HiROS污泥资源化处理处置工艺及装备工程实例[C].pdf
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1、HiROS 污泥资源化处理处置工艺及装备工程实例 姜鹏明 武显亮 李玉鸿 北京绿创生态科技有限公司 一、技术路线的选择 (一)污泥处理的总体形势 伴随着中国的城市化进程以及环境保护力度的不断加大,污水处理厂在相当 长的一段时间内会以较快的速度增长。随着大量污水处理厂紧锣密鼓地上马,尾 随其后的污泥问题亟须妥善解决。 污泥的妥善处理处置既是环保工作必须面对的棘手问题,也是各固废处理处 置企业眼中极具吸引力和挑战性的业务领域。但是我国污泥处置事业长期以来没 有得到足够的重视,相关的技术开发特别是产业化工程示范工作基础薄弱,一时 间难以为污泥的妥善处理和处置提供权威的可供选用的技术路线,更缺少与政策
2、 要求相适应的成套处理设备。 2010年初,住建部副部长仇保兴指出,即将到来的“十二五”,将重点放在 污泥处置等方面,应“千方百计地将污泥处置搞上去”,并鼓励污泥无害化后进 行土地综合利用。 今年 3 月住建部和发改委联合发布的 城镇污水处理厂污泥处理处置指南 (试 行)(以下简称指南)为今后几年我国污泥处理事业的发展明确了方向, 明确将污泥土地利用作为污泥的处置的主要方式和鼓励方向。 (二)绿创提出的污泥技术路线选取三原则 污泥处置技术的判定原则首先要符合生态学的基本三原则,也要符合中国的 国情。针对目前多种污泥处置技术路线,我们提出采用如下三个原则对污泥的处 置技术加以判定和选择: A)
3、一致性匹配原则效率匹配 即污泥的处理技术要与污水处理的工业化、规模化过程相匹配, 也即时间空、 间匹配。 中国的现实土地资源情况以及城市化的快速进程不可能以更多的空间去消纳 大规模污水处理产生的越来越多的污泥。因此以占用大面积土地为特点的填埋、 堆肥等工艺很难成为污泥处理的技术选项。又如生化处理工艺,其实质是来源于 自然界微生物生化过程的改良(主要是缩短生化处理时间),但产物稳定性差、 占地巨大、无法与工业化污水处理规模相适应,大面积的空间处理过程暴露在人 居或自然环境中,造成新的环境冲突而易诱发新的矛盾 B) 能级稳定原则成本匹配 这是“资源回收永远高于能量回收”的根本原因。这一原则归结起来
4、核心就 是污泥处置过程中的成本控制问题,要尽可能少的引入额外的能源输入,以降低 处置成本,才能够找到真正适合中国国情的处置措施。试图通过改变能量的形式、 中国水网污泥处理处置上海论坛北京绿创生态科技有限公司 1 形态、量级,尤其改变能级,代价必定是消耗更多的能量。往往得不偿失,顾此 失彼。 C) 资源循环最短原则路径匹配 形成污泥的过程实际上也是一个碳汇集的过程,并且可以取得固碳的效果。 生活污水本质上来自土壤(植物,动物作为人的食物),污泥处理后回归土壤符 合资源轮回最短的生态法则(如HiROS的路线)。变成气态或固态的燃料排入大 气是不可取的。作为“建材”,只能是其传统建材的添加剂或部分替
5、代体。添加 量少则难匹配污泥的产量,量大又会造成建材品质的降低,形成新的资源浪费。 污泥建材最终还要回归土壤。这“绕路”的代价也是得不偿失。专门生产建材有 更适合的材料,而不是污泥。 以上三条原则相辅相成,互联各重,是为整体;且与住建部城镇污水处理 厂污泥处理处置及污染防治技术政策(试行)及指南的精神高度契合,可 以作为选择污泥处理技术路线的依据,也可以作为污泥等有机固废技术开发、投 资等的评判参考。 (三)指南中关于相关技术的描述以及湿式氧化法的发展 指南第四章 第六节 中提及,“热处理 没有氧化剂通入, 而湿式氧化需要向反应器内通入氧化剂”,经处理后的污泥 “脱 水性能大幅度提高,经机械脱
6、水可获得低含水率的泥饼,为污泥的处理和处置提 供了基础”;“处理上清液可引入水处理的高效厌氧工艺中,整体提高污泥处理 系统效率;污泥中病原微生物在高温高压环境下被彻底杀灭”。 这里提到的湿式氧化法在国外发展已有逾半个多世纪的历史,在美 国、日本 以及欧洲得到了很好的应用和发展;在我国,该技术大部分处于实验室研究阶段。 因此指南中并未详细给出该技术的具体指标。 根据已有研究 , 认为湿式氧化工艺具有适用范围广、 处理效率高、氧化速度快、 占地少、没有二次污染等特点。以湿式氧化法的基本原理为基础发展出很多种应 用技术路线。其中部分湿式氧化法(Partial wet air oxidation,简称
7、 PWAO) 与 通常的湿式氧化法不同之处在于,它在处理有机废弃物时,主要是稳定易腐化有 机物,如其中的蛋白质,而不是全部氧化。与通常的湿式氧化法相比,部分湿式 氧化法主要的优点还包括: 1. 反应的温度、压力较低,相应的反应釜造价低; 2. 氧化程度较低,因此可以减少压缩空气(或其它氧化剂 ) 用量,节省费用; 3. 处理后的产物更易于固液分离,过滤比阻更小; 4. 产物无毒害、无恶臭,能作为土壤改良剂或堆肥原料等。 综合以上分析,绿创生态公司正式基于目前市场及政策形势,结合污泥资源 化的巨大市场潜力, 将传统的湿式氧化法进行改进, 使之与资源化的目标相匹配, 进而开发成功 HiROS污泥高
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