广东金颢轩环境工程设备科技有限公司

服务热线:
0769-38931698

能源化 污泥处理处置的终极目标

作为污水处理后的副产物,污泥的处理处置近年来备受关注。截至2010年底,我国城镇污水处理厂已建成2500多座,污水处理能力已达1.22亿m3/天;预计“十二五”结束后,我国污水处理能力还将翻一番。因此,我们需要面对产量日益增长的剩余污泥问题。

由于剩余污泥中可能含有对环境和人体有害的病原微生物、重金属以及容易腐化的有机质等成分,所以,污泥的安全处理处置便成为技术上首要考虑的因数。遗憾的是,调查显示我国污泥能够做到安全处理处置的仅有10%左右。

目前,我国污泥处理处置的方法大多以脱水减容、弃倒填埋方式为主。然而,日益缺乏的土地空间以及大气和地下水污染问题使得这种主要方式的出路变得越来越窄。于是,人们积极寻找其他妥善的替代方式。尽管在我国研究与应用中存在着种种污泥处理处置方式,但是,将污泥能源化的污泥厌氧消化产甲烷(CH4)方式似乎并没有受到人们的追捧。

剩余污泥能源化符合我国可持续发展的大政方针,有利于建立循环型经济,是污泥处理处置的终极目标。为此,笔者采访了多年从事可持续污水处理技术研究的北京建筑工程学院教授郝晓地博士。

污泥能源转化的主要方式

据郝晓地介绍,剩余污泥一般存在3种转化能源的技术途径:

一是污泥直接焚烧发电:这种方式有机物能量转化效率虽然高达80%,但污泥焚烧所需设备较多、成本很高,所以,实际应用的工程实例并不多见。二是污泥厌氧消化产甲烷:甲烷发电后的有机能源转化效率虽只有50%~60%,但所需技术和设备较为简单,非常容易工程化。三是生物制氢:通过控制厌氧消化过程可能获得所谓清洁的氢气(H2),但是生物产氢有机能量转化效率非常之低,难以突破20%,加之,从有机物中产H2的同时必然伴随着CO2的释放,以至于这种产氢方式并非是清洁能源。

综合3种污泥能量转化方式,污泥厌氧消化产甲烷方式显得适中,因此,已成为目前污泥能源转化的主要方式。

然而,剩余污泥中微生物细胞在传统厌氧方式下难以完全裂解而释放细胞内有机质,这就限制了甲烷的转化效率,以至于“细胞破壁”成为污泥厌氧消化预处理的技术关键。

在技术层面,“无论是产甲烷还是产氢途径,剩余污泥细菌细胞裂解和其中所含难降解有机物问题是制约能源转化效率的瓶颈。如果细胞不能有效裂解,胞内有机物便不能完全释放,必然导致厌氧消化效率较低。细胞内外的难降解有机物的残留亦制约着甲烷的产量。”郝晓地介绍。

“因此,污泥转化能源的技术关键实际上集中在‘细胞破壁’和对难降解有机物的‘软化’之上。换言之,对污泥厌氧消化的预处理研究将是污泥能源转化的技术所在。”

污泥能源化利用需要政策支持

郝晓地介绍,在欧美,将污泥中的有机物转化为可利用能源的战略已经或正在实施。然而,在我国这一并不复杂的技术推行却困难重重。剩余污泥中蕴藏有大量可以开发的有机能源,虽然人们已经意会,但并没有付诸实施。多数污水处理厂只设计水处理工艺,而将污泥视为一种负担,想方设法将其弃之。

这其中最重要的原因就是我国还没有像欧洲那样给予污泥转化能源的补贴政策,从而导致污水处理企业把污泥转化能源看作是得不偿失的亏本买卖。

据了解,虽然剩余污泥产量占所处理污水量的比例很小(约1%),但是它们的处理、处置费用却高达污水处理厂运行总费用的50%左右。这也是许多污水处理厂不愿进行污泥能源化的重要原因。

但是,如果把目光跳出一个污水处理厂,站在整个大环境角度看,则是另外一种截然不同的情形。“如果政府鼓励污水处理厂用产生的污泥来发电;每发一度电,高于市场的电价部分由政府予以财政补贴。这样,污水处理厂就不必向电厂大量买电;电厂发电量少了,发电所用化石燃料(煤、油)消耗也就少了,CO2排放量当然就少了!从综合环境效应看,当然利大于弊。”郝晓地如是说。

为此,郝晓地呼吁,我国政府部门应该借鉴国外上述可取经验,及时制定出鼓励从污泥中转化能源的经济补贴政策,利用市场杠杆的调节作用,促使企业自觉资源进行污泥转化能源的运作。

相关资讯
扫码关注