污泥变废为宝 建筑垃圾重获新生
发布时间：2012-03-08
——记天津裕川置业集团运用高科技进行资源再生综合利用
◎ 提取蛋白后的污泥残渣绿化土营养丰富，植物种子生根发芽、枝肥叶茂；
◎ 污泥蛋白发泡剂制成的泡沫混凝土砌块，轻盈强韧，保温防火；
◎ 污泥蛋白制成的泡沫灭火剂，达到了国家泡沫灭火剂标准的最高等级；
◎ 建筑垃圾再生成各种建筑材料，节约不可再生的天然资源。
一项项令人赞叹的创新，一件件令人振奋的成果，这就是天津裕川置业集团运用高科技手段对城市固体废弃物进行资源再生及综合利用所取得的丰硕成果。天津裕川，这个年轻的集团化民营企业正迈着坚实的步伐，昂首走在绿色循环经济产业的前列，正如集团旗帜上蓝绿两色所代表的涵义：和谐、健康、未来和希望。
天津市裕川置业集团有限公司是天津民营百强企业之一，成立于1997年，旗下共12个子公司。主营业务包括房地产开发、新型建材制造、新型环保技术研发和装备制造等多个领域。
近年来，裕川集团在城镇污水处理厂污泥、建筑垃圾等固体废弃物的处理及综合利用上取得了令人瞩目的成绩，为城市固态废弃物的处理及综合利用开创了一条崭新的思路。
沙里淘金——提取污泥中的微生物蛋白，生产蛋白发泡剂，变污泥为绿化土及有机肥料。
随着中国城市化进程的加快和污水处理率的不断提高，城镇污水处理厂污泥的产生也大幅增加，每年产生约3000万吨的污泥，并以8%—10%的年增长率持续增加。当前我国的污泥处理方式主要以填埋（占63%）、堆肥（占14%）和焚烧为主，填埋不仅占用大量土地资源，而且存在渗滤液污染环境和甲烷气体爆炸的风险，目前正被逐步限制和禁止；而堆肥和焚烧则分别因土地和资金的限制而无法大规模的推广和应用。
污泥处理处置已成为我国城市发展所面临的重大难题，一些大城市已经出现了污泥围城的严重局面，直接影响到环境安全和公众健康，已成为制约城市化进程的瓶颈之一。今年3月，国家发改委和住建部联合发出通知，“要进一步推进城镇生活污水处理厂污泥处理处置工作”。这表明，污泥的处理处置已经到了迫在眉睫的地步。
具有前瞻眼光的裕川集团正是预测到今天的局面，从2007年开始先后与湖北大学、天津大学共同开展污泥蛋白提取方式的污泥处理及资源化技术研究，研发团队历时四年、耗资1000多万元开展了一系列试验，于2010年成功实施了日处理30吨污泥设施的产业化运行，验证了该项技术的实用性、可靠性和经济性，被有关方面鉴定为具有国际领先水平的污泥处理及资源化综合利用技术。
用提取微生物蛋白的方式进行污泥处理及资源化综合利用的技术是以城镇污水处理厂和工业废水处理设施产生的生化污泥为处理对象，通过理化作用破坏污泥细菌细胞壁，释放其中的蛋白质和水分，通过固液分离得到含蛋白液体和污泥残渣。含蛋白液体根据用户需求浓缩成不同蛋白含量的蛋白发泡剂产品。污泥残渣因污泥微生物细胞内水分和蛋白的释放，含水率可降低到50%以下，有机物降解达到40%，具有稳定性，可作为绿化土、建材填充料或加工成土壤改良剂、有机肥进行利用。
用提取微生物蛋白的方式进行污泥处理及资源化综合利用技术的工艺主要包括污泥进料系统、污泥调理系统、理化作用反应系统、滤液收集和浓缩系统、残渣收集输送系统、废气收集处理系统和辅助系统等。每处理污泥1万吨，可回收蛋白液产品750吨（蛋白含量30%计），同时获得4000吨绿化土或建筑用再生骨料。
污泥蛋白具有良好的发泡性、优异的稳定性和可生物降解性，是一种取之不尽用之不绝的新型蛋白资源，可替代部分植物蛋白和动物蛋白，并可作为绿色发泡剂广泛应用于泡沫灭火剂和泡沫混凝土保温材料等其他产品的制造。
（1）蛋白泡沫灭火剂：安部天津消防研究所对采用污泥蛋白配置的泡沫灭火剂进行了灭火试验，结果证明：该泡沫灭火剂的灭火时间<5分钟，25%抗烧时间>15分钟，达到国家泡沫灭火剂技术标准GB15308-2006中的最高（最优）灭火等级ⅢB的要求。
（2）泡沫混凝土保温材料：采用污泥蛋白发泡剂进行了泡沫混凝土保温材料制造试验，结果表明：污泥蛋白发泡剂制备的泡沫混凝土气孔大小均匀，封闭独立，具有良好的保温性，阻燃性和耐久性，各项性能指标满足国家行业标准要求（JC/T1062-2007）。
泡沫混凝土既可作为建筑填充料同时又可作为外墙保温层。采用泡沫混凝土取代轻集料砌块作为填充材料时，可因墙体承重减轻节省土建费用；同时可大幅削减建筑成本。
提取蛋白后的污泥残渣具有营养元素丰富、含水率和有机质低，病原菌灭活的特点，无需进行稳定化处理即可作为绿化土、建筑材料或加工成为土壤改良剂和有机肥进行利用。试验证明：经过微生物破壁处理后的污泥残渣除含有大量氮、磷和钾（总养分含量>5，高于常见厩肥）外，还含有利于植物吸收的小分子多肽、氨基酸和腐植酸。和一般绿化土相比，能够明显促进植物生长。利用污泥残渣制作的建筑砌块可广泛用于河堤护坡及绿化景观使用的植草砖。
用提取微生物蛋白的方式进行污泥处理及资源化综合利用技术的重大意义还在于它具有巨大的社会和环境效益。采用该技术处理1万吨污泥，相对于填埋处理可节约填埋用地15亩，节约污泥运输用燃油4,000升（距填埋场20公里计）；相对于焚烧处理，可节约燃煤助剂700吨，直接减排二氧化硫2.4吨、二氧化碳1,400吨。如全国每年产生污泥的10%（300万吨）采用该技术进行处理，相对于填埋处理可节约土地4500亩，节约污泥运输用燃油120万升；相对于焚烧处理可节约燃煤21万吨，直接减排二氧化硫720吨，二氧化碳42万吨；同时可回收22.5万吨蛋白液产品（30%蛋白含量计）和120万吨绿化土。
日前，裕川集团正在天津滨海新区和哈尔滨建设300吨/日和100吨/日规模的污泥处理及资源化利用工程项目，项目预计年底完工并投入运行。
变废为宝——建筑垃圾再生成为建筑材料
随着城市化进程的加快和人民生活水平的提高，大量建筑垃圾的产生，已成为一个严重污染环境的社会问题。据统计，我国仅施工建设所产生和排出的建筑废渣超过1亿吨，加上建筑装修、拆迁、建材工业所产生的建筑垃圾数量将达到数亿吨。我国建筑垃圾的数量约占城市垃圾总量的30%-40%。目前建筑垃圾主要以露天堆放和填埋的方式进行处置，耗用大量的土地资源和巨额费用，同时，清运和堆放过程中的遗撒和粉尘、灰砂飞扬等问题又造成了严重的二次环境污染。
如何处理处置建筑垃圾已经成为建筑施工企业和环境保护部门面临的一个重要课题。将建筑垃圾回收，分类进行科学处理获得再生价值，实现再生资源的循环利用，是摆在人们面前亟待解决的问题。
裕川集团自2004年开始着眼于建筑垃圾的再生处理，2007年成功研发了具有国内领先水平的全自动建筑垃圾再生处理生产线，使建筑垃圾变废为宝，形成“建筑材料——建筑物——建筑垃圾——再生原料——建筑材料”的循环利用模式，让废弃物得到最大程度合理、高效的利用，既节约了因堆放建筑垃圾而占用的土地，又提高了建筑固废资源化利用的附加值。而且，循环利用这些再生资源还大幅度地减少了天然资源的消耗以及天然资源采掘和运输过程中的资源和能源耗费。
裕川自主研发的建筑垃圾再生处理线采用了目前国内先进的脉冲收尘、风动筛分、电气控制等多项创新技术，自动化程度高，高效环保。建筑废弃物中的桩、柱、梁、楼板及桥面、桥墩、市政路面、粘土砖、页岩砖、磁砖、砼类砖块、炉渣、建材类各种粗细骨料所用毛石等都可加工处理。整条处理线配有除土，除铁，木屑分离等多项设施，保证所粉碎出粗细骨料的纯净度。
目前，裕川集团运行四条建筑垃圾再生处理线，可日处理建筑垃圾2400吨，每条线每班只需3名员工，即可一次进料生产6种不同粒径的再生骨料，建筑垃圾处理率高达99%。生产的再生骨料按照粒径大小可大致划分为粗集料、细集料与粉料三类，经严格的检测分析可制作不同的建材产品。粗集料的粒径范围在5-40mm, 可取代碎石、卵石制作RC15-RC40强度等级的再生砼；细集料的粒径范围0.3-5mm，可部分代替砂子使用；而粒径小于0.3mm的粉料经合理的活化方法可用于替代胶凝材料制备新型承重墙墙体材料。
目前，裕川的年建筑垃圾处理量为20万吨。裕川建材公司和干粉砂浆公司通过不断研发，已将建筑垃圾再生骨料在建材和干粉砂浆中的使用比例分别提高到80%和40%。这样的建筑垃圾高效再生处理技术结合建材制造中的高度利用技术，可最大限度地利用建筑垃圾，节约堆存所占据的宝贵土地，减少天然原料的采掘和运输，降低建材成本，具有极大的社会、环境和经济效益。
据推算，若将1千万吨的废混凝土以平均1米的高度摊到郊外（以比重2.85吨/立方米计），会占用5269亩耕地。若将1千万吨建筑垃圾就地加工处理，可产生粗骨料500万吨，可代替天然石硝使用；细集料300万吨，可代替天然砂石使用；粉料200万吨，用于各类建材产品的生产使用。就地解决，不仅避免了因建筑垃圾随意乱倒而占用的土地和天然石材资源的采伐；还可节约因长途运输原材料而耗费的燃油(汽油)792.6万千克，减少二氧化碳排放约119万千克。
该技术设备每处理1吨建筑垃圾的成本约在13元左右，以一条日处理量600吨的YCJZGF600II型生产线计算，每天可获得利润0.9-3万元。目前，裕川集团的环保设备公司具备100-1200吨/日建筑垃圾再生处理线的设计和制造能力。
科技先行——裕川集团的发展战略
天津市裕川置业集团自成立以来始终坚持走科学发展、可持续发展的道路，把绿色、和谐、健康、友好的经济增长模式作为企业发展的长期战略目标。
裕川集团注重科技创新，每年用于新技术、新产品、新设备的研发费用超过上千万元。集团与天津大学、天津工业大学、天津城建学院、东北建筑设计研究院及公安部天津消防研究所等多家科研院所建立战略合作关系，先后完成了十多项的科研项目，如：混凝土多孔砖住宅体系课题研究（天津市科技进步三等奖）、旧有住宅建筑节能综合改造技术研究、旧有建筑节能综合改造技术推广示范工程、利用建筑垃圾生产新型墙材的技术开发及产业化项目（天津市技术革新一等奖、国家技术革新二等奖）。
已研制成功的微生物蛋白提取方式的污泥处理及资源化利用技术、建筑垃圾再生处理技术等已申请和获得发明专利及实用新型专利共20 项，此外进行中的多项科研技术的研究也已取得了可喜的成果。
鼎立扶持——各级政府给予裕川集团大力扶持与帮助
多年来，裕川集团的科研课题和研究成果具有很强的实用性和经济性，受到各级政府的高度重视与大力支持，各级政府从资金上、优惠政策上都给予了裕川集团大力的支持。
目前承担的国家863计划“固体建筑废弃材料再生混凝土资源化综合利用关键技术研究与应用”中的“再生骨料及再生混凝土建筑砌块生产工艺研究与示范”项目，获29万元资金支持；“污泥综合处理循环利用示范工程及产业化推广”项目，获天津市塘沽区2008年科技项目100万资金支持；整合了裕川建材技术和污泥处理技术的“固体废弃物资源化及余热利用”项目，获得了国家发改委、天津市发改委和滨海新区发改委总计1200多万元的循环经济项目资金支持。
丰富的实践经验，使裕川集团受邀参加了《国家混凝土多孔砖建筑技术标准》《天津市混凝土多孔砖建筑技术规程》《国家建筑再生骨料产品标准》《天津市建筑用再生骨料企业产品标准》等行业规范的编制，这在民营企业中是绝不多见的。
滨海新区和塘沽管委会相关领导还多次到企业现场调研，将裕川集团多个项目列入区科技创新重大项目。特别是塘沽科技局给予多项科技专项资金，支持裕川的新产品研发。政府部门的引导和支持，更加增强了裕川集团在再生资源利用道路上继续前行的信心。
高瞻远瞩——裕川集团领导班子运筹帷幄
裕川集团从房地产行业起家，逐步发展成为了滨海新区名列前茅的地产企业，成绩斐然。常年从事工程建设的主要集团领导超前地看到了建筑垃圾的处理问题。随着天津市建设步伐的加快和滨海新区的开发开放，大量旧有建筑被拆除，全市每年将产生1000多万吨建筑垃圾。集团领导深感责任之重大，在他的率领下，裕川集团毅然放弃了具有高额利润的房地产开发这一热点行业，义无反顾的投入到包含建筑垃圾在内的城市废弃物再生利用这一艰苦而又充满责任与希望的行业中来。
不辱使命——海归博士为首的精英化专业团队
裕川集团在技术投入与人才引进方面可谓不遗余力，在现有集团公司的架构上，成立了集团研发部、天津市裕川环境科技有限公司、天津市裕川微生物制品有限公司、天津市裕川环保制品有限公司，形成了从固体废弃物处理和资源化技术研发，到项目建设、运行和设备生产安装的环境产业集群。
一流的人员创造一流的企业，为打造团队提升企业实力，集团千方百计吸引人才。毕业于日本九州大学，曾供职于国际一流环境咨询公司的左健博士就是突出的代表。左健博士现任裕川集团副总经理，全面负责裕川环境产业集群的项目研发、工程建设和运行。左博士专业知识精湛，行业经验丰富，为固体废物的再生及综合利用打开了全新的视角。现在，越来越多的高级专业人才进入裕川集团，到目前为止，共有包括两位海归博士在内的总计5名博士在集团从事技术研发，这在滨海新区的民营企业中绝无仅有。
生机勃勃的集团企业，充满希望的朝阳产业，裕川集团在刘成林董事长的领导下，在再生资源循环利用这一利国利民、造福子孙的宏伟大业上坚定的前行，必将会以不断展现的科技成果回报社会，也必将承担起更为艰巨的社会责任，开创和谐、健康、充满希望的未来。
