國(guó)內(nèi)污泥處理發(fā)展方向
以綠色、低碳和環(huán)保為信念,德國(guó)豐羅碧楚優(yōu)一路堅(jiān)持(污)水和污泥技術(shù)的發(fā)展和革新。在整合了德國(guó)最先進(jìn)的的污泥技術(shù)和我們多年運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,呼應(yīng)中國(guó)最新的污泥政策,推出了一系列高標(biāo)準(zhǔn)的污泥整體解決方案StR?–Sludge to Resource,可按客戶的需求量身定制。
何為StR?技術(shù)?
史蒂文介紹,StR?工藝流程簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),包括污泥濃縮—熱水解—厭氧消化(包括熱電聯(lián)產(chǎn))—深度脫水—帶式干化—污泥焚燒。
熱水解技術(shù)是為了在活性污泥進(jìn)入?yún)捬跸厍捌茐钠浼?xì)胞結(jié)構(gòu),使細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)質(zhì)可充分得到利用,水解、酸化和甲烷化。
史蒂文表示,增加熱水解預(yù)處理是為了適應(yīng)中國(guó)污泥含砂量高、厭氧消化性差的特點(diǎn),以進(jìn)一步提高厭氧消化在中國(guó)的可行性。而經(jīng)過(guò)熱水解后污泥的黏度降低,更有利于污泥中砂的分離。與此同時(shí),熱交換器的設(shè)計(jì)也相應(yīng)減小。
“熱水解工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,只需加溫到65°C,加入價(jià)格低廉的氫氧化鈉,通過(guò)常壓反應(yīng)器反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間也很短。”史蒂文表示,經(jīng)過(guò)熱水解預(yù)處理后,消化段的沼氣產(chǎn)量能夠提高30%,污泥中的有機(jī)質(zhì)則相對(duì)減量30%, 消化時(shí)間總共減少25%,消化池體積相應(yīng)減少20% Vol。
作為厭氧消化后的產(chǎn)物,沼氣將被用于發(fā)電。沼氣是高質(zhì)量的能量載體,可以有效轉(zhuǎn)化成電能;同直接焚燒和堆肥相比,具有更高的能源效益和經(jīng)濟(jì)效益。厭氧消化后污泥容易脫水到32%DS以上,不消化污泥脫水一般到20%DS,同時(shí),實(shí)現(xiàn)污泥減量≥60% ,非常有利于后續(xù)干化和焚燒工藝。史蒂文表示,目前,德國(guó)有1254個(gè)污水廠使用沼氣發(fā)電,而中國(guó)大約只有不到60個(gè)污水廠使用沼氣發(fā)電,與之形成對(duì)比的是,中國(guó)的污泥量是德國(guó)的20多倍。因此,國(guó)內(nèi)沼氣發(fā)電的市場(chǎng)利用有巨大的空間。
接下來(lái),在特別設(shè)計(jì)的深度脫水和帶式干化工序作用下,僅利用沼氣熱電聯(lián)產(chǎn)和后續(xù)污泥顆粒焚燒工藝中的余熱,便可將污泥干化到90%DS、含塵量< 2 % 、散重在350~450 kg/m3之間的大小均勻的顆粒,燃燒值高,并滿足美國(guó)環(huán)保局(USEPA)巴氏消毒的 A級(jí)產(chǎn)品要求。
最后,通過(guò)來(lái)自德國(guó)技術(shù)和核心材料的全自動(dòng)化工藝,污泥顆粒經(jīng)氣化燃燒,剩下不足10%的飛灰可作為肥料。焚燒余熱的70%用于干化,還有30%盈余。據(jù)史蒂文測(cè)算,整體性StR?方案從每噸污泥中(按20%的含固率計(jì)算),可以產(chǎn)生98 度電,約合每噸市政污水產(chǎn)生 0.13度電。相比污泥直接燃燒可多回收76%的電能。而在飛灰中,磷含量>10%、氮含量>12%,是優(yōu)質(zhì)的肥料。
國(guó)內(nèi)的污泥,烘干后制陶粒,制保溫磚,不過(guò),并不是所有的污泥都可以做成污泥陶粒和污泥保溫磚,而德國(guó)這種新的技術(shù),我們拿過(guò)來(lái)作為參考,也是完全符合中國(guó)固廢處理理念的,它實(shí)現(xiàn)了“零”污泥的目標(biāo),飛灰作為肥料也已有很多應(yīng)用的案例。經(jīng)檢測(cè),在德國(guó)生產(chǎn)的污泥飛灰,同時(shí)滿足德國(guó)和中國(guó)相關(guān)法規(guī)的要求。
史蒂文認(rèn)為,隨著未來(lái)污泥外運(yùn)處置費(fèi)用呈持續(xù)增長(zhǎng)的趨勢(shì), StR?方案將逐漸進(jìn)入高利潤(rùn)期。按照全生命周期來(lái)核算成本,整體性StR?方案的投資回報(bào)期為5~7 年,階段性StR?方案(熱水解,厭氧消化,熱電聯(lián)產(chǎn))為3~4 年。他相信,這樣一套方案勢(shì)必會(huì)給中國(guó)眾多污水處理廠帶來(lái)更多污泥處置處理思路,未來(lái)如何,我們拭目以待吧