污泥減量處理未來將實現井噴的發展趨勢,企業環評處理時重廢水輕污泥,污泥減量處理的投資占比只有廢水的30%,污泥處理工藝沒有得到長足發展。而環保部門對于污泥含量中高COD、病原體、毒性物質出臺明確的規定,導致污泥減量處理市場成為環保行業一個重大項。目前,污泥減量處理主要是粗放處置、差距大等特點,而污泥減量處理的標準,你知道多少?
污泥處理處置的各類標準
由上圖可見,污泥處理處置標準繁多,但和實際需求相比,到底污泥要處理到什么水平?哪種標準才真正符合要求?其實,標準繁多,有時會導致無法考核監管。
?污泥生物穩定化和資源化成套技術
污泥高級厭氧消化技術及裝備(熱水解、高含固、協同);
污泥高效好氧發酵及成套設備;
沼液厭氧氨氧化技術。
?污泥脫水干化技術與裝備產業化應用
高效低耗干化系統及裝備(圓盤、槳葉干化);
污泥脫水干化一體化技術及裝備(霧化干燥-回轉式焚燒爐一體化技術裝備);
深度脫水技術及裝備(低溫真空脫水干化、高壓隔膜板框、一體可變壓濾等)。
?污泥(協同)熱化學處理技術
流化床焚燒技術與裝備;
水泥窯干化焚燒協同處置技術與裝備;
污泥熱解系統及技術。
關鍵技術裝備實現多元化不是主要瓶頸、技術提升和精細化運維是下步重點。
污泥及生物質廢棄物資源化研究熱點
(1)能源和營養物質回收
?作為污水除磷脫氮的補充碳源:總氮和磷去除率平均提高約30%(XiangLietal.,2011);
?產甲烷:1gCOD~0.35m3甲烷,即12530kJ/gCOD(Daigger,2009);
?產氫:最大能達到0.27lH2/gCOD(Prasertsanetal.,2008);
?制PHA:轉換效率高達36.9%mgC/mgC(Takabatakeetal.,2002;Yanetal.2006);
?微生物燃料電池(MFC):理論上1kgCOD能轉化成4kWh電能(Halim,2012);
?生物柴油:美國污水廠每年可產生大約1.4×106m3的生物柴油,相當于全美柴油需求量的1%(Dufrecheetal.,2007);
?熱解/水熱制生物碳土:碳減排12%(Woolfetal.,2010);
?提取蛋白:蛋白最大化回收80-90%(Chishtietal.,1992;Hwangetal.,2008);
?制氮肥:干污泥中N含量3-4%多為有機氮(US,EPA),若污水中的氮全部利用,可占氮肥產量的30%(WERF,2011);
?制磷肥:美國:干污泥中含P2-3%,1t干污泥含的P價值7美元(Jordan,2011);日本:將污水中的磷(每年5萬噸)回收可解決磷礦進口的20%。
(2)金屬提取
?提取Ag,Cu,Au等:美國估算,1t干污泥含價值480美元的Ag,Cu,Au,Pt等13種主要金屬(JordanPeccia,2011),1噸污泥焚燒灰含Au,,Ag約2kg(Cornwall,2015)。
(3)材料化轉化
?制吸附材料:污泥富含C,Si和有機物,通過物理、化學活化或熱解等可制成多孔吸附材料,KOH活化法效果較好,產品比表面積>1800m2/g(Smith,2009);
?制催化材料:污泥中的金屬,SiO2和有機固體使之具備制成金屬摻雜的多孔催化材料的優勢。現已證實可通過易操作的物理化學方法以污泥制負載TiO2可見光光催化材料,負載鐵多相光Fenton催化材料等(Yuan,2014,2015);
?制儲能材料:污泥經過熱解碳化后能得到具有N,S,Fe共摻雜的活性碳材料,該碳材料具有優越的儲能和電化學性能(Yuan,2015),但離商業化還有距離。
未來污泥減量處理要解決工藝嚴重滯后問題。安峰環保有污泥減量干化設備是市場上比較先進的處理設備,在污泥減量處理方面重點開發能源和營養物質的回收,對污泥中的重金屬離子提取要采用先進的設備。污泥處置材料也要選取吸附材料、催化材料和制儲材料等,這些都是未來污泥減量處理的重點發展方向。