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市政污泥在水泥行业的替代原燃料化应用概况

来源:徐荣 日期:2024-04-18 访问量:440 次

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    我国市政污泥年产生总量约1亿吨,污泥作为污水处理的终端产物,其含有大量的有毒有害物质,如病原体、重金属和持久性有机物等,而其中接近 80% 的污泥没有得到无害化、稳定化处置,极易造成环境二次污染 。污泥的无害化、资源化处置利用始终是困扰经济社会绿色、环保、可持续发展的难题之一。

不考虑经济效益因素,目前水泥窑协同处置污泥是较好的处置路线之一,实现了污泥的替代原燃料化应用,具有较好的社会及环境效益。国外30余年前开始了水泥窑协同处置工作,得到了广泛的认可和应用,其中日本约60%的污泥通过水泥窑协同处置。

国内开展污泥水泥窑协同处置主要开始于2013年,目前国内有超过45条水泥生产线开展污泥协同处置,年处置能力约350万吨,占我国市政污泥产量约3.5%。

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处置现状

    国内水泥企业协同处置污泥的主要技术路线为分解炉投加,处置规模基本在200吨/天。处置污泥含水率在40-80%之间。其中高含水率污泥通过污泥泵投加,低含水率污泥通过固态输送设备投加。一些企业还利用水泥厂余热对污泥进行烘干,使其水分降到40%左右,废气通入篦冷机进行无害化处置。污泥通过水泥窑协同处置可实现有机组分完全焚毁,重金属固化稳定化,硅、铝等无机组分资源化利用,实现污泥的替代原燃料化利用。

面临问题

1.水分

污泥的脱水始终是困扰行业的难题,污泥中的水分有游离水、结合水、细胞内壁水够成,结合水和细胞内壁水很难脱除。普遍的挤压脱水模式,可将污泥脱水至60%,较好的技术可脱水至40%。继续往下脱水则需要通过加热烘干的方式进行,能耗极高。较高的水分降低了污泥的热值,增加了系统能耗。是污泥协同处置处置面临的主要问题。

2.热值

含水率80%的污泥热值约68大卡,含水率60%的污泥热值约800大卡,含水率40%的污泥热值约1500大卡,含水率12%的污泥热值约2600大卡。可见随着水分的降低,市政污泥的替代燃料属性越发突出。目前污泥协同处置面临的主要问题是污泥水分过高,难有低成本的将污泥水分降到40%以下的技术措施。

3.二次污染

污泥含有大量的病原体、硫化氢、硫醚及硫醇等污染物,存在二次污染风险。特别是臭味问题,污泥可以说在臭味排行榜上是数得着的存在。水泥企业如果在运输、存储、烘干、处置环节存在不当或发生突发停窑等特殊情况,臭味很容易扩散。

4.价格

水泥企业处置污泥的价格多在200-500元/吨之间,根据不同含水率、所在地域经济发展程度等而变动。有些地区污泥处置价格较高,水泥企业收益较好。有些地区污泥处置价格较低,水泥企业甚至要微亏进行处置。多数企业处置污泥经济效益一般,更多的是考虑其带来的社会效益和环境效益。

更多关于污泥替代原燃料协同处置技术进展,欢迎大家参加即将于5月25-27日在福建厦门举办的“第六届水泥窑协同处置废弃物与固废替代原燃料技术交流大会”共同研讨。

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