污泥安全处理及资源化

金海环保工程股份有限公司•2012国家科技计划预备项目2011·10污泥安全处理与资源化课题单位：四川金海环保工程股份有限公司项目负责人：唐烈金海环保工程股份有限公司•2012国家科技计划预备项目报告目录：一、项目提出二、市场状况三、处理技术四、公司优势五、项目建设六、运行收益金海环保工程股份有限公司•2012国家科技计划预备项目污泥，作为污水处理附属产物，乃是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质物质。我国污泥中残留的重金属、病原体和有害物质，将成为对土壤、水源、空气严重危害的二次污染源，正在不同程度侵害人类生存环境。污泥的安全处理和资源化，业已成为我国社会发展迫切需要解决的重大课题。解决十三亿中国人吃饭问题，关键抓好三大事：一是育种，二是水源，三是土壤肥力。污泥中含有大量的N、P、K、Ca及有机质，且以有机形态为主，污泥中富含植物所必须的氨基酸和微量元素，可以缓慢释放，并具有长效性，实属有用的生物资源，是上等的土壤改良剂和有机肥源。如若不能有效利用，将是对资源的极大浪费。城镇污泥处理与资源化，乃是与社会进步、人类生存，和国家生态环境安全休戚相关的大事。体现的是国家节能、减排和资源化利用的战略意识与具体实践。城镇污水/污泥的治理与资源化处置,已上升为国家持续发展的战略高度，亦列为国家“十二·五”战略规划科技发展的第一重点。一、项目提出金海环保工程股份有限公司•2012国家科技计划预备项目重金属（离子状铜、锌、铝、铬、铅、镉、砷、汞）病原体、细菌、寄生虫（卵）盐类、多氯联苯、二噁英、放射性核素等有毒有害物N、P、K、Ca、有机质污泥氨基酸、微量元素有益物质有害物质污泥成份构成金海环保工程股份有限公司•2012国家科技计划预备项目污泥危害（未安全化处理）金海环保工程股份有限公司•2012国家科技计划预备项目国家对污泥农用品质规定宗旨：保护土壤和生态环境，合理解决污泥资源化出路问题级差管理：食物链（污泥农用A标）、非食物链（污泥农用B标）调整限量指标类型：金属元素：有益的---适当放宽，危害环境的---严格限制有机污染物：增加多环芳烃(PAHs)卫生学指标：蛔虫卵死亡率、粪大肠菌值物理性质：水分、粒径、杂物生物稳定性：腐熟度肥力指标：要求最低的养分和有机质含量污泥农用六大关注检测指标：①重金属；②有机污染物；③物理性质；④养分和有机质指标；⑤卫生学指标；⑥稳定性指标金海环保工程股份有限公司•2012国家科技计划预备项目污泥农用分类饲料作物棉、麻纤维作物污泥无害化处理（安全处理）城市污泥油料/能源作物据重金属等含量分类粮食、大田作物瓜果、蔬菜作物果树、牧草A标B标食物链用途非食物链用途金海环保工程股份有限公司•2012国家科技计划预备项目污泥安全处理污染物允许量（新国标）序号控制项目最大允许浓度（mg/kg）国家污泥农用A标国家污泥农用B标1总砷30752总镉3153总铬50010004总铜50015005总汞3156总镍1002007总铅30010008总锌150030009苯并(a)芘2310矿物油500300011多环芳烃(PAHs)56金海环保工程股份有限公司•2012国家科技计划预备项目1、国家环境治理战略的实施，加快了城镇污水/污泥处理建设的步伐。截至2010年末，国内已有2800多座污水处理厂陆续建成并投入运行，日处理污水能力已达1.25亿m3。伴随而生的全国污泥年产量，亦将突破3000万吨，其权重比例已超出生活垃圾的产出量。污泥导致的二次污染，业已成为城镇环境治理、人类生存环境保护的一项重大课题。2、我国多数城市都相继建设了污水处理厂,其污水厂实现污泥处理且资源化，其手段主要采取“填埋、堆肥、焚烧、建材添加剂”等四种方式，该类技术在国内尚处于个别实验，和引进吸收消化国外技术的阶段。据统计，采用焚烧、堆肥、建材添加剂等手段处理的污泥，其比例约占14%，而绝大多数含水率80%的污泥，未经处理直接予以填埋，其污泥中含有的重金属、恶臭物质、病原体、持久性污染物，将对土壤、水源和大气造成二次污染，径直危害人类的生存环境。金海环保工程股份有限公司•2012国家科技计划预备项目3、国内现有的污泥处理设施中，多半为减量化（脱水）处置装备，能实现污泥稳定化处理的设施不到总体规模的1/4,而处理工艺和配套设备较为完善的不到总体规模的1/10,能够正常运行且实现无害化处理的设施，更是为数不多。尽管脱水、填埋、堆肥、焚烧等处理技术，在一定时期符合我国污泥处理政策的要求，但终因技术手段的局限性——未能去除污泥中的“重金属”,真真实现污泥的“无害化”处理,使得污泥仍然当作废弃物加以填埋，造成有益资源的极大浪费。4、我国污泥的有机质平均含量为37.18%,总氮、总磷、总钾平均含量分别为3.03%、1.52%、0.69%，均超过国家堆肥需要的养分标准，污泥中也富含植物所必须的氨基酸和微量元素，是良好的有机肥源和土壤改良剂。故此，对污泥实施无害化处理，使其重金属含量达到国家农用标准，并予以资源化利用，乃是“环境保护，变废为宝，循环经济”战略的本质特征。金海环保工程股份有限公司•2012国家科技计划预备项目5、国家环保战略规划，就城镇污泥安全处理事宜，予以规范：（1）2009年2月，国家住房城乡建设部、环保部和科技部联合发布《城镇污水处理厂污水污泥处理处置及污染防治技术政策》，制定污泥处置行业技术规范和行政责任细则。（2）2010年11月，国家环保部下发《关于加强城镇污水处理厂污泥污染防治工作的通知》，文件要求：·污泥处理处置应遵循减量化、稳定化、无害化、资源化的原则；·污水处理厂新建、改建和扩建时，污泥处理设施应当与污水处理设施同时规划、同时建设、同时投入运行；·不具备污泥处理能力的现有污水处理厂，应在二年内完成污泥处理设施的建设并投入运行；（3）城镇污水/污泥治理的规范与标准提升，明确规定污水处理排放标准，由原来的国家一类B标，提升为国家一类A标；污泥处理“重金属”未达标的，不得用于填埋、堆肥和焚烧处置。金海环保工程股份有限公司•2012国家科技计划预备项目污泥处理“四化”原则（新国标）无害化资源化减量化稳定化农用有机肥土壤改良剂无害化初级目标终级目标金海环保工程股份有限公司•2012国家科技计划预备项目6、受“重水轻泥”意识的影响,国内现行产业普遍存在污泥处理设计能力落后，污泥处理稳定化、无害化程度低，污泥处置状况较为混乱等问题。现行的污泥处理技术，尚不能有效去除污泥处理中残留的“重金属”和“有害化物质”，难以达到国家环境治理对污泥处理终级规范的要求。我国城镇污水处理厂经处理的污泥，依然不同程度的存在重金属超标的问题，未能真真实现污泥的“无害化”。从而限制了污泥作为宝贵资源用于农作物的路径。7、从二十世纪七十年代起，我国就着手污泥处理技术的研究,并逐步引进和消化国外成熟技术在国内进行试点建设，皆不能有效处理污泥中残留的“重金属”。迄今为止，除金海环保研发的“MM-物理化学法污泥处理技术”能达到国家规范的“四化”全部标准外，尚未有适宜我国污泥状况，且有自主知识产权和成熟的能真真实现污泥“无害化”处理的技术，可供大规模工业化应用。金海环保工程股份有限公司•2012国家科技计划预备项目1、污水处理厂的相继建成和投入运行，日处理污水能力超出1.25亿m3，伴随而生的是全国年污泥总产水量已临近3000万吨（含水率80%）。受制于国内污泥处理技术的匮乏，我国污泥处理仍然存在“重金属”超标和“有害物质”残留的问题，污泥处理事务未能伴随污水处理产业一道同步发展。含有重金属的污泥经焚烧或填埋，将对大气、土壤和水源造成二次污染，径直关系到人类生存环境和国家环保事务的安全。2、国家产业发展规划纲要已明确，将污水/污泥处理处置列为“十二·五”战略规划科技发展的第一重点，加大政策倾斜和资本投入。“十二·五”期间，我国污水治理累计投入将达1.06万亿，其中:新增污水处理规模9000万吨,技改污水处理规模5000万吨；污泥处理处置投资将达600亿。故此,研发适合我国国情、节能减排，并达到污泥安全处理与资源化要求的新技术和新装备，以适应环保产业的发展，就显得十分必要。二、市场状况金海环保工程股份有限公司•2012国家科技计划预备项目3、国内污泥处理技术的发展，存在严重的“重水轻泥”现象,大多数污水处理厂在项目设计兴建时，仅考虑污泥脱水、干燥工序，尚未考虑处理后污泥的稳定化、无害化处置要求，在产业建设上所完成的只是污泥处置最基础的减量化要求，且通过填埋等方式予以随意处置。随着国家新的业态规范，多数污水处理厂面临新建、技改、配套等工程需求。4、截至目前，国内污水处理厂污泥处理处置达到安全化的比例,尚不足20%,大约14%比例的污泥用于焚烧，而80%比例的污泥则集中填埋,污泥中残留的重金属、恶臭物质、病原体、持久性有机物等污染物从污泥转移到陆地，对环境造成二次污染。污泥处理处置问题日显棘手，已列为国家“十二·五”战略规划科技发展第一重点。5、污水/污泥处理标准的提升，和“重水轻泥”格局的改变，污水处理技改需求，配套污泥处理装备需求，和新建污水处理厂“水－泥联动”建设需求，构成污泥产业发展巨大的刚性市场。伴随经济的发展，国内还将建设大批中小城镇和工业园区污水处理厂，由此产生的污泥还将显著增加。未来十年，乃是我国污水/污泥处理产业发展的“黄金时代”。金海环保工程股份有限公司•2012国家科技计划预备项目刚性需求市场构成污泥处理配套装备污水+污泥新建项目污水处理技改工程定位：1、达到污水排放国家一类A标2、污泥处理配套装备,达到国家规范的“四化”终极标准国家对含有“重金属”污泥的处置规范：不允许焚烧、填埋、堆肥、制作建材添加剂。一种有效解决污泥处理中“重金属”和“有害物质”技术的提供与使用，乃是当务之急。金海环保作为国内唯一拥有世界领先的“MM-生化物化污泥处理与资源化处置”技术、装备的企业(获得二项国家发明专利),可供大规模工业化应用。金海环保工程股份有限公司•2012国家科技计划预备项目1、国内现行的污泥处理技术，主要有：污泥减量化技术___物理法、化学法、生化法；污泥浓缩脱水技术___重力浓缩、气浮浓缩、离心浓缩、带式浓缩机浓缩、转鼓机械浓缩。经脱水后体积减至浓缩前的1/10，脱水前的1/5；污泥干化技术___厌氧消化法、生物处理法、好氧消化法；污泥堆肥化技术___利用污泥中的好氧微生物进行好氧发酵，使有机物转化为类腐殖质。经上列方法处理的污泥，未能真真实现污泥的“稳定化、无害化”处理，仍然存有“重金属”和“有害物质”，且达不到国家规范标准，如若实施焚烧、填埋、堆肥、制作建筑材料添加剂，其中重金属、盐类和二噁英等有害物，将成为新的污染源，对环境造成二次污染。三、处理技术金海环保工程股份有限公司•2012国家科技计划预备项目2、国家污泥处理技术“四化”规范：减量化：通过降低污泥含水量，使污泥体积减少，达到减量化处理之目的。国家规范要求污泥脱水后含水率最低不得高于60%，若污泥含水率可降低至45%－20%，则可满足焚烧要求___初级目标稳定化：污泥中有机物含量很高，极易腐败并产生恶臭。经以消化处理以后，易腐败的部分有机物被分解转化，恶臭大为降低，便于运输及处置___基本目标无害化：污泥无害化处理，一则杀灭虫卵、病原菌和病毒，提高卫生指标；二是减少铜、锌、铝、铬、镉、汞等重金属（离子态）。使其重金属含量能满足污泥综合利用的要求___规范目标资源化：污泥中还含有丰富的氮、磷、钾、钙等元素及有机质，如若污泥中重金属含量达到国家农用污泥A级标准，可满足农作物（大田作物、经济作物、蔬菜、水果）使用需要，用于有机肥和土壤改良剂；将污泥中有机物转化成沼气，热值在10000～15000kJ/kg(干泥)之间，高于煤和焦炭，高度脱水后可满足焚烧发电和作为建材添加剂需要___终极目标金海环保工程股份有限公司•2012国家科技计划预备项目填埋处置技术污泥焚烧处置技术厌氧消化污泥处置技术MM-物理化学法污泥处置技术污泥堆肥处置技术污