中国污泥处理处置现状

Erdgas
Wasserstoff
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四、污泥处理处置技术未来发展趋势
新技术开发
污泥厌氧强化预处理技术
Desintegrationsverfahren
mechanisch
hochenergetisch - Rührw erkskugelmühlen - Ultraschall - Hochdruckhomogenisation - Lysat- Zentrifugen - Prallstrahlverfahren
城市有机质废物与污泥厌氧共发酵工程应用的影响因素
• 负荷及停留时间的控制 • 温度、有机酸、酸碱度、pH等参数的控制 • 进出料系统 • 搅拌系统 • 气体净化与收集系统 • 有毒物质控制
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国内外工程案例
国外案例
污水处理厂污泥 1200m3/d
动物碎肉：53t/d
污水处理厂污泥 1200m3/d 甲醇：68t/d
脱水污泥、厨余垃圾产气量计算
• 含水率：80%
0.3亿吨脱水污泥 • 有机物：65% （如有50%被利用） • 有机物分解程度：50%
• 产气量：0.9m3/kgVSS
8.75亿m3
含水率：85%
1亿吨厨余垃圾 有机物：80% （如有50%被利用） 有机物分解程度：50%
产沼量：0.9 m3/kgVSS
• 制定产业政策，合理的处理价格（目前差别很 大？），能源补贴？
• 政府引导，政策支持，鼓励污泥资源化利用
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chemisch
- Nassoxidation - Ozon - alkalische Hydrolyse - saure Hydrolyse
biochemisch
- Hydrolyse durch Enzymbildung/ -zugabe
- Autolyse
✓ 超生波预处理
✓ 高温高压热水解
✓ pH 调控
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二、我国典型污泥处理处置技术路线分析
污泥填埋
污泥填埋是我国常用的处理处置手 段优势
• 工艺简单
• 设备投资少
瓶颈
• 污泥含水率较高，填埋操作和 运行困难
•
占地面积大
• 渗滤液处理
• 对环境二次污染的风险
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二、我国典型污泥处理处置技术路线分析
土地利用
✓农作物、牧场草地肥料的农用（？）
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Strom- und Wärmeerzeugung
mit Faulgas-BHKW
Direktantrieb z.B. von
Wärmeerzeugung aus
Gebläsen mit Faulgas
Faulgas in Heizkesseln
Verkauf von Faulgas als Sondergas
沼气产量
沼气产量
18000+6024 m3/d 18000+5799m3/d
✓ 两座沼气发酵罐 ✓ 体积：12000m3/座 ✓ 停留时间: 18-20 d
产生沼气量： 29823m3/d（最大至 35000m3/d）产电量： 1.7×107—2.8×107
kwh/a
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国内外工程案例
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四、污泥处理处置技术未来发展趋势
✓美国16000座污水处理厂年产710万吨污泥（干重），约 60%经厌氧消化或好氧发酵处理成生物固体用做农田肥料， 17%填埋，20%焚烧，3%用于矿山恢复的覆盖
✓德 国 每 年 产 生 的 污 泥 为 （ 干 重 ） 2 2 0 万 吨 ， 大 于 5 0 0 0 吨 污水厂均有厌氧消化处理，污水厂电耗40-60% 由沼气 提供。40%的污泥采用土地利用处置方式
一、我国污泥处理处置现状
• 2010年底，城镇污水处理厂已建2500多座，污水处理 能力已达到1.22亿立方米
• 我国城市每年污泥产生量预计近3000万吨（以含水率 80%计）
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一、我国污泥处理处置现状
• “重水轻泥”严重，80%污水处理厂建有污泥的 浓缩脱水设施；80%污泥没有得到稳定化处理处 置
✓林地、园林绿化的营养土
✓沙荒地、盐碱地、废弃矿区改良基质的土壤改良剂
优势
• 有机质及营养元素得到利用
• 能源消耗少
• 符合循环经济的思路
瓶颈
• 重金属和持久性污染物
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三、我国污泥处理处置存在的问题
• 污泥厂内稳定化处理未能实现！ • 污泥最终处理处置目标和技术路线方向不
够明确，多元化，但应要有几条基本技术 路线和原则， • 污泥处置责任主体不明确， • 缺少财政政策，政策配套 • 缺少约束性指标，监管体系。
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四、污泥处理处置技术未来发展趋势
污泥和城市有机质厌氧共发酵制燃气
污泥和城市有机质生质能回
收— 资源化利用
候排减 回 变放少 收 化、温 生
应室 物
对气 质 气体 能
保减 护少 水二 资次 源污
染 ，
减制 少作 土有 壤机
矿肥 化、
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四、污泥处理处置技术未来发展趋势
五、发展思路与对策
• 明确污泥稳定化和无害化目标、明确技术路线
✓ 开展污泥处理处置现状调研
✓
明确污水厂新建和扩建，污泥稳定处理化的要求
✓
明确最终处置路线和目标，逐步到位的原则！！
✓
成熟技术和新技术同步
✓ 典型工艺开展技术示范
✓
重大专项作为科技支撑，装备开发
• 污泥处理处置责任主体
强化监管考核体系，污泥处理作为政府部门考核的
用
埋 用埋 材 用 埋 材 埋 材 埋 材 用 埋 材 用 埋 材 用 埋 材 用
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二、我国典型污泥处理处置技术路线分析
厌氧消化稳定
我国目前采用厌氧消化工艺以中温为主，有近60座，主要利用国外贷款兴建。
优势： 瓶颈：
回收生物质能 减少污泥量 改善污泥脱水性能 污泥可以达到稳定，土地利用 设备投资高（仪表电机等依赖进口） 产气量低 （低VSS/SS) 缺乏技术规范与标准（行业标准）
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二、我国典型污泥处理处置技术路线分析
好氧堆肥
已有多个工程应用案例
优势
• 污泥稳定，杀灭病原菌、寄生虫 卵
• 污泥含水率低 • 投资成本低 • 运行管理简单
瓶颈
• 通常需要大量辅料 • 臭气问题 • 生质能未得到回收利用 第6页/共26页
二、我国典型污泥处理处置技术路线分析
污泥焚烧 优势 • 能有效实现污泥的无害化、减量化处理 • 协同焚烧 瓶颈 • 投资运行成本高 • 有机质未得到有效利用 • 尾气处理要求高 • 行业监管及标准较为薄弱 （协同焚烧尾气要求？）
约束性指标，指标要合理可行！！
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发展思路与对策
• 不断完善技术规范和标准（定期完善补充！）
✓污泥处理处置中长期规划和技术路线 ✓污泥处理处置规范 ✓污泥处理处置设施的设计、建设和运行规范 ✓污泥泥质标准 ✓污泥土地利用和建材利用等资源化衍生制品的生产规范、
风险评估、产品环境和技术标准
Weitere Verwertungswege
Strom- und Wärmeerzeugung mit Wasserstoff-BHKWEinspeisung 来自nsErdgasnetz
Faulgas
Lieferung von Wasserstoff Wasserstoffan externe Verbraucher Tankstelle (Hausbrennstoffzelle)
niederenergetisch - Scherspalthomogenisatoren - Maceratoren - Lochscheibernzerkleinerer - Gorator - Drehw irbeldesintegrator
thermisch
- < 100°C - > 100°C
生污泥（初沉污泥/二沉池）
浓缩污泥（重力或机械）
污泥稳定
消 毒
稳定
稳定
消 毒
堆
加
肥
药
污泥脱水
污泥干化
污泥焚烧
污泥解析
石灰
堆
肥
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
农
填 农填 建 农 填 建 填 建 填 建 农 填 建 农 填 建 农 填 建 农
• 土地填埋占60-65%、污泥好氧发酵+农用约占 10-15%、污泥自然干化综合利用占3-6%、污泥 焚烧占2-3%、而污泥露天堆放和外运各占2%和 15%
• 土地填埋、露天堆放和外运的污泥绝大部分属于 随意处置，真正实现安全处置的比例不超过1525%
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二、我国典型污泥处理处置技术路线分析
国外案例 原料：
生物废弃物：110t/d； 有机物含量: 65-80%
产物：
产气量：120Nm3/t（甲 烷含量55-65%） 产电量：230KWh/t 产热量：330KWh/t
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国内外工程案例
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四、污泥处理处置技术未来发展趋势
污泥低温和高温热解技术
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27亿m3
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四、污泥处理处置技术未来发展趋势
污泥和城市有机质厌氧共发酵制燃气
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四、污泥处理处置技术未来发展趋势
污泥与城市有机质厌氧共发酵的优点
• 稀释有机物浓度，避免有机负荷过高 • 污泥中含有缓冲酸碱度的物质，pH值稳定 • 稀释有毒物质，减弱对产甲烷菌的毒害作用
✓英 国 和 法 国 每 年 产 生 的 污 泥 为 1 2 0 万 吨 和 8 5 万 吨 ， 大 多 数污水厂有厌氧稳定处理，回收生质能， 污泥处置采用 土地利用的比例为60%
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四、污泥处理处置技术未来发展趋势
产能减碳，提高产气率 向污泥要资源和能源！！ ✓ 污泥中要能源 ✓ 污泥磷回收 ✓ 最大化的有机质回收利用