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污泥处理处置瓶颈问题与技术分析

发布日期:2017-06-08  来源:
污泥处理处置瓶颈问题与技术分析谢谢戴院长的发言。戴院长今天主要跟我们讲的一个就是高品质、高标准、全链条这个处理处置方案的理念。特别提到我们的瓶颈问题,瓶颈问题有我们工程的评估,技术的评估,一个实际评估的问题,张司长讲了是政策体制的建立,这个更重要。
 

各位领导,各位专家,各位同行,上午好。今天很高兴围绕着我们污泥的问题又欢聚一堂。昨天晚上我到的时候组委会告诉我有七八百人,我觉得刚刚张司长也讲了,其实污泥的问题还是一个国家的在污水处理方面的热点问题。今天受组委会的委托,我作为第一个报告对我们污泥处理处置十二五的工作,包括现在的研究热点谈谈自己的一个想法。

首先我想都很清楚,我们国家的污泥和国外不一样,第一个量很大,每个污厂或者城市的因为人口的密度,所以处理的量是很大的。第二个我们的泥质的差异比较大,主要我们在前期做了这方面的研究。一个是有机质的含量相对来说比较低,而且含砂量比较高,这个也决定了就是我们国家在污泥处置和国外传统的技术相比,遇到了一些不同的地方。

我们也提出来在我们国家因为环境容量的限制,这里有一个图,就是我们的环境容量根据我们现在的预测,实质上目前来说是超出我们允许的环境容量两到三倍。当然这个是现在的发展阶段,未来可能会有所缓解,但是总体来说我们环境容量和我们的排放总体之间的这个差距是很大。这个也决定了我们在污泥处理处置或者污水处理处置方面与国外或者与传统的思维方式不同的地方。我们刚刚张司长提到了,其实我们提倡污泥处理处置,低碳循环绿色背后深层次的原因,因为我们污泥泥质的特点,我们环境容量的限制,所以我们在座的污泥的同仁肯定是要追求,一个是要高标准,高品质全链条污泥处理处置的这么一个技术的路线。我们在座的可能研究某一个单一的技术,或者某一个方向上的技术,或者涉及到成本的问题,但是在国家高密度人口环境容量不足的情况下,高品质、高标准在污泥处理处置未来追求的方向。

在十二五期间,我们开了第八次会议了,我基本上每次会议都参加了。总体上可以总结,一个是关键的技术和装备我们是从无到有,应该说取得了一些很好的阶段性的进展,这里面主要表现在稳定化的技术。刚刚提到了,包括我们的好氧堆肥,厌氧消化,污泥脱水干化技术与装备产品方面在十二五期间做了很好的工作。污泥热化学处理也做了很多的探索。

我们调研了国内污泥处理处置的,污水处理厂的城市,总体来说目前我们国家现在污泥处理处置的技术路线,有四个方面,一个是厌氧消化+土地利用,或者是堆放或者填埋。另外是好氧发酵、堆肥,干化焚烧,还有深度脱水,这四个方面解决了一系列的问题,也形成了技术的成果,也得到了一些推广的应用,应该说目前四条技术路线应该是在各个地方都有相应的应用。

同时也制定了规范和标准和政策。也在十二五期间完成了将近20几个示范工程,有厌氧消化的,有好氧堆肥,深度脱水,包括干化焚烧。

面临的瓶颈问题,第一个对前面所有的技术路线缺少全生命周期的评估,所以现在各个地方还是研究自己的兴趣或者设计院的推荐来确定他的这个技术路线。第二个我们面临得很大的问题是处置和处理现在衔接不够,刚刚提到污泥处理的技术很多,但是处理之后建材,土地利用等,现在土地利用有障碍,建材没有地方去堆,做建材成本现在各方面也有相应的局限,所以这个是限制我们现在污泥处理处置有很多人跟我说雷声大雨点小,随着水十条的实施有所改善。第三个瓶颈,我们的政策体系,我也觉得很郁闷,在国外污泥比如厌氧消化的早期,有相应的补贴,包括处理处置等等。而在国家确实农业补贴的很多,据我所知200多个亿在厌氧消化的这个设施当中,垃圾也有,包括焚烧等等也有相应的土地政策,包括厌氧消化,包括天然气的制备等等,但是在污泥这一块确实。我想刚刚张司长提了很多,需要我们共同呼吁。第四个我觉得我们应该要拓展我们的污泥处理处置的技术路线,我们中国的污泥有中国的污泥的特色,所以今天我也很高兴看了有50几个报告,在两天会议有很多的一些新的想法,但是我觉得这个是一些现有技术的提升和未来的前沿技术,或者是创新技术的研究。就技术做了评估,前面四条在6级到7级左右,十三五结果应该某一些技术达到9级,因为有一定的示范,要实现推广应用。

那么我的报告第二部分,主要谈一谈就是科技创新我们污泥处理处置当中的一个作用。刚刚提到了因为我们的环境容量,我们的泥质不一样,最终推动我们的产业和技术的发展还是要我们的科技创新,通过科技创新形成我国,适合我们国家污泥泥质和国情的污泥处理处置体系。

在创新的过程中,我们很高兴的看到企业和我们的高等院校在污泥处理处置特别是在资源化方面做了大量的工作。

这里有一个表格,城市生物质作为资源在德国利用的非常多,比如说碳源,甲烷、产氢,制工程材料等等,我们要去看文献的话,有很多的方式,无非把污泥当成有机物,或者氮磷怎么高效的应用,或者制备一些相应的材料,这里面的研究很多。在装备技术方面做大量的工作,我很愿意特别强调的是,我们还是要关注我们的污泥的厌氧消化。因为上一次我们在给水排水院士大会当中,有几位专家提到了,厌氧消化是我们一个很好的生物处理技术。而且这个生物处理技术应该说相对来说比较成熟。那么不管从成本也好,从循环经济也好,从可持续发展也好,这个厌氧消化技术,我们相信未来会得到更多的关注,所以我这里也想提一下,我们在污泥厌氧消化方面,我们的厌氧消化的技术目前的一个现状,以及我们研发的现在的一个水平。

首先就是在厌氧消化上,我们国家和发达国家相比,这里有一张图差距很大。这个差距的原因大家很清楚,主要是原来的厌氧消化的相对来说效率比较低,那么同时我们在厌氧消化完了之后的污泥,到底怎么去处理,包括沼气的问题,包括我们的沼液净化。厌氧消化在2012年左右,经过专家层面,经过很认真的讨论,当时张悦司长提出了我们要克服我们现在国家污泥厌瓶颈的技术路线,就是高级厌氧消化,就是英国这么一个技术的路线。在这个技术路线的指导下,我们国内科研院所和企业做了大量的工作,主要是针对我污泥当中的有机物,它主要有两类,一类是可降解,有一类是不可降解,可降解的有机物是碳氮硫磷,怎么提升我们污泥厌氧消化的效率,能够真正的提升我们适合我国污泥泥质这样一个技术。

首先我们在研究当中发现,污泥的含砂量对厌氧消化的影响很大。这一点已经得到了实验的验证,这一点也是我们国家污泥在厌氧消化当中遇到的一个很大的瓶颈,就是有机质越高,产渣率越低,产氢率越低。我们进行了一些研究,包括污泥里面的含砂量的分布和特征。我们可以看到污泥的里面含的砂为什么砂提不出来,跟我们效率有关系,还有砂的滤径有关系,很细,和我们的大气层一样,和我们街道的路面沥青质量也有一系列的关联。我们在这个基础上,现在已经证实细的含砂对污泥厌氧消化的影响,为什么我们现在大家知道我们的厌氧消化的降解率最多到50%,通过热水解到60%,这个砂二氧化硅和蛋白质结合,形成难降解的有机物,这是一个研究的重点。

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第二个在脱水污泥,包括到20%含砂率污泥,厌氧消化是可行的。在到20%的时候解决工程上的搅拌和传质的问题,20%厌氧消化是可行的。第三个在厌氧消化当中,热水解它对厌氧消化的效果效能,包括它的影响因素,包括物质迁移转化,在前面五年做了很详细的研究,也取得了比较清晰的方面的认识。第四个方面,协同厌氧消化的上面,协同的作用,协同的机理,在这方面,我们也做了很多的研究。在这方面应该说取得了比较清醒的认知。刚刚张司长提到了,为什么餐厨+污泥,对厌氧消化的稳定性,包括沼气的含量都有很好的提升,这方面我们在理论研究方面都做的比较好的回答。最后一个,我们在高级厌氧消化,它的微生物学的过程,特别是电子的转移,电子的受体方面,这方面做了大量的工作,也取得了一定的成果。总体来说,我们国家不只是我团队,我们国家在高级厌氧消化方面,不管是在论文的引用、专利,我们目前是排在全世界首位。同时在前面应该十二五期间,解决了一个是高转化的问题,高效益的问题,高负荷的问题,还有高品质,就是污泥最后出来以后怎么样去实现土地利用。这里有一个森林的图,这是用污泥种的树的图。总体来说,我们现在的厌氧消化技术已经从低浓度向高浓度的转化,单一的机质向多机,多种有机物的机质是现这方面的转化。

作为十三五我们接下来在污泥方向上,刚刚我讲了我们有很多的报告,到底要往什么方向发展,我自己个人认为,第一个我们要补短板,就是在十二五开发的一系列的技术,包括形成的技术路线要进行评估,要进行全生命周期评估,要对地方上在污泥技术路线选择提供很有利的技术支撑。第二个我们要建立我们国家的污泥处理处置的体系。刚刚讲了我们现在的污泥处理的方法技术基本上沿用传统国外这样一个体系,但是我们的污泥量大,有机质含量高,环境容量低等等因素,促使我们建立机制的体系。第三个标准很重要,尽管在十二五建立了一些标准,但是还是远远不够的。第四个不管怎么样,我们的污泥处理处置和应用密切相关,再好的技术,如果得不到很好的应用,那也不是一个很好的技术,在应用方面我们要进一步的加强,同时要促进成果,就是示范工程的建设等等。总体来说,我认为我们的关键词在十三五应该是“高标准、高品质、全链条”这个是我们接下来要解决我们污泥处理处置必须掌握的一个方向。

总体来说,刚刚张司长提到了,我们现在其实已经进入了另外一个发展阶段,就是循环绿色低碳健康,这是我们未来发展的目标。我们也知道全球现在在污水处理方面资源化,污染物的资源化回收是一个热点,而且新的技术,新的原理层出不穷。同时我们知道在污水处理过程中,如果实现污水资源化利用的话,应该是和污泥资源化利用分不开。因为污泥是污水当中污染物的浓缩后的一个载体,所以就是说在污泥的资源化的利用,我们相信在今后的相当一段长的时间还是一个研究的热点。在高含固污泥厌氧消化,国家通过基金委的支持,863科技支撑的支持,我们在这方面的研究已经处于世界领先的地位。

当然离真正的我们想要达到的目标,还是有一段的距离。最后一个,我们有很好的市场,同时又很大的科技投入,我们在座的企业,在座的专家,关注高标准,高品质全链条解决方案,我相信都能成为污水污泥资源化利用新技术的领跑者。只要我们好好的努力,只要我们抓住创新这条主线不放。

谢谢大家!

主持人(杭世珺总工):谢谢戴院长的发言。戴院长今天主要跟我们讲的一个就是高品质、高标准、全链条这个处理处置方案的理念。特别提到我们的瓶颈问题,瓶颈问题有我们工程的评估,技术的评估,一个实际评估的问题,张司长讲了是政策体制的建立,这个更重要。我想提一点,实际上我们张司长特别强调一个,我个人非常赞同,就是要跨界。污泥厌氧消化上,综合有机生物体联合厌氧消化,希望它能够在我们国家得到更多的研究和实践。再次感谢戴院长非常精彩的报告

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