大連東泰夏家河子污泥處理廠案例分析
1 項目背景
大連東泰產(chǎn)業(yè)廢棄物處理有限公司從1991 年成立以來，一直從事固體廢棄物回收、處理、處置服務，是國內較早開展廢棄物集中處理的專業(yè)公司之一。
大連東泰夏家河子污泥處理廠項目正是為了解決大連市水處理和城市污水污泥處理的緊張形勢而實施的。該項目規(guī)劃占地面積4. 11 公頃，總投資14 913 萬元，規(guī)劃日處理城市污水污泥550 噸，餐飲垃圾50 噸，共計600 噸/日。處理范圍以城市污水污泥為主，同時可以處理工業(yè)污水處理產(chǎn)生的類似污泥、餐飲垃圾、廚余垃圾、過期食品、糞便殘渣、屠宰級肉類加工行業(yè)產(chǎn)生的廢物以及可生物降解有機廢物。該項目可消化大連市內所有污水處理廠產(chǎn)生的城市污水污泥。
該項目采用BOT 融資建設方式，通過政府公開招標由大連東泰產(chǎn)業(yè)廢棄物處理有限公司中標，成立大連東泰有機廢物處理有限公司，承擔建設、運營、管理工作，項目采用厭氧發(fā)酵/工業(yè)化生物制氣技術，引進LIPP 公司專業(yè)技術，根據(jù)國家節(jié)能減排、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟理念，在城市污水污泥及餐飲垃圾處理過程中，達到“減量化、穩(wěn)定化、無害化”，同時能回收沼氣等資源，變廢為寶，產(chǎn)生新的清潔能源，實現(xiàn)城市污水污泥的一體化處理，該項技術及實施方法在國內均屬首創(chuàng)。
2 一體化處理模式解析
2. 1 技術來源
項目采用的城市污水污泥一體化處理工藝，其技術來源于德國利浦公司。該公司成立于1958 年，在廢水提純、污水處理、有機廢物處理，以生物垃圾為原料的資源再生，氣體液化等方面處于世界領先地位。目前，該公司的研發(fā)重點是環(huán)境保護及廢水處理等領域先進技術的設備集成化，以有效保證其先進污泥處理設備的穩(wěn)定性、防腐性和長壽命周期。
2. 2 技術特點
( 1) LIPP 制罐技術采用全金屬構造，復合鋼板內襯材料為316L 不銹鋼，耐腐蝕性強，使用周期長。這種LIPP 制罐技術的應用，使得自身材料消耗很少，比較鋼板焊接或鋼筋混凝土結構的容器制造，建設同規(guī)格的容器其鋼材消耗只相當于碳鋼容器的1 /4 或鋼筋混凝土中鋼筋用量。同時，金屬構造容器可以有效保證罐體內的溫度控制，實現(xiàn)厭氧消化高效性。
實踐證明該工藝的特點在于設備工藝穩(wěn)定，自動化程度高，處理效率高，運行費用低，可大幅減少熱能和電能消耗。
一體化工藝流程采用先進的厭氧消化技術，可以實現(xiàn)各類可降解有機廢物的綜合處理和資源化利用。其基本流程見圖2，該處理系統(tǒng)可以達到兩個目標: 城市污水污泥的污染治理和資源再生的回收利用，實現(xiàn)城市污水污泥的一體化處理。
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2. 3 廢物再生利用
項目本身符合環(huán)境治理、可再生能源利用、節(jié)能減排、可降解有機廢物綜合利用、循環(huán)經(jīng)濟及可持續(xù)發(fā)展的理念。其廢物再生利用主要方式有:
( 1) 沼氣利用。沼氣的主要成分是甲烷和CO2 ，是可降解有機廢物在厭氧消化過程中產(chǎn)生的一種清潔能源。不同可降解有機廢物厭氧消化后的產(chǎn)沼氣數(shù)據(jù)見表3。按照日處理城市污水污泥600 噸計，沼氣經(jīng)提純處理后，可日供天然氣11 000 m3，可解決20 000 戶居民用氣或一些工業(yè)用戶的生產(chǎn)用氣，相當于再建一個30 000m3 /天的焦爐煤氣廠，每年節(jié)約優(yōu)質焦炭2 500 余噸，并減少4 600 m3 廢氣以及73 000 噸廢水的排放。
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同時，作為資源回收中最重要的沼氣資源，產(chǎn)生量往往不穩(wěn)定，該廠經(jīng)過自己的技術開發(fā)，改善污泥濃縮效果，提高城市污水污泥可降解有機廢物含量，并將廚余垃圾、過期食品、糞便殘渣、果蔬垃圾、屠宰及肉類加工行業(yè)產(chǎn)生的廢物等進行混合處理，從而大大增加沼氣產(chǎn)生量，提高資源效率。
( 2) 沼渣利用。沼渣作為城市污水污泥處理后的主要固體產(chǎn)物，其中富含腐植酸、蛋白質等有機物和鈣、鎂、鋅等微量元素，主要的資源利用方式為可以作為綠化營養(yǎng)土或覆蓋土，也可制成有機、無機復合肥攻擊大田使用。通過預測，估計該項目每年可產(chǎn)生4 000 噸“鳥糞肥”，這是一種緩釋磷肥，可增加土壤的營養(yǎng)及保肥能力。沼渣處理后每年可生產(chǎn)4 000 噸腐殖土，可以作為園林綠化營養(yǎng)土或填埋場覆蓋土。該項目生產(chǎn)的腐殖土已通過農(nóng)業(yè)部的污泥土和有機肥檢測和認證，被多家企業(yè)作為復合肥原料使用。另外，該項目運行所需的補給水將全部使用中水，估計節(jié)約淡水使用18 300 噸，同時每年可減排甲烷氣體近 4 000 噸，相當于減排溫室氣體二氧化碳80 000 噸。
3 實施效果
3. 1 有效解決城市污水污泥問題
隨著大連市經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市污水處理量的不斷提高，城市污水污泥的產(chǎn)生量也不斷增加。大連市中心城區(qū)現(xiàn)有污水處理能力為41. 5 萬m3 /d，2010 年將達到74. 5 m3 /d，根據(jù)對大連市中心城區(qū)現(xiàn)有污水處理廠的調查和對擬建污水項目產(chǎn)泥量的估算，現(xiàn)有的城市污水污泥產(chǎn)生量為330 t /d，至2010 年產(chǎn)泥量為595 t /d。由此可以看出，城市污水污泥處理問題日益嚴峻，如采用傳統(tǒng)的單一或混合填埋的處理方式，將不可避免地給環(huán)境造成二次污染，也不能滿足大連市城市發(fā)展和環(huán)保的要求。夏家河子污泥處理廠利用厭氧發(fā)酵/工業(yè)化制氣技術，可以真正實現(xiàn)污泥處理的穩(wěn)定化、資源化、無害化和減量化。對處理過程中產(chǎn)生的沼氣進行回收，用作清潔燃料，發(fā)酵后的殘渣可以用作園林綠化或填埋場覆蓋的腐殖土。該項目的建成能夠有效緩解大連市城市污水污泥處理的緊張形勢，徹底解決城市污水污泥的二次污染問題。
3. 2 實現(xiàn)經(jīng)濟社會環(huán)境三者共贏
夏家河子污泥處理廠有效地解決了大連市城市污水污泥處理的難題，使城市污水污泥處理處置達到環(huán)保要求; 同時，城市污水污泥處理行業(yè)逐步實現(xiàn)權責分明，向產(chǎn)業(yè)化和市場化方向發(fā)展，積極吸引企業(yè)和資金參與污泥綜合處理工程的建設、經(jīng)營管理，夏家河子污泥處理廠采用 BOT 方式建設，建設周期為12 年，由東泰公司來負責城市污水污泥處理，實施城市污水污泥一體化處理處置。截止到2009 年11 月，已累計處理城市污水污泥1. 4 萬噸共產(chǎn)生沼氣90 萬立方米、生產(chǎn)腐殖土3 000 噸。項目的良好運營證明了一體化處理模式的成功。城市污水污泥處理問題的解決必然促進水處理行業(yè)的發(fā)展，在環(huán)境保護和污染治理的同時，實現(xiàn)經(jīng)濟、社會、環(huán)境的共贏。
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