張樹(shù)人：
有請(qǐng)上海市水務(wù)局水資源處副處長(zhǎng)、教授級(jí)高工，他演講的題目是：日本污泥處理的啟示。
唐建國(guó)：
各位下午好！我發(fā)言的題目叫“日本污泥處理的啟示”。
今天我主要說(shuō)六個(gè)方面的情況，首先是日本下水污泥處理處置概況。日本下水道的變遷，從最開(kāi)始的以抑制疾病船舶開(kāi)始，逐步根據(jù)環(huán)境、社會(huì)發(fā)展的需要，發(fā)展到現(xiàn)在是創(chuàng)建健康的水循環(huán)、資源循環(huán)的循環(huán)之路下水道。他們現(xiàn)在從資源利用重點(diǎn)考慮下水道。新的下水道定義是收集從城市開(kāi)放出來(lái)的資源、能源并進(jìn)行再生設(shè)施，下水道的東西都是資源，不是資源就是能源。所以這個(gè)概念不僅僅是一個(gè)功能或者目標(biāo)的調(diào)整，而是對(duì)于下水道認(rèn)識(shí)和理念的重大認(rèn)識(shí)和改變。
生物質(zhì)利用項(xiàng)目便捷，供給量有保障
日本下水道功能遷變的歷程，也是從霍亂流行開(kāi)始建立下水道，到現(xiàn)在應(yīng)對(duì)全球變暖建設(shè)循環(huán)社會(huì)來(lái)建設(shè)下水道的。09年，日本計(jì)劃是把原來(lái)污泥一個(gè)考核指標(biāo)是，污泥的循環(huán)利用率，只要你說(shuō)在電廠里、水泥廠里燒了都算污泥的循環(huán)利用。這個(gè)指標(biāo)做了修正，用“生物質(zhì)的循環(huán)利用率”，就是下水道中有機(jī)物被有效用以氣體發(fā)電等能源利用和綠農(nóng)地利用的比例，要用污泥的生物質(zhì)，利用了生物質(zhì)才算污泥得到應(yīng)用，所以他的目標(biāo)是由08年的23%提高到12年的39%，但是是否達(dá)到我沒(méi)有考證過(guò)。
日本現(xiàn)在一天的污泥量大概3萬(wàn)方，是上海的9倍左右，其中70%都是焚燒。日本處理污泥的趨勢(shì)是焚燒處理、灰渣利用的方式。從日本的經(jīng)濟(jì)實(shí)力和技術(shù)水平來(lái)看，它的處置污泥的地域空間來(lái)講是合理的。基于我們下水道的定義已經(jīng)變了，而且我們的考核指標(biāo)也變了，是生物質(zhì)的利用率，對(duì)于生物質(zhì)資源的利用來(lái)講，他們是對(duì)沼氣的利用越來(lái)越重視，而且是為了減少溫室氣體排放，所以強(qiáng)化對(duì)于生物質(zhì)的利用。
什么是生物質(zhì)？生物質(zhì)就是指一切直接或者間接利用綠色植物光和作用形成的有機(jī)物質(zhì)，除了石化燃料之外所有的植物、動(dòng)物、微生物、排泄物都是生物質(zhì)。它的生物質(zhì)利用主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一個(gè)是把生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為能源，另外一個(gè)就是把生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為十分珍貴的有機(jī)質(zhì)。
為什么強(qiáng)化生物質(zhì)的理由？原由是我們的下水道污泥是都市型的生物質(zhì)，它具有年產(chǎn)量穩(wěn)定、質(zhì)量穩(wěn)定的特點(diǎn)。生物質(zhì)利用的項(xiàng)目實(shí)施非常便捷，供給量能夠得到保證。國(guó)外已經(jīng)把污水處理廠包括下水道系統(tǒng)都作為溫室氣體排放的大戶(hù)，所以生物質(zhì)不利用就是產(chǎn)生溫室氣體。
日本對(duì)生物質(zhì)的利用做了修改，考核指標(biāo)也做了修改，去年要求達(dá)到接近40%。08年是達(dá)到23.4%。國(guó)家法律上也給予保證，09年6月出臺(tái)了《生物質(zhì)利用的推進(jìn)法》，促進(jìn)生物質(zhì)利用，把這些計(jì)劃分解到各個(gè)地方去。
主要采用熔爐和水泥窯為干化設(shè)備
第二個(gè)說(shuō)說(shuō)日本的干化設(shè)備的使用情況。09年日本的焚燒爐達(dá)到了707臺(tái)，不含熔爐，其中回轉(zhuǎn)式最多，占48%。
專(zhuān)門(mén)說(shuō)說(shuō)熔爐，熔爐焚燒是本世紀(jì)初在日本流行過(guò)一段時(shí)間，為什么當(dāng)時(shí)日本流行？因?yàn)樗臏囟群芨撸^(guò)1300度，而且焚燒以后的產(chǎn)物是結(jié)晶體， 這個(gè)產(chǎn)物直接可以作為路基和溝槽的輔料來(lái)用。目前因?yàn)槿廴诜ǖ墓に嚱ㄔO(shè)、運(yùn)行較高，近年而受到限制，但是適合于工業(yè)廢棄物。熔融法無(wú)論是在建設(shè)費(fèi)用上，還是在生產(chǎn)運(yùn)行上都是比較高的。
日本另外一種趨勢(shì)，下水污泥進(jìn)入水泥窯焚燒，國(guó)家給的錢(qián)也多，給水泥廠一堆污泥就可以得到10000—16000日元的補(bǔ)貼。
這里特別需要說(shuō)明，在水泥廠燒，用什么樣的煙氣或者蒸汽來(lái)干化污泥，因?yàn)殡姀S和水泥廠都沒(méi)有廢熱的說(shuō)法，都是要花錢(qián)買(mǎi)的。水泥廠燒也有一些問(wèn)題要注意，一個(gè)就是磷，現(xiàn)在污水除磷越來(lái)越高，這些磷，對(duì)水泥的凝結(jié)是有影響。另外就是鈉和K2O踐行吳稚暉與水泥的堿性物質(zhì)反應(yīng)。
我們有一個(gè)誤區(qū)，大家看見(jiàn)很多的生物脫水，加了很多的石灰，但其實(shí)這個(gè)水泥廠是不要加了石灰的污泥的，雖然說(shuō)水泥廠生產(chǎn)水泥是要石灰的，但是他不希望你來(lái)加石灰，石灰是作為水泥品質(zhì)控制的一個(gè)重要指標(biāo)，加了石灰水泥廠是不少的。
整體系統(tǒng)好才是真的好
大和公司在上海、北京、無(wú)錫都有辦事處，他們的滾筒式干化機(jī)是用高溫?zé)煔庵苯痈苫�，進(jìn)口的高溫延期從焚燒爐直接拿煙氣，出口的溫度是200度，80%的污泥進(jìn)去含水率是30%出來(lái)，這個(gè)干化機(jī)轉(zhuǎn)桶叫回轉(zhuǎn)式。它的特點(diǎn)是攪拌效果很好，干化速度很快，高溫?zé)煔庵苯痈苫�，熱效力比較高。因?yàn)槭歉邷責(zé)煔�，用的熱源比較少，而且這種對(duì)物料變化適應(yīng)比較快，而且轉(zhuǎn)速比較慢，所以適合于含砂量比較高的污泥，而且有鏈條在里面，不會(huì)粘合。大和公司認(rèn)為直接干化的方式要優(yōu)于間接干化。
焚燒爐，也叫回轉(zhuǎn)式焚燒爐，原理就是吹火的原理，這是它的一個(gè)焚燒爐，內(nèi)部的焚燒情況。特點(diǎn)是物料和空氣接觸比較好，燃燒速度快，熱效率比較高，燃燒充分，而且飛灰比較少，操作簡(jiǎn)單。另外是把干化的臭氣送到這個(gè)爐子里燒，把干化焚燒結(jié)合起來(lái)，把這塊的臭氣燒掉，給后面的煙氣處理減輕了。
與流化床相比，回轉(zhuǎn)爐飛優(yōu)點(diǎn)是能夠自動(dòng)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，操作比較簡(jiǎn)單，升溫速度快，焚燒爐的高溫?zé)煔庵苯幼鳛闊嵩词褂�，它的設(shè)備占地面積很小。而且整個(gè)系統(tǒng)安全性能比較高，不需要待機(jī)，要停就停了，這是它的一個(gè)系統(tǒng)流程圖。
大和公司還對(duì)對(duì)中國(guó)污泥處理也提了一些建議。我們的設(shè)備商大多是提供單一的干化，或者焚燒設(shè)備，成系統(tǒng)的提供者不多。我覺(jué)得污泥處理是一個(gè)多單元的技術(shù)組合，所以建議單元技術(shù)提供者，你們一定要注意上下游單元的協(xié)調(diào)和匹配。要注重整體系統(tǒng)的協(xié)調(diào)匹配。要注重與附加系統(tǒng)、煙氣、臭氣的協(xié)調(diào)，單體一個(gè)好不算，一定要系統(tǒng)好才是真正的好。
日本污泥資源化利用水平高
我們考察了滋賀縣八日市清潔布引管理事務(wù)所和他們的凈化槽。日本很多地方?jīng)]有下水道，每家每戶(hù)用凈化槽來(lái)處理。凈化槽里出來(lái)的水，包括糞料處理以后的出水在室內(nèi)做了一個(gè)像井一樣的，非常干凈，這是污泥車(chē)?yán)M(jìn)來(lái)的一個(gè)過(guò)稱(chēng)的地方。這個(gè)廠是我們第一次去，也是第一次穿著拖鞋在工廠，非常干凈。這個(gè)廠是96年建的，十多年了它的設(shè)備跟新的一樣，這種管理水平給我們留下很深刻的印象，這個(gè)車(chē)間非常整潔有效，污泥脫水機(jī)都加了罩。
接下來(lái)我談一談考察的感想。首先是日本高度重視污泥處理，資源化利用水平不斷提高。08年日本的下水道污泥僅有9%做到了脫水，其余都得到了有效處理。而且，處理后的產(chǎn)物的循環(huán)利用率持續(xù)提高，目前接近80%，用生物質(zhì)的循環(huán)利用來(lái)考核，這是一個(gè)很大的進(jìn)步。這幾個(gè)修改體現(xiàn)了日本對(duì)下水道生物質(zhì)資源化利用的重視。
第二，重視精心管理，設(shè)施運(yùn)行非常高效。個(gè)車(chē)間一塵不染，沒(méi)有味道，非常干凈，可見(jiàn)日本的管理水平是非常高的。
第三，切實(shí)保障費(fèi)用，為下水道污泥處理處置免除了后顧之憂，整個(gè)日本下水道維護(hù)費(fèi)是地方政府直接撥付給運(yùn)行單位，來(lái)源主要是收水費(fèi)。08年日本下水道是8700多億元，在污泥上的處理費(fèi)用占5.7%，大概是500億日元。折算到每噸上去，相當(dāng)于370元人民幣。
第四，日本的下水道是包括管網(wǎng)，包括污水處理廠、包括污泥處理設(shè)施都在內(nèi)，就是我們的排水系統(tǒng)，整個(gè)的廢物清單。日本的污水下水道收費(fèi)是包括兩個(gè)部分，一個(gè)是按照水量費(fèi)，還有一個(gè)是水質(zhì)收費(fèi)，而且兩個(gè)都是階梯式水費(fèi)，價(jià)格是不一樣的，當(dāng)你的排放濃度要高的話，還要按照收水質(zhì)來(lái)收費(fèi)。
原則：處置決定處理，處理滿足處置
我個(gè)人總結(jié)，污泥處理處置遵循的原則有兩條，一是處置決定處理，處理滿足處置，處理方式多樣，處理適當(dāng)集約。二是污泥處理工藝的確定要體現(xiàn)：以體積減量處理為基礎(chǔ)，以穩(wěn)定化處理為核心，以資源化利用為目標(biāo)，以對(duì)環(huán)境總體影響最小為宗旨”。這是我們選擇污泥處理工藝的一個(gè)原則，今天我就把這一條逐項(xiàng)說(shuō)一說(shuō)。
第一句話是以污泥體積減量作為污泥處理的基礎(chǔ)。我們傳統(tǒng)的污泥脫水是針對(duì)深度污泥的，現(xiàn)在是要加實(shí)惠、三氯化鐵藥劑條理，把污泥做到60%，這種方法雖然是實(shí)現(xiàn)了污泥上的體積上的減量，但是污泥的干質(zhì)大幅度的增加。而且所加藥劑以后直接影響污泥品質(zhì)，對(duì)于后續(xù)處理帶來(lái)了很大的影響。
比如，白龍港的一個(gè)工程，處理1500立方米的污泥，這些泥拉來(lái)以后，要跟白龍港的濃縮污泥進(jìn)行混合，稀釋到90%以上才能進(jìn)這個(gè)機(jī)器。因?yàn)榧恿耸液腿然F，所以不能焚燒，加了大量的石灰導(dǎo)致氨氣大量的釋放。生產(chǎn)車(chē)間也很臭，氨味很重，填埋廠味道也很重，這就是所有的上海深度脫水的污泥現(xiàn)在都是拉到老港，建了一個(gè)綜合的污泥填埋場(chǎng)，氨氣味極重。遺憾的是，現(xiàn)在我們國(guó)內(nèi)很多地方多把這種工藝作為一種萬(wàn)能的污泥處理方法
我今年去了兩次韓國(guó)，韓國(guó)現(xiàn)在有一種脫水機(jī)叫電滲析脫水，把含水率80%的污泥職業(yè)脫到60%，不加藥劑，在電場(chǎng)的作用下實(shí)現(xiàn)的。上海奉賢區(qū)的一個(gè)污泥處理廠進(jìn)了一臺(tái)這樣的機(jī)器。其技術(shù)原理是在電場(chǎng)作用下的一個(gè)電引現(xiàn)象的發(fā)生，正負(fù)離子分別向不同的正負(fù)機(jī)遷移，水通過(guò)膜過(guò)濾下來(lái)。這家公司已經(jīng)做了40多臺(tái)的業(yè)績(jī)。
第二句話，污泥穩(wěn)定化處理是我們污泥處理的核心。什么是污泥穩(wěn)定化？我們國(guó)家沒(méi)有這個(gè)定義，我是從德國(guó)的定標(biāo)準(zhǔn)上講了這么一個(gè)定義。 德國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)是說(shuō)，能夠使污泥中的固體物質(zhì)產(chǎn)生氣味的物質(zhì)病原菌進(jìn)一步減少，同時(shí)改善污泥脫水性能的過(guò)程，這個(gè)叫穩(wěn)定化處理。所以說(shuō)，簡(jiǎn)而言之，經(jīng)過(guò)穩(wěn)定化處理的污泥，污泥產(chǎn)物不再發(fā)生腐敗也不再發(fā)生惡臭，不再令人生厭。污泥化的工藝有厭氧消化、好氧發(fā)酵、焚燒，我認(rèn)為這都是穩(wěn)定化處理。
張總上海市設(shè)計(jì)院準(zhǔn)備牽頭編一個(gè)穩(wěn)定化的標(biāo)準(zhǔn)，就是什么是穩(wěn)定化，我跟張總在交換意見(jiàn)，能不能用耗氧速率來(lái)衡量污泥穩(wěn)定化的標(biāo)準(zhǔn)。處理完以后最好不耗氧肯定是穩(wěn)定的，我們?cè)试S它耗到什么程度也要看。污泥穩(wěn)定化處理一定是污泥處理的核心，沒(méi)有穩(wěn)定化的處理就不算污泥處理。
第三句話，污泥處理產(chǎn)物資源化利用是目標(biāo)。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)對(duì)待污泥處理處置我認(rèn)為有兩種非常不好的傾向：一個(gè)就是所謂的深度脫水，就是把污泥變成石灰餅。我認(rèn)為我們不能走這條道路。另外就是把污泥燒了，眼不見(jiàn)為凈，燒了就是灰渣了，恐怕這樣的話生物質(zhì)也燒了。當(dāng)然前面講了日本，說(shuō)他一定要重視生物質(zhì)的利用，所以就帶來(lái)一個(gè)問(wèn)題就是，是厭氧消化以后再燒還是直接燒，這個(gè)大家是有爭(zhēng)議的。有人說(shuō)，污泥焚燒為什么還要搞？不是把熱值降低了嗎？但是從生物質(zhì)利用、減碳方面來(lái)講，消化以后再燒肯定是正確的，而且熱值是正的，不是負(fù)的。
另外一個(gè)就是資源化利用，就是我們處理后的污泥產(chǎn)物怎么用？現(xiàn)在至于這個(gè)東西的用處，問(wèn)題就是重金屬，對(duì)于重金屬大家都怕死了。但是重金屬不是污水處理產(chǎn)生的，都是源頭，沒(méi)有辦法控制，所以重金屬用第一類(lèi)污染物，就是源頭物質(zhì)，就是產(chǎn)生這個(gè)重金屬車(chē)間的物質(zhì)。
湖北宜昌一個(gè)300立方米/日污泥處理工程，是用高溫?zé)崴�、厭氧消化、沼氣提純利用、消化后污泥產(chǎn)物利用，看了以后感觸很深，一個(gè)民營(yíng)企業(yè)用自己的技術(shù)把這個(gè)事了，這是他的沼氣加氣站，一標(biāo)方純的沼氣，它和93號(hào)汽油是一模一樣的，跑的路程也是一樣的，但是價(jià)格只有4.5元錢(qián)。
我們所講的污泥處置這個(gè)詞是有問(wèn)題的，是污泥處理產(chǎn)物的處置，這種污泥能到地里去嗎？誰(shuí)都不要，一定是處理后變成土來(lái)處置，處置的是這個(gè)土�？戳诉@些工程以后給我們一些啟示。第一個(gè)，經(jīng)過(guò)高溫?zé)崴夂蛥捬跸院�，污泥的穩(wěn)定性得到充分提高。一般的厭氧消化完以后，這個(gè)泥是粘手的，高溫?zé)崴庖院蟛徽场?br />
我有一個(gè)想法，我們是不是不講土地利用？改一個(gè)字叫“碳土利用”。襄陽(yáng)是這么做的，把發(fā)酵后的污泥干化以后，干化是陽(yáng)光棚加地?zé)�，干化污泥以后，放在一個(gè)塑料的帶網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的一個(gè)容器里頭，把它種上樹(shù)苗，擺在地上面，賣(mài)的時(shí)候是連這個(gè)樹(shù)苗一塊兒賣(mài)的，不是直接用在地上的。因?yàn)閰捬跸哪康挠写罅康挠袡C(jī)酸，有機(jī)酸是容易降解的，這種結(jié)果是通氣，有空隙的，又實(shí)現(xiàn)了微型的發(fā)酵，這樣做非常好。
第四句話，以環(huán)境總體影響最小為宗旨。污泥處理處置是一個(gè)系統(tǒng)工程，必須要綜合考慮水、氣、產(chǎn)物對(duì)環(huán)境的綜合影響。有個(gè)日本專(zhuān)家講，今天的中國(guó)不要學(xué)習(xí)昨天的日本，今天的日本也不走昨天的道路，也在反思焚燒的問(wèn)題，因?yàn)榉贌粋�(gè)很大的問(wèn)題就是除了碳足跡之外，另外一個(gè)高的氮氧化物，因?yàn)榈趸镌趺磥?lái)的？因?yàn)槿紵臅r(shí)候火焰溫度一定是1200度以上，空氣里是氮?dú)夂脱鯕猓谶@個(gè)氧化作用下生成了氮，主要是減少氮氧化物來(lái)考慮的。
最后，希望污泥處理處置以后不再是論壇今后的熱點(diǎn)，說(shuō)這句話的意思就是寄托于我們大家共同努力，把我們的污泥處理處置的做法讓它不再是熱點(diǎn)問(wèn)題，就證明是做好了，謝謝大家。
唐建國(guó)：日本污泥處理的啟示
時(shí)間：2013-09-13 來(lái)源：中國(guó)水網(wǎng)
