杭世珺：双碳背景下，污泥处理处置高质量发展的阶段性思考

时间： 2024-05-10 10:52

来源：中国水网

作者：杭世珺

03要关注末端升维，更要关注源头减量

针对我国的污泥处理处置技术的发展趋势，杭世珺总结为两点：一是在双碳国家战略的要求下，污泥处理处置不仅要重视 “减量化、稳定化、无害化、资源化”，也要重视 “低碳化”；二是污泥处理既要从源头减量，也要从末端升维。

末端如何升维

资源化依然是污泥处理处置行业应追求的技术方向。比如在目前是的过渡阶段，可利用现有社会资源（水泥厂、燃煤电厂、垃圾焚烧厂）进行污泥协同焚烧，以节约建设成本，过程中需充分考虑污泥的储存特性及相关风险防控措施。

低碳需求下，污泥终端处置路径有很多问题要关注和思考，如什么才是“低碳”技术，如果不具备协烧条件的地区或焚烧炉寿命到期要怎么办，随着碳减排碳交易等政策的完善，哪种技术更适合碳减排和碳交易。

污泥协同焚烧

协同焚烧是近期要重点关注的污泥处理方式。

水泥厂掺烧规模一般为300t/d以下（以含水率80%污泥计），窑型为新型干法水泥窑，单线设计熟料生产规模不小于2000吨/日。要考虑国内水泥市场需求及阶段运行的影响。

火电厂掺烧要根据炉型等确定掺烧比例。要考虑电力调峰对火电厂的影响，也要考虑到火电行业碳减排的相关要求。

在垃圾分类背景下，垃圾协同焚烧的容量明显增加。垃圾焚烧厂掺烧一般要求污泥含水率降至30%~40%，掺烧比宜小于10%，相关标准仍在探索中。

污泥炭化

污泥炭化是在无氧或缺氧条件下进行热解处理，获得含碳固体产物为主要目标的污泥稳定化过程，根据温度不同分为低温炭化、中温炭化、高温炭化三种类型。

与污泥焚烧相比，炭化技术的优点有：烟气产生量少、污染物浓度低、碳排放量低、二噁英源头抑制、环境敏感性、适用规模范围广、产物资源化利用途径多等；但污泥炭化的减量化程度略低于焚烧，运行案例及经验低于焚烧，标准化规范化有待提高。

日本《下水污泥能源化利用技术指引》（2018）对炭化技术的低碳特点有详细的案例分析。以5万吨/日中小污水厂为例，湿污泥（含水率80%）焚烧处理的碳排放量为5290t-CO2/年，炭化处理的碳排放量为1285t-CO2/年，可削减75%；若采用污泥先消化再炭化的处理方式（消化产生的沼气作为炭化能源），甚至可实现125t-CO2/年的固碳效果。

微信图片_20240510102614.png

与焚烧相比，炭化技术的优缺点

餐厨污泥联合厌氧

污泥餐厨联合厌氧也是一种不错的协同方式。既改善了污泥单独厌氧可生化降解性差、碱度高的问题，又能缓解纯污泥有机物含量低，厌氧VS降解率低的问题。餐厨的加入可以提高产气率，同时污泥中Fe3+对厌氧H2S的产生和释放有抑制作用。如果进一步与水厂进行纵向协同，经济效益将更加明显。

以100t/d餐厨垃圾+20t/dDS污泥（100t/d折算含水率80%污泥）联合厌氧为例，产生沼渣约55t/d，可进入末端炭化系统生产生物炭，厌氧产生的富余沼气约8000m³/d，可为炭化系统补充能量；所产生的沼液300t/d可返回污水厂进行处理，实现污水、污泥、餐厨的联合协同，节约投资及运行成本，提高效益。

源头如何减量

污泥处理的技术手段以前更关注末端的处理处置，未来源头减量也十分重要，“源头减量+梯级利用+末端处理”是污泥处理技术路线的发展方向。

目前污泥减量主要从两个路线入手。一是采用污泥少量少的新型处理工艺，比如VFL工艺、AOA工艺等。对于存量污水厂，采用改良的工艺一般需进行改造，且不同污水厂的适用性也有差别。一是采用物理方法，如通过细菌破壁或新型脱水药剂等方式进一步去除污泥中的水份，但该路线严格来说并不是真正的污泥源头减量，而且会增加额外成本。是否有第三条路线，可以适用于大多数存量污水厂，而且可快速应用、成本低，实现生化池端的污泥原位减量。

微信图片_20240510102617.png