还是技术上都难以推广污泥焚烧处理方法。”翁焕新说。 至于污泥投海,其本身对投海区域就是一种污染,目前已基本禁止。 翁焕新1998年开始研究污泥处理技术时,“污泥围城”现象在全国还不突出。而杭州四堡污水处理厂是全国最早的污水处理厂之一,20世纪80年代末建成运行,1998年时污泥处理问题已凸显出来。 翁焕新说,当时他带学生到四堡污水处理厂实习,发现污水处理厂将污水处理后产生的污泥送到垃圾填埋场填埋,这些污泥含水量都在75%~80%左右,在与生活垃圾一起填埋时,因污泥含水量高,不仅增加了垃圾渗滤液,而且极易堵塞气体收集口和渗滤液的通道,给垃圾填埋场带来安全隐患。鉴于此,翁焕新决定研究污泥处理技术,目标是污泥无害化和资源化处理。 污泥处理实现以废治废 翁焕新在对城市污泥的性质进行分析时发现,这些污泥具有质地轻、高热值等特性,可以作为资源利用。他开始探索污泥变废为宝之途,申报了“污水处理中污泥资源的开发与利用研究”课题,这一课题被立为浙江省重点科技项目。 翁焕新对污水处理产生的污泥的含水率、化学组成、热值、粒度、矿物组成和密度等理化性质进行了系统研究,发明了污泥低温干化技术,使污泥形成质地坚硬如绿豆般大小的团粒,通过低温干化和成粒过程,把污泥中的有害部分固定住了,把90%以上的热值保存下来。 我国建筑上砖的用量很大,但国家对粘土资源严格控制。污泥制成团粒能否作为制砖原料?经试验,用污泥团粒与粘土均匀混合烧成的轻质节能砖诞生了。这项技术获得了国家发明专利。 “这种砖不仅可以节约粘土资源,而且由于污泥团粒中保存有1500左右大卡的热值,砖在烧制过程中,污泥团粒燃烧时贡献的热量,减少了烧制砖块的燃料用量,同时污泥团粒在砖体内产生的圆孔还能增加砖的抗压强度,减轻砖体的重量。”翁焕新对记者说。 浙江省科技厅鉴定认为,翁焕新的“污水处理中污泥资源的开发与利用研究”具有创新性,达到了国际先进水平,具有巨大的潜在应用前景。 此后,在拓展污泥资源化利用方面,翁焕新又发明了利用污泥团粒生产水泥压制品的方法。 由于污泥干化需要大量的热能,而这些能源的获取势必会使污泥处理的成本提高。为最大限度降低污泥干化的能耗,翁焕新还发明了利用烟气余热干化和成粒的方法。利用烟气余热使污泥干化,不仅有利于控制烟气达标排放,而且大大降低了污泥干化和成粒的运行成本,干化后的污泥团粒又可以作为锅炉燃煤的辅助燃料,真正实现了以废治废和循环经济的目标。 2005年,浙江省科技厅设立的浙江省重大科技攻关项目《城市污水污泥无害化与资源化处理新技术与示范》由浙大中标,翁焕新任课题组负责人。这项示范工程由浙江省科技厅、义乌市科技局、义乌水处理中心联合投资2000万元,目前正在建设之中,计划于2007年年底完工。 污泥里产出的经济效益 成果推广难是长期困扰科技界的老问题,这一难题使许多优秀科技人员坐拥优秀成果却徒叹“靓女难嫁”。 就在翁焕新的成果趋于成熟时,温州企业家李忠找上门来。 李忠拼搏商场多年,还是中国企业家世纪论坛副主席,一次在老家看到加工皮革给当地造成严重污染的惨状使他产生了投身环保事业的心愿。 2004年初,获悉翁焕新发明污泥处理新技术的消息后,李忠找到了翁焕新,两人一拍即合,当年便成立了李忠出资、翁焕新出技术的新源公司,开始利用锅炉烟气余热干化污泥的方法处理污泥。 李忠告诉记者,他选择与翁焕新合作,一方面是因为他认识到污泥处理对城市对社会的重要性,另一方面也觉得这是一个新的行业,具有很好的发展前景。 公司一成立就接到江苏江阴康顺污水处理厂的工程,他们在江阴市长泾镇康顺热电有限公司内建成了我国首条“利用热电厂烟气余热干化污泥”的生产线并投产,日处理污泥100吨。由于利用锅炉烟气余热作为干化污泥的能源,每吨污泥处理成本仅50元,仅此一项,每年可节约填埋费约100万元;干化后的污泥团粒用作燃煤辅助燃料,每年还可另外创造经济价值200万元。 据李忠介绍,新源成立以来,前来参观交流的络绎不绝。江苏、广东、四川、新疆、陕西、东北三省及本省各地都有人来。目前已与十多家单位签订合作意向。 到目前为止,翁焕新在污泥无害化资源化处理新技术方面已获授权和申请的国家发明专利有18项。翁焕新表示,他将继续对污泥干化的方法、配套工艺、设备等进行系统性的研发,他的成套技术将有望破解污泥围城这一难题。 (通讯员 周冰 本报记者 叶辉) 2006-08-14

美国一家排名前十的电影洗印、制作和发行公司,取名“梦工厂”。 像这家“梦工厂”一样,各个行业、各个领域都有为追求梦想而不断涌现的“梦工厂”。在环保行业的工业污泥领域,也有一批为追求“污泥梦”而不断努力和探索的工程和项目。 位于宁波石化园区的宁波北区污水处理厂3万吨/日工业污水处理项目污泥干化焚烧工程就是其中一个。工程负责人何江,山西籍,在宁波一待就是十年,跟工业污泥也打了3年交道。 “天气还不错,风不大,有太阳。”冬日的上午,笔者驱车来到石化园区湾塘北片的污泥干化焚烧工程建设工地门口,车一停,抬头便看见头戴蓝色安全帽的何江。 走进工地,长臂吊机缓缓转动,工人们分片作业,或编织钢筋笼,或铺设混凝土,或运送建材。“污泥干化焚烧工程去年9月正式打桩,现在主体结构基本完工,过完年就开始设备安装和调试了。”何江边走边说。 污泥干化焚烧工程是宁波“五水共治”工程的重点项目之一,占地75亩,总投资2.2亿元,污泥日处理量60吨/日,远期按120吨/日考虑,本期土建一次性建成。“看,那幢顶部竖着很多钢筋的就是主污泥生产线辅助车间,它一旁就是主车间。”顺着何江的指引,那片“钢筋丛林”里,作业工人或隐或现,“叮叮咣咣”敲打声连续不断。 污泥干化焚烧工程究竟是做什么的?何江指着东北方向300多米远的地方说,“那里是宁波北区污水处理厂3万吨/日工业污水处理项目,主要负责石化园区工业污水和部分企业生活污水的处理,处理后的污泥由石化园区里的一家小型环保企业进行处置。” 而随着石化园区工业污水排放量的增大,那家小型环保企业的产能无法满足园区的污泥处理需求,同时,考虑到污泥处置成本,污泥干化焚烧工程由此而生。“今后石化园区工业污水处理后产生的工业污泥将全部由它‘负责’。”何江说,污泥干化焚烧工程的设计产能是60吨/日,而当前石化园区工业污水处理厂每天的工业污泥量也只有10至15吨,可大大满足石化园区的长远发展。 “这些板上的钉子要全部清理掉啊!”武师傅,木工组的工人。他身旁,是一摞摞整齐的木板,用来做混凝土浇筑模板。“今年12月份,这个项目就要建成投用了,现在我们得抓紧赶工。”他憨憨地说,与生活污泥不同,工业污泥属于危险固废,不适合资源利用,主要采用焚烧处理。“别小看这几十亩土地!”项目经理朱海明说,污泥干化焚烧工程的设备和处理技术均采用了最高的欧盟排放标准,按照工业污泥减量化、稳定化和无害化的要求,今后工业污泥将在这里通过封闭式焚烧和烟气处理,最终实现达标排放。焚烧产生的余热可循环用至干化系统,焚烧后的少量残渣经过专业鉴定后,可用作铺路等。 “未来,这里不但是宁波工业污泥处理规模最大,也有望成为处理技术水平最高的地方。”已近中午,阳光正好,离开工地返回的路上,朱海明的话久久在耳畔回响。 亲历者说 早日建成污泥干化焚烧工程 宁波华清环保技术有限公司副总经理 何江 宁波加快推进“五水共治”,治污水首当其冲。而污泥特别是工业污泥,是工业污水处理的“末端”,更是一大难题。目前,宁波产生危险废物和污泥的企业超过2000家,其中规模以上企业98家。仅电镀酸洗行业,2013年就产生污泥7.6万吨,预计2017年将达到11万吨,而我市的处置能力只有7.2万吨。因此必须加快处置设施建设进度。此外,前不久我市出台了相关政策,按照目标,到2017年底前,相关行业产生污泥的企业,必须通过强制性清洁生产审核。 在这项政策“倒逼”之下,工业企业的污泥处置需求会越来越大。如何真正做到工业污泥处理告别二次污染,实现无害化处理?更成为行业亟待破解的难题。宁波石化园区的污泥干化焚烧工程,未来将覆盖园区9成以上的企业。我们将加紧建设,力争早日建成,为推进“五水共治”,建设“美丽宁波”贡献一份力量。按国际一流标准建设造福百姓 上海市政工程设计研究总院项目经理 朱海明 宁波北区污水处理厂3万吨/日工业污水处理项目污泥干化焚烧工程项目,是宁波“五水共治”的重点项目之一。“五水共治”工程是为百姓添福祉的工程,归根结底都属于民生工程。宁波石化园的污泥干化焚烧工程也是我们第一个采取工程总承包的项目,也就是“交钥匙”工程。与国内同类工程相比,该工程不但工期缩短,建设效率提高,而且在今后的投运上采用了最先进的处理设备和技术,拥有最高的国际排放标准。 工业污泥的处理比较专业,为此,在该工程投用后,我们将邀请专业的处理机构入驻试运行一年,其间将对工程的工作人员进行培训指导,将工业污泥规范化、标准化的处理技术传授给这里的工作人员,最终实现工业污泥的无害化处理。通过努力,我们力争将这个污泥干化焚烧工程打造成为宁波工业污泥处理的“样板工程”。 部分五水共治重大项目一览 治污水 内河固堤疏浚工程:内河水质维护提升405万平方米,疏浚中心城区全部河道164条,疏浚平均深度0.5米。该项目去年开建,2016年建成。总投资6.4亿元,计划今年完成投资1.9亿元。 鄞西污水处理厂及配套管网一期工程:污水处理能力土建17万吨/日,设备8万吨/日,再生水能力土建6.8万吨/日,设备2.4万吨/日,污水主干管网约88公里,沿途污水提升泵站16座。该工程2010年开建,2016年建成。总投资12.6亿元,计划今年完成投资1亿元。 防洪水 排涝水 东江、剡江奉化段堤防整治工程:加固堤防41.2公里,修建干流节制闸1座,改建配套水闸。该工程2011年开建,2017年建成。总投资29.3亿元,计划今年完成投资5亿元。 梅山水道抗超强台风渔业避风锚地工程:新建南北二条海堤(南堤长1200米、北堤长850米)及配套二座水闸,一座船闸,防潮标准百年一遇。该工程2012年开建,2017年建成。总投资25亿元,计划今年完成投资5亿元。 余姚城区及上姚江堤防加固工程:加固堤防20公里,建设配套设施。该工程去年开建,2017年建成,总投资6亿元,计划今年完成投资2亿元。屏蔽此推广内容保供水 抓节水 宁波北区污水厂中水回用配套管网工程:输送能力6万吨/日,铺设管径1米钢管约15公里。工程去年开建,2016年建成,总投资2.2亿元,计划今年完成投资1亿元。 桃源水厂及出厂管线工程:50万立方米/日净水厂1座,DN2000出厂管44公里。该工程去年开建,2018年建成,总投资18亿元,计划今年完成投资3亿元。

我国典型的污泥处理工艺流程,包括四个处理或处置阶段。第一阶段为污泥浓缩,主要目的是使污泥初步减容,缩小后续处理构筑物的容积或设备容量;第二阶段为污泥稳定,使污泥中的有机物分解;第三阶段为污泥脱水,使污泥进一步减容;第四阶段为污泥处置,采用某种途径将最终的污泥予以消纳。

经过数十年的探索,污泥处理处置行业已形成了几条较为清晰的技术路线,包括:厌氧消化+土地利用、干化+焚烧+灰渣填埋或建材利用、工业窑炉协同焚烧、以及脱水填埋等多套处理处置技术工艺。出于经济性、环保性考虑,我国当前污泥处理处置的主流方式为干化+焚烧。

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