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污泥干化焚烧的前景在哪里?

时间:2023-05-15 09:10

来源:奔跑的环保人

作者:开花的雨

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污泥干化焚烧的热度,这两年明显提升了一个档次,从行业会议中就能看出来。很多相关的污泥会议都是围绕焚烧展开激烈讨论。本文作者结合各渠道积累的信息,给大家做了简单的梳理。

2022年政策变化

2022年,环境类政策整体延续了2021年的总体基调,围绕“减污”、“降碳”、“绿色发展”三个主题在各个重点区域、重点领域、重点行业逐步深化,出台了更多“行动方案”、“实施计划”类文件。可以说从以往的“画饼阶段”,进入了“烙饼阶段”。比如2021年的《国务院关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》,2021年的《环保装备制造业高质量发展行动计划(2022-2025年)》,2021年的《“十四五”节能减排综合工作方案》。

而进入2022年,全年最为重要的污泥政策则是《污泥无害化处理和资源化利用实施方案》。

回顾中央和地方政府的政策,基本上呈现了二个特点:

1、国家政策鼓励推动焚烧2022年2月,四部委联合发布《关于加快推进城镇环境基础设施建设的指导意见》。

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发挥环境基础设施协同处置功能,打破跨领域协同处置机制障碍,重点推动市政污泥处置与垃圾焚烧、渗滤液与污水处理、焚烧炉渣与固体废物综合利用、焚烧飞灰与危险废物处置、危险废物与医疗废物处置等有效衔接,提升协同处置效果。

推动生活垃圾焚烧设施掺烧市政污泥、沼渣、浓缩液等废弃物,实现焚烧处理能力共用共享。

2022年9月,国家发展改革委、住房城乡建设部、生态环境部联合印发《污泥无害化处理和资源化利用实施方案》。

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里面提到几种主要措施:积极推广土地利用、合理减压污泥填埋规模、有序推进污泥单独焚烧或协同焚烧、推广能量和物质回收利用。

仔细分析污泥处理及处置的各种手段,结合污泥中能量和资源回收的手段,可以简单分类一下:

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笔者认为,结合我们自己的实际情况,很多大城市能行得通的方向,首先还是要瞄准减量化,在减量化的基础上再考虑资源化利用。而干化焚烧类恰好是减量化最为彻底的方式,其他各种处置均无法提供稳定持续的污泥解决路径。

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《污泥无害化处理和资源化利用实施方案》中关于污泥焚烧的内容有下面一些表述:

有序推进污泥焚烧处理。污泥集中焚烧处理适用于污泥产生量大、土地资源紧缺、人口聚集程度高、经济条件好的城市,资源化利用。

鼓励在具备以上条件的地区建设污泥集中焚烧设施,同时有效利用垃圾焚烧厂、火力发电厂等协同焚烧处理,焚烧灰渣可作为建筑材料回收,推动污泥资源化利用。

统筹布局,鼓励大中型城市适度超前建设规模化污泥集中处理设施,鼓励县城与建制镇污泥处理设施共建共享,统筹城市有机废弃物的综合协同处理,推动污泥处理设施与其他城镇环境基础设施融合共生,促进集约高效处理。

2、地方积极推进干化焚烧

湖南、深圳、济南等发布文件,支持干化焚烧。

01  2022年1月  广西 

2022年1月,《广西生态环境保护“十四五”规划》,规范生活污泥处置管理,推广污泥集中焚烧无害化处理和资源化利用,鼓励达标污泥还田利用。

02  2022年5月  湖南 

2022年5月19日,湖南省发改委发布《湖南省“十四五”长江经济带城镇污水垃圾处理实施方案》,鼓励将垃圾焚烧厂、燃煤电厂等作为污泥协同处理处置设施,探索污泥和厨余垃圾共建处理设施的方式,强化污泥无害化、资源化配套处置能力,提升城市典型废弃物的综合处置水平。

03  2022年6月  陕西 

2022年6月,陕西14部门联合发布《陕西省黄河流域生态环境保护规划》,推广污泥集中焚烧无害化处理和资源化利用

04  2022年6月  河南 

2022年6月,河南省发布《河南省“十四五”国资国企发展规划》,加快污水污泥处理设施建设,建立“生物质利用+焚烧”为主、协同处置为补充的污泥处理产业结构。

05  2022年9月  深圳

2022年9月,深圳市《深圳市应对气候变化“十四五”规划》,支持污泥干化、焚烧、协同处置技术发展,加快水质净化厂污泥干化设施建设,推进建设深汕污泥处理处置设施。

06  2022年10月  广东 

2022年10月,广东省住建厅、广东省生态环境厅近日联合印发,《城镇生活污水处理厂污泥处理处置管理办法》,鼓励污泥与垃圾焚烧、火力发电、水泥窑等相结合的焚烧处置方式,以提高污泥的热能利用效率。

07  2022年12月  济南 

2022年12月,济南市发布《济南市“十四五”水生态环境保护规划》,济南市将推进污泥无害化资源化处理处置,压减污泥填埋规模,推广污泥集中焚烧无害化处理,鼓励污泥资源化利用。

污泥市场变化

2023年水业战略论坛上,作为行业权威,E20研究院发布的污泥市场分析显示,市政污泥市场化项目处理技术主要为脱水干化,处置技术主要为焚烧。

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(源:E20研究院)

2022年国内新的大污泥项目,据笔者不完全统计(欢迎留言补充),大多为干化焚烧类。

城发水务污泥干化焚烧项目,处理量600吨/天;

西安市长安区污泥处理处置项目,处理量500吨/天;

天津市津沽污水处理厂三期项目,处理量700吨/天;

郑州新区污水处理厂二期工程污泥干化,处理量1430吨/天;

成都市第一城市污水污泥处理厂三期工程, 处理量800吨/天;

合肥污泥干化协同焚烧项目,处理量600吨/天;

长春污泥干化焚烧,处理量1200吨/天。

焚烧项目的变化

干化焚烧不是万能的,但就目前来看,没有是万万不能的。随着干化焚烧处置污泥热度持续增加,笔者感觉,这两年焚烧已经出现了明显的新变化:

1、存量转增量项目出现

一些原本填埋或者其他处置的污泥,开始转向干化焚烧处理处置,比如长春污泥干化焚烧项目,原本是好氧发酵;上海老港污泥干化项目,是将原本填埋的污泥进行干化等。不少中小城市/地区好氧发酵项目也在寻求转型,前几天笔者还接到一个污泥制陶粒项目想要转型做干化焚烧的。

2、项目规模更大、难度更大

十年前,一个800吨/天的污泥项目,规模就很大了;五年前,2430吨/天的白龙港污泥焚烧项目,是世界上一次性建成的最大规模污泥单独干化焚烧项目;今年,东莞污泥焚烧项目规模4000吨/天,全球最大!据说有50多个污水厂的污泥都会送去这个厂焚烧处置,每个厂的污泥热值差异非常大,这就对从方案、设备、系统设计都提出了更大的挑战和更高的难度!尤其是后续的污泥运营,难度更是不可低估,因为一个好的项目,三分建、七分管。

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3、资源回收与焚烧结合

之前说到污泥焚烧灰资源回收利用,一般都是诸如鸟粪石回收磷之类的,最近看到北京建筑大学郝晓地教授的团队发的文章,在研究用污泥焚烧灰分耦合海淡卤水生产混凝剂,将焚烧灰中阳离子(AL3+和Fe3+)回收利用。

当然还有一个专门做污泥有机无机分离的技术,也在考虑从分离的无机成分中进一步分离铝盐、铁盐,然后用于污水厂内使用,实现资源化利用。

这些都为污泥中资源回收提供了一些新的思路和方向。

焚烧未来趋势

1、厌氧发酵结合污泥焚烧

目前国内受限于泥质差、热值低,厌氧消化在很多地方不具有可行性。随着污水厂提质增效、管网的完赛、雨污分离等工作的推进,未来我国污水厂的污泥热值有望得到提升,污泥做更多资源化利用的基础就具备了。因此,未来的污泥处理处置和资源化利用过程,厌氧消化会有一席之地,而且应该大有可为。

技术上来说,厌氧和焚烧不冲突也不对立,完全可以结合。只要泥质好,完全可以做到厌氧消化和焚烧结合,甚至结合完了还可以做其他能量回收/资源化利用,比如余热发电等。英国泰晤士水务的污泥项目,处理工艺就包括了热水解-厌氧消化-高干脱水-污泥焚烧-余热发电。

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2、烟气排放标准将逐步完善

国内目前污泥焚烧或者各类掺烧,之所以受到一些非议,最根本的原因还是烟气排放标准的缺失。欧盟和美国都有针对污泥单独焚烧的烟气排放标准,甚至针对不同的掺烧也有相应的标准。而国内目前是参考垃圾焚烧烟气排放标准《生活垃圾焚烧污染控制排放标准》(GB18485-2014)。随着焚烧项目越来越多,行业主管部门也需要针对污泥焚烧尽快出台专门的烟气排放标准,让污泥焚烧更加规范化、专业化,尤其是一些重点污染物,如重金属需要重点关注。

当然,这会有一个过程,目前业内很多专家也都在谈论烟气排放标准一事,说明大家都已经意识到这个问题了。个别地方也在积极推进地方标准,可以说走在了行业前列。比如上海已经出台了针对燃煤电厂掺烧污泥的烟气排放地方标准,《燃煤耦合污泥电厂大气污染物排放标准》(DB31/1291-2021),于2021年6月1日实施。

写在最后

笔者认为,干化焚烧将是大多数城市十四五期间的主要的污泥处理处置路径。污泥焚烧也会像垃圾焚烧一样,从被激烈反对到最后被普遍接受和大力推进。好的方面是我们似乎已经过了反对激烈的那个阶段了,当然目前阶段要做的工作还有很多,对行业和各个参与者都提出了新的要求:

首先,污泥各种形式焚烧的烟气排放标准需要尽快出台并完善

其次,超净排放的技术和能力,是未来焚烧竞争力的重要体现

再次,随着项目复杂程度的提升,对污泥运营能力的要求会进一步提高

因地制宜、因泥制宜的可靠系统解决方案,外加专业的精细化运营管理,将是污泥焚烧行业的未来主要需求。

编辑:李丹

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