無須借助煤炭助燃,就能將制革污泥轉換成源源不斷的熱量和電力——在多數專家眼里,這幾乎是一件不可能的事。但在河北辛集市制革工業區,“不可能”即將變為現實。
作為河北省去年的重點項目之一,辛集市污泥資源化綜合利用項目投產在即,而困擾辛集已久的制革污泥已全面終止了填埋處理,轉而集中運送到該項目先期建設的污泥資源化原料儲存中心,等待“變廢為寶”。
治水不治泥,等于白處理
作為全國最大的皮毛集散地,河北省辛集市制革工業區聚集了上百家制革企業,成為當地支柱型產業的同時,也給當地帶來沉重的環境壓力。為了解決制革污水治理難題,辛集市構建了企業初級治理、制革區集中專業治理、城市污水處理廠最后綜合治理的三級治理體系,有效削減了污水的污染。但伴生的污泥仍然沿用簡單脫水后填埋處理的方式,每年需要消耗幾十畝土地,依然存在污染土壤、地下水乃至空氣的風險。
“治水不治泥,等于白處理”,隨著國家“水十條”的出臺和水污染治理的深入開展,已經成為越來越多環保專家的共識。特別是國家發布了《土壤污染防治行動計劃》(簡稱“土十條”)后,污泥傳統的填埋處理方式也將難以為繼。
在此境況下,辛集市在全省率先啟動了污泥資源化綜合利用項目。
據介紹,該項目由河北國惠環保科技有限公司投資2.4億元興建,采用專利技術——密閉式半干化污泥處理工藝,將污泥進行煉制、改性、加工、生產為適合鍋爐燃燒的新型燃料,送入鍋爐焚燒,煙氣經過該公司獨有的脫硫脫硝一體化技術進行處理,解決了污泥脫水、深加工、焚燒、發電、脫硫脫硝、脫除揮發性有機化合物等一系列技術難題,并于2014年先后通過了嚴格的環評和能效評估,去年列入了河北省的重點建設項目,今年下半年將正式投產。
不摻煤燃燒,在國內獨一份
日前,記者前往位于辛集制革工業區西側的污泥資源化綜合利用項目工地一探究竟。
進入廠區,最顯眼的是占地數千平方米、約有五層樓高的長方體污泥資源化原料儲存中心,目前已經開始批量收儲來自制革工業區20多個污水處理廠的褐色制革污泥。因為經過了初步脫水處理,污泥氣味不算太大。
河北國惠公司副總經理王連祖介紹說,污泥資源化原料儲存中心針對防滲和防腐采取了28道工藝措施,確保不會對土壤和地下水造成二次污染。目前,專門訂制的兩臺35噸的鍋爐即將到位,先期批量儲存污泥一是為了及早終止填埋處理,二是該項目年可處理污泥50多萬噸,而工業區制革污泥年產量大約為22萬噸,還不足喂飽一臺鍋爐。一旦鍋爐安裝調試完畢開始并網發電后就不能隨便停產了。因此,預計投產初期會先啟用一臺鍋爐,另一臺待擴大收儲污泥的范圍和數量后再投入運轉。
廠區北側有兩臺用于中試的小型鍋爐,其中0.5噸的鍋爐正在試驗運行,用于將焚燒方式調整到最優狀態。工人不時將深加工形成的污泥燃料棒送進去,爐膛內烈焰熊熊。
王連祖介紹說,該技術最突出的特點就是無需添加任何助燃劑就可以實現污泥自主燃燒,其中的奧妙在于通過獨特的工藝和改性劑,把膠狀的污泥加工成易燃的燃料棒。因為制革污泥中有機物比較多,熱值較市政污泥高得多,一旦實現充分燃燒,就可以產生大量的熱能并用于發電。
長期以來,國內的污泥發電廠幾乎都是采取摻煤助燃的技術,而辛集這個項目采用的技術有效解決了對煤炭的依賴。王連祖說,該技術作為該公司的發明專利,目前在全國屬于獨一份。
變負擔為資源化解制革危機
無須煤炭助燃固然難得,但關鍵是能否實現污泥處理的核心目標——污泥的減量化、無害化、資源化?
“這一點我們也處于領先水平。”河北國惠副總經理張雷介紹說,一是污泥減量效果高于正常水平,項目設計目標是減量90%,而經過他們改造的污泥,充分燃燒后只會留下不到2%的灰渣;二是無害化,該項目接收的是經過初步干化到65%的污泥,再通過深加工后進爐焚燒,不僅消除了各種有機物以及臭味和細菌,煙氣通過AO脫硫脫硝除塵一體化減排設施削減后,還可以實現超低排放,燃燒后的灰渣能制成工業用涵管、磚等制品予以固化,不再威脅環境;三是資源化,原來需要占用土地填埋、對土壤和水環境會帶來二次污染的污泥,轉而變成燃料發電,年可發電8000多萬千瓦時,屬于典型的“變廢為寶”。該項目在環評和能效評估過程中,被專家認為環保和社會效益巨大,可以有效消除污泥對辛集生態環境的威脅。
辛集市制革工業區管委會主任高連民對該項目也寄予厚望。高連民介紹說,能否妥善處理污泥,在各地的工業區都是讓人頭疼的事。傳統的填埋處理的方式成本低,但在新形勢下已經“此路不通”。河北國惠公司的技術獨到且先進,處理方式和效果具備明顯的優勢,實施污泥資源化綜合利用項目是工業區能否實現循環經濟和可持續發展的關鍵。一旦項目投產,制革污泥轉化為能源,這將成為制革工業區的一大優勢,不僅意味著在全省率先摘掉了污泥污染的帽子,還可為兄弟縣市的污泥處理提供幫助和借鑒。
各種污泥通吃為土壤污染減壓
作為河北首家實施污泥發電的項目,辛集的污泥不足以滿足項目的處理能力,經濟和社會效益會不會因此而打折?
王連祖指著花園式廠區模型說,就像公司的名字一樣,他們首先追求就是惠國惠民,造福一方,做一家真正環境友好型企業。因此,公司將大量投入放在技術研發和儲備上,把經濟效益放在次要的位置。為此,考慮到當地的實際情況,他們將投資回報期從10年調整為20年,處理污泥的成本從而降到了每噸200多元,僅為南方不少同類企業的一半。他們深信,只要先讓各方受益,最終必然會惠及自身。
“其實,這項技術不僅能消化制革污泥。”王連祖自豪地說,造紙污泥等工業污泥以及城市污水處理廠產生的市政污泥,通過他們的工藝深加工后照樣可以燃燒發電,實現污泥的資源化處理,何況僅辛集市周邊地區就有不少工業類污泥需要尋找合適的出路。結合國家對土壤污染控制持續加強的形勢,他們對污泥處理項目的發展前景充滿信心。
一位關注辛集市這一項目的環保專家表示,隨著國家“土十條”的頒布實施,防止土壤污染的壓力倍增。對于河北來說,一方面要嚴厲打擊偷排偷放污泥和摒棄簡單化填埋處理,另一方面也要為各地的污泥提供切實可行的出路。僅有一家污泥資源化綜合利用的項目是遠遠不夠的,目前最期待的是項目早日正式運轉并帶來示范效應,為辛集乃至更多地區的土壤污染問題大幅減壓。
對制革污泥進行加工
正在運轉的小型中試鍋爐,污泥在這里變成了直接燃燒的燃料
制革污泥被送進原料儲存中心
當前污泥處理新動向
我國早期污泥產量低且成分簡單,經簡單處理后可作為農肥。20世紀90年代以后,隨著污水處理量的增大,污泥產量劇增,目前每年產生的污泥高達幾千萬噸。我國污泥處理處置方法主要有污泥衛生填埋、土地利用、制肥和焚燒等。但限于污泥成分和處理技術,二次污染的風險依然存在,污泥清潔焚燒技術成為重點發展方向。
近年來,我國東南沿海不少城市陸續投建了一批污泥干化焚燒設施,一般采取添加煤炭助燃摻燒的方式,重點解決含有較高熱值的如造紙企業、洗煤廠、皮革企業等工業污水排放后沉淀產生的污泥。
歐洲早期對污泥的處理方式主要是填埋和土地利用。但隨著污泥處理壓力的加大和土地資源的緊缺,很多國家開始建設污泥干化焚燒設施,并制定實施了相關環境法令,嚴禁含有可生物降解有機物的污泥進行填埋。
美國污泥(干重)中約60%經厭氧消化或好氧發酵處理成生物固體,用做農田肥料。另外,有17%填埋,20%焚燒,3%用于礦山恢復的覆蓋。
日本由于土地限制,污泥處理處置的主要技術路線是焚燒為主。據統計,日本各類污泥焚燒設備已達700多臺,焚燒污泥比例超過六成。
總而言之,各國處理污泥都在朝著一個方向發展——以減量化、無害化、資源化為目標,結合污泥成分選擇合適的處理方式,最終目標是避免重金屬、有機污染物等對土地、水和大氣產生二次污染,實現污泥資源化利用。
原標題:辛集市污泥資源化綜合利用項目探營