水泥窑协同处置污水厂污泥的现状与发展趋势

(2)
冇机物分解彻底水泥丨"丨转窑内燃烧温度高， •般在1350-更 进 一 步 挖 掘 和 提 升 水 泥 窑 协 同 处 置 污 水 厂 污 泥 的 潜 力 ，不断
1650T ，物料停留时间长，有机 物 分 解 彻 底 ，即使是稳定的有机物如
探 究 水 泥 窑 协 N 处 置 污 泥 的 绿 色 低 碳 可 持 续 发 展 之 路 ，进而进
窑 进 行 煅 烧形成熟料. 其协同处置污泥T .Z 流 程 如 阍 I 所示
在 保 证 水 泥 产 品 质 量 的 前 提 条 件 下 ，进 一 步 提 高 污 泥的 添
加 配 比 tf，提 高 资 源 化 规 模 ，减 小 污 泥 在 水泥 窑 协 同 处置 过程 中
对 外 界 环 境 、产 品 质 量 、生 产 设 备 的 影 响 ，是 协 同 处 置 新 技 术 研
策还需完善。应出台更好激励水泥企业积极参与到协同处置中 来 的 机 制 和 制 度 ，推 进 这 一 技 术 路 径 对 实 现 “减 量 化 、资 源 化 、无 害 化 ”终 端 处 理 的 贡 献 度 ，同 时 也 进 一 步 提 升 水 泥 企 业 的 社 会 形 象 和 竞 争 力 ，为 改 善 生 态 环 境 和 经 济 发 展 起 到 积 极 作 用 。
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《资 源 节 约 与 环 保 》 2 0 2 1 年 第 6 期
污 水 厂 污 泥 的 工 艺 过 程 中 ，通 常 由 污 泥干 化 和 水 泥 窑 焚 烧 两 大 工 艺 组 成 ，经 过 干 化 /T；•的污泥，与 生 产 水 泥 的 原 料 和 燃 料 进 入 水 泥
需重点关注的方向建议如下。 (1) 进一步提升水泥窑协同处置污水厂污泥的技术水平
疆
《资 源 节 约 与 环 保 》 2 0 2 1 年 第 6 期
水泥窑协同处置污水厂污泥的现状与发展趋势
黄菊文u 朱昊辰u 贺文智u 李光明u ( 1 同 济 大 学 环 境 科 学 与 工 程 学 院 上 海 200092 2 污 染 控 制 与 资 源 化 国 家 重 点 实 验 室 上 海 200092)
1 国内外水泥窑协同处置污水厂污泥现状
1.1国外水泥窑协同处置污水厂污泥现状 利 用 水 泥 窑 焚 烧 协 同 处 置 城 市 T .业 废 弃 物 在 2 0 世 纪 8 0 年
代 初 期 就 已 经 在 欧 、美 、日 等 发 达 国 家 开 始 应 用 1 瑞 士 的 H C B
Rekingen水 泥 厂 是 世 界 上 首 座 具 有 处 置 城 市 生 活 垃 圾 、污泥和 危 险 废 弃 物 的 水 泥 厂 ，并得到了 IS0 1 4 0 0 1 国 际 标 准 的 认 证 ，开 创 了 水 泥 工 业 协 同 处 置 城 市 污 泥 的 先 河 。近 年 来 ，水 泥窑协間处 置 污 泥 因 其 生 态 环 境 效 益 显 苫 ，在 国 外 备 受 关 注 ，并 取 得 了 长足 的 技 术 进 步 和 应 用 发 展 J 0 0 3 年 ，瑞 士 水 泥 窑 协 同 处 置污 泥 的 比 例 高 达 19%,2010年 德 国 达 14.6%,2015年 日 本 高 达 28.7%™, 美 国 有 近 2 0 0 座 污 水 处 理 厂 采 用 焚 烧 方 式 处 理 污 泥 ，其 中 6 % 的 污 泥 采 用 协 同 焚 烧 方 式 处 置 1111 1.2我国水泥窑协同处置污水厂污泥现状
结语
相 比 具 有 十 分 明 显 的 优 势 与 特 了水泥工艺的优势，
(1)
污 泥 处 理 tt大 。 由 于 水 泥 回 转 窑 具 有 焚 烧 空 间 大 、处理 是-•种高效、环 保 的 处 置 方 式 ，有 效 地 实 现 了 污 泥 的 减 量 化 、无
近 年 来 ，在 借 鉴 国 外 先 进 经 验 的 基 础 上 ，我 国 也 进 行 了 污 泥 水 泥 窑 协 同 处 置 的 探 索 实 践 ，金 隅集 团北 京 水 泥 厂 有 限 公 司 的 水 泥 回转 窑 是 全 国首 条 专 业 处 置 城 市 工 业 废 弃 物 示 范 线 ，年处 置 和 综 合 利 用 工 业 废 弃 物 能 力 为 10xl04 吨 ，2 0 0 5 年 1 1 月正式 投 入 使 用 ||21。广 州 越 堡 水 泥 厂 污 泥 协 同 处 置 生 产 线 于 2 0 0 9 年正 式 运 行 ，设 计 污 泥 处 理 能 力 600i/d ,当 前 处 理 能 力 为 300t/d ,是当 时 _ 内 规 模 最 大 的 水 泥 窑 协 同 处 置 城 rff污泥示 范 线 1131随着污泥 水 泥 窑 协 同 处 置 技 术的 发 展 和 项目 逐 年 增 加，该技术已经成为 我 国 污 泥 热 化 学 处 理 处 置 的 手 段 之 一 ，表 1 为 处 理 W 3001A1 及 以上的我国部分水泥窑协同处污泥项目的基本情况
业 积 极 参 与 碳 交 易 ，获 得 减 排 收 益 ，使 碳 交 易制 度 成 为 环 保 战 略
的 有 力 推 手 ，促 进 碳 交 易 和 环 保 战 略 共 同 发 展 ，为水泥行业可持
续发展开辟绿色新路：
(3) 进 一步 建立 和 完善水泥窑 协同处置污 泥的激励 政策
图1 污泥水泥窑协同处置过程的主流工艺路线
关 键 词 ：水 泥 窑 ；污 水 厂 污 泥 ；协 同 处 置 ；现 状 ；发展
引言 随着我_ 经济发展和T 业化过程中对环境保护意识的不断
加 强 ，城 镇 污 水 处 理 行 业 得 到 了 迅 速 发 展 ，我 国 城 镇 污 水 处 理 率 从 1998年 的 不 足 16.2%上 升 至 2017年 底 的 90.0%以上3根据住 房城乡建设部关于2017年上半年全国城镇污水处理设施建设 和 运 行 情 况 的 通 报 ，截 至 2 0 1 7 年 6 月 底 ，全 国 城 镇 累 计 建 成 运 行 污 水 处 理 厂 4 0 6 3 座 ，污 水 处 理 能 力 达 1.78亿 立 方 米 /日％ 与 此 同 时 ，随 着 城 镇 污 水 排 放 量 的 与 日 俱 增 ，其 污 泥 产 生 量 也 显 著 增 加 ，按 照 丨 万 吨 污 水 产 生 7 吨 左 右 含 水 率 为 7 5 % 的 湿 泥 估 算 ， 我 国 污 水 处 理 厂 每 年 将 产 生 有 超 过 4 千 万 吨 湿 污 泥 |21,据有关专 家 预 测 ，2 0 2 0 年 我 国 全 年 污 泥 年 产 tt为 8 0 0 0 万吨％ 基 于 此 ，我 国在《“十 三 五 ”全 国 城 镇 污 水 处 理 及 再 生 利 用 设 施 建 设 规 划 》明 确 提 出 ，到 2 0 2 0 年 底 ，地 级 及 以 上 城 市 污 泥 无 害 化 处 置 率 达 到 9 0 % , 并 要 求 我 国 新 增 或 改 造 污 泥 （按 含 水 率 80 % 的 湿 污 泥 计 ） 无 害 化 处 理 处 置 设 施 能 力 6.01万 吨 /日I' 较 “十 二 五 ”全国规划 建 设 城 镇 污 泥 处 理 处 置 规 模 5 1 8 万吨/年151增 长 了 近 4.2倍
2 水泥窑协同处置污泥的工艺与优势
2.1协同处置工艺 污 泥 因 其 生 物 质 含 hi高 ，热 值 高 ，可 在 水 泥 窑 系 统 中 充 分 燃
烧 替 代 部 分 燃 料 ；同 时 污 泥 灰 分 与 生 产 水 泥 生 料 成 分 相 近 ，含有 Ca()、Si0 ：!.Al20.,、Fe20 ，等 生 料 有 效 成 分 ，可 以 直 接作 为 水 泥 生 料 的 替 代 原 料 利 用 ，从 而 可 减 少 C 0 2 的 排 放 量 ，同 时 降 低 水泥 厂生 产 成 本 ，以解决污泥大ft产生带来的环境问题||51。水泥窑协同处置
发和关键技术装备水平提升的重要方面
(2)
进一步研究水泥窑协同处置污泥的碳减排可持续发展
绿色新路
针 对 水 泥 行 业 碳 排 放 大 的 特 点 ，水 泥 窑 协 同 处 置 污 水 厂 污
泥 可 以 替 代 部 分 化 石 燃 料 ，实 现 碳 减 排 通 过 大 力 实 施 协 同 处 置
环 保 战 略 ，加 大 污 泥 处 置 量 ，能 显 著 提 高 碳 减 排 量 。同 时 ，鼓励企
摘 要 ：随着我国社会经济的快速发展和城市化水平的不断 提 高 ，城 市 污 水 处 理 率 逐 年 提 高 ，污 泥 产 生 量 也 随 之 急 剧 增 加 ， 污水处理厂污泥的减量化、无害化和资源化处理处置成为污水 处理行业可持续发展的迫切需求文章通过对国内外水泥窑协 同 处 置 污 水 厂 污 泥 现 状 进 行 调 研 分 析 的 基 础 上 ，结合国内水泥 窑 协 同 处 置 污 水 厂 污 泥 工 艺 方 式 和 运 行 特 点 ，提 出 了 水 泥 窑 协 同处理污水厂污泥的发展趋势与进一步提高的建议，
我 国 水泥 窑 协 同 处置 污 水 厂 污 泥 仍 属 于 发 展 阶 段 ，相关政
2.2协同处置优势 我 N 是 水 泥 生 产 大 国 ，2 0 丨 9 年 全 同 水 泥 行 业 企 业 名 录 有
1 9 5 1 0 家 ，2 0 1 8 年 的 水 泥 产 量 约 占 全 世 界 产 M 的 5 5 . 9 % ，显示出 水 泥 窑 协 同 处 置 污 泥 的 优 势 ~ 潜 力 水 泥 窑 协 同 处 Fi污泥不仅 缓 解 环 境 压 力 ，提 高 污 泥 资 源 化 利 用 率 ，而 且 与 传 统 的 处 置 方 式
目 前 我 国 污 泥 处 理 方 式 仍 主 要 采 用 填 埋 、堆 肥 、自 然 干 化 、 焚 烧 等 方式 |6), 但 存 在 着 污 泥 产 生 量 大 、有 效 处 置 率 低 ，缺乏引领 工 艺 路 线 以 及 处 理 设 备 良 莠 不 齐 等 状 况 ，使 得大 量污 泥没有得 到 规 范 化 的 处 理 ，严 重 影 响 着 生 态 环 境 。《国 民 经 济 和 社 会 发 展 第 十 三 个 五 年 规 划 纲 要 》提 出 了 “十 三 五 ”期 间 单 位 国 内 生 产 总 值能源消耗降低1 5 % , 单位国内生产总值二氧化碳排放降低 1 8 % , 主要污 染物排放量 降低 10 ~丨 5% 的约 束 性指 标：将污泥用 于 建 材 生 产 ，尤 其 是 水 泥 窑 协 同 处 置 污 水 厂 污 泥 作 为 资 源 化 利 用 的 方 式 ，是 实 现 上 述 指 标 的 重 要 途 径 之 一 |71，这 也 是 欧 美 等 工 业 发 达 国 家 污 泥 利 用 的 重 要 途 径 |81。
温 度 高 、以 及 热 容 M 大 等 特 点 ，加 之 水 泥 回 转 窑 运 转 效 率 通 常 A
害 化 和 资 源 化 ，具 有 显 著 的 生 态 环 境 效 益 ，是 污 水 厂 污 泥 资 源 化
于 9 0 % ，从 而 保 证 丫 城 市 污 水 污 泥 处 理 的 规 模
处 置 的 发 展 途 径 之 一 。在 大 力 创 导 循 环 经 济 绿 色 发 展 的 今 天 ，应
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遵义赛德水泥有限公司*
污泥性质
市政污泥 市政污泥
处 理 tt ( 以 脱 水 污 泥 计 ) t/d
300 400
市政污泥
300
市政污泥
市政污泥 市政污泥 市政污泥 市政污泥 市政污泥 市政污泥
360
1500 600 900 500 500 300
注 ：* 为 建 设 项 目 坏 境 影 响 评 价 阶 段
表1 我国部分污泥水泥窑协同处置项目基本情况1101141
序号
企业
1
柳州鱼峰水泥有限公司
2
湖州南方水泥有限公司
大连水泥集团有限公司 3
大连水泥厂
遵义三岔拉法基瑞安水泥 4
有限公司
5
华新武穴水泥股份布限公司
6
广州市越堡水泥有限公司
7
广州市珠江水泥有限公司
8
北京新北水水泥有限责任公司
9
陕西声威建材有限公司