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                污泥处置也要“产能减碳”,干化焚烧有望成重要发展方向

                发布日期:2021.07.09

                “重水轻泥”是过去污水处理过程中普遍存在的现象。“十三五”期间,我国城市污水处理率超过95%,污水处理提标改造快速推进,与此相比,污泥处理处置行业的发展却相对缓慢,截至收官之年,“十三五”、“水十条”定下75%-90%无害化处理处置率目标,完成度尚有一定差距。


                今年6月初,国家发改委、住建部印发《“十四五”城镇污水处理及资源化利用发展规划》(下称《规划》),《规划》提出要泥水并重,加快补齐污泥处置设施短板,破解污泥处置难点,实现无害化推进资源化,新建污水处理厂必须有明确的污泥处置途径。规划明确,“十四五”期间新增污泥(含水率 80%的湿污泥)无害化处置设施规模不少于 2 万吨/日,城市污泥无害化处置率达到90%以上。


                “重水轻泥”现象已在社会引起广泛关注,并引起有关部门的高度重视,“十四五”期间污泥将迎来更加严格的监管,在新增污泥量持续增长、存量污泥体量较大的背景下,尽快解决污泥二次污染问题、加快污泥处理处置成为迫在眉睫的问题。



                多种技术手段并行

                污泥处置迎快速发展期



                随着国家对污泥处置问题的重视,污泥处置的政策、技术及运作方式正处于不断完善之中,污泥处理处置行业在多方推动下有望进入快速发展期。


                事实上,行业经历了多年的探索和积累,在污泥无害化资源化利用方面,当前,国内已经形成了四条主流的污泥处理技术路线:污泥深度脱水-填埋(“深填”路线)、好氧发酵-土地利用(“好土”路线)、厌氧消化-土地利用 (“厌土”路线)、污泥干化-焚烧-灰渣填埋或建材利用(“干焚”路线)。


                其中,污泥的填埋、土地利用是最为简单和经济的方式,也在很长时期内有效支撑了我国污泥处理处置问题的解决,成为必不可少的过渡性解决方案。但受制于空间和土地利用范围的限制,以上方案也面临着不小的瓶颈。近期农业农村部发布的有机肥最新标准(NY525-2021),其中禁止选用污泥等存在安全隐患的物料作为有机肥原料引发了行业的广泛关注,也再次让污泥的最终去向成为业界热烈探讨的话题。


                总体而言,我国污泥处理处置技术多样,但成熟普及的技术不多,政府在选择技术路线时会有犹豫,污泥处置产物市场接受度低,资源循环的价值链条尚未完全打通,污泥处置面临着发展机遇和挑战并存的局面。


                业内专家认为,各地在推进污泥无害化处置和资源化利用方面,要结合本地经济发展水平,选择适宜的处置技术路线,这也与2020年国家发改委、住建部联合发布的《城镇生活污水处理设施补短板强弱项实施方案》中提到的“根据污泥产生量和泥质,结合本地经济社会发展水平,选择适宜的处理技术路线”不谋而合。



                干化焚烧或成大中城市主要方向

                资源化利用获关注



                近年来,我国加紧了污泥处置技术的探索和研究,在各地土地资源趋紧的现实压力之下,一些大中城市将治污方向逐步转向“干化焚烧”。


                政策方面,《规划》也明确提出,鼓励污泥能量资源回收利用,土地资源紧缺的大中型城市推广采用“生物质利用+焚烧”等模式。推广将污泥焚烧灰渣建材化利用。


                与此同时,不少业界专家也对大中城市污泥处置技术做出了判断。清华大学环境学院教授、国家环境保护技术管理与评估工程技术中心主任王凯军在2019年中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会(第十届)发言中也指出,要因地制宜,根据不同地区的土地情况和经济发展条件来决定如何处理处置,在长三角、珠三角和一些大型省会城市,土地资源短缺,污泥焚烧可能是主要的技术方向。


                其中,规模化集中处置,处理能力远高于掺烧,污泥干化单独焚烧技术占地小、处理快速、处理量大,对土地资源紧俏的大中城市十分友好,符合大城市污泥的产生、处理现状。公开资料显示,珠三角多个城市已经在紧锣密鼓地推进此种模式,近年来深圳推进的多个污泥处理厂以及污泥干化项目,走的便是“热干化+焚烧”处置路线。


                在此背景下,不少业界企业通过纯污泥焚烧发电项目,在消纳大中城市源源不断产出的污泥的同时,也在探索通过干化焚烧,实现污泥发电,并将污泥化学能转化为热能进行回收利用,在污泥大幅度减量的同时,将焚烧灰渣进行建材资源化利用。


                辛集电厂2.jpg

                亚博顶级游戏娱乐平台污泥自持焚烧项目


                面向未来,污泥的处置最终要走资源化利用之路,融入到生态系统中,形成新的经济循环体系。这就要求行业必须打通污泥全链条处置的各个环节,将污泥由废弃物转化为能源,选择经济适用、节能低碳工艺路线,最终实现减量化、无害化、资源化的污泥处理处置目标。



                “双碳”目标之下

                “产能减碳”成未来发展趋势



                “双碳”目标之下,“十四五”期间污水处理将朝着碳中和方向迈进,与污水相伴而生的污泥在处置过程中也面临着碳减排的压力。碳排放作为污泥处理处置工艺路线选择的重要指标之一,或将成为污泥无害化、资源化处置的重要参考。


                污泥厌氧消化后的沼气利用,以及污泥焚烧后的热能利用,在“双碳”目标下均会受到行业高度重视。


                污泥厌氧消化过程的碳排放量相对较低,且污泥厌氧消化耦合沼气热电联产项目,可以实现热、电两种能源的回收利用,提高能源利用效率,目前我国污泥热电联产已应用在多个项目上,并取得了明显的碳减排效果。但正如前文所述,对于土地资源紧张的大中城市来说,采用专用焚烧炉进行污泥独立焚烧达到热能利用的同时进行发电,亦是经济可行的做法,也在一定程度上实现了节能降耗。如何使污泥焚烧做到更好的“产能减碳”,这也成为行业内一些领先企业在努力探索和实践的方向。


                目前,以亚博顶级游戏娱乐平台和国联环科等企业为代表的污泥自持焚烧项目已在我国落地实施。其中,位于河北省辛集市的E · VALLEY污泥全流程生态治理项目在运行过程中,污泥氧化焚烧炉只采用调理后的污泥作为燃料,无需掺烧煤炭、石油、天然气等化石燃料,碳排放更低,更加节能高效,诠释了“污泥也是放错位置的资源”的理念,践行着转废为能、变废为宝的污泥产业资源化路径。


                辛集电厂1-小.jpg辛集污泥集中焚烧发电处置中心


                在2020(第十二届)上海水业热点论坛上,上海国惠环保科技集团有限公司副总经理、西南区域董事总经理张进就曾重点介绍了河北省辛集市的E · VALLEY污泥全流程生态治理项目。他介绍,该项目日处理含水率80%污泥2200吨,通过能源转换、能量富集概念,不仅解决了河北省辛集市制革工业区以及辛集市城市污水处理厂产生的全部制革污泥和市政污泥,还实现了对外输出电力、蒸汽和建材,成为城市能源工厂和城市新基建的重要组成部分。


                同时,张进也指出,污泥不应只是简单的处置,而应该是一个能源收集中心。当前,国惠集团打造的“辛集模式”正在全国范围内复制推广,以河北省辛集污泥集中焚烧发电处置中心为蓝本的禹城市污泥无害化处理热电联产项目已于日前点火调试,更多污泥焚烧发电厂正在紧锣密鼓筹建中,安徽安庆、山东高密等多家污泥固废资源化处置中心也将面世,其在污泥独立焚烧及资源化利用细分领域的探索也获得了业界认可,在“2020年度水业细分领域领跑及单项能力领跑企业” 评选中,亚博顶级游戏娱乐平台被评为了“污泥自持焚烧及资源化利用服务年度标杆”。


                相关企业的探索为国内污泥处理处置技术的发展提供了新的思路。当前,污水处理等先决条件已经具备,政策开始向污泥处理行业倾斜;在30·60双碳目标之下,未来污泥处理处置将以节能降耗及能源资源回收为目标,污泥处理技术路线愈发清晰;在污泥处置的道路上,如何向污泥要能源和资源,为国家节能减排、资源化综合利用摸索出一条可持续发展的道路,依然是行业企业需要不断探索和突破的方向。