張悅:污泥資源化技術-未來簡論 / 戴曉虎:國內外污泥處理與處置挑戰與發展 / 唐建國:污水處理廠污泥處理處置技術路線及穩定化
高峰論壇3 | 張悅:污泥資源化技術-未來簡論 來源:中科博聯中科博聯
張悅理事長
參加第五屆污泥高峰論壇并做報告
中國土木工程學會水工業分會理事長張悅從資源化更深層次思考污泥處理處置的方向。污泥資源化是一個自然的過程,將污泥處理處置產品做成極致的產品,這樣我們才會有廣泛的應用前景、廣泛的利用前景和自然循環的前景。
考慮污泥資源化首先要建立正確的理念,是不是和現在的生態文明保持一致——污泥是自然的饋贈,是生態的產物。污泥要全消納,而不是要全回收。
污泥是自然的饋贈,是生態的產物
污泥是從哪里來的?是從污水廠來的。
污水廠的污泥是從哪兒來的?是人的排放。
人的排放從哪兒來的?終歸是土地中來的。
污泥經好氧發酵后成為可供土地利用的肥料,重新回到土地里,肥料中的氮磷鉀等營養元素供植物生長,植物的果實和種子又給動物和人類提供食用,從而形成生態循環。因此,污泥是自然的饋贈,也是生態的產物。
始于治污,但不能止于治污
科學家從城市著眼考慮污泥處理處置技術的創新和開發時,終究要循環或者反饋到農村、農業,給農民使用。如果希望污泥的資源化技術能延伸,能占領更廣泛的領域,就不能僅僅立足污泥。立足污泥,豈能局限于污泥;始于治污,豈能止于治污。
高峰論壇2 | 侯立安:新興科技助力污泥處理處置的綠色發展
來源 :中科博聯
侯立安院士
參加第五屆污泥高峰論壇并做報告
中國工程院院士侯立安從科技創新驅動的角度,指出大數據和智能化是污泥處理處置未來發展方向,并提出了以服務生態文明為導向、推廣污泥源頭控制技術等11條建議,這將對污泥行業發展會起到很好的推動作用。
(一) 未來科技助推污泥處理處置技術的綠色發展
未來大數據計算、機器人、資源化新科技等未來科技將共同推進污泥處理處置技術的綠色發展,結合新興科技,從源頭控制技術、無害化處置技術、資源化利用技術等方面進一步突破,實現污泥的高效處置。
(1)大數據平臺助力探索污泥處理處置一體化工藝
隨著國家對環境治理的重視程度不斷增加,污泥工藝設備自動化、智能化是行業發展的一個必然需求,需要探索能夠讓多數同行掌握和獨立運行,并能夠做到長期穩定運行的一體化工藝。大數據平臺可以協助相關部門實現對我國不同地區污泥的產量、性質、主要處理工藝和無害化處理率等指標的全方面監管,助力推進適合我國國情的一體化新工藝的研發。
(2)智能機器人技術推進污泥處理處置能力提升
機器人能夠在復雜、高危環境下作業,可以降低人們勞作強度, 提高污泥的資源化效率, 促進污泥處理處置技術向智能化、機械化方向發展。武漢漢西污水處理廠采用CTB智能控制高溫好氧發酵技術進行污泥無害化、減量化和資源化處理,利用自動進出料機器人替代傳統的裝載車上料模式,實現全自動進出料、智能化好氧發酵。
(二) 污泥處置綠色發展的建議
(1)污泥的處置刻不容緩
要實現污泥的前端源頭控制和后端無害化處理處置;要以服務生態文明為導向,污泥作為污水生物處理過程中的副產物,其能否得到有效處置關乎污水處理的成效;相比污泥末端治理,污泥源頭控制技術是更為環保的污泥減量方式,是清潔生產在污泥治理的具體應用;重視污泥的生物處理,尤其是從源頭上降低剩余污泥的產生量;開發污泥資源化利用技術,是未來技術突破的重要環節;實現污泥處理處置的終端產業商業化。
(2)統籌規劃,推動污泥處理處置綠色發展
要完善制定污泥全流程處理處置技術標準;加強財稅支持,鼓勵污泥資源化處理處置;增強科技及裝備支撐,全面提升技術及裝備水平,完善污泥處理處置產業布局;積極拓展現代化建設的融資渠道;加強創新人才培養,推動產學研合作。
高峰論壇6 | 戴曉虎:國內外污泥處理與處置挑戰與發展
來源:中科博聯中科博聯
戴曉虎理事長
參加第五屆污泥高峰論壇并做報告
國家污泥處理處置產業技術創新戰略聯盟理事長戴曉虎解析國內外污泥處理處置的機遇與挑戰。
污泥處理是世界性難題,真正達到安全處理處置或者實現資源化成本運行費用比較高。國際上污泥處理的目標是實現四化,減量化、穩定化、無害化和資源化,更多關注資源化,實現生態文明建設。而我國更多的是無害化、穩定化。一是污泥減量化——脫水;二是生物穩定化處理,也就是易腐有機物的處理。
首先是污泥減量化脫水:采用傳統加藥劑機械脫水,往往會給污泥后續的利用帶來一定的困難,同時增加了成本投入,現階段主要研究目標是不加或少加藥劑、綠色脫水藥劑的開發和污泥結合水的高效分離工藝路線選擇。濃縮脫水,實現更好的智能化也是未來的發展方向。焚燒也是一種快速減量化的方式。但含水率較高的污泥不適宜直接采用焚燒減量,熱解、氣化、水熱處理目前在我國的實際應用案例較少,且依賴于進口設備和技術,對于操作人員的要求也較高。
第二個主要方向是易腐有機物的轉化,也就是污泥的穩定化和資源化利用。在我國主要的技術是厭氧消化和堆肥。在厭氧消化工藝中不僅要關注碳的回收、還要關注氮磷的資源化回收與土地利用問題。厭氧消化前的熱水解技術可以提升厭氧消化的資源回收利用率,協同處理是一個未來主要的發展方向。北排高碑店污水廠的污泥熱解+厭氧消化工藝中已經取得了不錯的效果。
污泥實現資源化高效的回收利用是一個重要方向
和污水處理相比,污泥的投入遠遠不夠,我們的節能減排是大打折扣的。國外資金充足,關注資源化,而在我國資金政策還沒有到位,但是要求很高。污泥擁有污染物和資源的雙重屬性,需要更多的開發具有前瞻性的技術,逐步解決污泥的減量及資源化問題。
高峰論壇8 | 唐建國:城鎮污水處理廠污泥處理處置技術路線及穩定化的重要意義
來源:中科博聯中科博聯
唐建國總工
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上海市城市建設設計研究總院總工唐建國從污泥處理的需求提出污泥處理工藝選擇的四原則和污泥穩定化的判定標準。
污泥處理處置面臨的形勢
1、污泥處理需求差距大
2、管理要求日趨嚴格
3、能源價值日趨升高
4、資源回收不斷重視
5、碳排放控制不斷嚴格
污泥比污水難在什么地方?
污水是“處理”,污泥是“處理處置”。什么是處置,處置就是處理后的污泥產物在環境中的運用方式,處理是為了滿足污泥產物進入環境中消納,要安全的消納,需采用的必要操作,一定要經過處理以后才能土地利用。
處置方式是根據處理的目的按照要求選擇處理的工藝。對填埋來講,最重要的指標是承載力,而不是含水率,一定讓污泥有骨架,能把機器支撐起來,要有承載力必須加無機的東西。
建材利用是把它作為水泥使用。有一個問題,能不能做磚,工藝的人說能做,也能賣出去,但是不能讓環保人表態,因為這個煙氣比較大。
我們的處置方式確定以后,要選工藝路線,選定什么樣的工藝路線,一是以體積減量為基礎,二是以穩定處理為核心,三是以資源化利用為目標。
污泥處理工藝選擇的四個原則
污泥體積減量是污泥處理的基礎;污泥穩定化處理是污泥處理的核心;污泥處理產物資源化利用是處置目標;以對環境總體影響最小為宗旨。
污泥穩定化處理的重要意義
什么是穩定化?為了進一步減少污泥產生氣味的物質、固體物含量和改善脫水性質和減少病原菌的處理過程——處理后不再腐敗發臭、微生物對穩定化處理產物的作用是緩慢的。
污泥的穩定化處理一方面是有機物的降解(多糖、蛋白質等的分解過程),另一方面是有機物向有機質的合成(多糖、蛋白質等分解的中間產物向對土地、植物、微生物等有益、穩定、有價值物質的腐殖酸轉化的過程),但這一過程有待進一步揭示;穩定化產物中的腐殖酸(包括富里酸和胡敏酸)是自然生態系統中重要的有機碳源,對土壤保水保肥、農林作物增產有重要意義,但生物腐殖酸的價值尚未得到充分重視。
但是,國內外衡量穩定化程度的標準欠合理。國內衡量穩定化的標準是有機物降解率,是不充分且不合理的,且未考慮進泥泥質的差異。美國503法案對污泥穩定化程度的判定(主要是病原體的控制)采用過程參數控制,如停留時間、反應溫度等。歐盟《污泥利用指導規程》規定穩定化后污泥中VS降低38%,或穩定化污泥的氧利用率低于1.5mgO2/(gVSS·h)。
污泥穩定化程度的判定指標:富里酸和胡敏酸的含量指數,熒光的穩定指數。采用穩定化產物中的腐殖酸總量和穩定化產物的熒光穩定化指數(CI)作為污泥穩定化程度的判定方法。腐殖酸含量反映產物的價值,熒光穩定化指數(CI)反映蛋白質的降解程度和腐殖酸的合成率。當富里酸和胡敏酸之和≥150 mg/gVS,穩定化產物的熒光穩定化指數≥5.0,認為厭氧消化或好氧發酵達到穩定化水平,否則未達到穩定化水平。
在土地中產生作用的是腐殖酸中的富里酸和胡敏酸,特別是厭氧發酵產物應該在堆置一段時間,胡敏酸才會發生更好的變化。腐殖酸在土地里并不一定是被植物利用,但是胡敏酸可以使微生物生存的條件得到很好的改善,同時胡敏酸是會把無機的氨固定,就不會水土流失,而且植物利用只能利用無機的氮,這是一個很好的載體。
原創:中國給水排水water8848