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1.导言
在德国,目前大约 55 % 的市政污泥是通过热处置途径来消纳解决。但自2015年开始,肥料规范内提出了更为严格的有害物含量上限要求,进一步限制了市政污泥的农用途径。此外,德国环保部 (BMUB) 也早已发出通知,现有的市政污泥规范必须进行订正修改,根据目前联合政府的合同规定,在过渡期(至2025年)过后将全面禁止市政污泥直接作为肥料农用。
也正因为这一发展趋势,今后农用所需要磷肥用量将逐步上升。同样根据目前联合政府的合作合同,已经在政治层面上开始讨论,在一定条件下必须对市政污泥进行磷回收,并且禁止对市政污泥进行混烧处理。德国环保部 (BMUB) 甚至已经开始撰写相应的规范。
本文就此情况,介绍以下污泥磷回收和市政污泥处置之间的相互关系。
2.法律基础
德国在2014年四月就开始修订市政污泥规范。在相应的市政污泥规范内,其中新增加了一个章节 „要求从市政污泥进行磷回收“。以后被多次讨论, 但基本内容描述如下(图1):
图 1: 德国联合政府将实施的市政污泥处置法律
当市政污水处理厂为规模等级大于5000 人口当量时,而且市政污泥中磷含量至少在 20 g P/kg DS以上时,则市政污水处理厂就必须对市政污泥内进行磷回收,或拉到厂外由污泥处置公司进行磷回收。所采用的磷回收工艺必须将污泥中的磷含量降低至此数据之下。如果污泥中磷含量很高或者磷回收效率很低,无法做到这一点,则市政污泥内的磷含量至少降低 50 %。只有这样处理过的市政污泥才允许进入混合焚烧装置进行污泥热处置。而对于磷含量低于 20 gP/kg DS的市政污泥来说,则可以不经过磷回收处理直接进入混烧装置进行处置。
如果不能直接对市政污泥进行磷回收,或者将磷含量降低至 20 g P/kg DS以下,或者磷回收效率不能达到 50 % 以上, 则市政污泥热处置只能在市政污泥单焚烧装置内进行。
污泥被焚烧成灰烬之后必须立即进行磷回收, 或者将污泥灰烬直接作为磷肥进行物质回收利用。此外,还允许将燃烧之后的灰烬单独填埋库存, 但绝对不能和其他垃圾物质材料相混合,否则无法确保今后需要重新挖出进行磷回收。
如果污泥事先没有经过磷回收处理,则市政污泥混烧装置只能在以下特殊条件下采用进行热处置或能源回收利用时: 燃烧装置采用煤炭燃烧,燃料中的灰烬含量不能超过 2.5 %。对于这种混烧装置所产生的灰烬,处理方法和上述单污泥焚烧装置的灰烬处理方法一样。
自市政污泥规范生效之后,过渡时间为10年,然后污泥磷回收必须义务执行。与此同时,对于人口当量数在5000以上的污水处理厂来说,将禁止市政污泥作为肥料撒田农用。对于小型市政污水处理厂(人口当量数在5000以下)产生的污泥来说, 可以在不进行磷回收境况下,继续使用原来的污泥处置方式,即一般为热处置和农用。
在此法律执行的过渡时间内,以下所说的污泥磷含量数据和牵涉到的污水处理厂等级规模允许进行相应调整。
3.各种磷回收可能性
磷回收工艺是指从次级原料中回收磷的技术。其目的是将回收磷直接作为农用肥料, 作为化肥厂或者磷工业的工业原料 [Montag et al., 2010]。磷回收工艺必须具有定向去除有害污染物质或者有价值物质/有害污染物质分离的技术特点。因此从这一意义上说,传统上市政污泥直接农用,好氧堆肥/厌氧发酵后的污泥农用或者市政污泥焚烧后灰烬直接农用等都不能看作为磷回收工艺技术,也不是本文所描述的内容。
在市政污水处理厂内进行污水清理和污泥处理过程中,可在许多地方整合磷回收装置或磷回收工艺技术。理论上分析,拥有以下四种物质流可供进行磷回收 (图2):
1. 市政污水厂出水
2. 污泥水
3. 消化污泥 (污泥脱水之前和之后)
4. 市政污泥灰烬.
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越来越多的污水处理厂在实践营养物回收,其中磷是最常见的回收物质之一。除了应对日益严格的出水磷浓度之外,污水厂除磷的动机还包括解决管道和工艺设备的鸟粪石结垢的问题(污水处理设备常常会在长期运行中积累了大量鸟粪石形态的矿物质附着物,对管道和设备造成破坏),还能变成可销售的肥料,成为污水
编者按:从污水中回收磷的理论与实践始于上世纪末的欧洲,当时只是学术界和工业界的“自发兴趣”或“业余爱好”。当磷危机进一步逼近之时,普遍没有磷矿的欧洲意识到了问题的严重性,遂纷纷开始制定有关磷回收的政府条例。特别是当污泥焚烧逐渐演变为欧洲终极污泥处置大趋势后,各国均强调更高的磷回收
摘要:地球磷危机时代已经来临,唯有发掘“第二磷矿”才能有效遏制磷的匮乏速度。剩余污泥焚烧灰分是污水的磷汇,是实施磷回收的最佳位点。因灰分中重金属含量较高,实施磷回收需要将其分离并加以利用。否则,回收磷难以与矿物磷形成竞争。比较各种灰分磷回收方法发现,热化学法中的AshDec工艺可利用金
[文章亮点]剩余污泥焚烧灰分磷回收过程中伴随着(重)金属(Al3+和Fe3+等)去除。海水淡化副产品——卤水中富含阴离子Cl-与SO42-。灰分中阳离子(Al3+和Fe3+)与卤水中阴离子(Cl-和SO42-)耦合可以生产混凝剂。将灰分中Al3+与卤水耦合获得液体聚合氯化铝(PAC),具有良好混凝效果。不同废物利用创建
对目前国内外污水和污泥回收磷技术进行了总结。污水处理过程中,可以从污泥脱水清液、消化后浓缩污泥和污泥焚烧飞灰中进行磷回收,回收率最高可以达到90%以上。磷回收的产品主要有磷酸铵镁、磷酸钙、磷酸等,可以进一步加工成化肥或者用作磷化工原料。对上海市污水处理厂的研究表明,典型进水中磷含量
编者按:在最近一期有关“磷回收无需聚焦鸟粪石”观点下,其它形式磷回收产物研究亦有开展。在此方面,污泥厌氧消化过程中蓝铁矿引起国内外研究人员的兴趣。蓝铁矿(Fe3(PO4)2·8H2O),具有同鸟粪石P2O5含量不相上下的磷酸盐化合物,其化学稳定性很强、回收用途极为广泛、经济价值更高。基于此,本期将
编者按:磷危机导致磷回收研究与应用,这已是欧美国家在污水处理技术研发方面20多年的行动。起初,研究与应用多聚焦于鸟粪石(MgNH4PO46H2O),主要是因为污水中普遍含有镁、铵及其磷酸盐,且鸟粪石中P2O5含量高达51.8%(以MgNH4PO4计),比天然磷矿最高46%的P2O5含量还要高。大多数文献显示,鸟粪石通常在
磷是动植物生长必不可少的营养元素,也是不可再生的有限资源,而城市化后的现代卫生排水设施使其断了回归土地之路,导致其呈直线流动形式从陆地逐渐流向海洋。磷危机已经出现,没了磷便意味着人类食物从此会断档,这个时间很快,最多也就100年的功夫。前几期推送已向大家介绍了农村地区应坚守“粪尿返
编者按:近年,从视污水为一无是处的废物到把它当作全身是宝的话锋显得突变。尽管污水资源化实操还存在技术、经济问题,但一时间来势汹汹的学界态势确实说明污水处理技术未来发展方向将以资源化、能源化为主要目标。这种理念的转变显然是基于人类对自身发展模式的逐渐认识与否定,遂倡导可持续发展之模
磷是生命活动不可缺少的宏量营养元素。人类食物来源——庄稼种植所需肥料中的磷目前几乎都来自一种被称为磷矿石的天然磷矿。磷矿石因化学磷肥生产几乎被消耗至尽,现有储量最多只够维持人类约100年左右的开采时间。施肥进入农田的磷绝大多数残留于土壤(随降雨冲刷而逐渐进入水体),少量转移至作物乃
磷是生物体内一种必不可少的营养元素。人体内磷大约占体重的1/10,几乎参与到所有的生化反应;同时,磷也会通过促进脂肪与脂肪酸分解而调节人体酸碱平衡。
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本工程于2023年12月8日在福安市公共资源交易中心开标,已由评标委员会评审完毕,并经招标人确认定标,现将中标候选人公示如下:一、招标人、招标代理机构的名称、地址和联系方式招标人:福安市城市管理局地址:福安市新华中路13号联系人:陈先生电话:0593-8980029招标代理机构:福建省机电设备招标有
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