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治污专家

探访全球最大污泥处理厂:污泥“转废为能”的无害化处理样本

2017年10月20日作者:朱妍来源:人民网

  作为污水处理的“附属物”,污泥处置越来越受到重视。国家发改委、住建部联合印发的《“十三五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》明确要求,从“重水轻泥”向“泥水并重”转变,重视污泥无害化处理,鼓励采用能源化、资源化利用。到2020年底,地级及以上城市污泥无害化处置率达到90%。

 

  威立雅/供图

  然而,受起步较晚、装备不足、技术路线不明等制约,我国的污泥处置率目前仍然较低,且存在二次污染隐患,部分地区甚至出现违法倾倒现象。如何扭转“治水未治泥”的局面?由法国环境管理巨头威立雅打造、一座名为“能源转换社区”的全球最大污泥处理厂样本,或许可以为业内提供参考。

  坐落于香港新界西北部的屯门稔湾,面对着清澈的深圳湾,四周布满绿树繁花,一座波浪型建筑背山而立。建筑内外,不仅闻不到任何异味,还设置有喷泉花园、冷热水疗池及孔雀保护区。然而,这里却是全球最大的污泥处理厂——威立雅“能源转换社区”(以下简称“源˙区”)。

  日前,本报记者实地探访获悉,通过污泥焚化发电技术,源˙区24小时不间断消化着香港11间污水处理厂的污泥。期间,不仅无需外界水电供应,还可“转废为能”将焚烧产生的热能转化为电能,满足自用并供应4000个香港家庭。同时,每天自给自足的淡水已达到600立方米。

  香港污泥数量

  每日超1300吨

  污泥,伴随污水处理而生,含病毒微生物、有机物、重金属等有害物质。

  统计显示,香港人每天制造污水近300万立方米,足以填满1000个奥运标准泳池。按每处理1立方米污水,平均产生0.5公斤污泥来计算,全港每日因污水处理带来的污泥超过1300吨。预计到2030年,污泥数量还将增至2000吨。与多地类似,香港也曾面临污泥弃置堆填区的困扰,不仅占用土地,还会产生导致气候变暖的二氧化碳、甲烷等气体。环境压力下,采用焚化发电技术处理污泥的源˙区应运而生。

  “这是全球最具规模、最为先进的污泥处理设施,总投资达50亿港币,集污泥焚化、海水淡化、污水处理及发电等功能为一体,日处理污泥量最高可达2000吨。”威立雅环境服务(香港)有限公司董事会主席宋颂贤告诉记者。

  与源˙区一墙之隔,便是盖着大片绿色膜布的新界西堆填区。如今,香港11间污水处理厂的污泥不再直接倾倒于此,而是被存放在密封货柜内运至源˙区处理。借助区位优势,约7成污泥是经海路运输,大大减轻了陆运带来的污染。

  一箱箱潮湿的黑灰色半固体物质倾倒至卸货区,污泥开始进入贮存、进料、称重等环节,通过除臭系统祛除异味后,由自动化污泥夹放入指定斗槽,进行混合处理。“所有运输污泥的货车,须经过冲洗吹干才可出厂。”源˙区项目经理狄永信告诉记者。

  值得一提的是,包括洗车在内的所有淡水均由源˙区自给自足。“通过海水淡化,每日可提供600立方米淡水,供应灌溉、公众水疗、饮用及工业用水等。”狄永信称。

  可供应4000个家庭

  污泥预处理后,便到了关键环节——焚烧。狄永信坦言,由于污泥来自全港11个污水处理厂,含水量、热值各不相同,且以不使用外界水电为前提,如何确保焚烧全过程达标,成为挑战。

  “我们采用了先进的流化床焚烧技术。简单来说,就是利用空气喷射,让污泥与焚化炉内的砂粒快速混合,并提供氧气助燃。同时,密切监察污泥的均匀度及温度,据此调节适当的焚烧温度和氧气量。”狄永信解释称,炉内至少有2秒达到850摄氏度及以上高温,比火山爆发的岩浆浓度还高,可有效控制二噁英等有机污染物。

  现场,记者见到了4座高耸的流化床焚化炉,每座每天最高可处理污泥550吨。据介绍,每座炉内均设有690个独立空气喷嘴,每小时喷射2.8万标准立方米气流。砂粒在气流作用下悬浮起来,就像沸水一样,该过程即为“流化”。

  随着流化加速,砂粒温度也越来越高。此时,污泥被注入悬浮的热砂,通过在炉内强烈翻腾、研磨,把砂中热能快速传递给污泥,使氧气与用作燃料的污泥完全混合,加速焚烧。为减少污染,同时还将注入石化、氨水等物质,分别吸附酸性污染物、氧化氮等。待彻底燃烧,污泥体积最终减至处理前的十分之一。

  在此期间,燃烧产生的热能不会被浪费,反而可通过焚化炉、涡轮机及冷凝器的相互配合,将其回收转化为电能,实现循环使用。据悉,源˙区的年发电量现约达1.4万千瓦,除满足全部自用外,还将输至外网,最多供应4000个香港家庭使用。

  实现污水“零排放”

  废气三道净化

  另一备受关注的问题是燃烧后的清洁工作。目前,源˙区日处理污泥多达1300吨,由此产生的灰渣、烟气、污水等如何处理?

  记者通过模拟演示看到,燃烧后的炉底灰渣被送进空气分离器,利用地心引力作用将其中粗细不同的物质分开。石头、金属等较大较重的粒子掉入收集装置,冷却至100-150摄氏度后再处理。较细砂粒吸回焚化炉,用作砂床物料再次参与焚化。

  高达65.5米、相当于10层楼的烟道装置,被“包裹”在行政大楼中,几乎不被察觉,从外部只能看到白色的水蒸汽飘出。而此前,废气已通过3道主要净化程序达到排放标准。即先快速旋转分离出较大的悬浮粒子,再将污染物中和、清除,最后用装有936个过滤袋的集尘器滤掉剩余微粒。

  在污水处理方面,源˙区现已实现“零排放”。“我们设有自己的污水处理厂。通过生物处理,使用细菌吃掉污水中的有机污染物;用过滤器收集的固体颗粒,可回炉作为燃料;活性炭可消除其他有害杂质。”工作人员王天河举例称,处理后的污水用作灌溉、冲厕及清洁等,真正达到“零排放”。

  “与其说是污泥处理厂,不如将其看成一座‘转废为能’的设施,能源管理、水务及废弃物处理相结合的成功探索。”宋颂贤告诉记者,自去年5月面向公众开放以来,源˙区已迎接近10万名参观者,“转废为能”理念正在广泛传播。对此,威立雅集团亚太区总裁卡迈斯也透露,下一步有意参与中国更多的污泥处理项目竞标。


编辑:治废专家03

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