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稳定是基础,厌氧需重视
厌氧消化和干化焚烧组合,可以显著降低后一个工艺单元的投资和运行费用,并可降低污泥含水率和有机质含量;另外一种技术路线是集中式的城市有机质废弃物和污泥协同处置
记者:为什么污泥在干化焚烧前要进行厌氧消化?如何提高厌氧消化效率?
戴晓虎:厌氧消化和干化焚烧组合,可以显著降低后一个工艺单元的投资和运行费用,并可降低污泥含水率和有机质含量,有助于实现能耗平衡。在德国慕尼黑一个项目中,污泥经过厌氧消化再干化焚烧,产生的能源基本可以实现项目能耗的自给自足,弥补厌氧消化的成本,因此国外有不少城市选择了这样的组合工艺。
在污泥资源和能源回收利用方面,沼气利用是成熟而且经过工程验证的方法。在提升厌氧消化效率方面,上世纪70年代我们关注提高固体负荷或者是提高热转化率及容积负荷。
现在我们谈厌氧消化,还应该包括如何将沼气中的甲烷进行提取分离,这也是提高厌氧消化效率的方法。在2000年以后,第三代厌氧消化池的污泥含固率大于10%,污泥降解率可达50%。
记者:除了厌氧消化,还有哪些技术路线可以考虑?
戴晓虎:另外一种技术路线是集中式的城市有机质废弃物和污泥的协同处置。污泥含固率如果在10%,那么厌氧消化的效率也仅有1.5 kgVss/m3d ~2kgVss/m3d。从游离氨、热值的角度,可以通过协同餐厨垃圾等有机质来提高厌氧消化的效率,大概可以提升到6kgVss/m3d ~10kgVss/m3d。
目前,在高含固污泥/协同厌氧消化技术方面也有一些示范工程。主要包括辽宁省大连夏家河污泥集中处理示范工程、浙江省宁海污泥处理示范工程、湖北省襄阳污泥处理示范工程、湖南省长沙污泥集中处理示范工程等。这些示范工程已经取得良好效果。
我们认为下一代污水处理模式应该是基于污染物污泥富集资源回收的模式。第一阶段最大化利用生物污泥富集污染物,第二阶段回收碳和磷,实现高效高值利用、氮的高效转化和回收。这一模式的目标是能耗输出、氮和磷回收,反应时间为传统活性污泥法的1/3~1/4。
珠三角处置污泥有何药方?
对重金属不超标的污泥,建议通过厌氧消化或者好氧堆肥进行土地园林利用,也可以进行高附加值资源提取回收
记者: 珠三角地区的污泥现状是什么?有何特点?
戴晓虎:截至2014年,珠三角拥有城镇污水处理厂237家,污水处理能力约为0.11亿立方米/日,2013年年产污泥突破200万吨(含水率约为80%)。预计2020年污泥产量将达到400万吨~600万吨/年。
珠三角地区污泥经过脱水后含水率较高,有机质比例偏低,并呈季节性变化。寄生虫卵、病原微生物等致病物质超标较普遍。部分污泥存在铜、铅、铬等重金属超标现象。污泥中还含有多氯联苯等难降解有机物。
珠三角地区的污泥处理现在主要以浓缩脱水为主,还有一部分进行深度脱水,也有一些污水处理厂对污泥进行水泥窑协同处置。例如当地的越堡水泥厂,就对污泥进行水泥窑协同处置。
我对珠三角污泥处理处置提几点建议:围绕资源化循环利用,在珠三角地区尤其是农村地区,重金属如果超标,则可以考虑采用协同焚烧方式。同时,热解气化技术还在开发中。而热能无机物也可以作为建材回收利用。
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