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777米奇影院科技分析-城市汙泥處理有了新辦法

發布時間: 2018-07-29 10:51   1040 次瀏覽

城市汙泥是一個什麽樣的概念?


你也許會說,不就是城市裏工業和生活汙水處理時產生的淤泥麽?說得沒錯,但更準確的定義是進行廢水處理過程中分離出來的固體。


在777米奇影院過去的認知裏,這些汙泥實在是讓人頭痛的廢物之一。它的成分及來源均比較複雜,其中含有大量的氮、磷、鉀等多種營養元素和有機質可利用成分,也可能含有有毒、有害(二英)、難降解的有機物(多氯聯苯等)、重金屬(銅、鉻、砷、汞、鎘等)、病原菌及寄生蟲(卵)等物質。因此,大量未經處理的汙泥任意堆放和排放,會對環境造成新的二次汙染。


20世紀70年代以後,城市汙泥產生的環境問題日益突出。在我國城市化進程加快、城市人口急劇增加、國家對環保事業投入不斷增長的推動下,我國汙水處理廠數量連年增加,汙水處理能力不斷提高,由此產生的汙泥也將保持較大幅度的增長。據中國環境科學研究院測算,到2010年,我國各城市汙水處理廠產生的濕汙泥將達3000多萬噸,占我國年總固體廢棄物排放量的5%以上。


在全球資源緊張的大背景下,改變傳統的汙泥處理和利用方式,減少汙泥的二次汙染,發展汙泥資源化利用技術,已成為中國乃至全世界環保界廣泛關注的課題之一。


變廢為寶有沒有可能?


傳統方法


實際上,人們嚐試過許多方法來處置汙泥。***常用的是土地填埋、焚燒處理、水體消納等,但這些方法自身也存在一定的汙染或者說缺陷。


土地填埋,填埋坑中的滲出液和氣體會破壞環境,汙染空氣與水源。滲出液中有害物質進入地下水層會汙染地下水環境;填埋場產生的氣體甲烷,不采取適當措施會引起******;另外,適合汙泥填埋的場所也因城市汙泥大量的產出而越來越有限,美國近幾十年來已經關閉了大量的填埋場,而歐盟各國1992年填埋處理約占40%,2005年已減至17%,而且規定所填埋的物質僅限於有機物質含量<50g/kg。


焚燒處理汙泥一般要求其熱值在1000kJ/kg以上。焚燒時產生的二惡英等氣體造成大氣汙染,汙泥中重金屬也隨煙塵擴散。另外,焚燒成本是其他處理工藝的2~4倍。


水體消納實際上並未從根本上解決環境問題,造成了海洋汙染。美國1998年已禁止向海洋傾倒汙泥,歐盟也規定從1999年開始禁止利用海洋處置汙泥。


顯然,傳統處置方法的各種弊端促使人們不得不去尋找新的解決方法。


水泥回轉窯破解難題


2009年10月28日,由金隅集團自主研發的國內******條利用水泥窯餘熱幹化處置城市生活汙泥示範項目竣工投產儀式在北京舉行,標誌著我國******條城市汙泥無害化處置線的正式投產。


據金隅旗下新北水水泥有限責任公司總經理付秋濤介紹,項目的設計思路是利用水泥生產產生的餘熱將有機汙泥經過幹燥後作為燃料進行焚燒,焚燒殘渣替代黏土作為矽質、鋁質原料,使廢物變成資源。


水泥回轉窯內溫度為1450~1700℃,氣體******溫度可以達到1800℃以上,在如此高溫下廢棄物中主要有機物的有害成分焚毀率可達99.999%以上,即使很穩定的有機物也能被完全分解;同時,能將有害廢料中可能存在的重金屬固定在熟料中,避免了再次擴散之害;焚燒汙泥的殘渣熔入水泥熟料,***終進入水泥成品,不會對環境產生二次汙染。


據了解,該項目建成後每天可處置生活汙泥700噸,每年大約可為北京市處置汙水處理廠的汙泥22萬噸,占北京市生活汙泥產生總量的1/4。目前金隅集團在北京還有五條新型幹法水泥窯,具備日處理1000~1500噸汙泥的能力。


2008年北京市汙水處理後產生的汙泥達87萬噸。此城市汙泥處置項目的成功運行無疑為城市市政汙泥無害化、減量化、資源化、穩定化處置提供了一個安全的模式,更為解決北京乃至全國的汙泥處置問題提供了一條新的途徑。


汙泥發電前景廣闊


2008年5月11日,德中環保論壇開幕,環保問題專家、德國弗朗恩霍夫應用技術研究院研究員張浩表示:“目前中國汙泥無害化處理率非常低,無害化處置設施還不到1/4。 由於費用昂貴,即使在相對發達的城市,汙泥處理率也僅為20%~25%,汙泥隱患日益凸顯。另一方麵,沼氣發電是目前發達國家處理汙泥***常用的途徑。因此,汙泥發電對國內一些汙水處理廠來說,是一項不錯的選擇。”


汙泥發電的主要方法是通過汙泥厭氧發酵,產生沼氣,然後沼氣在燃氣內燃機的氣缸內燃燒做功,把化學能轉換成機械能,***終產生電能和熱能。這種方法無須對汙泥進行脫水處理,經厭氧罐發酵後,能消化75%~80%的汙泥,剩餘20%~25%的沼渣經脫水無害化處理後,還可製成有機肥;產生的沼氣回收到沼氣罐內,隨時可用於發電,供汙水處理廠循環自用;發電產生的餘熱一部分用來加溫發酵池,剩下部分用於區域供熱,實現熱電聯產。


更重要的是,根據政策,企業使用可再生能源發電可享受高於煤電0.25元/千瓦時的電價,並免征所得稅和增值稅。


江蘇南京市在汙泥發電上走在了全國前列。早在2007年6月,南京協鑫生活汙泥發電廠就和南京市市政部門達成協議,處理江心洲汙水處理廠日產的140噸汙泥。該汙泥發電廠總投資8050萬元,具備日處理汙泥400噸、******處理600噸的摻燒能力,是當時國內******的汙泥發電項目。


據了解,南京協鑫是熱電聯產企業,發電過程中同時產生蒸汽,這是國家鼓勵的電力生產方式。拿供熱來說,集中供熱鍋爐效率在90%左右,小鍋爐效率隻有60%左右。打個比方說,同樣滿足一個熱用戶的需求,小鍋爐如果一天要用10噸煤的話,集中供熱鍋爐隻要6~7噸。


另外,用其他無害化方式處理生活汙泥,成本大概在400元/噸,而汙泥摻燒發電的成本隻有110多元/噸,且燒完後的汙泥殘渣百分之百可以用作水泥生產的原料。


美國商務部部長助理伯海吉安在參觀南京協鑫汙泥摻燒現場後曾表示:“汙泥焚燒發電體現了節約能源、保護環境的循環經濟模式,具有明顯的環境效益。”


化泥為肥


還有一種處理汙泥的方法也取得了不錯的效果,那就是汙泥化肥。


在國外,汙泥作為肥源農用已有多年的曆史。日本在1954年就建成******座汙泥堆肥中心,到上世紀90年代末已建35座。美國的汙泥農地利用量占汙泥產出總量的33%,葡萄牙高達80%,德國為25%,英國為51%。目前,許多國家和地區都將汙泥農用作為汙泥資源化利用的主要方向。


在我國,海南海口市在汙泥農用領域已率先取得突破。據了解,海口市城市生活汙水經白沙門汙水處理廠處理後,每年生成約4萬噸汙泥,原先用填埋法處理汙泥,每噸汙泥的運輸費和填埋費約需80元,還需要占用大量土地。


2002年,經海口市政府的協調,海南農豐寶肥料有限公司與白沙門汙水處理廠簽訂合同,以每噸15元的價格包購汙水處理廠的全部汙泥,對城市汙泥進行無害化處理,並以此為原料生產肥料,使海口成為我國******個完全解決汙水處理廠汙泥二次汙染問題和城市汙泥再利用問題的城市。


據了解,海南農豐寶肥料有限公司采用專利技術,對汙泥進行微生物無害化處理,殺滅汙泥中的線蟲、大腸杆菌等有害生物,降低重金屬含量,然後以汙泥作為基肥,迄今為止已開發生產出多達20多個品種的有機肥、複合肥和微生物肥,產品經海口市有關部門環保和質量檢測合格後投放市場,受到農民歡迎,被廣泛使用到海南的橡膠、反季節瓜菜、熱帶水果的種植中。


這一汙泥治理利用方式的運用,每年為海口市政府節省近300萬元的汙泥處理費用和4320萬元的填埋土地費用。農豐寶公司近三年來在海南積極推廣利用城市汙泥生產的生物有機肥,應用麵積已達14000公頃,平均每公頃新增產值3600元,經濟效益達50400萬元。


前行之路


盡管與歐美等發達國家還存在一定差距,但上述一係列事實無一不表明這幾年我國在城市汙泥處理上已經有了不小的進步。而國家的政策支持力度也在不斷加大。


2009年2月18日,國家住房和城鄉建設部、環境保護部及科學技術部發布並實施了《城鎮汙水處理廠汙泥處理處置及汙染防治技術政策(試行)》。這項政策明確了地方人民政府是汙泥處理處置設施規劃和建設的責任主體,強調了建設規劃先行,汙泥處理設施必須與汙水處理設施同時投入運行,還強化了監督管理,要求地方各主管部門各司其職,汙水處理廠要報告汙泥去向及用途。同時,也統一了技術路線,要因地製宜確定汙泥處置的方式。


***重要的是保障了資金來源,政策明確要求,各級政府應進一步提高汙水處理費的征收水平,汙水處理費應包括汙泥處理處置運營成本,並可通過財政補貼等途徑落實汙泥處理處置費用,確保汙泥處理處置設施正常穩定運營。同時也要求各級政府應加大對汙泥處理處置設施建設的資金投入,對於列入國家鼓勵發展的汙泥處理處置技術和設備,按規定給予財政和稅收優惠;鼓勵通過特許經營方式引導社會資金參與汙泥處理處置,建立多元化投資和運營機製。


另據了解,目前國內還有許多科研人員也都積極地在汙泥處理領域不斷鑽研、不斷創新,尋求治理汙泥更有效、更經濟的技術與方法。


事實證明,城市汙泥處理完全可以實現變廢為寶,走上循環經濟之路。

 
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