污泥制砖能走多远
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致吸水率的升高。由于干污泥砖的有机杂质多,烧 结后的微孔也多,所以其吸水率比污泥灰砖高。所 有这些工艺问题都影响着污泥制砖。
此外,由于对污泥利用的专项政策不明确,政 府投资受金融和财税等宏观政策的影响难以落实, 导致商业融资、盈利模式无法突破。上述所说的浙 江台州市水处理有限公司砖瓦厂就是这方面的例 子。该公司估计年生产红砖 2159 万块,预计需投 资 1500 万~2000 万元,每块砖成本 0.40~0.45 元, 大大低于污泥干化填埋成本,但高于市场红砖价格 0.15 元 / 块左右,因此,该公司强烈要求政府从保护 环境角度出台扶持政策,使污泥达到无害化处置。
在河南禹州市,禹州市鹏运建材有限公司通过 不懈地探索,利用废水处理后的污泥为原料,配以 一定的页岩,利用污泥自身的热值烧结页岩砖,这 样,不仅解决了污泥处置问题,同时为建筑业提供 了新型材料。禹州市污水处理厂每天产生污泥 70t 左右,如果农用填埋,每年占用 30 亩良田,运输、填 埋也需一大笔费用。而通过污泥制砖项目污水处
在浙江上虞,染料废水污泥的合理处置一直是 困扰企业可持续发展的重要问题。浙江闰土股份有 限公司拥有日处理达 2.5 万 t 污水处理设施,但经 过混凝、沉淀、浓缩、压滤等处理后,每年还将产生 约 3.6 万 t 污泥。去年以来,浙江闰土股份有限公 司与上海东华大学加大合作开发和联合攻关力度, “一种染料废水混凝污泥制备免烧砖的方法及免烧 砖项目”最终完成。这个项目可以综合利用废染料 废水污泥生产制造免烧地砖、污泥生态混凝土,利 用科研成果,浙江闰土股份有限公司已投资 8000 万 元,建立起年产 3.6 万 t 的综合染料废水混凝脱硫 污泥(石膏)产业化示范生产线。项目建成后每年 可综合利用废弃资源生产混凝土砖、石膏砌块 4840 万块,减少废渣填埋 3.6 万 t。按目前市场价计,项 目投产后,年销售收入能达到 3630 万元,利润总额 为 1741 万元,税金 467 万元,有着良好的经济效益。 浙江闰土股份有限公司“一种染料废水混凝污泥制 备免烧砖的方法及免烧砖”项目目前已申请专利, 有专家认为,这一成果的取得和应用将为染料废水 污泥无害化和资源化提供可行途径并产生较大的 技术辐射作用,将显著提高污泥资源化利用的技术 水平。
四是污泥制砖的技术工艺有待进一步改进。当 前,利用生活污泥制砖有两种工艺方式,一种是污 泥焚烧灰制砖;将污泥焚烧后搜集的灰与黏土混合 制砖,其中污泥灰的掺量可高达 50%,砖的综合性 能好,但没有利用污泥的热值。日本 NagaharuOkuno 曾 报 道 过 用 100% 的 下 水 道 污 泥 燃 烧 灰 制 成 砖, 在日本已有 8 家这样的公司。污泥燃烧灰制砖的 成型压力都很高,100% 的灰粒的最佳成型压力为 98MPa,在 1020℃左右烧成。但也存在一些问题,因 表面湿气的作用,表面会生长苔藓或是泛白。要解 决这些弊端,可以提高烧成温度与进行表面化学处 理。据称污泥灰砖的零售价为 1 美元一块,价格非 常昂贵。另一种是干化污泥直接制砖。干化污泥 制砖,缺点是污泥中有机质在高温下燃烧导致砖的 表面不平整、质量差和抗压强度低等。但利用了污 泥的热值,且价格低。这两种制砖方式都存在空气 污染,因污泥中含有大量的有机物,焚烧或烧砖时 都有有害气体放出。所有这些都必须进一步改进。 还有砖的吸水率问题。吸水率是影响砖耐久性的一 个关键因素,砖的吸水率越低,其耐久性与对环境 的抗蚀能力越强,因而砖的内部结构应尽可能致密 以避免水的渗入。研究说明,随着污泥含量的增加 与烧成温度的降低,砖的吸水率升高。而在制砖中, 污泥灰起着造孔剂作用,所以污泥灰砖的吸水率比 黏土砖高。当混合样中污泥含量较高时,混合样的 粘结性能下降,但砖内部微孔尺寸增加,其结果导
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子坝污水处理厂进生活污水处理后的污泥,在生产 中加入污泥和页岩作制砖原料。由于企业在日常 生产过程中,未采取相应措施控制异味,致使周围 群众生活受到一定影响。石塘镇政府、区环保局对 该砖厂提出整改要求,责令其立即停止以污泥作辅 料烧砖,并保证今后不再使用。还有的地方和砖瓦 厂矛盾激化,出现了群体上访、打砸砖瓦企业的恶 性事件。
三是环境问题。利用污泥制砖过程中都存在恶 臭气体,特别是在加热条件下恶臭非常强烈,恶臭 治理往往成为污泥利用过程中的主要障碍。城市污 水厂的污泥是指处理污水所产生的固态、半固态及 液态的废弃物,含有大量的有机物、重金属以及致 病菌和病原菌等,一些砖瓦企业运来后,不加处理 任意放在露天场地,会对环境造成严重的污染。未 经稳定处理的污泥,因有机物含量高,极易腐败并 产生恶臭,尤其是初沉淀池的污泥,含有大量病菌、 寄生虫卵及病毒,易造成传染病的传播。因而,砖瓦 企业如果对污泥随意堆放或者不小心流失,极易遭 到周边居民的反对和抗议。日前,重庆涪城区石塘 镇居民反映,该镇蟠龙村 1 组永东砖厂用污泥烧砖, 产生的臭气严重影响周围居民生活,请相关部门调 查处理。从 2011 年 9 月起,永东砖厂从绵阳市塔
在山东烟台,城市污泥混合焚烧项目启动,污 泥变身空心砖。笔者在清泉热电污泥投放口看到, 污泥运输车从辛安河污水处理厂拉来的污泥,通过 投放口自动进入污泥料仓,然后通过污泥高压输送 泵和管道进入锅炉嘴,与煤混合焚烧。在场的副厂 长告诉笔者:“眼下是夏季,清泉热电仅启动了一台 锅炉,每天可焚烧 50t 污泥,如果是冬季供热启动两 台锅炉的话,日处理量可达 100t,这样一来,辛安河 每天产生的污泥就能全部得到处置。”设计日处理 规模 50(t 含水率 80% 计)的湿污泥接收及输送系统, 将辛安河污水处理厂和套子湾污水处理厂的部分 污泥送至清泉热电厂,利用电厂两台流化床锅炉对 其焚烧,焚烧后产物和粉煤灰一起用于制造建筑用 空心砖。
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污泥制砖能走多远
韩永奇 (山东蓬莱市经济和信息化局,山东蓬莱 265600)
污泥制砖是废物利用的一项新技术、新成果, 利国利民。利用污泥制砖不仅处理了污泥,在烧制 过程中将有毒重金属都封存在坯料中,也杀死了所 有有害细菌,而且这种砖没有异味。污泥砖质轻、孔 隙多,因而具有一定的隔音、隔热效果等优点。因 此,污泥处理后制砖在 2011 年持续走热后,逐渐成 为新的市场热点。那么,污泥制砖的状况如何,我们 又该如何看待污泥制砖,污泥制砖还能够走多远? 1 污泥制砖,砖瓦行业一道亮丽的风景线
在广东中山,总投资约 2.7 亿元的中山市城市 污水污泥与印染废水污泥处理厂,将污水处理厂生 产的污泥进行处理再利用。在处理污泥的同时,还 将污泥进行回收利用,生产的烧结砖可以提供给市 政部门,用于人行道铺设等。
在四川成都渝北空港工业园区,其城北污水处 理厂主要处理空港工业园区和渝北老城产生的工 业和生活污水,日处理污水量 3 万 t。在污水净化 过程中,该厂每天要产生污泥 34t,经过干化处理后, 这些污泥全部制作成空心砖等建筑原材料。 2 污泥制砖还能够走多远
二是利用污泥制砖的成本太高,企业利润微薄 或者无利可图。污泥处理一般采用浓缩、消化、脱 水、干化等环节,污泥制砖最大的难题是脱水成本 过高。一般将污泥经板框压滤后,再经烘干处理, 此时,污泥含水率仅在 80% 上下,统计显示,100t 含 水率 80% 的污泥要燃烧 18t 标准煤,才能将其含水 率降至 60% 左右。脱水成本过高,是污泥资源化利 用技术一直不成熟的关键原因。还要投资建密闭遮 阳棚,好在棚内“上晒下蒸”,进行焙烧干燥等工艺, 同时,污泥的成分复杂,含有很多病菌微生物、生虫 卵及重金属等,必须把这些污泥进行无害化处理, 才能做砖瓦,这样就加大了砖瓦企业的成本。有关 业内人士说,按照目前的水平,处置 1t 污泥,其成本 约为 100 元上下。有的企业说,光运费、处理的费 用就远远超过一块砖的成本费用,如果没有政府的 强制,没有效益,瞎忙活,谁愿意干!污泥处理的投 资和运行费用巨大无疑是污泥制砖的拦路虎。
尽管污泥制砖发展迅猛,但也遇到了不少的困 难和问题,主要有如下方面:
一是污泥产生量数据不清,污泥消化难以稳定 运行,安全处置率差距极大,给利用污泥制砖的企 业带来了很大的困难。2011 年,全年城镇污水处理 厂处理水量为 390 亿 t。按此数值估算,全国全年 城镇污水处理厂湿污泥(含水率 80%~85%)产生
在浙江台州市,最近成功地进行了污泥烧制红 砖试验,经台州市质量技术监督检测,红砖除外观 尺寸外,其他指标均达到标准。台州市水处理公司
日平均处理污水 5.2 万 t,年脱泥量 2 万 t 以上,他 们多次走访设计部门、兄弟单位,结合该厂污泥中 沙性成分较多等实际情况,经过反复研讨,在污泥 中加入粉煤灰或黏土,终于烧制出红砖。目前该厂 红 砖 的 各 项 指 标 已 经 质 监 部 门 分 析 检 测,基 本 合 格,接着将送到中国土壤中心进行全面分子含量分 析,待通过后,将进行规范生产。
在江苏苏州高新区,每天产生污水量 16 万 t, 污水在处理过程中产生 100t 左右的污泥,为了解决 这一难题,苏州高新污水处理有限公司于 2011 年使 用了由苏州泥宝环境科技有限公司发明的“污泥低 温炭化处理循环利用项目”。“简单地说,利用我们 的装置,污泥进去炭出来了,炭再进去干化焚烧了, 热量回用了,炉渣出来了,炉渣再制成砖。”苏州泥 宝环境科技有限公司副总经理凌文娟介绍。笔者在 现场看到,13 车污泥拉进去,1 车炉渣拉出来。作为 高新区唯一的污泥处置单位,苏州高新污水处理有 限公司每天接收 100t 的污泥,进行处理后,只产生 了 6t 左右的炉渣,而这些炉渣可以制作成为空心砖 等建筑材料,实现了废物的再利用。在常州,位于 雕庄工业区的新环污泥干化造粒厂就是用来配套 处理印染企业产生的污泥。从今年 8 月份开始,企 业的两条生产线就一直处于满负荷运作状态,每天 燃烧 20 多吨煤就可以处理近 300t 的污泥。据了解, 经过一系列的烘干工艺,原先含有较多水分而且松 散的污泥就变成了分量较轻的小颗粒,这些小颗粒 送到砖瓦厂,处理后就能制成砖用于城市建设。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
量约 2188 万 t~2800 万 t,每天约产生湿污泥 6 万 t~7 万 t;而根据每年公布的《中国城市建设统计年 鉴》统计数据,2011 年全国城镇污水处理厂湿污泥 年产量还未达到 1400 万 (t 2010 年城市污水处理厂 湿污泥产生量为 1032t),与专家估算的 2800 万 t 相 差 1 倍。还有,污泥消化难以稳定运行。有专家表 示,对我国污泥消化设施进行全面盘查发现,仅北 京、上海等城市的约 50 座大型污水处理厂建设了 一批污泥消化设施,而这其中可以稳定运营的只有 20 余处,整体规模不容乐观。加上安全处置率不一, 这给砖瓦企业利用污泥带来了难度。
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理厂污泥可以做到日产日清,污泥在与其他制砖原 料掺合过程中,由于含水率为 80% 左右,减少了投 加水量,烧制过程中充分利用污泥的热值,减少了 用煤量,达到了固体废弃物减量化、无害化、资源化 的处置。处置费用每吨为 80 元左右,比之其他同 行业污泥先脱水后由电厂焚烧、填埋等工艺处置, 每吨可节约 80~110 元,每年可节约资金 280 万元 左右。通过污泥制砖项目每年处置固体废弃物 2.5 万 t。解决了污水厂污泥终端化、资源化、无害化处 理一大难题,节约了填埋用地,节约黏土砖用地,节 省了燃煤,实现了节能减排的环境目标。
综上所述,砖瓦企业在利用污泥方面要走得更 远,就必须进一步加强技术和工艺方面的创新,切 实解决污泥利用中存在的各种问题,同时进一步加 强成本控制,通过各种手段,千方百计降低成本,提 高质量,增强砖瓦产品的竞争力。同时,明确行业 管理、资源管理及资源化调控三者的关系是解决砖 瓦企业利用污泥问题必须理清的问题。应该通过 各项举措建立全方位的政府责任体系,即通过解决 各项标准问题来推动政府承担相应责任。制定明 确、到位的外部环境监管,提高违法成本;明确和完 善污泥服务采购体系,从而支撑商业模式的完善与 创新。还要建立吸纳和鼓励外资、民营资本积极参 与污泥利用投资和运营的相关政策体系,促进污泥 利用的市场化运作。对污泥利用过程中的资源化 工程给予政策性引导,通过财政补贴等经济杠杆来 引导砖瓦企业利用污泥。对污泥的综合利用建立 价格浮动机制,保证在砖瓦价格回落时污泥也得到 综合利用。引导鼓励砖瓦企业进军污泥制砖这一 环保产业,推进污泥制砖产业的发展壮大,发展绿 色砖瓦经济。总之,污泥制砖能够走多远,取决于 这一产业外部政策环境的改善,但更重要的是砖瓦 企业自身的不懈努力。