王洪臣:下面有请中国农业大学资源与环境学院的李季教授,他演讲的题目是:污泥堆肥处理处置综合解决方案及其案例。
中国农业大学资源与环境学院教授李季发表演讲
李季:我今天汇报的题目是叫“污泥堆肥处理处置综合解决方案及案例”主要讲三个方面的内容,一个是污泥土地利用,第二个就是污泥堆肥的工艺和工程的案例,最后是堆肥产品进入市场后的风险和对策。
一、污泥土地利用
有机固体废弃物,从一个战略的层面,主要是两个方向,一个是土地利用一个是能源。土地利用,我们一直在提,所有的这些有机肥弃物都是从土地来,应该回到土地。回多少合适?我们根据国外实践工作,从土壤碳的平衡角度,我们提了50%的这个目标。我国肥料里面,80年代,有机肥和化肥是50:50,到现在来看,有机肥占到20%左右,我们希望肥料层面回归到对半的水平。土地利用不仅是污泥堆肥,回到土地,厌氧消化以后,沼液、沼渣也要回到土地。
第二个方向,能源,包括沼气发电,干燃料,焚烧发电等,欧洲的一个基本指标就是原料的热值小于3000KJ/KG不直接进入焚烧。
我们认为,堆肥和生物干化是污泥处理处置的主要方向。
国内这种工程案例非常少,包括大家披露的数据也比较少。好氧的生物发酵一般是投资成本和运行成本最低的,接下来是厌氧,再下来是焚烧,再下来是干化加焚烧。长远角度我想最后都取决于成本效益,工程是否有竞争力。
我列了几个热干化工艺的一些成本,当然不一定全面。每吨湿泥一般是在250—350左右的处理成本。按照我们现在了解的一些堆肥工艺,一般每吨湿泥成本是在100—150,也反映了这种好氧的生物发酵比通常的物理干化成本还是要低。这是生物干化存在的基础。
还有一个方面就是安全的考虑,特别是重金属,从重金属角度如何来考虑污泥堆肥以后的出路?这里面我列了几个,包括进到园林绿化、农业、建材、焚烧、填埋,实际上可以根据不同的情况大家来区别。一般来讲,如何重金属超标,可进行一个生物干化前处理,脱水以后进入到焚烧和填埋。如果污泥品质比较好,重金属含量都达标,我们是鼓励进到农业。我后面会谈到农业,现在存在一些壁垒。
污泥土地利用,包括有机固体废弃物利用的时候,还是需要循遵一些原则。比如说第一个原则就是要尽量在源头控制减少废物的产生,比如从源头控制重金属;第二个原则,成本和效益,最后工程都是要靠成本和效益来比较;第三个,固碳减排,碳要有一个归还的原则;最后要进行安全的监控,特别是对废物要有准入,对废物流进行跟踪,这是我们提的一些粗浅的想法。
二、污泥堆肥工艺及工程案例
在中国农大我们有一个堆肥的研究队伍,主要的工作过去大概是在推动国内的堆肥工业化,包括我们提出的快速堆肥,生物堆肥这些思路,另外在农业里面做了大量的堆肥工程。农业堆肥的特点是原料需要购买,自己投资建厂,出来的产品还要自己销售,因此在农业堆肥里面积累了大量的经验,我们现在主要做的工作是科技部的一个循环农业项目,核心是废弃物的循环利用,包括一些相关的书籍、手册等。
下面主要是两个案例,一个是现在主流的好氧发酵的槽式堆肥,这个是在威海做的,整个项目一天处理150吨污泥,投资3000万,发改委给予了1600万的支持。它是BOT的项目,一吨泥补贴180元。主要的出路是进到园林和果树,烟台的果树面积比较大。
这是这个厂的平面布局还有它的工艺流程,包括原料的预处理,原料主要还是通过铲车的进料,但是它要有一个堆料厂,然后一次发酵,我们现在采用的都是连续进料连续出料,一天进四米、出四米,然后都要配备这种曝气系统,一次发酵完以后直接从出口这儿直接落到皮带上面,这里面有一个斗,在斗里面缓冲直接输送到皮带,二次发酵,采用的存耗仓。
这是一次发酵完以后,物料进到一个物料斗,在二次发酵这边的物料。中间有中控对温度、水温进行监测,对曝气进行自控。这是加工车间,将其进行有机无机复混肥。
生产成本分析下来,每吨的成品肥料,成本是355元,在烟台的销售价格是1200元,这是第一个工程,槽式的二氧发酵的一个工程。
第二个,我们提出叫密闭式的堆肥反应器,这种工艺从日本引进,现在这个阶段主要是在进行日本设备的推广,我们自己也在研发类似的设备。基本工艺过程就是污泥进来以后,一开始需要辅料,后面不需要辅料了,它是一个完全密闭的系统,可进行除臭,大概一天处理10吨的污泥,可以生产出35%水分的堆肥2—3吨,生产出来可以直接包装进行销售。这种工艺还是比较环保的,占地面积小,占地面积只需要30平米/台设备。
简要给大家介绍两个案例,一个案例就是现在生产规模比较大的槽式堆肥,另外一个是小型的,对于未来村镇一级的小型污水处理厂可使用的立式反应器。
三、堆肥产品进入市场后的风险和对策
污泥堆肥里面我们感觉有三个环节,第一个就是补贴,能否拿到补贴?拿到补贴是一个项目往下走很重要的一点。第二个就是设备和工艺能不能稳定连续的运行。我们现在大部分的堆肥厂是不连续运行的。第三个,产品需要有稳定的出路和销售渠道,这三个环节的控制,堆肥的项目还是非常有前景。最后一个,在整个风险分析里面,我们觉得一定要有一个废物流的概念,废物从哪儿产生再去到哪儿,对整个全生命周期进行评价。
污泥土地利用,建设部出台了这么多的标准,但是实际上农业部的一个入口标准就全给否定了。我个人理解是很多责权利的东西没有说清楚,需要进行顶层设计。另外,污泥农用以后到底会怎么样?我们的实验站从2002年开始做污泥农用的实验,这个结果给出来就是连续差不多十年,污泥使用以后跟化肥使用对照,基本上是一个水平,就是说,污泥堆肥的肥效跟化肥一样,甚至有的比化肥还要好。另外污泥出来以后还有很多出路,有的是有标准的,有机肥是有标准的,但是大量的园林,营养土包括土壤改良机制没有标准,出来做市场可能还是要做大量细致的工作。
现在有机肥的情况是,全国在农业部登记的有3000多家,总产量也就3000多万吨,价格差别很大,500、600到1500、16000。最近农业部在组织一个专项,希望发改委通过补贴有机肥,现在提出来大概一吨补350元,预计要补贴5000万吨的有机肥。
我建议大家想介入堆肥的话,还是要做一个长期周密的准备,包括调查、设计、产品的准入、后续服务等等,开始就要考虑周全。如果不想做,就把污泥运营交给专业公司来做。今年10月份我们会组织全国第九届堆肥会议,在北京开,大家有兴趣可以来欢迎参加。
我的介绍到这里,谢谢。
李季:堆肥和干化是污泥处理的主要方向
时间:2013-09-14 来源:中国水网