浙江在線·浙江科技新聞網(wǎng)02月12日訊 (記者 張吉)我們身邊的污染物有什么？霧霾、生活垃圾、污水，這些可能是人們最常說到的，不過除了這些之外，有一個(gè)污染物正在悄悄的對(duì)我們的城市進(jìn)行著“圍堵”，卻很少出現(xiàn)在人們的關(guān)注視野中，這個(gè)污染物就是來自污水處理廠的廢棄物——污泥。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，杭州平均每天產(chǎn)生污泥約1500噸，北京平均每天污泥約2500噸，全國(guó)每年產(chǎn)生各類污泥總量接近1億噸……一串串觸目驚心的數(shù)字表明，關(guān)注污泥、治理污泥已成為當(dāng)務(wù)之急。
浙江大學(xué)能源工程學(xué)院熱能工程研究所嚴(yán)建華教授課題組開發(fā)成功了“污泥攪動(dòng)型間接熱干化和復(fù)合循環(huán)流化床清潔焚燒集成技術(shù)”，這項(xiàng)讀起來很長(zhǎng)又拗口的技術(shù)能夠讓污泥“減量”九成，有效破解污泥圍城的問題。借此，課題組的這項(xiàng)技術(shù)獲得了2014年國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
從治“煤泥”獲取靈感，新技術(shù)讓污泥“減量”九成
為什么要花大力氣去治理污泥呢？這就得從污泥的特性說起。污泥主要分為市政污泥和工業(yè)污泥，市政污泥則是市政生活污水處理過程中污染物濃縮，工業(yè)污泥產(chǎn)生于工業(yè)生產(chǎn)過程中，例如印染、造紙等行業(yè)，污泥中含有大量有機(jī)污染物和病原微生物。
而隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化的不斷推進(jìn)，污水處理規(guī)模和效率的提升，污泥的產(chǎn)生數(shù)量不斷增長(zhǎng)。“我國(guó)每年產(chǎn)生的污泥對(duì)環(huán)境造成的危害已經(jīng)不亞于生活垃圾，同時(shí)國(guó)內(nèi)早期污水處理廠建設(shè)普遍存在‘重水輕泥’的問題，導(dǎo)致了目前我國(guó)污泥還遠(yuǎn)未實(shí)現(xiàn)無害化處理處置”，嚴(yán)建華教授介紹說。
課題組提出的“污泥攪動(dòng)型間接熱干化和復(fù)合循環(huán)流化床清潔焚燒集成技術(shù)”通過對(duì)污泥脫水后干化后焚燒，能夠讓污泥體積減少九成，為破解污泥圍城提供了一條出路。
“這項(xiàng)聽起來復(fù)雜的技術(shù)，其技術(shù)路線的創(chuàng)新靈感來源于若干年前我們課題組處理洗煤工藝過程中產(chǎn)生的煤泥能源化利用技術(shù)。相對(duì)于熱值較高的煤泥而言，污水處理過程產(chǎn)生的污泥其含水率更高，熱值更低，粘性更大，處理起來也更困難。”嚴(yán)建華教授介紹。
中國(guó)污泥成分復(fù)雜，量身定制設(shè)備破難題
說起這項(xiàng)技術(shù)的兩個(gè)核心，嚴(yán)建華教授簡(jiǎn)單的概括為干化和焚燒。如何有效脫除水分，控制焚燒過程中的污染物的產(chǎn)生，這可大有講究。
要實(shí)現(xiàn)污泥的高效、清潔燃燒并非易事，特別是中國(guó)污泥成分復(fù)雜，水分含量高，熱值低，干化焚燒過程中污泥粘滯、燃燒不均等問題時(shí)有發(fā)生。
這讓課題組意識(shí)到，處理污泥需要根據(jù)國(guó)情量身定制處理設(shè)備。為此，課題組專程從深圳、昆明、上海等地取樣污泥回杭州分析，以了解更詳細(xì)的特性，為了保證污泥的“原汁原味”，運(yùn)輸過程甚至采用了專用的冷藏車。
多年多地取樣和研究分析，讓課題組終于摸清中國(guó)污泥的特性，針對(duì)污泥粘性大、含沙量高，導(dǎo)致設(shè)備粘滯、磨損的情況，課題組提出了異型攪動(dòng)混合方法，通過優(yōu)化葉片布置方式、以及強(qiáng)化傳熱等創(chuàng)新技術(shù)，開發(fā)成功了攪動(dòng)型污泥干化技術(shù)和設(shè)備，可以將污泥的含水率從80%降低到30%以下甚至更低，通過利用低品位余熱蒸汽作為污泥干化裝置的干化介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了污泥的能源化利用。
針對(duì)熱值低和空間燃燒不均勻的特點(diǎn)，課題組發(fā)明了高效低污染的復(fù)合循環(huán)流化床污泥焚燒技術(shù)實(shí)現(xiàn)污泥穩(wěn)定著火和高效清潔燃燒。另外，課題組研發(fā)的污泥干化焚燒全過程污染物協(xié)同控制技術(shù)，污染物的排放優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，其中二噁英排放濃度優(yōu)于歐盟標(biāo)準(zhǔn)兩個(gè)數(shù)量級(jí)。
談及這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用前景，嚴(yán)建華教授認(rèn)為成果若大量推廣，可很好的解決污水處理過程污泥處置的重大技術(shù)支撐問題，實(shí)現(xiàn)了污泥的無害化處理和能源化利用。“特別是對(duì)于目前正在如火如荼進(jìn)行的五水共治而言，能很好地解決污水處理后產(chǎn)生的污泥如何處理的難題，對(duì)于保證各地污水處理廠可靠運(yùn)行，確保水環(huán)境質(zhì)量提供了重要的技術(shù)支撐。”
【科技能見度】第13期：我們身邊的“國(guó)家科技獎(jiǎng)”技術(shù)
