本書(shū)旨在介紹并推廣先進(jìn)的污泥干化焚燒技術(shù),通過(guò)展示國(guó)內(nèi)外成功運(yùn)行的項(xiàng)目情況,介紹了污泥干化焚燒技術(shù)的一些創(chuàng)新發(fā)展,包括污泥噴霧干化焚燒、后混式污泥干化焚燒、鼓泡床污泥焚燒、污泥熱解炭化等。本書(shū)以案例介紹的方式,旨在解開(kāi)行業(yè)對(duì)污泥干化焚燒高耗能、高碳排放、產(chǎn)生大量二英等誤解,促進(jìn)專(zhuān)業(yè)人員正確認(rèn)識(shí)污泥焚燒技術(shù),以推動(dòng)該技術(shù)在我國(guó)的創(chuàng)新應(yīng)用,進(jìn)一步提高我國(guó)污泥處理處置的清潔化和高效發(fā)展。
1.本書(shū)匯集了國(guó)內(nèi)外成功運(yùn)行的污泥干化焚燒項(xiàng)目,反映了我國(guó)在污泥干化焚燒技術(shù)方面的探索和發(fā)展,包括污泥噴霧干化、后混式污泥干化、鼓泡床污泥焚燒、污泥熱解碳化等,通過(guò)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)的一手高清資料,向讀者展示了污泥干化焚燒的高效性與環(huán)保性。符合我國(guó)“降碳、減污、擴(kuò)綠、增長(zhǎng)”的要求。2.本書(shū)收錄的項(xiàng)目均由行業(yè)內(nèi)優(yōu)秀的環(huán)保企業(yè)提供,具有很強(qiáng)的參考價(jià)值,有助于消除人們對(duì)該技術(shù)的誤解,進(jìn)一步推動(dòng)污泥干化焚燒技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用,提高我國(guó)整體污泥處理處置水平。
截至2020 年年底,我國(guó)建成城鎮(zhèn)污水處理廠5765座,處理量達(dá)2.315億立方米/天,處理規(guī)模位居世界第一。然而,作為環(huán)境保護(hù)事業(yè)的重要組成部分,污水和污泥處理的現(xiàn)狀距離實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展理念要求仍有很大差距。目前我國(guó)大多污水處理廠仍采用耗能的方式同時(shí)處理污水和穩(wěn)定污泥,造成污水廠能耗居高不下。另一方面,污水中含有大量有機(jī)質(zhì),具有能源潛力,因污泥采用不合理的處理方式,白白浪費(fèi)。行業(yè)主管部門(mén)和城市政府在污泥處理上“重管制、輕引導(dǎo)”,缺乏有效的最終處置渠道,導(dǎo)致相當(dāng)多的污水廠內(nèi)的污泥大量累積,處于崩潰的邊緣,成為嚴(yán)重的環(huán)境隱患。
2021 年9 月,我受邀參加全國(guó)政協(xié)雙周座談會(huì),并以《以城市污泥處理處置為抓手,加速實(shí)現(xiàn)污水處理行業(yè)雙碳目標(biāo)》為題發(fā)言。其中,提到當(dāng)時(shí)全國(guó)污泥處理處置的狀況,我用了一個(gè)詞:上天無(wú)路、入地?zé)o門(mén)!吧咸臁笔侵阜贌囊粭l主要的技術(shù)路線(xiàn)。干化焚燒可以有效實(shí)現(xiàn)污泥的減量化和徹底無(wú)害化,卻像垃圾焚燒技術(shù)一樣被“妖魔化”,使得環(huán)保主管部門(mén)“畏之如虎”。同時(shí),由于我國(guó)大部分地區(qū)控制霧霾壓力較大,“一刀切”地禁煤禁焚燒,使得污泥“上天無(wú)路”。即使上了焚燒項(xiàng)目,也要求采用天然氣,大大增加了處理成本。
近年來(lái),我國(guó)不乏反對(duì)污泥干化焚燒的聲音,很多人對(duì)污泥焚燒技術(shù)路線(xiàn)及技術(shù)本身存在誤讀,歸納起來(lái)主要有以下幾點(diǎn):第一,錯(cuò)誤觀點(diǎn)沒(méi)有進(jìn)行充分的比較就武斷地認(rèn)為干化焚燒是一種高能耗工藝;第二,主觀認(rèn)為干化焚燒是一種高碳排放工藝,不了解污泥是碳中性的這一基本概念;第三,認(rèn)為污泥干化焚燒與垃圾一樣,會(huì)產(chǎn)生二英問(wèn)題,事實(shí)上,污泥的成分決定其與垃圾不一樣,不可能產(chǎn)生大量的二英。所以,有益的學(xué)術(shù)之爭(zhēng)固然是好,但是我國(guó)在污泥技術(shù)路線(xiàn)的學(xué)術(shù)爭(zhēng)論卻導(dǎo)致政府無(wú)所適從。如果不同學(xué)術(shù)觀點(diǎn)的爭(zhēng)論影響了政府工作部署和政策決策,說(shuō)明學(xué)術(shù)定位和政府職能出現(xiàn)了嚴(yán)重的錯(cuò)配。所以,這種爭(zhēng)論是無(wú)益的,甚至是有害的,只是拖延了污泥處理處置的步伐,導(dǎo)致目前國(guó)內(nèi)大部分的污泥沒(méi)有得到很好的處置。
所以,國(guó)家“十四五”規(guī)劃綱要中明確提出“推廣污泥集中焚燒無(wú)害化處理”。《“十四五”城鎮(zhèn)污水處理及資源化利用發(fā)展規(guī)劃》提出對(duì)于污泥處理處置,要求“城市和縣城污泥無(wú)害化、資源化利用水平進(jìn)一步提升,城市污泥無(wú)害化處置率達(dá)到90%以上”。
自2009年以來(lái),我國(guó)生態(tài)環(huán)境保護(hù)部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部以及科技部等頒布了《污泥處理處置及污染防治技術(shù)政策》、《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置污染防治最佳可行技術(shù)指南》以及《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置技術(shù)規(guī)范》等多項(xiàng)與污泥處理處置相關(guān)的政策、規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)。這些文件明確了污泥干化焚燒技術(shù)在我國(guó)的定位及應(yīng)用條件。
在國(guó)際上,無(wú)論是歐洲、美國(guó)、日本,污泥干化焚燒都是主流性工藝或主導(dǎo)工藝之一。我國(guó)由于技術(shù)界的誤導(dǎo),導(dǎo)致公眾對(duì)污泥干化焚燒有很大誤解。最近,歐洲由于要從焚燒灰中回收磷,把協(xié)同焚燒基本取締了,走單一焚燒的技術(shù)路線(xiàn)(本書(shū)的第六章報(bào)道了德國(guó)這一案例)。相信幾年后等我們想回收磷的時(shí)候,一定也會(huì)回到國(guó)際技術(shù)路線(xiàn)上來(lái),走單獨(dú)焚燒的技術(shù)路線(xiàn)。因?yàn)橐厥樟,焚燒可能是最?jīng)濟(jì)的方式。
最后,我想說(shuō)污泥處理處置的障礙不僅僅來(lái)源于技術(shù)、政策,更多是業(yè)界同人自身存在的障礙,所謂“破山中賊易,破心中賊難”。污泥處理處置問(wèn)題在我國(guó)一直沒(méi)有得到解決,在某種程度上是業(yè)界專(zhuān)家自己造成的苦果。堆肥專(zhuān)家除了說(shuō)堆肥的好處,還要說(shuō)焚燒會(huì)造成二英排放,厭氧的專(zhuān)家除了說(shuō)沼氣的好處,還要吐槽堆肥的缺點(diǎn)。大家不是想著把蛋糕做大,而僅僅局限于自己的一片小天地,導(dǎo)致了目前污泥處理處置的窘境。
過(guò)度的專(zhuān)業(yè)執(zhí)念、技術(shù)之爭(zhēng)等爭(zhēng)論無(wú)益于事業(yè)的發(fā)展。鄧小平同志的“不爭(zhēng)論,是為了爭(zhēng)取時(shí)間干。一爭(zhēng)論就復(fù)雜了,把時(shí)間都爭(zhēng)掉了,什么也干不成”,可能是目前最好的指導(dǎo)方法。
本畫(huà)冊(cè)由清華大學(xué)王凱軍教授主導(dǎo)策劃,并由李天增、常風(fēng)民、劉秋琳共同撰寫(xiě),在同方環(huán)境股份有限公司、北京京城環(huán)保股份有限公司、浙江環(huán)興機(jī)械有限公司等多家單位的支持下共同完成。其中,第一章“先進(jìn)的污泥干化焚燒技術(shù)”集合了目前國(guó)內(nèi)做得比較好的五個(gè)污泥干化焚燒技術(shù)案例,孟加拉達(dá)舍爾甘地污泥焚燒廠由清控環(huán)境(北京)有限公司總裁陳兆林提供素材支持;綠色化設(shè)計(jì)的安吉噴霧式污泥焚燒廠由浙江環(huán)興機(jī)械有限公司董事長(zhǎng)俞其林等提供素材支持;成都市第一城市污水污泥處理廠污泥干化焚燒項(xiàng)目由同方環(huán)境股份有限公司總經(jīng)理湯樂(lè)萍、郭涵提供素材支持;上海竹園污泥干化焚燒項(xiàng)目由北京京城環(huán)保股份有限公司董事長(zhǎng)趙傳軍、陶冶等提供素材支持;桐鄉(xiāng)市污泥及工業(yè)固體廢棄物資源綜合利用項(xiàng)目由清控環(huán)境(北京)有限公司副總裁韓志偉提供素材支持。
第二章“跨界創(chuàng)新的污泥噴霧干化焚燒技術(shù)”由浙江環(huán)興機(jī)械有限公司提供素材支持;第三章“多種形式的后混式污泥干化焚燒技術(shù)”由北京京城環(huán)保股份有限公司董事長(zhǎng)趙傳軍、武志飛、陶冶等提供素材支持;第四章“鼓泡床污泥焚燒技術(shù)”由同方環(huán)境股份有限公司副總經(jīng)理邵小珍、郭涵、肖海濤、李思晗、馮科等提供素材支持;第五章“面向未來(lái)的污泥熱解技術(shù)”由清華大學(xué)王凱軍課題組和青島藍(lán)博環(huán)境科技有限公司董事長(zhǎng)譚蕾等提供素材;第六章“他山之石:國(guó)外先進(jìn)的污泥焚燒技術(shù)”選取了上海浦東污泥干化焚燒項(xiàng)目、 EEW黑爾姆施塔特污泥單焚燒工廠、香港 T·PARK 污泥焚燒廠3個(gè)項(xiàng)目,分別由蘇伊士中國(guó)污泥業(yè)務(wù)總監(jiān)岳寶、北京控股集團(tuán)有限公司(后簡(jiǎn)稱(chēng)“北控集團(tuán)”)副總經(jīng)理姜新浩、于文飛、肖佳豪及威立雅公司等提供素材支持。
衷心希望本畫(huà)冊(cè)在碳中和背景下,可以有效推動(dòng)污泥干化焚燒技術(shù)發(fā)展,破解國(guó)人對(duì)污泥干化焚燒工藝技術(shù)的誤解,助力污泥處理處置技術(shù)創(chuàng)新,協(xié)同推進(jìn)國(guó)家“降碳、減污、擴(kuò)綠、增長(zhǎng)”和綠色低碳發(fā)展。
王凱軍,清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院副院長(zhǎng),教授。1994年畢業(yè)于荷蘭瓦赫寧根農(nóng)業(yè)大學(xué)并獲博士學(xué)位,師從厭氧專(zhuān)家 Lettinga 教授。現(xiàn)任國(guó)家環(huán)保部科學(xué)技術(shù)委員會(huì)委員、國(guó)家“水專(zhuān)項(xiàng)”總體組專(zhuān)家組成員、中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)水污染委員會(huì)主任委員和中國(guó)沼氣協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng)等職。長(zhǎng)期以來(lái),從事城市污水和工業(yè)廢水處理技術(shù)開(kāi)發(fā)、設(shè)備產(chǎn)業(yè)化和工程推廣等工作并取得了一系列重要成果。近年來(lái),重點(diǎn)關(guān)注國(guó)家環(huán)境技術(shù)管理體系的建設(shè),并在污染排放標(biāo)準(zhǔn)、BAT指南、技術(shù)政策等方面為國(guó)家技術(shù)管理體系提供重要技術(shù)支持。
第一章 先進(jìn)的污泥干化焚燒技術(shù)
引言 3
孟加拉達(dá)舍爾甘地污泥焚燒廠 5
綠色化設(shè)計(jì)的安吉噴霧式污泥焚燒廠 19
成都市第一城市污水污泥處理廠污泥干化焚燒項(xiàng)目 32
上海竹園污泥干化焚燒項(xiàng)目 47
桐鄉(xiāng)市污泥及工業(yè)固體廢棄物資源綜合利用項(xiàng)目 61
第二章 跨界創(chuàng)新的污泥噴霧干化焚燒技術(shù)
引言 77
蕭山錢(qián)江污泥噴霧干化焚燒廠 81
蚌埠污泥噴霧干化焚燒廠 91
紹興污泥噴霧干化焚燒處理廠 101
第三章 多種形式的后混式污泥干化焚燒技術(shù)
引言 111
上海石洞口污水處理廠 112
污泥處理完善(新建)工程及二期項(xiàng)目上海青浦區(qū)污泥干化焚燒項(xiàng)目 122
舟山污泥干化焚燒項(xiàng)目 128
開(kāi)封市污泥和餐廚廢棄物綜合利用項(xiàng)目污泥干化焚燒段 135
第四章 鼓泡床污泥焚燒技術(shù)
引言 143
南京市污泥處置中心污泥干化焚燒項(xiàng)目 145
鹽城市市區(qū)污泥集中處置污泥干化焚燒項(xiàng)目 157
焦作隆豐皮草企業(yè)有限公司固體廢物資源利用項(xiàng)目 165
第五章 面向未來(lái)的污泥熱解技術(shù)
引言 175
熱解炭化資源處理技術(shù)研究 176
青島即墨區(qū)污泥處置中心項(xiàng)目 188
第六章 他山之石:國(guó)外先進(jìn)的污泥焚燒技術(shù)
引言 201
香港 T·PARK 污泥焚燒廠 202
上海浦東污泥干化焚燒項(xiàng)目 216
黑爾姆施塔特污泥單獨(dú)焚燒工廠示范案例 231