時間： 2024-05-10 10:52
來源： 中國水網(wǎng)
作者： 杭世珺
03要關(guān)注末端升維，更要關(guān)注源頭減量
針對我國的污泥處理處置技術(shù)的發(fā)展趨勢，杭世珺總結(jié)為兩點(diǎn)：一是在雙碳國家戰(zhàn)略的要求下，污泥處理處置不僅要重視 “減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化”，也要重視 “低碳化”；二是污泥處理既要從源頭減量，也要從末端升維。
末端如何升維
資源化依然是污泥處理處置行業(yè)應(yīng)追求的技術(shù)方向。比如在目前是的過渡階段，可利用現(xiàn)有社會資源（水泥廠、燃煤電廠、垃圾焚燒廠）進(jìn)行污泥協(xié)同焚燒，以節(jié)約建設(shè)成本，過程中需充分考慮污泥的儲存特性及相關(guān)風(fēng)險防控措施。
低碳需求下，污泥終端處置路徑有很多問題要關(guān)注和思考，如什么才是“低碳”技術(shù)，如果不具備協(xié)燒條件的地區(qū)或焚燒爐壽命到期要怎么辦，隨著碳減排碳交易等政策的完善，哪種技術(shù)更適合碳減排和碳交易。
污泥協(xié)同焚燒
協(xié)同焚燒是近期要重點(diǎn)關(guān)注的污泥處理方式。
水泥廠摻燒規(guī)模一般為300t/d以下（以含水率80%污泥計），窯型為新型干法水泥窯，單線設(shè)計熟料生產(chǎn)規(guī)模不小于2000噸/日。要考慮國內(nèi)水泥市場需求及階段運(yùn)行的影響。
火電廠摻燒要根據(jù)爐型等確定摻燒比例。要考慮電力調(diào)峰對火電廠的影響，也要考慮到火電行業(yè)碳減排的相關(guān)要求。
在垃圾分類背景下，垃圾協(xié)同焚燒的容量明顯增加。垃圾焚燒廠摻燒一般要求污泥含水率降至30%~40%，摻燒比宜小于10%，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)仍在探索中。
污泥炭化
污泥炭化是在無氧或缺氧條件下進(jìn)行熱解處理，獲得含碳固體產(chǎn)物為主要目標(biāo)的污泥穩(wěn)定化過程，根據(jù)溫度不同分為低溫炭化、中溫炭化、高溫炭化三種類型。
與污泥焚燒相比，炭化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)有：煙氣產(chǎn)生量少、污染物濃度低、碳排放量低、二噁英源頭抑制、環(huán)境敏感性、適用規(guī)模范圍廣、產(chǎn)物資源化利用途徑多等；但污泥炭化的減量化程度略低于焚燒，運(yùn)行案例及經(jīng)驗低于焚燒，標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范化有待提高。
日本《下水污泥能源化利用技術(shù)指引》（2018）對炭化技術(shù)的低碳特點(diǎn)有詳細(xì)的案例分析。以5萬噸/日中小污水廠為例，濕污泥（含水率80%）焚燒處理的碳排放量為5290t-CO2/年，炭化處理的碳排放量為1285t-CO2/年，可削減75%；若采用污泥先消化再炭化的處理方式（消化產(chǎn)生的沼氣作為炭化能源），甚至可實現(xiàn)125t-CO2/年的固碳效果。
與焚燒相比，炭化技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)
餐廚污泥聯(lián)合厭氧
污泥餐廚聯(lián)合厭氧也是一種不錯的協(xié)同方式。既改善了污泥單獨(dú)厭氧可生化降解性差、堿度高的問題，又能緩解純污泥有機(jī)物含量低，厭氧VS降解率低的問題。餐廚的加入可以提高產(chǎn)氣率，同時污泥中Fe3+對厭氧H2S的產(chǎn)生和釋放有抑制作用。如果進(jìn)一步與水廠進(jìn)行縱向協(xié)同，經(jīng)濟(jì)效益將更加明顯。
以100t/d餐廚垃圾+20t/dDS污泥（100t/d折算含水率80%污泥）聯(lián)合厭氧為例，產(chǎn)生沼渣約55t/d，可進(jìn)入末端炭化系統(tǒng)生產(chǎn)生物炭，厭氧產(chǎn)生的富余沼氣約8000m3/d，可為炭化系統(tǒng)補(bǔ)充能量；所產(chǎn)生的沼液300t/d可返回污水廠進(jìn)行處理，實現(xiàn)污水、污泥、餐廚的聯(lián)合協(xié)同，節(jié)約投資及運(yùn)行成本，提高效益。
源頭如何減量
污泥處理的技術(shù)手段以前更關(guān)注末端的處理處置，未來源頭減量也十分重要，“源頭減量+梯級利用+末端處理”是污泥處理技術(shù)路線的發(fā)展方向。
目前污泥減量主要從兩個路線入手。一是采用污泥少量少的新型處理工藝，比如VFL工藝、AOA工藝等。對于存量污水廠，采用改良的工藝一般需進(jìn)行改造，且不同污水廠的適用性也有差別。一是采用物理方法，如通過細(xì)菌破壁或新型脫水藥劑等方式進(jìn)一步去除污泥中的水份，但該路線嚴(yán)格來說并不是真正的污泥源頭減量，而且會增加額外成本。是否有第三條路線，可以適用于大多數(shù)存量污水廠，而且可快速應(yīng)用、成本低，實現(xiàn)生化池端的污泥原位減量。
樂透思BARMS原位污泥減量技術(shù)
BARMS可以實現(xiàn)在市政污水廠生化工藝段、工況較為穩(wěn)定的工業(yè)污水廠的生化工藝段等場景應(yīng)用。
上圖即BARMS產(chǎn)品。barms產(chǎn)品本身是由90%的無機(jī)載體+10%的適應(yīng)性菌種組成，外觀為淺棕色粉末，粒徑大小為10~50μm，適用PH范圍為6~9，適用溫度范圍為10~40℃，密度為1.03~1.05g/cm3，與水相近。
設(shè)計理念在生化系統(tǒng)中推流或曝氣時可與水充分混合，在二沉池中可快速沉淀。barms產(chǎn)品可應(yīng)用在市政污水廠生化工藝段或工況較為穩(wěn)定的工業(yè)污水廠生化段。
實現(xiàn)了活性污泥系統(tǒng)的四大轉(zhuǎn)變：菌膠團(tuán)態(tài)+游離態(tài)>>“BARMS菌膠團(tuán)”+菌膠團(tuán)+游離態(tài)；高增殖率，短世代期>>低增殖率，長世代期；低菌群數(shù)量>>高菌群數(shù)量；低生化系統(tǒng)多樣性>>高生化系統(tǒng)多樣性。
核心機(jī)理：1.形成不同于傳統(tǒng)菌膠團(tuán)的BARMS菌膠團(tuán)
編輯： 李丹
杭世珺，北京市市政工程設(shè)計研究總院有限公司原副總工程師，北控水務(wù)集團(tuán)顧問總工程師、技術(shù)委員會主任；教授級高工,注冊公用設(shè)備工程師。四十多年來在城市排水工程（排水管網(wǎng)、泵站及污水處理廠等）和城市固廢處理與處置工程的設(shè)計與研究領(lǐng)域積累了豐富的設(shè)計和管理經(jīng)驗。
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