在9月21日同济大学水环境综合整治高级研修班上,戴晓虎院长进行了题为《污泥处理处置技术现状分析》的精彩授课。
150分钟的课程,内容详实,精彩纷呈。为让各位学员及感兴趣的读者“温故知新”,研修班推送总结课程内容精华摘要的系列文章,以飨读者。 我国真正重视污泥是从2010年开始,因为管网的完善,污泥的量越来越大,必然就引起了重视。经过十二五、十三五的探索和努力,我国污泥处理的技术路线已形成初步,大致有以下几条: 第一条路线:污泥厌氧消化生物处理,过程中可提取甲烷,其末端处理可进行土地利用,也可以是焚烧。国际上基本采取这种方式,北京市污泥处理,采用的也是这条路线,上海是先把末端搞定,将来的话还会改进。 第二条路线:好氧发酵+土地利用,这一条我们国家做得比较多,美国也多,但欧洲相对少一些,通过好氧发酵,可以实现污泥的稳定,该线路主要的技术瓶颈在于研发智能化控制系统。 第三条路线:干化焚烧+灰渣填埋,上海有示范,其它地方也有一些小的。 第四条路线:深度脱水+应急填埋,这是中国的特色,我回到中国后才意识到的,国外比如德国污水处理厂小而多,单个厂的污泥处理规模也小。我们中国每个污水厂都大,采取集中处理方式,导致污泥量大,因此我国才有深度脱水技术,国外没有。 污泥妥善处理涉及到两大重点任务,脱水和厌氧消化。 脱水是污泥处理的第一步。我们国家在污泥脱水方面发展很迅速,对技术掌握也没有问题,但技术精细化的程度与国外相比,还是有一定差距。差距在哪里?主要是招标体系门槛没有弄好,价格混乱导致无序竞争,一些较为实用的技术因为价格原因在成效上大打折扣。另外在脱水过程的智能控制方面,也有待提升。 厌氧消化技术是实现污泥资源化回收的主流技术之一,也是污泥稳定化也是重要环节。污泥里面的粪便、易腐垃圾要去掉,使之不再有异味。易腐的物质也要去掉,使污泥减量化。污泥经稳定化厌氧消化,50%易腐物质的变成甲烷,变成生物质,实现回收能源,污泥减量(30%-50%)。 目前国际上对污泥处理的技术的研究热点有哪些呢? 高含固厌氧消化技术。70年代以前,第一代厌氧消化池的污泥含固率为3%,污泥降解率为50%,经过30多年的发展,到2000年左右,第二代的含固率提升到了5%;2000年以后,第三厌氧消化池的污泥含固率大于10%,污染降解率仍为50%,这得益于高含固厌氧消化技术的不断进步。 在技术进展的同时,也有一些新的发现。厌氧消化的过程是氧化还原,通过分子生物学,抑制它的氧化作用,让碳不要变成二氧化碳,更多地变成甲烷。自然的厌氧消化产生的甲烷含量是65%,35%是二氧化碳。如果在厌氧消化过程中加一些生物,可提高甲烷含量至80%,使碳更多转化为甲烷,这对全球温室气体减排的贡献是相当大的。 现在厌氧消化的研究重点之一是如何抑制二氧化碳的产生,强化甲烷的产生,让宝贵的碳不要和氧结合,而是和氢去结合。 高效堆肥技术。在好氧堆肥方面,现在的技术发展也在进步,虽然高温好氧堆肥容易搞,但要实现某些特定的目标,比如让好氧堆肥多产生一些功能性的物质,还需加大研究。 植物激素像吲哚乙酸,有点像杀虫剂的功能,对植物生长还有刺激作用,我们希望在厌氧消化或好氧堆肥多生成这种物质。因此在这一方面,从功能物质的合成角度,现在的研究也做得比较多,将来好氧能够走向生物合成的路线,将是一个好的技术路线,但这个离未来的应用,还会有一段很长的距离。 其它研究热点还有水热处理技术、热解气化技术等。水热处理技术模拟地球里面的物理化学过程,如地底下煤炭、石油的生成过程。把污泥、水这一类物质放到某个亚临界,使污染物通过水热反应得以去除。热解气化技术像焚烧是一个方式,但火不与物体接触,而在外面把有机物蒸出来,再作为燃料换进去燃烧,这从杜绝二次污染的角度,是一个最好的方式,实现污染物的资源化,这一技术在煤炭、炼焦,煤制气都有应用。 以上说了很多研究热点,总体来说,新技术用来处理污泥的成本普遍偏高,目前虽有一些示范工程,但还没完全普及。各种技术虽然五花八门,最终都需经受环境、经济和市场的检验,才有生命力。 在污泥处理处置技术路线的选择上,要尽量地考虑它的环境和社会效益,实现它的资源化的属性。(完)
文章来源:华南河湖长智库 2019-11-21