污泥處理：實驗室技術如何變成示范工程？
早在幾年前，為了實現城鎮污水處理廠建設與運營的"全覆蓋"，地處太湖流域的江蘇省昆山市政府發出了建設污水處理廠的"號令"，各類資本紛紛投向污水處理廠建設與運營市場。截至2012年底，全市建設23座城鎮污水處理廠，污水管網覆蓋率超過90％以上，很快形成日處理生活污水45萬噸的能力。
然而接下來污泥問題緊隨其后:每天產生的300多噸含水量為80％的污泥怎么辦，能否妥善處置，實現"無害化、減量化、資源化"的目標？
近日，記者赴昆山市采訪，探究昆山污泥"不落地"處置工作的進展情況。
處置污泥怎樣可以省心？
污水廠專心處理污水，專業公司負責污泥處理處置
吳淞江污水處理廠是一座鎮級污水處理廠，現日處理能力2.5萬噸、即將擴建成日處理5萬噸。在這里，一個日處理30噸污泥的干化處理系統剛剛投入運行。
在現場，記者看到，污水處理廠中二沉池里的污泥，由潛污泵源源不斷輸送到重力濃縮池。
記者了解到，過去廠里產生的污泥，通過帶式壓濾機壓榨成含水率80％左右的粘糊狀，送出廠外，或者去焚燒，或者去填埋。現在包括濃縮、調理、脫水等工序的新型污泥干化系統建成之后，將含水率約為96％的污泥，加入調理劑進行化學調理，輸送到板框壓濾機進行機械壓濾后，污泥含水率可以一下子降低到60％以下，污泥由昔日的粘糊狀，變成了餅塊狀，體積也縮減了48％。
相關負責人告訴記者，這種含水率為60％以下的污泥餅，可以直接送到附近的熱電廠，與煤炭混合燃燒。
昆山市建邦環境投資公司總經理陳德明說，過去，他們作為一家專業污水處理運營公司，與當地政府簽訂的運營合同主要是按照污水處理量與水質，政府每月支付運營費。至于產生出來的污泥，按合同只需負責把污泥壓榨成含水率為80％，運送出廠就可以了，至于如何處置這些污泥，由當地政府負責。
陳德明告訴記者，在吳淞江污水廠建成的這套污泥干化系統，是由一家污泥專業處置公司投資與運營的。"對于我們而言，固定投資沒有增加，污泥運輸等運行費用卻減少了一半。把污泥處置委托給專業公司來經營，省心、省力。"
記者采訪獲悉，在吳淞江污水處理廠的污泥干化處理系統成功運營之后，現已擁有6座城鎮污水處理廠運營權的昆山建邦環境投資公司信心大增，爭取盡快將這種運營模式運用到集團在其他地區的污水處理廠，自己專心做好污水處理業務，把污泥處理處置交給專業公司。
選擇什么最適合的方法？
填埋占地、厭氧復雜、好氧堆肥有風險
幾年前，為給污泥找出路，昆山當地首先選擇的是無害化填埋作為處置的主要方向。然而，作為“寸土寸金”的昆山，填埋處置并非上策，也不符合國家的要求。
如何無害化處置污泥擺到了昆山市政府的議事案頭。從2007年初開始，政府分管部門多方探索，先后訪問國內外知名高校如復旦大學、上海交大、香港理工大學等尋找解決之道。但由于當時污泥處理還處于“啟蒙”階段，一直沒有找到合適的解決方案。
比如，有多家公司來到昆山市欲推廣污泥“厭氧產生沼氣”、“好氧生產肥料”、“污泥做磚”等處理技術。經過論證，昆山市政府認為，厭氧技術投資大，工藝復雜，規模運行要求比較高，不適合昆山這樣的小城市；好氧技術雖然好，符合國家要求，運行成本也低，但昆山市除個別鎮級小污水廠外，還沒有真正意義上的生活污水處理廠，基本上都有工業、生活混合污水，如果好氧做肥料，即使是種花養草，也應經過認真論證。其他技術也都存在許多問題，要么不成熟，要么不適應昆山市情。
經過反復討論，一致認為昆山市土地稀缺、河道湖泊密布，只有經過無害化焚燒。于是，昆山市政府決定拓展焚燒處理處置污泥，在充分調研后，開始了積極嘗試。
直接焚燒行不行？
增加燃煤消耗，酸性物質腐蝕鍋爐
2008年初，昆山市開始將各家污水處理廠產生的污泥（含水率80％），集中運輸到昆山鑫源熱電有限公司進行焚燒。當時采用的技術路線為，利用高壓泵將污泥噴到容積為130噸的高溫高壓循環硫化床鍋爐內，與煤炭一起直接焚燒。
為了鼓勵熱電公司“燒污泥”，昆山市財政給熱電公司每噸198元的經濟補貼。然而僅僅焚燒了兩個多月，熱電公司就“不愿干”了。
原因何在？據熱電公司介紹，他們焚燒了兩個多月的污泥，發現了幾個“致命”問題:首先是蒸汽鍋爐的熱效率明顯下降，而煤耗量卻大大增加。原來含水量80％的污泥投進鍋膛內，馬上會生成高溫氣體，又在爐膛內被蒸發掉，要消耗大量的熱量。仔細一算，熱效率平均要下降5％左右；還有，直接摻燒含水率為80％的污泥，導致鍋爐所產生煙氣中的水蒸氣大大增加，鍋爐以及煙氣處理系統已遭到明顯腐蝕，既增加了煙氣后處理的負荷，又影響了除塵系統的運行效果，使排放煙氣中的顆粒物濃度明顯上升。
昆山鑫源熱電公司經過評估認為，財政每噸污泥補貼198元，不足以彌補焚燒污泥所消耗的各種成本，而且帶來很多安全隱患。隨后，他們向市政府提出了正式報告。昆山市政府也認為，這種方式既耗能又不穩定，不符合“無害化、減量化、資源化”原則。
實驗室技術如何變成示范工程？
政府助力產學研合作，污泥干化后再焚燒
2008年，復旦大學、上海交通大學聯合推出了新的污泥處理處置技術路線。科研人員發現，板框壓濾機之所以只能將污泥壓榨到含水率為80％左右，是因為污泥水分中存在大量細胞分子結構，只有把這些細胞成功破壁，才能進一步降低污泥含水率。這樣，粘糊狀的污泥變成了餅塊狀，有了一定熱值，就為拌煤直接投入電廠鍋爐燃燒打下了基礎。
聞此信息，昆山市政府由分管市領導帶隊，先后多次組織相關部門考察，邀請國內外專家分析論證后認為，昆山現有的幾個熱電廠，將污泥深度脫水后再焚燒是當下比較理想的出路。
然而，這種新型干化調理劑技術，僅在試驗室里取得了成功，要想在實踐中推廣，則必須有企業來主推實施。
江蘇綠威環保科技有限公司表示愿意接受這項“任務”，開始投入大量資金與復旦大學、上海交大開展合作，進行復合型調理深度脫水加焚燒技術成果試驗與推廣應用。涉及試驗平臺建設時，綠威環保公司找到了昆山新昆熱電公司，老板隋恒睿馬上表態愿意加入。
歷經了數十次的試驗，中試終于成功。結果顯示，在干化調理劑的作用下，含水率80％的污泥通過板框壓濾機壓榨，不僅使水分降到60％以下（一般為55％左右）、體積壓縮了50％，而且熱值還達到800大卡左右，可以與煤炭直接混合燃燒。
“過去用蒸汽烘干1噸污泥，要多耗100公斤煤。而變成餅狀的污泥同煤炭直接混燒后，一噸泥餅可以節省100公斤煤。而脫水產生的廢水重新回到了城市管網，泥餅pH值中性，不含腐蝕鍋爐設備的成分，比如氯離子等”，隋恒睿告訴記者。
怎么加強對污泥的監管？
政府確保投入到位和全環節管理，項目穩定運行
很快，江蘇綠威環保科技有限公司拿出了污泥集中處置示范點的方案，決定建設一期工程為100噸/日、總規劃為300噸/日污泥深度脫水及全量焚燒項目，得到了昆山市政府的大力支持，示范工程決定在新昆熱電公司實施。
一期工程于2011年4月1日開工建設，于2011年11月建成試生產，目前一直穩定運行。每天處理含水率80％左右的污泥量最高可達160噸左右，生成的干化泥餅為75噸左右，泥餅熱值達到600~800大卡，適合在流化床等鍋爐中燃燒。
綠威環保科技有限公司總經理薛龍國告訴記者，“現在，各個污水處理廠都把污泥直接拉到示范點來集中處理處置，運輸量較大。現在我們也在調整思路，今后在推廣污泥項目時，要做到因地制宜，該集中處理的就集中，該分散處理的就分散。像吳淞江污水廠一樣就地建設污泥干化系統，制成泥餅之后再拉來焚燒，這樣運輸量就減少一半。”薛龍國說:“為了鼓勵運營，市政府給我們每噸補貼258元。”
隋恒睿告訴記者，“污泥干化焚燒項目投運以來，熱電公司的設施沒有受到腐蝕，運行指標沒有受到影響。每年還可節約煤炭3000噸左右。”
薛龍國告訴記者，“昆山市的污泥能做到處理處置‘不落地’，主要得益于昆山市政府愿意增加環保投入，愿意下功夫認真管理。”據他介紹，昆山市政府充分尊重市場規律，引入競爭機制，給污泥處理處置企業合理的利潤，提高其按國家標準處理處置污泥的積極性；在科學管理和加強執法方面，無論對污水廠的污泥產生量計算、污泥流向路線設計、污泥處理處置企業的環保控制等，當地政府都有詳細的管理辦法，努力做到全環節管理和監督；同時污水處理廠、污泥處置企業通過利益關系相互制約，不會再有污泥偷倒或填埋現象。
薛龍國表示，他們已經和南京大學蘇州研究院共同成立了污泥資源化處置研究中心，加大產業轉化力度。“到今年年底，我們在江蘇、浙江、山東等地將有4、5個項目陸續開工建設，日處理污泥規模將達到1500噸左右，都是投資、建設、運營一條龍的項目。”
記者了解到，臺灣新竹工業園區相關人士在考察之后，決定將把幾個4萬噸污水處理廠污泥干化工程交給綠威公司，為此，綠威已經成立了海外公司。
(來源：中國環境報)
