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19項專利 幹化焚燒技術破污泥處置難題

隨著城鎮污水處理廠大規模的建設,所產生越來越多的大量污泥如何處置?現已成為江蘇省環保部門感到頭疼的問題。浙江大學生物與環境地球化學研究所教授翁煥新經過10年的研究,發明了無害化、減量化、資源化處理城市污水污泥新技術,這項技術在江蘇應用後,得到眾多企業好評,不僅有明顯的環境效益和社會效益,而且也有一定的經濟效益,污泥已由昔日的“讓人愁”變成了“惹人愛”。

    19項污泥處置技術獲國家發明專利授權

    翁煥新發明的“利用鍋爐煙氣餘熱幹化污泥的方法”、“回流式可控溫污泥幹化裝置與方法”、“利用垃圾發電廠煙氣餘熱幹化污泥與污泥發電一體化的方法”、“利用污泥熱能燒制輕質磚的方法”、“利用城市污泥生產水泥壓制品的方法”、“污泥幹化過程中釋放氣體的控制方法”等19項新技術,已經獲得國家發明專利授權,開闢了我國污水處理廠污泥處理新途徑。這一系列成果可以為各類城市污水處理廠提供先進的污泥處置技術方案和與之相配套的成套設備,進行污泥處置工程建設。

    新技術根據污泥高熱值、輕質地的特點,通過特殊的低溫幹化技術,成功控制污泥中的有害部分,並保留其熱值,幹化後呈顆粒狀的污泥糰粒,可作為黏土磚、水泥壓制品的原料,或作為輔助燃料。為進一步降低污泥處理的能耗和成本,浙江大學有關專家還創新提出“以廢治廢”的方法,利用熱電廠的煙氣餘熱來幹化污泥。

    有了這些技術,江蘇省各地掀起污泥處置熱潮,特別是印染企業,各自因地制宜選擇最合適的污泥處置的新技術。目前,這些技術已經廣泛應用於吳江盛澤鎮、無錫、江陰等地的污泥處理廠,平均日處理污泥量可達700噸,受到了各地的廣泛好評。

    利用煙氣餘熱幹化污泥處置成本每年可節約100萬元

    康源印染有限公司是位於江陰市長涇鎮的一家大型集團型企業,下屬污水處理廠每天產生大量印染污泥。以前,這些污泥幾乎都被填埋處置,雖然耗資巨大,但仍給環境帶來二次污染,同時還浪費土地資源。後來,公司引進了翁煥新教授關於利用熱電廠煙氣餘熱幹化污泥的專利技術,委託杭州新源環境工程有限公司,在下屬企業江陰康順熱電廠建成了利用煙氣餘熱幹化污泥的生產線,一舉解決了困擾企業多年的污水處理廠污泥處理難題,成為我國首家利用此項新技術處理污泥的企業。

    這條污泥處置生產線設計處理能力為100噸/日(含水率80%以下)。如果這些污泥按原先的填埋方式處理,每噸產生費用約80元,每年需要花費填埋費近300萬元,而現在1噸污泥的處理成本包括機械動力、人工管理、設備折舊等,約為50元左右。僅此一項,每年可節省費用約100萬元,同時可節省大量土地資源。另外,印染污泥熱值很高,一般為2000~2800大卡,相當於標準煤熱值的一半,每100噸(含水率為80%)污泥經過幹化處理後,可得20噸左右的幹污泥糰粒,用作鍋爐發電燃煤的輔助燃料,按每噸煤價570元計,每年可節約用煤價值200萬元。

    乾燥後的污泥製成顆粒產品盛澤一年節省土地費用1000萬元

    “日出萬匹、衣被天下”的吳江市盛澤鎮,如今是吳江市“紡織板塊”的中心鎮和“領頭羊”。全鎮現有大小紡織印染企業29家,印染污水集中處理能力19.5萬噸,處理廠均由盛澤水處理發展有限公司統一管理和運營,每天產生750噸污泥,由於無法得到有效處置,已成為制約吳江市發展紡織業的瓶頸,也成了吳江市決策層中的一塊心病。

    為給印染污泥找出路,吳江市盛澤鎮政府邀請了環保專家,共同為尋找印染污泥出路獻計獻策。經過幾次專題研究與探討,確立了“污泥無公害資源化處理”的課題。經過不斷篩選和比較,最終確定引進浙江大學研發的新技術。

    隨後,吳江市盛澤鎮政府與浙江朗地公司聯合投資1000萬元,建成了盛澤鎮水處理發展有限公司污泥處理廠的一期工程,並很快形成處理能力300多噸/日。污泥處理廠充分利用印染污泥資源熱值較高和質地較輕的特點,將乾燥之後的污泥製成直徑為1~4毫米的顆粒產品,分別利用到制磚和燃煤行業,開創了迴圈利用污泥產品的先河,也顯現了三大優勢:利用15%的污泥顆粒與黏土混合制磚,節約了大量土地資源;在磚塊燒制過程中,污泥顆粒能夠同時燃燒,並會產生2000大卡的熱量,減少了燃料使用量;在燒制過程中在磚塊內部產生分佈均勻的圓孔,既可以增加磚塊的強度,又可以減輕磚塊的重量。

    同時,這個專案也為企業帶來了巨大的經濟效益,按照傳統的填埋方法,一年要耗用近100畝土地。而在生產顆粒產品之後,一年就節省開發徵用土地費用近1000萬元;現在,顆粒產品每噸銷售價100元,一年就增加經濟效益270萬元。

    利用流化床鍋爐焚燒污泥成本僅為填埋的50%

    常州市全市每天可產生200噸的污泥,如何將污泥進行無害化處置一直是困擾這個市的主要環境問題。常州市排水管理處經過調研和權衡,選擇焚燒作為污泥的最終處置方法。經過常州市排水管理處、常州市第一熱電廠、無錫鍋爐廠和常州市政設計院等單位的共同努力,在常州熱電廠現有用於產生蒸汽和發電的大型迴圈流化床鍋爐上,增加了一個輸送設備,把污泥通過壓力泵送到溫度高達900多度的鍋爐內燃燒,焚燒的效果非常好。

    這個污泥焚燒的專案,根據流化床鍋爐現狀及現場條件,在第一熱電廠流化床鍋爐建立污泥的貯存、輸送系統及尾氣處理裝置。將污泥(含水率85%)按一定比例直接與燃煤混合燃燒,在對鍋爐本身影響極小的情況下,摻燒的污泥量可達20%~30%。經監測,二惡英和重金屬(鉛、鎘、汞)均達到生活垃圾焚燒污染控制標準(GWKB3-2000)中排放限值,灰渣中重金屬已固化。污泥焚燒可使污泥中的碳水化合物轉變成二氧化碳和水,同時在高溫中殺滅細菌、病毒,回收焚燒過程中產生的熱能,是一種徹底處置污泥的方法。經過測算,改造設備的總投資為49萬元,每噸污泥的運行費用為63元,加上運輸費每噸污泥的綜合處置費為80多元,僅為衛生填埋和幹化處置費用的50%(由於常州市土地價格較高,填埋產生的費用達到160元/噸左右)。同時,污泥經焚燒產生的泥灰還能和鍋爐原先煤灰一起成為制磚原料。

    編後

    污泥處置工作是個難題,讓各地政府很頭疼。隨著污水處理廠處理能力日增,污泥產生量也迅速增加,污泥不再是“一埋”就能“了之”的事了,解決污泥問題迫在眉睫。這不僅需要企業積極尋找技術,還需要政府的大力推進。

    近年來,各種技術紛紛呈現,經過實踐檢驗,多數技術效果良好,且能將污泥資源化利用,甚至可產生可觀的經濟效益。這樣看來,污泥處置並非想像中的那樣難,關鍵在於要認真去做。如果政策到位,要求明確,處置污泥並不會比別的污染治理更困難,而且相關科研院所和企業早就啟動了技術研發工作,比如,浙江大學教授翁煥新的系列技術成果,還有本版曾介紹的水泥窯協同處置污泥技術(相關報導見1月1日和1月15日)、清華大學王偉教授的科研成果“污泥水熱幹化技術”等。

    江蘇省污泥處置工作的全面推進,也說明了污泥處置並未難到無法解決的程度,事在人為,關鍵在於政策怎麼推動,怎麼實實在在去做。
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