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王凯军:污泥清洁焚烧技术的升级与应用

北极星环保网来源:中国给水排水 刘秋琳 常风民2017/7/7 9:10:40我要投稿
所属行业: 水处理  关键词:污泥处理 污泥干化 污泥处置

北极星环保网讯:一、污泥焚烧是魔鬼,还是天使?

污泥处理

近几年,作为主流技术之一,污泥焚烧一直在国内外承担着污泥处理的重任。国外发达国家如日本、美国及部分欧盟国家等,都将焚烧作为污泥处置的主流技术之一,且均得到广泛应用。而在我国,污泥焚烧却一直受到国人的质疑和误解。科学上认识清楚、国际上应用成熟的技术,为何在我国会面临如此尴尬的局面?为何污泥焚烧处理会被“妖魔化”?

1、污泥干化焚烧工艺被国人严重误读

总的来看,国人对于污泥干化焚烧的误解,主要体现在如下三个方面。一是认为污泥干化焚烧是一种高能耗工艺。国际上污泥焚烧能量可以达到自给,而从吨泥的能耗上看,污泥焚烧工艺(~100kW/t)与堆肥工艺(>100kW/t)也相当。

另外,堆肥后续需要考虑储存、运输等能耗,焚烧则可以实现彻底处理处置;二是认为污泥焚烧是一种高碳排放工艺。有人说污泥焚烧会产生大量的温室气体,这种说法也是不对的,因为污泥中的碳属于中性碳源,如烧秸秆一样,不会增加大气中的温室气体;三是认为污泥焚烧特性与垃圾相同,都是二噁英排放源。其实,污泥排放二噁英远远低于垃圾排放的二噁英,这部分内容以前详细阐述过,在此不再详细分析。

2、污泥干化焚烧是我国既定的技术路线

从政策上来讲,我国政府一直是支持污泥进行干化焚烧处理的。自2009年以来,我国环保部、住建部、科技部等国家部委,纷纷颁布了《污泥处理处置及污染防治技术政策》、《污泥处理处置污染防治最佳可行技术指南》、《城镇污水厂污泥处理处置技术规范》等多项与污泥处理处置相关的政策、规范及标准,明确了污泥干化焚烧技术在我国的定位及应用条件。

其中,《污泥处理处置及污染防治技术政策》(2009年)明确提出:经济较为发达的大中城市,可采用污泥焚烧工艺。鼓励污泥焚烧厂与垃圾焚烧厂合建;该技术政策的颁布,促进了污泥干化焚烧项目的建设。据不完全统计,目前已建成的污泥干化焚烧项目接近40个,主要在建项目近30个。

环保部出台的《城镇污水处理厂污泥处理处置污染防治最佳可行技术指南》(2010年)则确定了两个污泥处置最佳可行技术——土地利用与污泥干化焚烧。该文件还细化了单独焚烧、混烧和掺烧的排放限值,以及相关环节的污染控制策略及技术经济适用性等。《城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南》(2011年)则给出了不同技术应用的优先序。例如,厌氧消化后污泥优先考虑土地利用;不具备土地利用条件时,采用焚烧和建材利用。

综上所述,干化焚烧技术是政策标准范围内规定的一项可行的技术,是我国污泥处理处置的主流技术之一

3、污泥干化焚烧技术是国际污泥主流技术之一

在美国,作为美国三大污泥处置技术,土地利用、焚烧和堆肥的比例分别为61%、22%和17%。美国颁布联邦法典,对污泥焚烧应该遵循的要求不断升级。2011年,美国颁布40联邦法案,针对流化床和多炉膛焚烧炉提出了PM、HCl、dioxins/furans(二噁英/芙兰)、Hg、Nox、SO2、Cd、Pb和CO的不同指标要求。

在日本,污泥焚烧一直是污泥处理的主导工艺。1960s,日本开始了污泥焚烧技术,主要在川崎市、一宫市、名古屋市、东京都等地,其后,流化床焚烧炉成为主流工艺。90年代后,日本开始采用污泥熔融炉,燃料化(炭化、与电厂混烧)及作为水泥原料等。污泥焚烧也是欧盟的主流技术之一。

自1962年德国率先建议并开始运行了欧洲第一座污泥焚烧厂以来,污泥焚烧在英国、法国、卢森堡、丹麦、德国、奥地利、荷兰等国不断增加,所占比例均超过了20%。尤其是在荷兰、奥地利及德国,污泥焚烧比例已经达到了40%甚至更高。

二、十年磨一剑:自主创新的污泥焚烧技术

彼得˙德鲁克曾经说过,“要进行系统化的创新,企业需要在每隔6~12月就打开企业的天窗,看一看外面的世界。”只有自主创新才能迅速发展,而在我国,很多人并不接受自主创新。目前,污泥焚烧正处于一个升级转型、蜕变重生的转折点。

总的来看,污泥处理工艺从海洋投弃到自然干燥、厌氧消化、脱水堆肥,再到干燥焚烧等的演变,污泥处置经历了由“低级”到“高级”的演变历程。可以看到,日本由于土地资源紧张,以焚烧资源利用为主,逐渐向清洁性的热解炭化方式转变;而我国目前仍是以填埋处理为主,但新建的资源化处理方式以焚烧和土地利用为主体,特别在我国的长三角、珠三角、京津冀地域,人口密集,土地资源紧张,污泥焚烧成为主流技术也是发展过程的自然选择。

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