一、技術及工程應用
城鎮(zhèn)污水處理廠污泥的妥善處置幾乎已成為中國每個城市所面臨的難題,一些大城市已經(jīng)出現(xiàn)了“污泥圍城”的嚴重局面。本技術和成套設備是由裕川環(huán)境公司主導、由多名海內(nèi)外博士專家和天津大學共同研發(fā)的綜合性新技術,既是污泥無害化、減量化和穩(wěn)定化技術,同時也是污泥微生物蛋白這一新型資源的提取和利用技術。
技術原理:該技術以城鎮(zhèn)污水處理廠和工業(yè)廢水處理設施產(chǎn)生的活性污泥為處理對象,通過理化作用對微生物進行水解破壁處理,經(jīng)固液分離后得到含蛋白液體和污泥殘渣。污泥殘渣因病原菌破壁失活而無害化、因水分的分離而減量2/3,因蛋白等的分離實現(xiàn)有機物消減50%以上,最終可作為覆土、綠化土、土壤改良劑和建筑材料被利用。分離出的含蛋白液體可作為污水處理廠的碳源、蛋白發(fā)泡劑和有機肥等利用。
技術特點和優(yōu)勢:和其他污泥處理處置技術相比,具有以下特點:
1)工藝獨到、流程簡潔:污泥水解溫度顯著低于其他水解技術,節(jié)約能耗;水解后的污泥可直接進行固液分離,無須后續(xù)處理(如厭氧發(fā)酵)即可實現(xiàn)無害化、減量化和穩(wěn)定化。
2)處理時間短、占地。簡闻勰嗵幚砗臅r4小時,占地省。100噸/日污泥處理設施占地約1000平方米,可設置在已建成污水處理廠內(nèi),避免污泥外運處置產(chǎn)生的二次污染問題,對中國污水處理廠已大量建成而配套污泥處理設施缺失的現(xiàn)狀具有重要意義。
3)投資和運行成本低:100噸/日污泥處理成套設備(對應10-15萬噸/日污水處理廠)的投資費用在2000-3000萬元之間。污泥無害化、減量化和穩(wěn)定化處理的運行成本在100-150元之間(天津地區(qū)、不考慮資源化產(chǎn)品收益)。
4)應用模式靈活:實際應用中可因地制宜采用不同的技術組合,既可單純利用污泥水解破壁技術進行污泥無害化、減量化和穩(wěn)定化處理,也可和微生物蛋白等資源化產(chǎn)品的制造相結(jié)合。
5)工藝安全環(huán)保:污泥的儲存、水解破壁、蛋白液濃縮調(diào)配等均在封閉的反應釜中進行,逸散氣體通過管道收集處理。
6)資源化產(chǎn)品附加值高:利用污泥微生物蛋白的良好發(fā)泡性能和穩(wěn)泡性能,可生產(chǎn)制造蛋白泡沫滅火劑、泡沫混凝土發(fā)泡劑;利用其富含氨基酸的營養(yǎng)性,可加工制造有機肥。
目前相關技術已申請7項發(fā)明和2項實用新型專利,其中2項發(fā)明和2項實用新型專利已獲批。中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會評議該技術“最大程度地實現(xiàn)了污泥資源化利用,同時減量化明顯、無害化程度高,技術總體上達到國際領先水平,已具備了大規(guī)模推廣應用條件”,并推薦入選《2012年國家重點環(huán)境保護實用技術名錄》。成套設備也獲得國家科技部、環(huán)保部、商業(yè)部和質(zhì)量監(jiān)督總局聯(lián)合頒發(fā)的《國家重點新產(chǎn)品》證書。
工程實例:工程應用對技術的可行性和工藝設備的穩(wěn)定性進行了有效驗證。1)30噸/日污泥資源化處置項目:位于天津塘沽海洋高新區(qū),設施自2010年10月開始運行,直至2012年10月新建大型污泥處理設施投入運行。該設施成功處理了來自天津開發(fā)區(qū)泰達威立雅污水廠、臨港勝科污水廠、塘沽環(huán)科水務新河污水廠的污泥。
2)300噸/日污泥資源化處置項目:位于濱海新區(qū)北塘,一期工程(150噸/日)在2012年10 月投產(chǎn)運行。該項目獲國家發(fā)改委2009年“資源節(jié)約與環(huán)境保護項目”1000萬元資金支持,是天津市最具規(guī)模的污泥處理及資源化設施。全部建成后,可滿足濱海新區(qū)80%以上的污泥處理需求。目前處理來自塘沽、臨港和空港的污水處理廠污泥。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關技術文檔。
社會和環(huán)境意義:該技術另辟蹊徑,解決污泥處理難題的同時,對新型資源—污泥微生物蛋白進行高附加值利用。采用該技術每處理10萬噸污泥(300噸污泥/日),相對于填埋處置可節(jié)約土地150畝,節(jié)約污泥運送耗油40000升(距填埋場20公里計);相對于干化焚燒,可節(jié)約燃煤7000噸,直接減排二氧化硫24噸、二氧化碳14000噸。(來源:天津市裕川環(huán)境科技有限公司)