無廢城市｜《環境經濟》“無廢上海”系列報道⑩：復潔環保創新技術讓污泥變廢為寶
2025-01-24 16:41
長久以來，污泥的無害化處置和資源化利用始終為業界所關注。以上海市“無廢城市”建設為契機，上海復潔環保科技股份有限公司（以下簡稱復潔環保）作為國內首家以污泥處理為主營業務的科創板企業和國家專精特新“小巨人”企業，勇于創新，持續攻關，助力污泥變廢為寶。
污水廠搖身變為制氫站
“城鎮污水廠‘制氫—儲氫—熱電聯供’全鏈條中試試驗應用研究項目”（以下簡稱項目），是面向未來能源格局和“雙碳”目標，在聯合國工業發展組織的指導下，由復潔環保、城投水務等多家企業聯合立項實施的引領性示范項目。
項目選址在亞洲最大的上海白龍港污水處理廠，依托上海市政污泥處理及資源化利用技術裝備研究與驗證基地，通過利用污水廠光伏發電的電能電解再生水制氫，以及利用污泥厭氧消化產生的沼氣制氫，后續銜接安全儲氫技術裝備、氫燃料電池及高效用氫場景（比如固態儲氫觀光車），在全球范圍內首次實現污水廠“綠氫制備—固態儲氫—熱電聯供”的全鏈條應用與循環經濟示范。
據了解，項目分別利用污水處理后的兩大產物——再生水和污泥厭氧沼氣制氫。在電解水制氫方面，利用廠區內光伏裝置產生的綠電作為能源，每小時可制氫50標方。與此同時，利用污水處理廠的污泥厭氧消化產生的沼氣制氫。白龍港污水廠污泥厭氧消化裝置每天會產生近3萬立方米沼氣，其中約10%被納入這一項目，每小時可制氫100標方。
項目通過金屬固態儲氫技術裝備，經儲氫單元緩存后的氫氣既可送至裝機規模30kw的氫燃料電池單元發電供熱，也可直接為金屬固態儲氫觀光車加氫。該技術在常溫條件下，實現了氫氣的加注和釋放，能適用于更多應用場景。此外，項目的主產物和副產物都能帶來一定的經濟效益。
據悉，項目于2023年3月27日進入試運行階段，截至5月31日，已累計制備綠氫超過34000nm³（純度為99.9999%），累計發電超過15700kwh，累計實現熱能回收超過56500mj，累計減少碳排放超過8970kg。
據了解，復潔環保還在研發更先進的、儲氫密度能力更強的金屬合金材料，這些材料后續都會在項目得到應用。此外，在污泥沼氣的各組分中，不僅甲烷是綠色的，二氧化碳也屬于“可再生碳”范疇，不會被納入碳排放統計。復潔環保正計劃在這一中試項目基礎上，進一步添加甲醇合成裝置，利用沼氣中的可再生二氧化碳及現場制備的綠氫為原料，由此制備的綠色甲醇，其減排的效應將更為顯著。
在第25屆中國環博會上，復潔環保攜手鉑陸新能源等合作方，通過氫能中試研究項目電子模型，直觀展示了“城鎮污水廠‘制氫—儲氫—熱電聯供’全鏈條中試試驗應用研究項目”概況，受到了與會各界的高度關注與認可。
全面創新成套設備為污泥“瘦身”
伴隨著經濟社會發展，工業企業和城鄉生活所產生的污泥與日俱增。這些污泥體積龐大、難運輸、易擴散，因此，將污泥實施固液分離，進行減量化處置尤為重要。
復潔環保通過自主攻克低溫真空脫水干化一體化處理的“卡脖子”技術，創造性地將機械壓濾脫水與真空干化技術合為一體，填補了國內外技術空白，可將污泥含水率由“90%~99%”一次降到30%以下，并具有“綠色低碳、節能降耗、安全可靠、環境友好、智慧高效、運營成本低”等特點，能夠實現水泥氣同步治理。
據了解，傳統的污泥處理工藝可將污泥含水率降至60%~70%，如果需要進一步降低污泥含水率，則需要進行“污泥干化”工藝處理。復潔環保研制的低溫真空脫水干化一體化技術裝備，可將污泥含水率在此基礎上進一步降低至30%以下。針對特殊行業物料處理的需求，濾餅含水率甚至可降至1%以下。
相比傳統脫水+干化“兩段式”工藝，復潔環保的低溫真空脫水干化一體化技術裝備進行了全面創新，主要利用環境壓強減小、水的沸點降低的原理，通過真空加熱，進一步實現泥餅水分低溫汽化，大幅提升污泥“瘦身”成效。
低溫真空脫水干化一體化技術裝備構成系統主要由污泥調質系統、低溫真空脫水干化主機系統、進料系統等多個系統組成，在諸多系統中，有一個部件至關重要——耐高溫干化濾板。耐高溫干化濾板由加熱板和隔膜板組成，這兩塊板間隔放置，對中間的泥餅進行反復的過濾擠壓和加熱干化。由于污泥成分復雜，再加上污泥過濾和真空干化等工藝要求，這對濾板的耐溫性、導熱性、密封性等提出了極高的要求。
據復潔環保有關負責人介紹，耐高溫干化濾板研發歷時多年，不斷走向成熟并投入應用，2018年，耐高溫濾板及制備方法獲得國家發明專利授權。此前一直通過進口定制，但是在實際使用中，他們發現無論是成本還是壽命，都不是特別理想。好在功夫不負有心人，由復潔環保首創的耐高溫干化濾板打破國外壟斷，成功實現國產化進口替代，生產成本相比進口產品實現大幅降低，使用壽命顯著提高，進一步穩固了復潔環保在國內固液分離設備領域的龍頭地位。
在行業政策驅動及綠色低碳循環發展的背景下，復潔環保一方面將繼續圍繞主營業務，加速產業鏈資源整合，在關鍵技術、關鍵材料、高端部件等方面實現戰略布局，另一方面，復潔環保將積極拓展“碳達峰”“碳中和”相關領域的新技術和新業務，實現與主營業務的協同發展，完成在節能低碳產業鏈的全面布局，深入實施減污降碳協同增效，不斷完善“環境—社會—公司治理（esg）”體系建設，創造更大的社會價值與綜合效益。
作者：楊露
來源：環境經濟雜志
編輯：喬佳妮
上觀號作者：上海環境
