污泥干化处理方式仍居首位 6种创新型污泥处理技术解析

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介绍:根据项目数据统计，e20研究所发现，机械脱水、热干燥、好氧发酵、厌氧消化和干法焚烧目前所占比例相对较高。在我国328个污泥无害化处理处置项目中，干化处理的比例仍居污泥无害化处理项目之首。

随着国家对“绿色、循环、低碳”技术路线的重视，厌氧消化、好氧发酵、干燥将用于建筑材料利用或与生活垃圾协调处理和综合利用，水泥厂和燃煤电厂将得到发展。

此外，虽然没有明确的政策支持，技术和项目也没有大规模开展，但值得后期关注。

污泥干化处理仍居首位

根据项目数据统计，e20研究所发现，机械脱水、热干燥、好氧发酵、厌氧消化和干法焚烧目前所占比例较高。根据我国328个污泥无害化处理处置项目的数据统计，目前污泥无害化处理项目中干燥处理的比例仍居首位，机械深度脱水的比例高于能量干燥处理。原因是，一方面，在政策的指导下，大多数污泥脱水干燥项目采用机械脱水和填埋的处置路线，另一方面，大多数污水处理厂bot价格中的污泥处理和处置费用是根据填埋计算的，考虑了成本效益最大化和深度脱水。数据图表下方:

图1污泥处理流程比例(2016年3月数据测量)

资料来源:e20研究所

众所周知，我国50%以上的填埋场已经超负荷，随着满负荷填埋场数量的增加，污泥填埋的处置方式将被堵塞。在生态循环的背景下，资源利用之路将逐渐被业界所重视。在干燥方面，能量干燥的产品含水量低，不仅可用于填埋，还可用于土地利用，如森林覆盖和土地荒漠化，从而达到后端污泥循环利用的目的。在未来的新项目中，机械脱水项目的比重将会下降。

图2污泥干化工艺各路线比例(2016年3月数据测量)

资料来源:e20研究所

六项新技术分析

微生物水解提取干蛋白

水解破壁后，细胞内蛋白质和水被释放出来，经固液分离后，可得到含水率为35-45%(减少70%以上)、有机物减少40-50%的污泥残渣和可循环利用的含蛋白液体。目前，天津玉川环境在这方面已经取得了一些成绩。

图3微生物蛋白提取流程图

污泥水解后，含蛋白液体浓缩后可用作蛋白发泡剂和有机肥，污泥残渣可用作覆土、绿化土壤、土壤改良剂和建筑材料。

图4微生物蛋白提取后处理路线

值得注意的是，蛋白质提取过程确保重金属不会进入蛋白质，而蛋白质可以用于工业产品和农业，但所有这些都必须由企业自己完成。目前，玉川环境下的污泥蛋白提取工艺已经成功应用，预计后期通过产业链中企业间的有机协调，蛋白将进入农业的后端产业链。

水热水解+厌氧消化

水热预处理技术是一种固体含量为15%~20%的脱水污泥厌氧消化技术。具体来说，该工艺是以高固含量(固含量15%~20%)的脱水污泥为对象，通过高温高压热水解预处理的厌氧消化技术。该工艺采用高温(155℃~170℃)和高压(6巴)对污泥进行热水解和闪蒸处理，使污泥中的胞外聚合物和大分子有机物水解，污泥中微生物的细胞壁破裂，提高了物料的生物降解性，改善了物料的流动性，提高了污泥厌氧消化池的容积利用率， 厌氧消化过程中有机物的降解率和产气率都有所提高，同时，通过高温高压预处理可以提高污泥的卫生性能和生物气。该工艺已在欧洲国家的大型工程中得到应用。

与传统消化相比，该工艺具有以下特点:(1)有机物转化率高；(2)提高无害化水平，彻底杀灭致病菌，泥饼达到甲级；(3)稍高的ph值可以降低沼气中h2s和co2的浓度，增加ch4的含量。(4)减少污泥体积，提高污泥稳定性。

太阳能低温复合膜的干燥

以太阳能为能源，将含水率为80% ~ 85%的脱水污泥均匀分布在密封的太阳能膜箱中。膜盒的上表面为高透光率的太阳能低温复合疏水膜。在阳光照射下，膜盒内的温度上升，与外界形成一定的温差。污泥吸收热能后，水蒸发了。水雾在低温复合疏水膜表面凝结成液态水，流向集水管。蒸馏水可重复使用或直接排放，得到含水率低于8%的干污泥。

在干燥过程中，污泥物料中水分的蒸发和冷凝不消耗电能，实现了节能环保。污泥处理后的干渣含水量低，可直接用于制造活性炭，其性价比高于普通活性炭。此外，针对一般污泥中含有的寄生虫卵的无害化处理问题，该工艺采用复合膜技术，不添加任何辅助化学品，使得在密封的膜箱空室内，通过阳光和紫外线可以有效地处理病原微生物等病原物质。金山环保利用该技术在宜兴建立了一个100吨/日的污泥处理处置项目，该项目运行稳定。

超临界水氧化

超临界水氧化技术的工艺流程如下:在超临界水氧化系统中，污泥首先经过预处理，制成浆液，并将其浓度调整到设计值，然后通过高效预热系统与高温反应的物料进行热交换，达到反应温度后进入超临界反应装置。在超临界水状态下，物料与氧气充分接触，物料中的有机物与氧气在短时间内完成氧化反应。反应后的产物作为热源为冷料换热，多余的热量可以通过蒸汽回收，换热后的产物通过分离系统分离，实现气液固三相分离。

超临界水氧化技术的原理是水的临界点温度为374.3℃，压力为22.05mpa，如果水的温度和压力升高到临界点以上，称为超临界水。它的密度、粘度、电导率和介电常数等基本性质与普通水有很大不同，表现出与非极性有机化合物相似的性质。因此，超临界水可以与非极性物质(如碳氢化合物)和其他有机物质完全混溶，并且超临界水也可以与气体(如空气体、氧气、氮气和二氧化碳)完全混溶，而无机物(尤其是盐)在超临界水中具有低电离常数和溶解度。目前，新奥环保已将该技术应用于廊坊市污泥处理处置企业自建示范工程。

热解气化

污泥热解气化技术是以污泥热解气化为污泥处置核心技术，依靠干燥、造粒、尾气处理和废渣利用的系统工程。该技术的工艺流程如下:将污泥和处理后的污泥低温干燥，去除污泥表面的附着水和所含水分。干燥后，污泥在热解和气化前造粒，制成棒状或片状均匀颗粒。干燥废气进入气化系统，颗粒污泥热解气化。污泥中的有机物被气化成可燃气体，无机物以残渣的形式排出。可燃气体燃烧处理可以利用能量，同时将有害物质转化为烟气，并向发动机或燃气轮机提供清洁的热解气体；热解后的固体残渣性能稳定，能抵抗强酸腐蚀，而重金属固化后难以析出。由于容易受潮，出渣装置应配备防堵措施。

图5污泥热解气化工艺路线图

热解气化技术已经应用于生活垃圾处理领域，被称为“第三代垃圾处理技术”。目前，桑德集团、神源环保(神武集团)等一批企业已经进入垃圾热解气化领域。与生活垃圾相比，污泥的热值相对较低，从成本经济的角度出发，阻碍了后端资源和能源的处理方式。污泥热解气化技术的发展还有待观察。

蚯蚓堆肥

蚯蚓堆肥技术是在污泥堆肥的基础上引入蚯蚓。蚯蚓利用合适的营养物质作为食物来源，最后以蚯蚓粪便的形式排出。其利用原理主要包括蚯蚓分泌物的化学作用、肠道微生物的生化作用、研磨和消化等物理作用。

该技术利用蚯蚓特殊的生态功能和微生物的协同作用，可以加速有机物的分解，并对有害物质进行适当的处理。主要影响因素有蚯蚓种类、温度、碳氮比、物料含水量、调理剂等。

图6蚯蚓堆肥技术流程图

本摘要摘自e20研究所4月发布的年度品牌报告《中国污泥处理处置市场分析报告(2016年版)》。如需了解详情或购买报告，请联系:88480353荆元元

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特别报道:百万污泥市场，说我爱你不容易

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