污泥“变废为宝”无害化处理范例——参观世界最大的污泥处理厂威立雅“能源

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污泥处置作为污水处理的“附属物”，越来越受到重视。国家发展和改革委员会与住房和建设部联合发布了《全国城市污水处理和再生利用设施建设“十三五”规划》，明确要求从“重水轻泥”向“泥水并重”转变，强调污泥无害化处理，鼓励能源和资源利用。到2020年底，地级以上城市污泥无害化处置率将达到90%。但是，由于起步晚、设备不足、技术路线不明确等制约因素，我国污泥处置率仍然较低，存在潜在的二次污染危害，部分地区甚至出现非法倾倒。如何扭转“治水不治泥”的局面？法国环境管理巨头威立雅建造的世界上最大的污泥处理厂“能源转换社区”的样本，可能会为该行业提供参考。位于香港新界西北部屯门稔湾，面对清澈的深圳湾，四周绿树鲜花环绕，山背后矗立着一座波浪形建筑。建筑内外不仅没有异味，还有喷泉花园、冷热温泉和孔雀保护区。然而，这是世界上最大的污泥处理厂，威立雅的“能源转换社区”(以下简称“源头区”)。前几天，记者通过实地考察了解到，通过污泥焚烧发电技术，源头地区每天24小时不间断地消化香港11家污水处理厂的污泥。在此期间，它不但不需要外来的水电供应，还可以“化废为宝”，将焚化产生的热能转化为电能，满足4，000个香港家庭的自用需求。同时，每天自给自足的淡水已经达到600立方米。香港每天的污泥量超过1300吨。它伴随着污水处理，并含有有害物质，如病毒微生物，有机物，重金属等。统计显示，香港人每天产生近300万立方米的污水，足以填满1000个奥运标准游泳池。按每立方米污水平均产生0.5公斤污泥计算，香港污水处理每天产生的污泥超过1300吨。据估计，到2030年，污泥量将增加到2000吨。与许多地方一样，香港也面临污泥处置填埋场的问题，这些填埋场不仅占用土地，还会产生二氧化碳、甲烷和其他导致气候变暖的气体。在环境压力下，焚烧发电技术处理污泥的源区应运而生。「这是世界上最大和最先进的污泥处理设施，总投资额为五十亿港元。它集污泥焚烧、海水淡化、污水处理和发电于一体，日污泥处理能力高达2000吨。”威立雅环境服务(香港)有限公司董事长宋松先告诉记者。远离源头的一面墙是新界西堆填区，上面覆盖着一层绿色的大薄膜。目前，香港11个污水处理厂的污泥不再直接倾倒在这里，而是储存在密封的容器中，运到源头进行处理。由于地理位置的优势，约70%的污泥通过海路运输，大大减少了陆路运输造成的污染。潮湿的黑灰色半固态物质被倒入卸货区。污泥开始进入储存、进料、称重等环节。除臭系统去除臭气后，自动污泥被夹在指定的桶槽中进行混合处理。"所有运送污泥的卡车在出厂前都必须经过清洗和干燥."消息人士透露，区项目经理迪永新告诉记者。值得一提的是，包括洗车在内的所有淡水在水源区都是自给自足的。通过海水淡化，每天可以提供600立方米的淡水用于灌溉、公共温泉、饮用水和工业用水迪永新说。污泥焚烧发电可以为4000户家庭提供污泥。预处理后，焚烧是关键环节。狄永新坦言，由于污泥来自香港11家污水处理厂，其含水量和热值不同，在不使用外部水和电的前提下，如何保证整个焚烧过程达标成为一个挑战。“我们采用了先进的流化床焚烧技术。简而言之，就是使用空气体喷射，在焚烧炉中快速混合污泥和砂粒，并为燃烧提供氧气。同时，密切监测污泥的均匀性和温度，并相应调整合适的焚烧温度和含氧量。”迪永新解释说，该炉至少有2秒钟的高温在850摄氏度及以上，高于火山喷发的岩浆浓度，能有效控制二恶英等有机污染物。在现场，记者看到了四座高耸的流化床焚烧炉，每座焚烧炉每天能处理550吨污泥。据报道，每个炉子里安装了690个独立的气体喷嘴，每小时喷射28，000标准立方米的气体。沙粒在气流的作用下悬浮，就像沸水一样，这一过程称为“流态化”。随着流化速度的加快，沙粒的温度越来越高。此时，污泥被注入悬浮的热砂中，砂中的热能通过炉内的强力搅拌和研磨迅速传递给污泥，使氧气和作为燃料的污泥充分混合，加速焚烧。为了减少污染，将同时注入石化、氨等物质，分别吸附酸性污染物和氮氧化物。经过彻底燃烧后，污泥的体积最终减少到处理前的十分之一。在此期间，燃烧产生的热能不会被浪费掉，而是可以通过焚烧炉、涡轮机和冷凝器的配合回收并转化为电能，实现循环利用。据报道，该发电厂的年发电量目前约为14，000千瓦，除供个人使用外，最多可供应4，000个香港家庭。为了实现污水的“零排放”和废气的三路净化，另一个备受关注的问题是燃烧后的清洁工作。目前，源头和区域每天处理1300吨污泥。如何处理由此产生的灰渣、烟气和污水？记者通过模拟演示看到，燃烧后的炉底灰被送到空气体分离器，不同厚度的物质被重力分离。更大更重的颗粒如石头和金属落入收集装置，在处理前被冷却到100-150摄氏度。较细的砂粒被吸回焚烧炉作为砂床材料再次参与焚烧。高达65.5米，相当于10层楼的烟道装置，被“包裹”在行政大楼里，几乎察觉不到，从外面只能看到白色的水蒸气。在此之前，废气已经通过了三个主要的净化程序，以达到排放标准。也就是说，较大的悬浮颗粒通过快速旋转被分离，然后污染物被中和并去除，最后剩余的颗粒被配备有936个过滤袋的集尘器过滤。在污水处理方面，源区现已实现“零排放”。“我们有自己的污水处理厂。通过生物处理，细菌被用来吞噬污水中的有机污染物。过滤器收集的固体颗粒可以作为燃料返回到熔炉中；活性炭可以消除其他有害杂质。”工作人员王天河举例说明，处理后的污水用于灌溉、冲洗和清洁，实现了“零排放”。“与其说它是一个污泥处理厂，不如说它是一个‘变废为宝’的设施，一个将能源管理、供水和废物处理相结合的成功探索。”宋松先告诉记者，自去年5月对外开放以来，袁区已经接待了近10万游客，“变废为宝”的理念正在广泛传播。对此，威立雅集团亚太区总裁加缪也透露，他打算参与竞标更多中国污泥处理项目。