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据了解,进口电干化包括来自韩国的电渗透技术,以及来自加拿大的平板电干化技术。韩国电渗透在韩国已成为主流处理技术,在加拿大、美国、日本等地区也得到成功运用。
不过,电渗透技术处理80%含水率湿污泥的电耗在150元/吨(加拿大平板电干化产品则达到了200元/吨),导致仅电费开支就很大。此外,电渗透设备一直未能很好地适应雨污合流带来的污泥含沙量高的问题。这两个原因导致电渗透设备在国内推广比较困难。
目前国内的电干化产品都在努力通过不同的电流方式和前置处理工艺降低电耗,如果能将电耗降低至100元/吨以内,则可控制 BOT全成本在150元/吨(含水率80%)左右,污水处理费需上涨约0.1元/吨,与正规运营的板框脱水(仍需添加絮凝剂或强碱脱水,但不考虑采用废碱来降低成本的不良商家)基本相当,值得关注。
因此,电干化产品要生存,一方面要能够适应复杂的泥质,另一方面要有效降低电耗。由于在前一阶段的电渗透干化中已突破最难解决的破水问题,后续工艺在国内的设计开发都会比较容易。
此外,电脉动或电渗透干化的污泥在实际使用上也有作覆盖土、园林培植土和林业用土的成功案例,但仍需农林有关检测机构的进一步验证。
怎样合理利用周边条件降低成本?
西部土地资源广阔,应妥善利用以降低成本;发达地区减量化要求高,需要更有效地利用周边条件
污泥处理之所以复杂,前端难在“低成本的脱水”,后端难在“最终的处置”。污泥不同于污水的处置,必须结合周边条件安排污泥的最终出路。
彻底的减量化路线(脱水到5%、焚烧、碳化甚至硫化)之所以被称为高阶项目,其中一个原因就是,由于污泥的彻底减量化使其剩余物后续处置简单且不受制约,无论进行填埋、焚烧还是建材化,都具有灵活和低成本的特性。
但是,彻底减量化需要高额的投资和运营成本。在一座城市有水泥厂、电厂的情况下,开发混烧技术,或者利用余热干化,通过这些配套条件降低成本,这是中国近几年不断尝试的路线。
当然,这种选择也存在水泥或发电产业本身结构调整的风险,同时,工业节能的日益推进也使余热不再是无偿的热源。另外,需要特别指出的是,经过近些年的尝试,业内普遍总结出的结论是:湿污泥直接混烧会带来板结、烟气超标等问题,因此,实现“低成本的脱水”——即湿污泥破水工艺依然重要。
由于彻底减量化的高阶项目受制于成本和管理因素,结合最终处置条件和我国各地条件差异大的情况,必然会出现污泥处理路线因地制宜,在不同地区呈现出多样化的局面。在各种处置条件中,进入填埋场,即使达到环保部门要求的含水率(60%),也是最无奈和短期的处置出路,因为随着城市化的推进,连垃圾都无处填埋,被迫高价焚烧了。
不能简单一埋了之,又没有资金和能力一步到位实现彻底减量化,因此,分析当地土地环境成为选择污泥处置技术的重要依据:在盐碱地、沙化地较多的地区或者林区(往往是西部、北部贫困地区或沿海待发展地区),以较低的成本把仅达到安全稳定化要求的处理后污泥作为改良土,用于土壤改良或者林肥。考虑到农业部等部委禁止污泥制肥进入食物链,因此将污泥简单处理成无害稳定的覆盖土、培植土基或林肥更容易实施。
襄樊热水解厌氧消化CNG及沼渣园林肥项目是近期被业内专家认可的高阶项目,主要是系统性地解决了消化项目中常见的3个问题:首先改良了热水解技术,能够更好地适应中国污泥含沙特点(国外产品简单引进再次被证明无法适应中国特殊的泥质),提高了沼气产气率。其次通过进入CNG加气站提高了沼气带来的收益。其三是沼渣制肥在项目附近的江心岛用于园林培植,解决了沼渣的出路问题。
3个方面中后两个都是所谓的边界条件的利用或者破除制约。因此,其他复制者如果不能很好地解决周边条件配套的问题,就不能成功复制这一项目。这一点再次验证了周边条件对污泥处置路线选择的重要性。
目前还不能掌握具体的运行成本,仅知道襄樊项目300吨污泥处理能力总投资达到1.14亿元。在襄樊项目中也可以看到,污泥消化的另一个重要突破方向,就是通过前置处理工艺提高产气率,这不但是厌氧消化技术突破的关键,也是厌氧消化在国内和国外重获生机的重要依据及方向。
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