指南的编制背景与目标定位
据2015年各地区污泥产量统计,目前我国每年产生3000-4000万吨含水率达80%的市政污泥,预计到2020年,产量将达到6000-9000万吨。十三五规划对污泥处置情况进行了总结,我国目前主要处置路线大多为填埋、置肥、焚烧、建材。十二五期间,采用填埋的污泥处置比例占65%左右。
十三五规划提出,要求2020年城市污泥的无害化率达到90%,同时新增改造处理80%的污泥,无害化处理处置规模要达到6.31万吨/日,包括城市、县城以及建制镇。此外,规划还特别提出城镇污水处理设施产生的污泥一定要先进行稳定化、无害化处置,鼓励资源化利用。技术方面要求坚决支持执行污泥无害化处理原则,按照循环、绿色、低碳要求,因地制宜采用成熟的污泥处理处置方案,鼓励采用厌氧消化、能源化和资源化利用的技术,尽可能回收污泥中的能源和资源,鼓励将达到稳定化、无害化标准的污泥用于荒地造林、苗木哺育和园林绿化。
要想真正实现稳定化和无害化的处理处置要求,过程控制是必要的。为了配合十三五规划,住建部近日发布了行业标准:城镇污水处理厂污泥的稳定标准。标准将污泥的稳定化提高到了一个技术指标的层次,同时,在污泥厌氧消化方面也提出了明确要求,包括温度、停留时间、挥发性脂肪酸等。
绿色循环低碳的污泥处理处置之路
北排已在去年全面开展绿色循环低碳的污泥处理处置技术路线,力争打造一条最终能实现土地利用的全产业链污泥处置之路。技术方面,北排采用的是热水解高含固厌氧消化技术,选择该技术主要出于对以下几个方面的考虑:
稳定化:快速降解有机物彻底转化,比传统消化工艺及好氧发酵工艺有机物分解率提高20%。
无害化:在165℃,6个大气压,持续30分钟,病原体完全灭活。
减量化:与传统污泥脱水工艺相比污泥减量可达60%以上。
资源化:沼气通过锅炉、发电机等设备转化为其他形式,供污水污泥处理过程,可以实现污泥处理过程能源自给;生物碳土可以进行土地利用。
低碳型:在各种处理处置方式中温室气体排放量较低,该工艺温室气体排放量较传统消化下降70%。
目前,北京市建成的5座污泥处理处置已达到6130吨/日的污泥处置量,并都采用了污泥消化液的二氧化技术,该技术是北排治理的十年中,通过小试、中试和生产性试验,最终实现工程化的结果。
小红门污泥处理处置工程实践
小红门污泥处理于2015年9月开始建设,2016年7月18日开始调试运行。
该处理采用“热水解+高含固厌氧消化+板框脱水+土地利用”技术路线。
其中,热水解过程使污泥小分子含酸量大大提升,利于后期的厌氧消化效率,为大量沼气的产生打下基础。同时,通过热水解处理以后的污泥,粘度降低,粒径变小,也更利于之后的脱水。另外,污泥经过热水解处理后,总磷和SCOD都有明显地提高,更利于后续的厌氧消化。最后,热水解后的污泥VFA也有大量地释放。种种数据也支持着北排选择热水解技术的合理性。
在污泥有效利用方面,北排同国家含量污染第三方治理、国家发改委、财政部、住建部联合开展了第三批示范项目,整个示范项目内容要实施2500亩的苗圃种植,利用2500亩的林地实施林间套种,对5000亩的林地实施林地哺育。同时,项目开始了大量的环评和科学研究,对北京的污泥泥质情况进行了全面分析。
北京污泥泥质特点是有机物和养分的含量非常高,大部分重金属指标优于国家标准,这些年呈逐渐下降的趋势。这些方面都有利于污泥后续处理作为林业的利用。同时,项目做了沼渣园林利用,对国槐、紫薇等盆栽的种子生长、植物生长以及苗木的增长量都做了大量研究,选择了在北京最适合的沼渣园林种植植物种类。
在示范项目基础上,北排还在北京大力推广污泥产品资源化利用,目前已累计应用了20余万吨的污泥。通过此项目的实施,北排制定了污泥资源化应用于苗圃种植、林地施肥、土壤改良等方面的支持政策。建立了污泥苗圃种植、林地施肥、土壤改良、矿山修复等施用标准以及技术规程。并通过试点,体现了污泥资源化利用的社会效益和环境效益。
目前高碑店、小红门热水解处理后的污泥已经在北京周边,如大兴、通州等地进行了园林化的推广和应用。旨在实现把污水处理厂作为资源厂,污水处理的再生水全面地利用于北京,污泥制成生物滩涂在北京城市、郊区进行林木应用,产生的沼气,在场内场外通过不同的途径发电,最终实现水污染治理的整体目标,将污水污泥,再生水的资源实现全面利用。
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