污泥變廢為寶 建筑垃圾重獲新生
發布時間：2012-03-08
——記天津裕川置業集團運用高科技進行資源再生綜合利用
◎ 提取蛋白后的污泥殘渣綠化土營養豐富，植物種子生根發芽、枝肥葉茂；
◎ 污泥蛋白發泡劑制成的泡沫混凝土砌塊，輕盈強韌，保溫防火；
◎ 污泥蛋白制成的泡沫滅火劑，達到了國家泡沫滅火劑標準的最高等級；
◎ 建筑垃圾再生成各種建筑材料，節約不可再生的天然資源。
一項項令人贊嘆的創新，一件件令人振奮的成果，這就是天津裕川置業集團運用高科技手段對城市固體廢棄物進行資源再生及綜合利用所取得的豐碩成果。天津裕川，這個年輕的集團化民營企業正邁著堅實的步伐，昂首走在綠色循環經濟產業的前列，正如集團旗幟上藍綠兩色所代表的涵義：和諧、健康、未來和希望。
天津市裕川置業集團有限公司是天津民營百強企業之一，成立于1997年，旗下共12個子公司。主營業務包括房地產開發、新型建材制造、新型環保技術研發和裝備制造等多個領域。
近年來，裕川集團在城鎮污水處理廠污泥、建筑垃圾等固體廢棄物的處理及綜合利用上取得了令人矚目的成績，為城市固態廢棄物的處理及綜合利用開創了一條嶄新的思路。
沙里淘金——提取污泥中的微生物蛋白，生產蛋白發泡劑，變污泥為綠化土及有機肥料。
隨著中國城市化進程的加快和污水處理率的不斷提高，城鎮污水處理廠污泥的產生也大幅增加，每年產生約3000萬噸的污泥，并以8%—10%的年增長率持續增加。當前我國的污泥處理方式主要以填埋（占63%）、堆肥（占14%）和焚燒為主，填埋不僅占用大量土地資源，而且存在滲濾液污染環境和甲烷氣體爆炸的風險，目前正被逐步限制和禁止；而堆肥和焚燒則分別因土地和資金的限制而無法大規模的推廣和應用。
污泥處理處置已成為我國城市發展所面臨的重大難題，一些大城市已經出現了污泥圍城的嚴重局面，直接影響到環境安全和公眾健康，已成為制約城市化進程的瓶頸之一。今年3月，國家發改委和住建部聯合發出通知，“要進一步推進城鎮生活污水處理廠污泥處理處置工作”。這表明，污泥的處理處置已經到了迫在眉睫的地步。
具有前瞻眼光的裕川集團正是預測到今天的局面，從2007年開始先后與湖北大學、天津大學共同開展污泥蛋白提取方式的污泥處理及資源化技術研究，研發團隊歷時四年、耗資1000多萬元開展了一系列試驗，于2010年成功實施了日處理30噸污泥設施的產業化運行，驗證了該項技術的實用性、可靠性和經濟性，被有關方面鑒定為具有國際領先水平的污泥處理及資源化綜合利用技術。
用提取微生物蛋白的方式進行污泥處理及資源化綜合利用的技術是以城鎮污水處理廠和工業廢水處理設施產生的生化污泥為處理對象，通過理化作用破壞污泥細菌細胞壁，釋放其中的蛋白質和水分，通過固液分離得到含蛋白液體和污泥殘渣。含蛋白液體根據用戶需求濃縮成不同蛋白含量的蛋白發泡劑產品。污泥殘渣因污泥微生物細胞內水分和蛋白的釋放，含水率可降低到50%以下，有機物降解達到40%，具有穩定性，可作為綠化土、建材填充料或加工成土壤改良劑、有機肥進行利用。
用提取微生物蛋白的方式進行污泥處理及資源化綜合利用技術的工藝主要包括污泥進料系統、污泥調理系統、理化作用反應系統、濾液收集和濃縮系統、殘渣收集輸送系統、廢氣收集處理系統和輔助系統等。每處理污泥1萬噸，可回收蛋白液產品750噸（蛋白含量30%計），同時獲得4000噸綠化土或建筑用再生骨料。
污泥蛋白具有良好的發泡性、優異的穩定性和可生物降解性，是一種取之不盡用之不絕的新型蛋白資源，可替代部分植物蛋白和動物蛋白，并可作為綠色發泡劑廣泛應用于泡沫滅火劑和泡沫混凝土保溫材料等其他產品的制造。
（1）蛋白泡沫滅火劑：安部天津消防研究所對采用污泥蛋白配置的泡沫滅火劑進行了滅火試驗，結果證明：該泡沫滅火劑的滅火時間<5分鐘，25%抗燒時間>15分鐘，達到國家泡沫滅火劑技術標準GB15308-2006中的最高（最優）滅火等級ⅢB的要求。
（2）泡沫混凝土保溫材料：采用污泥蛋白發泡劑進行了泡沫混凝土保溫材料制造試驗，結果表明：污泥蛋白發泡劑制備的泡沫混凝土氣孔大小均勻，封閉獨立，具有良好的保溫性，阻燃性和耐久性，各項性能指標滿足國家行業標準要求（JC/T1062-2007）。
泡沫混凝土既可作為建筑填充料同時又可作為外墻保溫層。采用泡沫混凝土取代輕集料砌塊作為填充材料時，可因墻體承重減輕節省土建費用；同時可大幅削減建筑成本。
提取蛋白后的污泥殘渣具有營養元素豐富、含水率和有機質低，病原菌滅活的特點，無需進行穩定化處理即可作為綠化土、建筑材料或加工成為土壤改良劑和有機肥進行利用。試驗證明：經過微生物破壁處理后的污泥殘渣除含有大量氮、磷和鉀（總養分含量>5，高于常見廄肥）外，還含有利于植物吸收的小分子多肽、氨基酸和腐植酸。和一般綠化土相比，能夠明顯促進植物生長。利用污泥殘渣制作的建筑砌塊可廣泛用于河堤護坡及綠化景觀使用的植草磚。
用提取微生物蛋白的方式進行污泥處理及資源化綜合利用技術的重大意義還在于它具有巨大的社會和環境效益。采用該技術處理1萬噸污泥，相對于填埋處理可節約填埋用地15畝，節約污泥運輸用燃油4,000升（距填埋場20公里計）；相對于焚燒處理，可節約燃煤助劑700噸，直接減排二氧化硫2.4噸、二氧化碳1,400噸。如全國每年產生污泥的10%（300萬噸）采用該技術進行處理，相對于填埋處理可節約土地4500畝，節約污泥運輸用燃油120萬升；相對于焚燒處理可節約燃煤21萬噸，直接減排二氧化硫720噸，二氧化碳42萬噸；同時可回收22.5萬噸蛋白液產品（30%蛋白含量計）和120萬噸綠化土。
日前，裕川集團正在天津濱海新區和哈爾濱建設300噸/日和100噸/日規模的污泥處理及資源化利用工程項目，項目預計年底完工并投入運行。
變廢為寶——建筑垃圾再生成為建筑材料
隨著城市化進程的加快和人民生活水平的提高，大量建筑垃圾的產生，已成為一個嚴重污染環境的社會問題。據統計，我國僅施工建設所產生和排出的建筑廢渣超過1億噸，加上建筑裝修、拆遷、建材工業所產生的建筑垃圾數量將達到數億噸。我國建筑垃圾的數量約占城市垃圾總量的30%-40%。目前建筑垃圾主要以露天堆放和填埋的方式進行處置，耗用大量的土地資源和巨額費用，同時，清運和堆放過程中的遺撒和粉塵、灰砂飛揚等問題又造成了嚴重的二次環境污染。
如何處理處置建筑垃圾已經成為建筑施工企業和環境保護部門面臨的一個重要課題。將建筑垃圾回收，分類進行科學處理獲得再生價值，實現再生資源的循環利用，是擺在人們面前亟待解決的問題。
裕川集團自2004年開始著眼于建筑垃圾的再生處理，2007年成功研發了具有國內領先水平的全自動建筑垃圾再生處理生產線，使建筑垃圾變廢為寶，形成“建筑材料——建筑物——建筑垃圾——再生原料——建筑材料”的循環利用模式，讓廢棄物得到最大程度合理、高效的利用，既節約了因堆放建筑垃圾而占用的土地，又提高了建筑固廢資源化利用的附加值。而且，循環利用這些再生資源還大幅度地減少了天然資源的消耗以及天然資源采掘和運輸過程中的資源和能源耗費。
裕川自主研發的建筑垃圾再生處理線采用了目前國內先進的脈沖收塵、風動篩分、電氣控制等多項創新技術，自動化程度高，高效環保。建筑廢棄物中的樁、柱、梁、樓板及橋面、橋墩、市政路面、粘土磚、頁巖磚、磁磚、砼類磚塊、爐渣、建材類各種粗細骨料所用毛石等都可加工處理。整條處理線配有除土，除鐵，木屑分離等多項設施，保證所粉碎出粗細骨料的純凈度。
目前，裕川集團運行四條建筑垃圾再生處理線，可日處理建筑垃圾2400噸，每條線每班只需3名員工，即可一次進料生產6種不同粒徑的再生骨料，建筑垃圾處理率高達99%。生產的再生骨料按照粒徑大小可大致劃分為粗集料、細集料與粉料三類，經嚴格的檢測分析可制作不同的建材產品。粗集料的粒徑范圍在5-40mm, 可取代碎石、卵石制作RC15-RC40強度等級的再生砼；細集料的粒徑范圍0.3-5mm，可部分代替砂子使用；而粒徑小于0.3mm的粉料經合理的活化方法可用于替代膠凝材料制備新型承重墻墻體材料。
目前，裕川的年建筑垃圾處理量為20萬噸。裕川建材公司和干粉砂漿公司通過不斷研發，已將建筑垃圾再生骨料在建材和干粉砂漿中的使用比例分別提高到80%和40%。這樣的建筑垃圾高效再生處理技術結合建材制造中的高度利用技術，可最大限度地利用建筑垃圾，節約堆存所占據的寶貴土地，減少天然原料的采掘和運輸，降低建材成本，具有極大的社會、環境和經濟效益。
據推算，若將1千萬噸的廢混凝土以平均1米的高度攤到郊外（以比重2.85噸/立方米計），會占用5269畝耕地。若將1千萬噸建筑垃圾就地加工處理，可產生粗骨料500萬噸，可代替天然石硝使用；細集料300萬噸，可代替天然砂石使用；粉料200萬噸，用于各類建材產品的生產使用。就地解決，不僅避免了因建筑垃圾隨意亂倒而占用的土地和天然石材資源的采伐；還可節約因長途運輸原材料而耗費的燃油(汽油)792.6萬千克，減少二氧化碳排放約119萬千克。
該技術設備每處理1噸建筑垃圾的成本約在13元左右，以一條日處理量600噸的YCJZGF600II型生產線計算，每天可獲得利潤0.9-3萬元。目前，裕川集團的環保設備公司具備100-1200噸/日建筑垃圾再生處理線的設計和制造能力。
科技先行——裕川集團的發展戰略
天津市裕川置業集團自成立以來始終堅持走科學發展、可持續發展的道路，把綠色、和諧、健康、友好的經濟增長模式作為企業發展的長期戰略目標。
裕川集團注重科技創新，每年用于新技術、新產品、新設備的研發費用超過上千萬元。集團與天津大學、天津工業大學、天津城建學院、東北建筑設計研究院及公安部天津消防研究所等多家科研院所建立戰略合作關系，先后完成了十多項的科研項目，如：混凝土多孔磚住宅體系課題研究（天津市科技進步三等獎）、舊有住宅建筑節能綜合改造技術研究、舊有建筑節能綜合改造技術推廣示范工程、利用建筑垃圾生產新型墻材的技術開發及產業化項目（天津市技術革新一等獎、國家技術革新二等獎）。
已研制成功的微生物蛋白提取方式的污泥處理及資源化利用技術、建筑垃圾再生處理技術等已申請和獲得發明專利及實用新型專利共20 項，此外進行中的多項科研技術的研究也已取得了可喜的成果。
鼎立扶持——各級政府給予裕川集團大力扶持與幫助
多年來，裕川集團的科研課題和研究成果具有很強的實用性和經濟性，受到各級政府的高度重視與大力支持，各級政府從資金上、優惠政策上都給予了裕川集團大力的支持。
目前承擔的國家863計劃“固體建筑廢棄材料再生混凝土資源化綜合利用關鍵技術研究與應用”中的“再生骨料及再生混凝土建筑砌塊生產工藝研究與示范”項目，獲29萬元資金支持；“污泥綜合處理循環利用示范工程及產業化推廣”項目，獲天津市塘沽區2008年科技項目100萬資金支持；整合了裕川建材技術和污泥處理技術的“固體廢棄物資源化及余熱利用”項目，獲得了國家發改委、天津市發改委和濱海新區發改委總計1200多萬元的循環經濟項目資金支持。
豐富的實踐經驗，使裕川集團受邀參加了《國家混凝土多孔磚建筑技術標準》《天津市混凝土多孔磚建筑技術規程》《國家建筑再生骨料產品標準》《天津市建筑用再生骨料企業產品標準》等行業規范的編制，這在民營企業中是絕不多見的。
濱海新區和塘沽管委會相關領導還多次到企業現場調研，將裕川集團多個項目列入區科技創新重大項目。特別是塘沽科技局給予多項科技專項資金，支持裕川的新產品研發。政府部門的引導和支持，更加增強了裕川集團在再生資源利用道路上繼續前行的信心。
高瞻遠矚——裕川集團領導班子運籌帷幄
裕川集團從房地產行業起家，逐步發展成為了濱海新區名列前茅的地產企業，成績斐然。常年從事工程建設的主要集團領導超前地看到了建筑垃圾的處理問題。隨著天津市建設步伐的加快和濱海新區的開發開放，大量舊有建筑被拆除，全市每年將產生1000多萬噸建筑垃圾。集團領導深感責任之重大，在他的率領下，裕川集團毅然放棄了具有高額利潤的房地產開發這一熱點行業，義無反顧的投入到包含建筑垃圾在內的城市廢棄物再生利用這一艱苦而又充滿責任與希望的行業中來。
不辱使命——海歸博士為首的精英化專業團隊
裕川集團在技術投入與人才引進方面可謂不遺余力，在現有集團公司的架構上，成立了集團研發部、天津市裕川環境科技有限公司、天津市裕川微生物制品有限公司、天津市裕川環保制品有限公司，形成了從固體廢棄物處理和資源化技術研發，到項目建設、運行和設備生產安裝的環境產業集群。
一流的人員創造一流的企業，為打造團隊提升企業實力，集團千方百計吸引人才。畢業于日本九州大學，曾供職于國際一流環境咨詢公司的左健博士就是突出的代表。左健博士現任裕川集團副總經理，全面負責裕川環境產業集群的項目研發、工程建設和運行。左博士專業知識精湛，行業經驗豐富，為固體廢物的再生及綜合利用打開了全新的視角。現在，越來越多的高級專業人才進入裕川集團，到目前為止，共有包括兩位海歸博士在內的總計5名博士在集團從事技術研發，這在濱海新區的民營企業中絕無僅有。
生機勃勃的集團企業，充滿希望的朝陽產業，裕川集團在劉成林董事長的領導下，在再生資源循環利用這一利國利民、造福子孫的宏偉大業上堅定的前行，必將會以不斷展現的科技成果回報社會，也必將承擔起更為艱巨的社會責任，開創和諧、健康、充滿希望的未來。
