在污泥脱水技术和设备的开发方面,西安市污水处理厂采用了日本石垣株式会社的螺旋压榨脱水机,苏州市污水处理厂采用了安德里兹生产的全自动隔膜板框压滤机,浙江绍兴某污水处理厂采用北京格林兰德公司开发的新型污泥板框压滤脱水技术试验系统等,均取得不错的脱水效果。
在污泥稳定化处理技术开发方面,上海嘉定大众污水处理厂和北京方庄污泥处置厂采用污泥石灰稳定技术将污泥稳定处理后进行填埋,北京大兴庞各庄堆肥厂、山西太原杨家堡污水处理厂、深圳浜河污水处理厂、山东寿光和河北秦皇岛等均采用高温好氧发酵技术将脱水污泥进行堆肥处理后,生产有机复合肥用作农田肥料,其它城市如石家庄、太原、西安等均做过污泥制有机肥的试生长试验。
在污泥干化技术的应用方面,北京清河污水处理厂和重庆唐家沱污水处理厂采用进口流化床干燥工艺将脱水污泥干化后用作肥料,北京水泥厂引进涡轮薄膜干化工艺处理污泥后用作水泥生产原料。
在焚烧技术应用和研究方面,上海石洞口污水处理厂和杭州七格污水处理厂采用引进的流化床干化焚烧工艺、浙江萧山污水处理厂采用自主开发的喷雾干燥+回转式焚烧炉集成干化焚烧工艺,江苏常州、南京和扬州等地的一些热电厂采用了将脱水污泥与燃煤混合直接混烧的方式处理处置污泥,等等。
3.3存在问题
纵观我国污泥处理处置技术和工艺设备的应用和发展现状,主要存在以下一些问题和矛盾。
首先是污泥处理处置技术和工艺设备发展依然落后。当前我国有些污水处理厂所采用的污泥处理技术虽然与先进国家没有太大的差别,但在工艺设备设计和制造水平、工艺系统完善水平、自动控制水平、污染物控制水平等方面还与先进国家存在很大差距,盲目引进的国外技术,又由于与我国污泥性质难以匹配,而导致设备性能降低,处理效果下降,进而要么使得设备投资成本和设备维护与运营成本大幅攀升,要么就闲置不用,造成国家资金的浪费。譬如,已建干化焚烧厂的污泥干燥器和焚烧炉及自动控制系统均需依赖进口,但投资成本高昂,且由于操作控制和运行维护要求高,难以适应我国污泥含水率高、含砂量大和热值低等特点,致使实际运行效果不佳,而国产化装备大多是对国外单元机械设备的简单模仿,虽然投资成本低,但因缺乏有效技术支撑,因此在单元设备设计制造、系统集成和优化设计、过程控制、能量利用效率、自动控制、安全保障、污染控制和运行管理等方面均难以达到令人满意的结果。
其次是研发经费不足,完全依靠市场推动策略失败。据统计,用现阶段常规污泥处理系统(不包括终端处置)建造大中型污水厂中的污泥处理工程所需资金约占二级处理厂全部费用的40%,但国内现有水平仅在24%~45%,而欧、美发达国家达到50%~70%。投入资金的不足和国家采取完全依靠市场推动技术进步的方式来推动环保产业发展的策略,导致目前出现了污水处理厂迫切需要解决污泥污染问题但因无资金而不建设或简化污泥处理处置设施,企业想进入市场但因难以确保稳定的产品市场而不积极推动污泥处理处置技术和工艺设备发展的局面,最终使得我国在污泥处理处置技术和工艺设备的升级和进步方面进展缓慢,不得不依靠进口解决燃眉之急。
第三是我国城市污泥处理处置领域产业集中度相对较低、技术装备整体配套性差、关键设备和重大装备的国产化率低、环保设备制造业规模偏小、产业整体技术创新能力低、产业化和市场化运营机制建立进程较为滞后。
4.结论与建议
目前,我国在污泥处理技术,如脱水技术、高温好氧堆肥技术和厌氧消化等技术及相应的工艺设备研究和开发方面已取得很大进步,并在我国很多中小型污水处理厂中获得成功应用,但在污泥处置技术方面,尤其是干化焚烧技术及其关键技术和核心装备的研究和开发方面发展缓慢,主要是由于干化焚烧技术是多学科、多领域知识的综合应用,需要更高的技术支撑和研发经费投入。因此,应基于我国城市污泥的自身特性,综合利用引进、消化吸收和自主开发等手段,结合现有污泥干化焚烧技术和设备及产品的研究成果和实际运行情况,重点对我国城市污泥干化焚烧关键设备与重大装备的产业化开展研究,构建成熟、高效的技术创新和产业化平台。具体而言,建议国家在十二五期间应开展以下三方面的工作:
(1)基于我国污泥具有含水率和含砂率高、热值低、组成和性质波动范围大的特点,遵循节能减排、低碳环保、经济高效和安全稳定的理念,综合运用原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新等手段,集成热力学、传热学、流体力学、机械加工、自动化控制和系统工程等不同学科的研究理论,突破污泥干燥、焚烧和热解过程中传热传质、燃烧过程自动控制、热能回收利用、烟气/尾气一体化净化控制等关键技术,研究并开发出先进高效、安全稳定、节能环保的干化焚烧一体化核心技术和大型装备,实现大型污泥干化焚烧集成系统中各单元装备工艺设计和加工制造方面的自主化突破,并通过示范工程验证,优化干化焚烧集成系统工艺流程和各单元装备的设计和控制参数,提高集成系统自动化控制、安全保障和污染控制水平及热能利用效率,为干化焚烧大型装备的自主化规模生产奠定基础,以结束我国在干化焚烧领域核心装备主要依赖进口的局面。
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