污泥處置何日走出泥潭?
別讓污泥短板拖累減排，相關(guān)部門負責人、專家和從業(yè)者已經(jīng)意識到了這個問題。隨著大量污水處理廠緊鑼密鼓地上馬，尾隨其后的污泥問題亟須妥善解決。
實際上，早在2006年前后污泥處理處置就開始進入環(huán)保企業(yè)的視野。污泥的妥善處理處置既是環(huán)保工作必須面對的棘手問題，也是各固廢處理處置企業(yè)眼中極具吸引力和挑戰(zhàn)性的業(yè)務(wù)領(lǐng)域，但是在“穩(wěn)定化、無害化、減量化”三大基本原則下，目前污泥還未出現(xiàn)規(guī)；医(jīng)過實踐檢驗效果良好的技術(shù)工藝及設(shè)備系統(tǒng)。
國內(nèi)污泥處置四種工藝為主流
目前，國內(nèi)污泥處理處置技術(shù)大部分為填埋處置，但是隨著污泥填埋帶來的二次污染及其他諸多問題無法妥善解決，脫水污泥直接進入填埋場將被限制。此外，污泥外運及露天堆放對于整個大環(huán)境來講相當于未經(jīng)任何處理；堆肥農(nóng)用也由于二次污染問題導(dǎo)致肥料出路困難；自然干化綜合利用不僅所占比例小，且受利用途徑自身局限及技術(shù)不成熟而無法規(guī)；环贌夹g(shù)由于門檻較高導(dǎo)致應(yīng)用所占比例極小。
透過現(xiàn)象看本質(zhì)，之所以形成這種局面，可以從兩個方面來分析。
一方面，這與國內(nèi)污泥自身基本特點有關(guān)。國內(nèi)污泥的含水率在80％~84％之間，相對于國外稍高，而且污泥中成分復(fù)雜、不確定成分較多。國內(nèi)污泥的熱值也比國外要低(同樣干化到含水率約10％時，國內(nèi)污泥熱值一般在2000~2600Kcal/Kg，而日本污泥可達到3000Kcal/Kg以上)，而且國內(nèi)的市政泥干化后灰份含量較高，達到65％以上。
另一方面，國內(nèi)污泥處理處置起步較晚，技術(shù)基礎(chǔ)薄弱，目前還處于適用技術(shù)的探索期，F(xiàn)在，國內(nèi)污泥處置可考慮的技術(shù)類型多，而且同一技術(shù)涉及的具體工藝流程、設(shè)備等也有多種選擇，卻很難明確哪類技術(shù)設(shè)備能得到良好的綜合效果。
2005年開始，江蘇、浙江、廣東等地開始進行大規(guī)模項目技術(shù)工藝比較，堆肥、直接焚燒、半干化＋獨立焚燒、半干化＋生活垃圾焚燒爐摻燒等在很多地方也出現(xiàn)了工程項目。綜合來看，這4種工藝在今后一段時期內(nèi)將會成為主流，而焚燒則為主流之核。總結(jié)污泥焚燒的現(xiàn)狀，業(yè)內(nèi)人士認為，全國各地因地制宜選擇不同的技術(shù)工藝將是這個領(lǐng)域的一大特色。
污泥含水率多少才合適？
焚燒技術(shù)因其顯著地減量化、無害化、熱能循環(huán)利用的資源化等特點，適應(yīng)污泥產(chǎn)生量大、需要規(guī)；、集約化處置的特點。據(jù)了解，日本企業(yè)在污泥處理處置方面的主流技術(shù)很明確——半干化＋焚燒，因為實現(xiàn)半干化的方式和焚燒方式各有不同，可以衍生出多種工藝流程組合。而且，日本企業(yè)在脫水污泥的處理處置上更注重最終結(jié)果，經(jīng)濟效益只局限于最大程度實現(xiàn)能量回收利用，對于干化能耗和回收能量之間的比例沒有做過多考慮，主要目的還是將污泥問題最終妥善解決。
然而在國內(nèi)，經(jīng)濟利益無法保證，環(huán)保就無從談起，需要充分考慮干化焚燒的投資及運行成本和政府補貼比例；在技術(shù)工藝的確定和設(shè)備選型方面，也要重點考慮節(jié)能因素，即運營成本控制，而且必須從技術(shù)上加以解決。
那么，在實際的“半干化＋焚燒”工程中該如何設(shè)計選用合適的具體技術(shù)工藝及流程呢？污泥的干化程度是用含水率(含固率)來衡量的，半干、全干提法是相對的，具體含水率數(shù)值差異只是為各自工藝描述服務(wù)的。通常半干是指含水率在30％～50％之間，全干則是含水率小于等于30％。
污泥干化后做焚燒處理，并不是含水率越低越好，而是存在一個合適的含水率狀態(tài)，使得干污泥所具有的熱值能夠維持自燃，不需要額外再添加能量。一方面，理論上污泥自持燃燒要求含水率低于65％即可，但實際含水率要小于等于50％(對應(yīng)熱值約為1000Kcal/Kg)時才適合焚燒處置。另一方面，污泥干化到含水率30％時為熱能利用極限(即一定量污泥干化達到含水率30％以前，蒸發(fā)水分所投入的熱量要小于干化后這部污泥燃燒提供的熱量)，超過這一比例所獲得的干化度，所消耗的能量要高于干污泥能夠利用的熱能。從熱值角度考慮，污泥干化到含水率50～30％后去焚燒是經(jīng)濟合理的。
根據(jù)相關(guān)實驗結(jié)果分析顯示，污泥含水率在45％左右或者熱值≥1000Kcal時就適合焚燒處理，其工藝相對比較成熟，無論獨立焚燒還是摻燒都適合。同時半干態(tài)污泥因其物理特性較均勻，熱值波動小，較生活垃圾焚燒更為穩(wěn)定、可靠、經(jīng)濟。流化床是當前使用最多的污泥焚燒爐型，有鼓泡式、循環(huán)式(為污泥焚燒最佳可行建議爐型)等。
污泥焚燒的瓶頸在哪里？
目前，污泥焚燒的瓶頸在于熱干化降低含水率。這需要深入研究國內(nèi)外干化技術(shù)工藝及設(shè)備，積極尋求一種真正適合國內(nèi)污泥的技術(shù)工藝，并通過工藝和設(shè)備組合優(yōu)化，對污泥不同干燥程度處理區(qū)別對待，確保設(shè)備對工藝的適應(yīng)性。
國內(nèi)在污泥干化設(shè)備開發(fā)方面，為數(shù)不多的幾家均為空心槳葉式干化機，且多以化工、制藥、食品等行業(yè)干燥設(shè)備為原型，設(shè)備性能的適應(yīng)性與國外差距還很大。而且，無論國外還是國內(nèi)設(shè)備都存在額定處理處置能力大幅縮水現(xiàn)象。根據(jù)不完全統(tǒng)計，應(yīng)用較多的槳葉式干化機實際處置量目前只能達到設(shè)計能力的70％左右，一方面是因為設(shè)備自身設(shè)計、制造方面的缺陷，另一方面缺乏合理的工藝組合和成熟的運營操作經(jīng)驗也是一個重要原因。
能否立足國內(nèi)尋求一種高效節(jié)能的脫水工藝，擺脫熱干化一枝獨秀的局面，以達到環(huán)保經(jīng)濟雙贏的局面？污泥干化工藝的核心在于干化設(shè)備。由于污泥自身的復(fù)雜特性使得選用的干化設(shè)備與其他行業(yè)成熟的干化設(shè)備有很大不同，主要表現(xiàn)在設(shè)備及系統(tǒng)配置復(fù)雜、造價不菲、設(shè)備耐磨性差、能耗高。
對此，如果能夠在其他研究方向取得突破，比如在促進污泥分子水游離環(huán)節(jié)尋求一種高效的物理和化學方式，最大限度釋放污泥中分子水和細胞水，并結(jié)合高效機械脫水方式，高效降低污泥的含水率，減少污泥脫水對熱干化技術(shù)工藝及設(shè)備的依賴，就從本質(zhì)上轉(zhuǎn)變脫水方式，實現(xiàn)低成本化，擺脫處理處置費用補貼過低的束縛。
國內(nèi)企業(yè)還有哪些工作要做？
總體而言，國內(nèi)污泥處理處置行業(yè)目前還處于初級階段，既無優(yōu)勢技術(shù)工藝，也無脫穎而出的成套設(shè)備系統(tǒng)集成商和工程總包商。究其原因，是還未真正找到一條技術(shù)工藝先進、適合國情、投資合理、運行可靠、自動化程度高的成熟路線，整個行業(yè)還停留在選擇哪種設(shè)備的階段，業(yè)內(nèi)企業(yè)也都在積極研究，尋求一種可靠的技術(shù)工藝路線和設(shè)備。
根據(jù)國內(nèi)相關(guān)工程案例分析，要想在污泥處理處置領(lǐng)域有所作為，必須在很多方面做足功課。
首先，要通過足夠多的實驗、小試、實際工程來全面、詳實地了解國內(nèi)脫水污泥的各種特性、并將國內(nèi)外脫水污泥相關(guān)特性參數(shù)進行對比，總結(jié)差異。
其次，要在技術(shù)觀念上走出設(shè)備決定工藝的誤區(qū)，根據(jù)處理處置對象確定針對性強的技術(shù)工藝路線，按照工藝設(shè)計的要求選擇合適的、適應(yīng)工程實況的設(shè)備才能保證工藝參數(shù)的可靠達標、保證設(shè)備穩(wěn)定連續(xù)運行。
再次，要在技術(shù)、設(shè)備上積極借鑒國外技術(shù)經(jīng)驗，提高國內(nèi)設(shè)備研究水平。與生活垃圾和工業(yè)固體廢物焚燒處理處置技術(shù)發(fā)展一樣，國外相當一部分設(shè)備在技術(shù)、制造工藝的嚴謹性上的確優(yōu)于國內(nèi)技術(shù)工藝和設(shè)備，但大都存在水土不服的問題，只有應(yīng)用、融合了本土因素的改良技術(shù)工藝和設(shè)備才是最適合的。
污泥產(chǎn)生量逐年攀升，處理處置壓力巨大，但同時這也與其他固廢處理處置技術(shù)一樣不存在高、精、尖的問題，要做的只是立足技術(shù)工藝研究，選取優(yōu)勢技術(shù)工藝，提高系統(tǒng)組織和匹配能力，在現(xiàn)有國內(nèi)外技術(shù)和設(shè)備的基礎(chǔ)上總結(jié)、篩選、改進，最終形成一種適合規(guī)；B續(xù)處理處置、節(jié)能可靠的集成技術(shù)工藝。
縱觀目前國內(nèi)發(fā)展動向，巨資引進國外技術(shù)工藝及設(shè)備，搭建一個研究平臺，經(jīng)過一個痛苦的整改研究過程，最終推出新一代本土化適用技術(shù)工藝路線的老路，在污泥處理處置領(lǐng)域，這個過程也許無法繞過。
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國內(nèi)主要污泥處理處置技術(shù)對比
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