作為污水處理的“附屬物”,污泥處置越來越受到重視。國家發(fā)改委、住建部聯合印發(fā)的《“十三五”全國城鎮(zhèn)污水處理及再生利用設施建設規(guī)劃》明確要求,從“重水輕泥”向“泥水并重”轉變,重視污泥無害化處理,鼓勵采用能源化、資源化利用。到2020年底,地級及以上城市污泥無害化處置率達到90%。
威立雅/供圖
然而,受起步較晚、裝備不足、技術路線不明等制約,我國的污泥處置率目前仍然較低,且存在二次污染隱患,部分地區(qū)甚至出現違法傾倒現象。如何扭轉“治水未治泥”的局面?由法國環(huán)境管理巨頭威立雅打造、一座名為“能源轉換社區(qū)”的全球最大污泥處理廠樣本,或許可以為業(yè)內提供參考。
坐落于香港新界西北部的屯門稔灣,面對著清澈的深圳灣,四周布滿綠樹繁花,一座波浪型建筑背山而立。建筑內外,不僅聞不到任何異味,還設置有噴泉花園、冷熱水療池及孔雀保護區(qū)。然而,這里卻是全球最大的污泥處理廠——威立雅“能源轉換社區(qū)”(以下簡稱“源˙區(qū)”)。
日前,本報記者實地探訪獲悉,通過污泥焚化發(fā)電技術,源˙區(qū)24小時不間斷消化著香港11間污水處理廠的污泥。期間,不僅無需外界水電供應,還可“轉廢為能”將焚燒產生的熱能轉化為電能,滿足自用并供應4000個香港家庭。同時,每天自給自足的淡水已達到600立方米。
香港污泥數量
每日超1300噸
污泥,伴隨污水處理而生,含病毒微生物、有機物、重金屬等有害物質。
統計顯示,香港人每天制造污水近300萬立方米,足以填滿1000個奧運標準泳池。按每處理1立方米污水,平均產生0.5公斤污泥來計算,全港每日因污水處理帶來的污泥超過1300噸。預計到2030年,污泥數量還將增至2000噸。與多地類似,香港也曾面臨污泥棄置堆填區(qū)的困擾,不僅占用土地,還會產生導致氣候變暖的二氧化碳、甲烷等氣體。環(huán)境壓力下,采用焚化發(fā)電技術處理污泥的源˙區(qū)應運而生。
“這是全球最具規(guī)模、最為先進的污泥處理設施,總投資達50億港幣,集污泥焚化、海水淡化、污水處理及發(fā)電等功能為一體,日處理污泥量最高可達2000噸?!蓖⒀怒h(huán)境服務(香港)有限公司董事會主席宋頌賢告訴記者。
與源˙區(qū)一墻之隔,便是蓋著大片綠色膜布的新界西堆填區(qū)。如今,香港11間污水處理廠的污泥不再直接傾倒于此,而是被存放在密封貨柜內運至源˙區(qū)處理。借助區(qū)位優(yōu)勢,約7成污泥是經海路運輸,大大減輕了陸運帶來的污染。
一箱箱潮濕的黑灰色半固體物質傾倒至卸貨區(qū),污泥開始進入貯存、進料、稱重等環(huán)節(jié),通過除臭系統祛除異味后,由自動化污泥夾放入指定斗槽,進行混合處理?!八羞\輸污泥的貨車,須經過沖洗吹干才可出廠?!痹川B區(qū)項目經理狄永信告訴記者。
值得一提的是,包括洗車在內的所有淡水均由源˙區(qū)自給自足?!巴ㄟ^海水淡化,每日可提供600立方米淡水,供應灌溉、公眾水療、飲用及工業(yè)用水等。”狄永信稱。
污泥焚燒發(fā)電
可供應4000個家庭
污泥預處理后,便到了關鍵環(huán)節(jié)——焚燒。狄永信坦言,由于污泥來自全港11個污水處理廠,含水量、熱值各不相同,且以不使用外界水電為前提,如何確保焚燒全過程達標,成為挑戰(zhàn)。
“我們采用了先進的流化床焚燒技術。簡單來說,就是利用空氣噴射,讓污泥與焚化爐內的砂粒快速混合,并提供氧氣助燃。同時,密切監(jiān)察污泥的均勻度及溫度,據此調節(jié)適當的焚燒溫度和氧氣量?!钡矣佬沤忉尫Q,爐內至少有2秒達到850攝氏度及以上高溫,比火山爆發(fā)的巖漿濃度還高,可有效控制二噁英等有機污染物。
現場,記者見到了4座高聳的流化床焚化爐,每座每天最高可處理污泥550噸。據介紹,每座爐內均設有690個獨立空氣噴嘴,每小時噴射2.8萬標準立方米氣流。砂粒在氣流作用下懸浮起來,就像沸水一樣,該過程即為“流化”。
隨著流化加速,砂粒溫度也越來越高。此時,污泥被注入懸浮的熱砂,通過在爐內強烈翻騰、研磨,把砂中熱能快速傳遞給污泥,使氧氣與用作燃料的污泥完全混合,加速焚燒。為減少污染,同時還將注入石化、氨水等物質,分別吸附酸性污染物、氧化氮等。待徹底燃燒,污泥體積最終減至處理前的十分之一。
在此期間,燃燒產生的熱能不會被浪費,反而可通過焚化爐、渦輪機及冷凝器的相互配合,將其回收轉化為電能,實現循環(huán)使用。據悉,源˙區(qū)的年發(fā)電量現約達1.4萬千瓦,除滿足全部自用外,還將輸至外網,最多供應4000個香港家庭使用。
實現污水“零排放”
廢氣三道凈化
另一備受關注的問題是燃燒后的清潔工作。目前,源˙區(qū)日處理污泥多達1300噸,由此產生的灰渣、煙氣、污水等如何處理?
記者通過模擬演示看到,燃燒后的爐底灰渣被送進空氣分離器,利用地心引力作用將其中粗細不同的物質分開。石頭、金屬等較大較重的粒子掉入收集裝置,冷卻至100-150攝氏度后再處理。較細砂粒吸回焚化爐,用作砂床物料再次參與焚化。
高達65.5米、相當于10層樓的煙道裝置,被“包裹”在行政大樓中,幾乎不被察覺,從外部只能看到白色的水蒸汽飄出。而此前,廢氣已通過3道主要凈化程序達到排放標準。即先快速旋轉分離出較大的懸浮粒子,再將污染物中和、清除,最后用裝有936個過濾袋的集塵器濾掉剩余微粒。
在污水處理方面,源˙區(qū)現已實現“零排放”?!拔覀冊O有自己的污水處理廠。通過生物處理,使用細菌吃掉污水中的有機污染物;用過濾器收集的固體顆粒,可回爐作為燃料;活性炭可消除其他有害雜質?!惫ぷ魅藛T王天河舉例稱,處理后的污水用作灌溉、沖廁及清潔等,真正達到“零排放”。
“與其說是污泥處理廠,不如將其看成一座‘轉廢為能’的設施,能源管理、水務及廢棄物處理相結合的成功探索。”宋頌賢告訴記者,自去年5月面向公眾開放以來,源˙區(qū)已迎接近10萬名參觀者,“轉廢為能”理念正在廣泛傳播。對此,威立雅集團亞太區(qū)總裁卡邁斯也透露,下一步有意參與中國更多的污泥處理項目競標。
來源:人民網 作者:朱妍
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