設計規(guī)模750立方米/日(以含水率80%計)的上海竹園污泥干化焚燒處理工程土建施工已完成,今年下半年將進行調(diào)試,預計明年上半年投入使用。
包括該工程在內(nèi),上海城市排水有限公司已建成投運規(guī)模為亞洲最大的白龍港污泥處理工程,近期還在準備實施石洞口污泥干化焚燒完善工程等,目標是在2015年左右投入使用。各郊區(qū)縣也在結合當?shù)貙嶋H,積極實施相應的污泥處理設施。
上海治泥:敢為天下先
“雄關漫道真如鐵”,上海治泥工作在蜿蜒中前行。記者了解到,上海在努力做好城鎮(zhèn)污水處理的同時,積極探尋污泥處理技術多元化、處置產(chǎn)物資源化利用的道路。
污泥是污水處理過程中產(chǎn)生的,含有大量的水分和有機物。若不加有效處理,其不但會腐敗、發(fā)臭,而且會對環(huán)境造成危害。“十一五”期間,國家高度重視城鎮(zhèn)污水處理,污水處理廠建設高速發(fā)展,然而越多的污水得到處理,產(chǎn)生的污泥量越大。據(jù)統(tǒng)計,2010年全國年污泥總產(chǎn)水量已突破3000萬噸(以80%含水率計),污泥處理任務十分艱巨。
上海市水務局教授級高級工程師唐建國對記者表示,只有實現(xiàn)污水與污泥的同步處理,才是真正完成了污水處理任務。污泥處理處置之所以不盡人意,主要有三個原因,一是雖然國家標準規(guī)定了城鎮(zhèn)污水處理廠的污泥必須進行穩(wěn)定化處理,但實際操作上沒有實現(xiàn)污泥處理的技術路線,造成了污泥達不到應有的填埋要求,時常還會引發(fā)臭氣擾民和運輸過程中違法拋棄或違法傾倒等問題;二是由于各種污泥處理工藝都有其優(yōu)缺點和適用范圍,在工藝的選擇上大家都想看一看,等一等,再加上籌資的困難,選址的困難,這樣一來,不但延長了污泥處置的困難期,同時也將污泥處置逼上了窘境;第三就是現(xiàn)行的排水費中并未包含污泥處理處置成本和運行費用,污泥處理工程一旦建成投運,政府的財政壓力就會進一步增大。
在污泥治理方面,上海意識超前,而且“第一個吃螃蟹”,2004年在石洞口污水處理廠建設了全國第一座污泥干化焚燒工程,2011年在白龍港污水處理廠建成全國規(guī)模最大的污泥厭氧消化處理工程。
前行的路非坦途,石洞口干化焚燒工程實施效果不理想。據(jù)悉,建設該工程的單位已經(jīng)撤銷。上海城市排水有限公司副總經(jīng)理徐月江分析說,石洞口干化焚燒工程建設時,國內(nèi)尚無先例,經(jīng)驗不足導致一些細節(jié)問題處理不到位,使其污泥焚燒能力達不到設計標準。因此,也就催生了目前的的石洞口污泥處理完善工程,即除了對原有系統(tǒng)進行改造外,并新建擴容污泥處理設施。
記者了解到,2011年投入使用的白龍港污泥處理工程運行也不順利。該工程采用厭氧消化和干化處理工藝,即將污泥在容積達12400立方米的8個卵形消化池中進行長達20天的厭氧反應,讓污泥中的有機物得到分解,使污泥得到穩(wěn)定,同時產(chǎn)生珍貴的能源——沼氣。再利用燃燒沼氣產(chǎn)生的蒸汽干化厭氧處理后的污泥,讓污泥體積進一步得到降低。然而污泥在消化池內(nèi)進行處理時,設備磨損嚴重,使用壽命大大縮短。徐月江告訴記者這主要是因為上海污泥中含沙量非常大。為此上海也正在積極組織研究污泥中砂子的分離技術。
目前正在建設的竹園污泥處理工程同樣采用“干化—焚燒”的處理工藝,設計規(guī)模約為每天750立方米。徐月江說竹園工程在建設時吸取了石洞口和白龍港工程的經(jīng)驗教訓,并借鑒了國際先進經(jīng)驗,在污泥處理前將進行除砂處理,減少砂子對處理設施的影響。
由于目前已投產(chǎn)的污泥處理設施的能力還不能夠滿足每天3500立方米的污泥處理之需,所以在一批永久性的污泥處理設施建成前,上海市政府不得已投資建設了一批污泥深度脫水處理應急工程,來滿足在2015年前這一過渡期的污泥填埋處置之需。
探索技術多元化 處置資源化
污泥含水量大,體積龐大,所以減少污泥體積是污泥處理的基礎,為了確保處理后的污泥產(chǎn)物不再腐敗、不再令人厭惡,就必須進行穩(wěn)定化處理,穩(wěn)定化處理是污泥處理的核心。穩(wěn)定化處理技術包括厭氧消化、好氧發(fā)酵和焚燒。
曾參與編寫國家《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置與污染防治技術政策》和《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置技術指南》的唐建國說,選用何種污泥處理工藝,首先要確定處置方式,所謂的污泥處置,是不恰當?shù)恼f法,處置就是在物質(zhì)環(huán)境中消納,沒有經(jīng)過有效處理的污泥是不能夠直接處置的,否則代價就是污染環(huán)境。
所謂污泥處置應是指“處理后的污泥產(chǎn)物在環(huán)境中的消納方式”,處置方式有:土地利用、建材利用和填埋。比如經(jīng)厭氧消化和好氧發(fā)酵處理后產(chǎn)生的有機土在園林綠化中使用,焚燒后的灰渣作為水泥廠的骨料,或者污泥在水泥窯中摻燒,生產(chǎn)出水泥,所以污泥處置應該說是對污泥處理后產(chǎn)物的處置。按照相應的處置要求確定處理工藝,比如當?shù)赜兴鄰S,就可以采用污泥在水泥窯中摻燒,行業(yè)內(nèi)稱水泥窯協(xié)同焚燒,生產(chǎn)出水泥,實現(xiàn)建材利用;再比如,污泥泥質(zhì),如重金屬等有毒有害物質(zhì)含量滿足相關標準時,通過厭氧消化和好氧發(fā)酵處理,將其處理成有機土,用于園林綠化。
唐建國將污泥處理和產(chǎn)物處置的技術路線歸納為兩句話,一是“處置決定處理,處理滿足處置”;二是“以體積減量處理為基礎,以穩(wěn)定化處理為核心,以資源化利用為目標”。
上海在推進污泥干化焚燒,灰渣建材利用的同時,積極實踐了污泥好氧發(fā)酵,發(fā)酵產(chǎn)物園林利用的技術路線;也在積極探索和推進污泥利用電廠和水泥廠蒸汽干化,在電廠鍋爐和水泥窯中協(xié)同焚燒的技術,目的就是實現(xiàn)污泥處理的技術多元化。
徐月江告訴記者,這種協(xié)同合作也需要時代背景,在十幾年前,想跟電廠談資源合作是不可能的,F(xiàn)在由西電東送,電廠不再像以前那么忙碌,有余力開始考慮資源化合作的道路,而政府對此舉也有系列優(yōu)惠措施。
唐建國認為,污泥不是廢棄物,而是資源,國內(nèi)外特別重視對其生物質(zhì)的利用,但污泥干化焚燒雖實現(xiàn)了污泥的高度減量和穩(wěn)定化,但是同時將彌足珍貴的生物質(zhì)也燒了,這不能不說是干化焚燒技術的遺憾。
很多國家,就是先將污泥厭氧消化,把沼氣拿出來后,再焚燒,就是為了生物質(zhì)的利用;而且實踐證明這種厭氧消化后再干化焚燒對污泥熱值的利用,比單一干化焚燒更加有利。從進一步降低溫室氣體的角度而言,污泥碳化處理技術是干化焚燒的替代技術。用碳化爐替代焚燒爐,不但大大降低了煙氣中的溫室氣體成分,碳化物還是可再利用的產(chǎn)品。
唐建國說,污泥處理不是難題,更不存在技術問題,只要當?shù)卣聸Q心,抓緊建設與當?shù)匚鬯幚硐噙m應的污泥處理設施,就不會有污泥問題。