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        手藝摸索

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        污泥措置措置專題——國金環保
        2014-06-30T13:37:36

        鄔煜、霍也佳 CleantechWatch

            

                           

        題注:本期咱們首要以污泥措置措置為研討主題,第一局部為到場環境投資同盟總裁班王凱軍教員授課內容清算, 第二局部為國金環保小組對污泥措置措置行業的研討條記,此中以朋分線分別。

         

        一、差別國度和地域污泥措置措置近況

        美國和加拿大:經濟發財、地廣人稀、機器化的古代大農業發財,是天下上最大的食糧產地和出口國,其施用污泥地盤的污泥負荷較低,污泥施用的機器化水平較高,以是污泥地盤操縱比例較高。

        歐洲整體成長不均衡列國的差別較大:一些國度鼓動勉勵污泥農用、否決燃燒,一些國度慢慢制止污泥農用、鼓動勉勵燃燒。 比方德國、荷蘭和北歐列國公民環保熟悉較強,對污泥操縱體例請求嚴酷,一些國度已制止污泥農用,并將到2020 年進一步周全制止污泥的間接農用。

        日本、臺灣、韓國:因為經濟高度發財,生齒密度大,地少人多,以是大多接納污泥燃燒為主的建材綜合操縱手藝。

         

        二、我國的污泥措置措置手藝政策

        斟酌的四身分:經濟成長水平、生齒密度、農業耕作體例和環保熟悉和請求。

        我國版圖廣漠、生齒浩繁、經濟成長水平不均衡、農業出產體例掉隊、環境敏感地域差別較大,很難接納 1-2 條統一的手藝線路。

        1)對經濟不發財的西部地域,地廣人稀局部縣、市、和古代化大農業發財的西南、中部等地域可斟酌厭氧措置-地盤操縱為主導的手藝線路。

        2)對經濟高度成長、生齒麋集、古代農業的珠三角、長三角、京津和局部超大都會可斟酌優先燃燒、碳化和建材綜合操縱手藝線路。

        3)對三河、三湖、一江、一庫等環境敏感地域,更該當對峙嚴酷環境規范。 我國的污泥措置措置手藝政策

         

        三、污泥政策與規范實行進程中的題目

        1、 接納延時曝氣好氧不變的手藝線路

        我國 2000 余座污水措置廠的污泥約 60%接納了延時曝氣好氧污泥不變工藝。工藝:增添能耗 30-50%;增添逗留 時候 1-3 倍。

        2、 要鼎力鼓動勉勵接納厭氧不變的措置手藝線路

        2010 年查詢拜訪我國僅約 50 余座污水措置廠接納了污泥厭氧消化工藝,不到天下都會污水廠數目 3%,措置水量的 5%; 此中能夠或許不變運轉的不到 30%;鼓動勉勵都會污泥與餐廚渣滓共消化。

        3、 污泥地盤操縱的手藝線路和相干劃定成為的焦點

        相干的三大好處相干方:環保部、扶植部和農業部。 環保部:存眷節制污泥帶來的環境凈化題目(局部義務),最大限定地削減污泥的凈化(公家好處)。扶植部:存眷污泥及時消納題目(局部義務)和措置措置題目(國度好處)。農業部:存眷污泥肥料進步產量,是不是對產物有影響并食品寧靜(公家好處和局部義務) 成果:統籌各方關心,劃定鼓動勉勵除農用外的污泥地盤操縱,限定性污泥農用。

         

        四、污泥措置手藝線路 四大手藝線路

        1) 沼氣動力收受接管和地盤操縱為主的厭氧消化手藝線路:污泥→預措置→厭氧消化→沼氣收受接管→動力操縱(→沼渣 措置→地盤操縱)。

        2) 地盤操縱為主的好氧發酵手藝線路:污泥→預措置→好氧發酵→地盤操縱。

        3) 污泥干化-燃燒手藝線路:污泥→干化→燃燒→低溫煙氣→用于污泥枯燥。

        4) 建材操縱為主的污泥高干脫水措置手藝線路:污泥→脫水措置→高干脫水→水泥窯或填埋。

         

        【厭氧消化手藝】

        1、 國際外厭氧消化手藝操縱環境

        1) 外洋-厭氧手藝的成長始于兩個世紀前:1859 年,印度孟買建成第一座厭氧消化池;19 世紀末,厭氧手藝操縱 于污泥不變化措置;1920-1935 年,消化工藝獲得大批研討;1950 年以后,高負荷消化池大批操縱。

        2) 國際-從上世紀厭氧手藝穩步成長:1998 年,高碑店污泥厭氧消化工藝;2000 年,王新莊污水措置廠污泥厭 氧消化;2008 年,小紅門污水廠污泥消化工藝;2009 年,夏家河污泥厭氧消化工藝。

        3) 論斷:污泥厭氧消化長短常成熟手藝,而不是新手藝。在中國大型消化池、橢圓形消化池手藝已遍及操縱,上海 白龍港、武漢金晶潭均是亞洲最大名目(單體)。

        2、 國際污泥厭氧消化新手藝成長和應

        1) 水熱手藝:水熱增添厭氧消化才能,能夠或許進步無機負荷率、增添產宇量和改進污泥脫水機能;運轉條件 150-175攝氏度,6-15bar;Cambi,BioThelys,Exelys,等國際聞名的水熱手藝公司。

        2) 利浦手藝:夏家河污泥措置廠。

        3) 中持分級分相手藝:溫度分級生物分相,寧波寧海污水措置廠;70 攝氏度熱水解+低溫消化、70 攝氏度熱水 解+低溫消化+中溫消化。

        4) 論斷:國際污泥厭氧消化新手藝的成長是與時俱進的,充實跟蹤了國際新停頓,高濃度厭氧發酵、新資料(設 備)操縱和水熱等手藝請求高的手藝均已把握。

        3、 我國污泥厭氧消化手藝成長的挑釁

        1) 市政與財產的差別大:與國際比擬反映器建造和設想看法陳腐。

        2) 設想院與公司差別大:設想局部缺少理論,決議財產化水平低。

        3) 與同業業差別大:在國際手藝、運轉和辦理乃至掉隊于畜禽養殖業。

        4) 措置:污泥措置措置作為公用奇跡的一局部,處于當局的半把持狀況下,必須走大眾辦事社會化的路子。將市 場化的合作機制引入污泥行業,打陳舊形式下的把持場合排場,讓有才能的企業到場到污泥厭氧消化名目中,在這類情況原本的本錢、運營、辦理等題目會隨之慢慢措置。

         

        【污泥地盤操縱】

        1、限定我國污泥堆肥手藝操縱的瓶頸

        1)周期長,反映效力低下,占空中積大。

        2)機器化和主動化水平不高,缺少寧靜靠得住性。

        3)除臭系統結果不佳。

        4)須要輔料,且輔料價錢高。

        2、最近幾年來國際污泥堆肥手藝成長

        停頓-1:以中科博聯和萬若公司為代表的消融氧主動節制生物堆肥措置手藝

        1)及時在線溫度-氧氣-臭氣監測和反映節制。

        2)配套的消融氧探頭和溫順式曝氣體例和裝備。

        3)智能主動節制大大降落了職員須要。

        停頓-2:以機科公司等為代表在高效堆肥裝備、削減占地及臭氣凈化等方面獲得長足成長

        1)地道倉式靜態低溫堆肥(SACT):措置了占空中積大的題目;臭氣高效搜集,高效去除;幾近不需輔料增添。

        2)論斷:國際污泥堆肥手藝已根基實現工程大型化、裝備國產化、節制智能化和污泥高效不變化的手藝水平;已根基實現了污泥好氧堆肥工藝的開辟,同時,人們存眷臭氣凈化等環境影響在手藝上也獲得措置。

        3、挑釁

        挑釁-1:地盤操縱背景差別

        1)人均耕空中積差別大:中國的人均耕空中積約為 4.5 畝,美國約為 915 畝,后者幾近是前者的 200 倍。

        2)農業出產體例差別:人均耕空中積的龐大差別,決議了范圍化、粗放化農業在美國獲得了大范圍推行,而中國 只能接納分離的家庭運營作為首要的農業出產體例。

        論斷:是以,背景及農業出產體例的差別,構成我國與美國在污泥地盤操縱率上的龐大差別,申明我國不能照搬美國的形式,應從國情動身尋覓地盤操縱有用路子。

        挑釁-2:地盤操縱手藝線路的困局 后續存儲及運輸直達組成了完全的財產鏈。 “國度的手藝線路是地盤操縱,好氧堆肥僅僅是地盤操縱的一個關鍵,可是,現有團隊和專家大局部均是搞污泥堆肥的人,并不具有將財產鏈延長的才能。”須要斟酌物流本錢,設想一條能夠紅利的財產鏈,或許在理論進程中就會發明,因為產物的出口題目這條手藝線路是不可行的。是以,必須統籌全財產鏈,提出系統措置打算。

        挑釁-3:供應和須要政策 從結尾產物展開政策攙扶,鞭策全數財產的構成和成長。

         

        五、我國污泥措置措置政策瓶頸闡發

        政策瓶頸闡發一:國度本能機能局部和手藝界的個人缺位和瀆職。

        表現為行業辦理、手藝設想和羈系等局部均不把污泥措置關鍵作為都會污水措置廠扶植的必備關鍵。

        政策瓶頸闡發二:規范缺少可操縱性,污泥不變化水平沒法查核

        天下凈化源查詢拜訪:《污水措置廠污泥發生系數操縱手冊》,同一按 80%含水率折算,不計量裝配,按車噸位計量。 沒法曉得切當的產量、不變化水平、不能曉得污水廠運轉環境。

        1) 厭氧消化不切確的計量公式:今朝體例計較的 VSS 去除率,與產量數據最不符合,這類差別是因為 VSS 測定體例和取樣缺少切確性而至,同時,不斟酌細胞的增值局部。

        2) 好氧發酵不變化水平的計量的可操縱性題目:除污泥措置前后分量計量題目以外,同時, 另有別的一個問 題,增添料的計量題目。

        3) 好氧延時曝氣不變化水平不的參比規范:為計較污泥不變化水平,非好氧不變化工藝污泥齡的參照規范是什 么(10d?或 12d,仍是 15d)?

        政策瓶頸闡發三:政策誤讀致使污泥市場,呈現劣幣擯除良幣景象

        文件上劃定以儲存為方針,且不具有污泥措置才能的污水廠,必須將脫水至 50%以下。今朝將政策解讀為對天下所 有污水廠的請求,致使天下各地新建高干脫水舉措辦法。將姑且性辦法懂得為永遠性辦法。

        在污水措置高速成持久,中國污水措置界毛病挑選了西歐低負荷、高投資、高能耗的延時曝氣工藝的手藝線路,影 響至今沒法消弭。對污泥手藝線路的挑選,中國污泥措置界正面對嚴重的汗青決議。挑選高干脫水工藝將障礙污 泥措置手藝成長,致使在污泥措置市場呈現劣幣擯除良幣景象。

         

        六、國際污泥措置措置手藝和投資近況闡發

        1、 污泥措置免費政策:污水措置費的承擔預算

        1) 中高濃度糊口污水:污泥產量普通在 4-8t/萬立方米,在污水中增添污泥措置費免費 0.2 元/立方米污水計較, 則能夠收取污泥措置費 250-500 元/噸污泥(80%).

         

         

        2) 低濃度糊口污水:污泥產量普通在 3-6t/萬立方米,即便免費為 0.1 元/立方米污水,則能夠收取污泥措置費170-330 元/t 污泥(80%).

         

         

        2、 投資和運轉用度闡發

        1) 干化-燃燒:貿易形式以 BOT 為主,趨向從 100 萬/t,降落到 40 萬/t,包含石洞口、北京清河、深圳南山、紹 興、杭州、溫州等十余個名方針統計。

        2) 大型污泥堆肥名目:貿易形式以當局投資為主,運轉用度不菲,包含秦皇島、鄭州、唐山、長春、哈爾濱等十 余個名方針統計。

        3) 石灰干化:10-30 萬元/t(80%),包含方莊、廊坊、河北正定等名目。

         

         

        3、 污泥干化-燃燒投資和運轉用度闡發

        1) 外洋入口裝備:投資在 50 萬/t 污泥(80%)擺布,經濟闡發標明運轉用度很難低于 300 元/t 污泥(80%), 對外資企業須要外鄉化,降落本錢。

        2) 國產化的噴霧-干化手藝在紹興的 600t/d 和蕭山 360t/d 的 BOT 名目,免費約為 120 元/t 污泥。

         

         

        4、 污泥堆肥名目手藝、投資和運轉用度闡發

        1) 手藝包含:靜態、靜態和反映器堆肥三類,從手藝成長標的目的以靜態倉式手藝(機科 SACT)和靜態條垛式(BACKHUS)為代表。

        2) 手藝成長標的目的:措置高效化、系統模塊化、流程主動化、操縱無人化。

        3) 投資主導范例:當局為主導,市場化水平很是低的一種貿易形式。

         

         

         

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        一、污泥措置率低,舉措辦法扶植遲緩

        污泥是污水措置進程所發生的固體積淀物資,首要特征是含水率高(可高達 99%以上),無機物含量高,輕易腐蝕發 臭,并且顆粒較細,呈膠狀液態;按照來歷,可分別為市政污泥、財產污泥和河流淤泥三類,僅斟酌前兩項我國污 泥產量就到達 12.2 萬噸/日。

        市政污泥:2012 天下城鎮糊口污水措置才能 13693 萬噸/日,以均勻負荷率 85%計較,污泥年產量達 2761 萬噸(折算含水率 80%污泥,萬噸污水產 80%含水率污泥約 6.5 噸),折合 7.6 萬噸/日。

        財產污泥:2012 年天下財產廢水措置量為 210.5 億噸,污泥年產量達 1368 萬噸(含水量 80%),折合 3.75 萬噸/日。

         

         

        停止“十一五”末期,天下城鎮污水措置廠所發生的污泥有害化措置率小于 25%,措置才能只要 279 萬噸/年(干泥);天下近 75%的污泥不獲得不變化、有害化措置措置,絕大局部污泥僅為都是簡略脫水至 80%后就送往都會渣滓 措置廠簡略填埋。

         

         

        按照十二五打算,到 2015 年,直轄市、省城都會和打算單列市的污泥有害化措置措置率到達 80%,其余設市都會 到達 70%,縣城及重點鎮到達 30%,新增污泥措置措置范圍 518 萬噸/年(干泥),合算成 80%含水率污泥的量 為 7.1 萬噸/日,相干措置措置舉措辦法扶植投資將達 347 億元。

        今朝我國污泥措置措置舉措辦法扶植非常遲緩,停止 2012 年,污泥措置舉措辦法扶植范圍僅實現十二五打算”的 26.9%,且 大局部名目均為試點名目。

         

         

        二、泥質和經濟性是污泥措置工藝挑選焦點

        污泥措置措置包含前端脫水和終究措置兩個階段,終究措置標的目的則按照污水的來歷和泥質差別而異,首要包含衛生填埋、建材操縱、地盤操縱和燃燒四種。

         

         

        污泥脫水是污泥措置工藝中最焦點的一個關鍵,脫水結果的黑白間接影響后續終究措置的用度和結果,其最大方針 是降落污泥中的水份、削減污泥體積,為后續措置、操縱和運輸締造條件。

        污水含水率的降落將極大降落后續措置范圍(如含水率從 95%降至 80%,體積就削減了 75%),以便利運輸,減 少占空中積;另外一方面,適中含水率的污泥,其承載力和生歸天學不變性也更佳。

        據今朝國際的遍及熟悉,在污水廠內將污泥的含水率降落至 40%以下是較為適合的,措置前途普遍并易于寧靜運輸、 儲存。

         

         

        普通污泥顛末稀釋后,含水率降至 97%擺布,還需進一步機器脫水和熱干化以脫出吸附水和毛細水;按照外運污泥是不是脫水至 60%擺布還可分為當場和非當場深度脫水形式兩種形式,經由進程比擬二者投資和運轉本錢,咱們以為先行 在廠區當場脫水至 60%,在運往污泥措置廠停止熱干化是更加經濟性的體例。

         

         

        用于機器脫水的壓濾機品種浩繁,首要包含板框壓濾機、廂式壓濾機和帶式壓濾機三類;此中舊式板框壓濾機(隔 膜壓濾)憑仗脫水率高、能耗少等長處正慢慢成為支流。

         

         

         

         

         

        污泥在顛末脫水后,再按照泥質差別接納適合的措置體例,包含地盤操縱、衛生填埋、建材操縱和污泥燃燒四種;此中每種體例的合用性各有差別,按照污泥的重金屬含量、含水率及無機質含量高高等差別而異。

        地盤操縱:包含肥料操縱(園林綠化、林地、農用)和地盤改進操縱,肥料產物該當知足國度及行業有關無機肥料 的養分請求,污泥農用應嚴酷節制施用量和施用刻日,對進入食品鏈的作物蒔植須謹嚴操縱。

        衛生填埋:應嚴酷節制填埋的污泥量和含水率,并知足相干泥質請求;該種體例是我國今朝污泥措置的首要體例, 斟酌填埋場瓶頸題目,該體例會慢慢削減。

        建材操縱:將脫水污泥經枯燥后停止無機化措置,用于建造水泥增添料、制磚、制輕質骨料和路基資料等;該種方 式因為能收受接管和操縱污泥中的動力和資本,過度降落污泥措置本錢,遭到國度鼓動勉勵和推行。

        污泥燃燒:包含零丁燃燒、與渣滓夾雜燃燒和污泥燃料操縱,與渣滓夾雜燃燒須嚴酷限定污泥措置進程中的增添 劑投加量并保障過度的污泥熱值,并且需節制摻入比例。

         

         

        本地市場終端資本化產物的銷路為工藝手藝線路的拔取的第一決議身分,在確保污泥措置措置產物不變化、有害化條件下,污泥泥質對響應的措置措置手藝的措置效力、措置本錢及產物的后續前途有著相當首要的影響,是以在技 術線路肯定后,污泥泥質及性狀是挑選適合的措置手藝單位的首要按照。

         

        三、我國污泥措置典范案例闡發

        1、上海城投白龍港都會污水措置廠內污泥措置措置系統

        上海白龍港污泥措置舉措辦法工程是針對白龍港污水廠 120 萬 m3/d 污水此中一級強化措置進級革新工程及 80 萬 m3/d 擴建工程發生的污泥扶植的,污泥措置工程范圍 1500t/d(以含水率 80%計,為亞洲最大單體污泥名目),名目總 投資約為 8.3 億元。

        白龍港污泥名目包含消化-污泥干化措置和污泥深度脫水措置兩段工程,此中消化-污泥干化措置接納 “污泥稀釋+ 厭氧消化+脫水+局部干化” 污泥綜合措置工藝,污泥深度脫水措置措置工藝為“化學調度+隔閡壓濾工藝”。

        污泥厭氧消化系統接納中溫厭氧消化手藝,接納消化措置發生的沼氣作為動力,以自然氣作為備用動力;因為污泥 干化系統的熱源來自污泥消化系統,污泥本身熱值沒法到達全數污泥干化的熱均衡,是以只能停止局部的污泥干化,污泥干化系統接納奧天時安德里茨公司的流化床污泥熱干化手藝,間接措置本錢約為 120 元/噸濕污泥。

        深度脫水工程首要措置白龍港污水廠厭氧消化后及局部未不變污泥(殘剩污泥和一級強化化學污泥,含水率約 96%), 并應急措置中間城區別的污水措置廠含水率約 80%的脫水污泥,出泥含水率小于 60%。

         

        2、 廣州大沙地污水措置廠“泥水一體化”污泥深度脫水名目

        廣州大沙地污水措置廠污泥名目范圍 120t/d(80%含水率),全數拜托綠由公司措置及外運措置,名目總投資 1300 萬元;該名目接納當場措置的“泥水一體化”工藝停止脫水,措置至含水率 55%,污泥量 45t/d,再運至清遠市清 城區源潭鎮接納燒結制建材磚法停止有害化措置。

        經“泥水一體化”污泥措置手藝脫水后的污泥量較傳統工藝削減一半,因為量少,因此運輸用度、倉儲用度均削減一半,名目運轉用度為 158 元/噸(80%含水率污泥)。

         

         

        四、手藝規范系統已有雛形,付費機制尚待進一步完美

        跟著政策面“重水輕泥”的持久方向性題方針慢慢改進,當局出臺了系列政策去規范污泥行業成長,除打算性、羈系性政策,首要集合于產物規范和手藝線路兩方面。

        行業打算:按照十二五打算,到 2015 年,直轄市、省城都會和打算單列市的污泥有害化措置措置率到達 80%,新 增污泥措置措置范圍 518 萬噸/年(干泥),相干措置措置舉措辦法扶植投資將達 347 億元。

        產物規范:對污泥制磚、燃燒、園林綠化、地盤改進等資本化產物的泥質做了具體劃定。 手藝線路:對各手藝線路的最好可行工藝流程、工藝參數和手藝經濟合用性停止先容,鼓動勉勵將污泥經厭氧消化產沼氣或好氧發酵措置后嚴酷按國度規范停止泥土改進、園林綠化等地盤操縱。

         

         

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