王凱軍:下面的主題是國際經(jīng)驗(yàn),第一個請出來美系的專家,上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院有限公司總工、張辰先生,他發(fā)言的題目是“美國污泥處理處置發(fā)展軌跡”,有請張辰先生。
上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院有限公司總工張辰發(fā)表演講
張辰:謝謝王教授的介紹,因?yàn)檫@次論壇的主題設(shè)置希望幫大家解決一些問題,我們想充分借鑒國際經(jīng)驗(yàn)。今天我是想通過對于美國發(fā)展軌跡的介紹讓大家對于美國的污泥處理處置發(fā)展有一個了解,來指導(dǎo)我們國家如何進(jìn)一步發(fā)展。
我的演講內(nèi)容分三部分,美國也是經(jīng)歷了這樣的發(fā)展歷程:從傳統(tǒng)處置到土地利用,再到生物能利用,以及資源回收。
一、觀念的轉(zhuǎn)變
目前還提出了一些新的理念。最近,污水處理廠的概念改名為水資源回收設(shè)施。包括污水再生利用、污泥中有用資源的回收利用;污水廠的廢熱和潛在能源的回用;利用污水處理廠的場地來開發(fā)風(fēng)能、太陽能可再生能源;通過一些綠色基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行雨水管理;將以最低的經(jīng)濟(jì)投入得到最大的環(huán)境效益促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展,并更廣泛地改善城市生態(tài)質(zhì)量。
我國污水處理廠的理念要進(jìn)一步提升,寄希望于把污水處理理念提升,作為一個城市的水源廠,再生水可以完全作為一個城市的補(bǔ)充水。作為一個能源廠我們產(chǎn)生的污泥可以作為一個城市的能源的補(bǔ)充,作為一個資源廠,污泥中間提取一部分的有用資源。如果我們污水處理既是一個水源廠又是一個能源廠、一個資源廠,那我們污水處理廠的地位遠(yuǎn)遠(yuǎn)不會被認(rèn)為是城市的一個負(fù)擔(dān),所以我們應(yīng)共同努力把我們污水處理廠的地位逐步提高。
二、法律法規(guī)的發(fā)展
美國從1972年頒布了《清潔水法》(CWA),1977年《清潔水法》修訂提出制定污泥標(biāo)準(zhǔn)要求。最主要的1993年2月19日頒布40 CFR Part 503 《城市污泥使用和處置標(biāo)準(zhǔn)》,對污泥的土地利用、地表處置、病原菌減量以及焚燒提出了具體要求(包括技術(shù)指標(biāo),操作規(guī)范以及監(jiān)測、數(shù)據(jù)保存以及定期信息報(bào)告等)。
美國的標(biāo)準(zhǔn)確實(shí)從標(biāo)準(zhǔn)體系、頂層設(shè)計(jì)方面做了很多的工作,我們在這方面有很多要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。比如重金屬的含量,對于某項(xiàng)指標(biāo)不僅僅是一個指標(biāo),而是對最高濃度,月平均濃度、累積污染負(fù)荷、年污染負(fù)荷提出了很細(xì)的要求。我國要向先進(jìn)的發(fā)達(dá)國家學(xué)習(xí),逐步接軌。
美國污泥相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對于地表處置指標(biāo)、病原菌指標(biāo)、廠界距離等也有規(guī)定。特別是對于病原菌的指標(biāo),A類、B類污泥的劃分做了很細(xì)致的規(guī)定,其中為了減少對病霉吸引,要求污泥中可揮發(fā)性固體降解率>38%,厭氧消化后污泥中可揮發(fā)性固體降解率<38%,但經(jīng)小試,污泥在30~37℃下再消化40天,污泥中可揮發(fā)性固體降解率<17%,好氧消化后污泥中可揮發(fā)性固體降解率<38%,但經(jīng)小試,將少量此好氧消化后的含固率不高于≤2%的污泥在20℃下再消化30天,污泥中可揮發(fā)性固體的降解率<15%。
通過這些敘說,我希望在座的各位,我們?nèi)珖母阄勰嗵幚硖幹玫募夹g(shù)人員,大家共同努力,通過一系列的探討來進(jìn)一步完善我們國家的污泥標(biāo)準(zhǔn)體系。
美國各州也有一些相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),比如說俄亥俄州,州政府授權(quán)水務(wù)管理部門牽頭,城市垃圾管理部門配合對油脂類廢棄物(FOG)以及高濃度的源分離有機(jī)物SSO(糞便、廚余垃圾等)進(jìn)入污水廠聯(lián)合消化申請進(jìn)行許可審批。
馬薩諸塞州:環(huán)保部門在2012年11月修改垃圾管理和污水管理法規(guī),簡化了SSO處理場選址規(guī)定,允許污水廠厭氧消化池接納SSO,并表示將在2014年考慮禁止將SSO進(jìn)行填埋處置。
加利福尼亞:垃圾管理部門2012年提出修改建議,將接納SSO、FOG等的污水廠排除出監(jiān)管范圍,并與水務(wù)管理部門等部門建立合作,針對有機(jī)廢物處理共同提出建議。
三、處理處置技術(shù)的發(fā)展
除了政策標(biāo)準(zhǔn)的借鑒,對于國外既有技術(shù)的改進(jìn)我們也要做一些了解,以便做一些改進(jìn)。比如污泥脫水:1、采用新型絮凝劑以及加藥自動控制技術(shù)提高污泥脫水效率;2、提高離心脫水設(shè)備的電耗效率;3、采用各種濃縮脫水一體化設(shè)備。對于厭氧消化:1、采用各種高溫高壓、脈沖電磁、超聲波和化學(xué)處理等污泥預(yù)處理工藝,提高污泥可生物降解成分;2、采用熱水解工藝(Cambi,Biothelys);3、采用高溫厭氧消化或者二段法(酸化、氣化分別進(jìn)行)。污泥干化方面,采用低溫帶式干化(120~175℃)替代高溫干化(480℃)。污泥焚燒,采用流化床焚燒爐替代多爐膛焚燒爐。還有其他方面,包括采用先進(jìn)的儀器、儀表提高自控水平。
在節(jié)能和資源回收技術(shù)上,比如沼氣利用,在中小規(guī)模污水廠中推廣熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù);接納高濃度有機(jī)廢棄物(油脂、餐廚垃圾和生物柴油廢料等)提高產(chǎn)氣量(50%以上)。在污泥混合攪拌上,采用好氧消化采用好氧-缺氧間歇運(yùn)行方式,減少充氧量;并配備厭氧污泥攪拌采用新型攪拌設(shè)備(多段式、線性攪拌器等),攪拌能耗僅為傳統(tǒng)的25%。干化餅利用,污泥干化后用于電場和水泥廠攙泥。
厭氧消化方面,美國近17%的厭氧消化池接納FOG等高濃度有機(jī)廢物;某污水廠(8000m3/d規(guī)模)在接納外來高濃度有機(jī)物進(jìn)行聯(lián)合厭氧消化,產(chǎn)生的沼氣可供2臺30kW沼氣發(fā)電裝置。
采用厭氧消化的污水廠中85%進(jìn)行沼氣回收利用;其中:49%用于消化池加熱,27%用于廠內(nèi)供熱,22%采用熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行熱能和電能回收;采用熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)的污水廠中88%采用內(nèi)燃機(jī)和微型渦輪技術(shù)。
四、行業(yè)協(xié)會和組織的作用
今天也是整個水業(yè)中國污泥產(chǎn)業(yè)促進(jìn)聯(lián)合的年度大會,聯(lián)盟可以起到很好的作用,美國有水環(huán)境聯(lián)盟(WEF),舉辦各類展會、研討會、視頻討論會、在線教育培訓(xùn)課程,出版各類書籍、雜志、會議論文集和研究報(bào)告;水環(huán)境研究基金會(WERF),是國際領(lǐng)先的獨(dú)立研究機(jī)構(gòu),從事與污水和雨水相關(guān)的技術(shù)研究;國家污泥合作聯(lián)盟(NBP),與美國清潔水研究機(jī)構(gòu)(NACWA)、美國和加拿大各地污泥管理機(jī)構(gòu)合作,專注于污泥技術(shù)研究。
行業(yè)協(xié)會和組織可以為政府、企業(yè)提供咨詢服務(wù),比如制定一些行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)等等,來推廣污水處理的新技術(shù)、新產(chǎn)品這一系列的工作。我們不要怕一些新技術(shù)有缺陷,每一項(xiàng)工程都有許多的缺陷,只有通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)一些問題,通過持續(xù)改進(jìn)來進(jìn)一步的完善。還可以推出一些技術(shù)指南,技術(shù)導(dǎo)責(zé),來引領(lǐng)發(fā)展,同時又可以制定一些標(biāo)準(zhǔn),來促進(jìn)國家的標(biāo)準(zhǔn)的改變,同時還可以編制一部分的技術(shù)規(guī)則。比如說干化焚燒,可以編制一些技術(shù)規(guī)則,我們推崇的土地利用也可以編制一些技術(shù)規(guī)則。
今年啟動的一個由戴小虎老師牽頭的課題,我們院配合戴老師做一些平臺標(biāo)準(zhǔn)研究,比如污泥穩(wěn)定化的指標(biāo)要求,現(xiàn)在要求厭氧、好氧都要達(dá)到要求,我們力爭在今年或者明年初出臺一個污泥穩(wěn)定化的指標(biāo)。同時我們想制定一部分的規(guī)則,比如說厭氧消化,最近也有一批高含固的厭氧消化要投入運(yùn)行,一系列的工程實(shí)踐進(jìn)行總結(jié)能夠提煉成一個技術(shù)規(guī)整,包括設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行等方面,對全國各地提供指導(dǎo)。我的匯報(bào)就是這些,謝謝大家。
張辰:美國污泥處理處置發(fā)展軌跡
時間:2013-09-13 來源:中國水網(wǎng)