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对比传统污泥处理/处置工艺(重力浓缩、厌氧消化、机械脱水、热媒干化、污泥焚烧)和现代污泥处理/处置工艺(增加污泥热水解),能量赤字分别为324 kW·h/t 干污泥和313 kW·h/t 干污泥,相应的投资与运行成本分别为86 ×104 US$/t 干污泥/398 US$/t 干污泥和90 ×104 US$/t 干污泥/445 US$/t 干污泥。显然,3种比较工艺中,无论能量赤字还是投资与运行成本,污泥直接干化焚烧均处于最低水平。
如果污水(出水)余温热能通过水源热泵可以原位利用,污泥干化所需热量则可以大为减少、甚至无需外部能源。据此,建议污泥实施分散干化(污水厂内)、集中焚烧(邻避效应)。以这种方式,可将不能发电的低品位热能间接通过污泥焚烧而转变为可以发电的高热能量,亦解决了污水余温热能只能就近(3-5 km)利用的弊端,使污水处理厂摇身变为能源工厂,不仅间接实现自身碳中和运行,而且还可向社会输电、输热。
污水中的P最终几乎全部进入污泥,并残留于焚烧灰分中。因此,从灰分中实施P回收技术日渐成熟且回收率高达90%。P回收后的灰分可用作建筑材料,实现固体“零”排放。
最后,理论与经验表明,污泥焚烧产生的尾气污染物(二噁英、氮氧化物、重金属)均在可控范围,无须顾虑。
03 创新点和应用价值
因填埋空间限制以及农民不愿使用低肥效污泥返田,导致中大城市剩余污泥处理/处置需另寻出路;污泥脱水、干化后直接焚烧无论在能量赤字还是投资及运行成本方面较其它高级处置方式均显优势;污水余温热能经水源热泵提取可就近用于污泥低温干化,分散干化污泥可集中焚烧(邻避效应)发电、供热,实现低品位热能向高热能量转化;污泥焚烧灰分是磷回收最佳选择,可最大限度实现污水磷回收;污泥焚烧无须顾虑尾气污染物(二噁英、氮氧化物、重金属),它们在高温下不易生成或得到有效控制。
创新点
✔剩余污泥填埋以及农用越来越受到限制,寻找可持续污泥处理/处置方式迫在眉睫
✔厌氧消化不能实现污泥完全减量化,并非污泥终极处置方式
✔污泥脱水、干化后直接焚烧无论在能量回收还是投资与运行成本方面均较其它处置方式(厌氧消化+焚烧、热水解+厌氧消化+焚烧)具有明显系统优势
✔污泥处理/处置应该更多地关注高效脱水、干化技术而非强化厌氧消化本身
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摘要:剩余污泥处理/处置目前在我国已成为比污水处理本身更为棘手的问题。丢弃(填埋,土地利用等)固然省事、省力、省钱,但限于填埋空间有限和土地利用受阻,再加上环境二次污染问题,这一低端途径已经或即将走进“死穴”,这也是发达国家面临的现实情况。高端污泥处理/处置以焚烧为代表,但多数国人认
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