一种新技术，利用自身的能源处置污泥，有机质转化率超过99%，从根本上实现污泥的无害化、减量化处理和资源化利用。请关注——

　　随着中国城镇化水平不断提高，污水处理设施建设得到快速发展，但污水处理后所产生的污泥也随之增多。截至2014年，中国城镇污水处理厂所产生的污泥量已突破3500万吨/年，平均每天产生近10万吨，并以8%的年增长率上升。

　　现有处理办法各有缺陷

　　“污泥作为城市污水处理后的产物，有害物质富集，如果不进行彻底无害化处理，随意堆放或简单处理会存在较高的二次污染风险，破坏土壤、大气和水资源。”新奥能源研究院院长、国家“千人计划”专家朱振旗博士在接受科技日报记者采访时一针见血指出，“目前污水处理行业，重水轻泥现象严重。不处理污泥，污水处理几乎是无用功，无非是污泥物在污水处理厂转了一圈，又回到环境中。部分污泥中的重金属渗入水体后还可能通过鱼、虾等食物链，回到餐桌上。”最新出台的“水十条”，已将污泥处理作为水污染治理的重中之重。

　　“现在除了焚烧没有太好的办法，但污泥的含水量非常高，达到80%以上，因此污泥进焚烧炉之前要有一个干化过程，无论是烧煤还是烧燃气，燃料成本都要200多元钱。由于污泥中含有大量重金属，焚烧还会带来严重的污染排放。”朱振旗介绍说，“除了焚烧，另外的办法就是填埋或堆肥。填埋，有地方的可以，但像京津冀、长三角、珠三角等地区，地皮太贵，填埋成本很高。污泥填埋除了占地，更严重的问题是存在污染隐患，污泥中的有害物质，在雨水循环作用下有可能渗透、污染地下水系。”污泥堆肥方式也存在占地面积大、周期长、产生温室气体、重金属污染等缺点。

　　近年来，国内有不少污泥再利用的示范技术，但都只能在小范围内使用。朱振旗说：“有人拿污泥来养蚯蚓，有的人来种树，做各种东西的都有，但是量都很小。就像是二氧化碳可用来做汽水，做苏打水，这是一种资源化利用，但这种利用的量太小，和排放量相比不占什么分量。”

　　由于我国垃圾分类制度不完善，很多国外通用的技术在中国并不适用，甚至会造成二次污染。我国污泥的含砂量很高，有机质很多，面临的环境容量和所负荷污染间的矛盾相当突出。所以，找到并推广适合国情的无害化处理技术是关键。

　　创新超临界技术实现破局

　　针对传统污泥处理方式普遍存在土壤、地下水及大气污染的现状，新奥能源研究院历经七年自主研发出国内首个对污泥废水无害化处理的超临界水处理技术，可广泛应用于污泥、危废、难降解废水的处理，仅申请的专利技术已达到70余项。

　　所谓超临界，是指流体物质的一种特殊状态。“当水的温度达到374摄氏度以上，压力达到220个大气压以上，水达到超临界状态，能与有机物完全互溶。”朱振旗通俗地解释，“超临界就跟高压锅差不多，高压锅把所有有机的东西，全部给蒸烂了，把分子都打碎，打成最小了，就是气体了。同时又可回收利用压力和余热。所注意的就是要解决好装备的耐腐蚀问题，新奥在这方面进行了大量的新材料研究和试验。”

　　超临界水处理技术充分利用污泥中的有机质热量，实现污泥中污染物彻底处理，免去了传统技术的高能耗干燥过程。与焚烧法、生化处理等传统处理技术不同，超临界水处理技术利用超临界水对氧气和有机物完全互溶的特性，消除了气液界面的传质阻力，对有机质进行完全氧化处理。

　　今年5月，由新奥投资1.2亿元兴建的廊坊市政污泥处理项目已正式运营，污泥处理能力达到240吨/天。该项目采用超临界水处理技术，将污泥中的有机质彻底分解，杀灭有害病菌，稳定重金属成分，处理后的污泥有机质转化率超99%，减容率超90%，出水清洁，可达国家一级排放标准，不产生有毒气体，不污染土壤和地下水，从根本上实现污泥的无害化、减量化处理和资源化利用。

　　“加钙固化填埋的成本大概是350块钱/吨，填埋场现在要收200多块钱，然后要加一些钙，还有人工和运费。”朱振旗介绍，“现在通过超临界水技术处理的成本大概是300—350元/吨，不仅成本降低了，而且实现了彻底无害化处理，排放的气基本上98%是二氧化碳，1.7%左右的氮气，百分之零点几的氧气，整个系统排气非常干净。”

　　各类高浓度危废均可“秒杀”

　　比污泥处理难度更大、形势更严峻的是危险废物的处理。我国现已超越美国成为世界第一的农药生产大国。在农药生产过程中会产生大量残渣和高浓废水，这些都属于危险废物。目前国内农药高浓废水的处理方式主要有预处理+生化、焚烧、湿式氧化等传统处置技术，工艺流程长，成本高，二次污染难以消除。

　　“我们以超临界水处理技术为核心，整合相应的预处理技术，可实现对农药危废的无害处理。”朱振旗满怀自信地介绍，“与传统处置方式相比，超临界水处理技术反应效率高、处理效果干净彻底、占地面积小，成本也不贵。”

　　超临界水处理技术不仅适用于农药行业，还适用于化工、造纸、制药、石油开采等行业。据不完全统计，我国每年的危废产生量达3000万吨以上。“各行业的危废，不管是水、是渣、还是泥，都可以根据危险废物的品类和特性，整合相应的预处理技术，实现无害化处理和再生利用。”朱振旗说。

 

超临界技术如何“除”污泥而不染？

7月29日，由国内环境保护领域知名专家，包括中国水利水电科学研究院院士王浩、同济大学教授戴晓虎、北京市城市排水集团总经理杨向平、北京市政设计院研究总院副总工程师杭世珺等7人，共同就新奥科技发展有限公司（以下称，新奥科技）的“超临界水处理市政污泥及危险废物技术”进行了鉴定，并给出了鉴定意见，认为，超临界技术路线新颖、先进，为我国市政污泥及危险废物的处理提供了一条新途径，其经济效益、环境效益和社会效益显著。

所谓超临界水处理市政污泥及危险废物技术，是利用水在超临界状态下反应速度快、反应完全和换热效率高的特性，对高水含量含碳废弃物进行处理的过程。该技术适宜处理高水含量的市政、工业污泥（水分85%以上）和制药、碱渣废液、染料和煤化工行业的高浓度难降解废液。可实现低成本彻底处理污染物，杜绝二次污染（碳转化为二氧化碳，氢转化为水，氮转化为氮气，硫转化为硫酸盐在灰分中稳定化），经此项技术处理后的市政污泥、抗生素，有机质转化率超过99%，减容率超过90%，出水清洁，可达国家一级排放标准，此外，还可以充分回收污染物中的热量。

据悉，新奥科技于2011年建成国内最大的超临界中试平台（6吨/天），利用该平台先后完成市政污泥、印染污泥、抗生素药渣、碱渣废液、焦化废水、制药釜残液等污染物的超临界水处理工艺开发。7月29日的鉴定活动即是主要针对新奥科技位于河北省廊坊龙河工业园的超临界污泥示范装置，在由王浩签字的鉴定意见中显示，新奥科技完成了工业示范大型超临界反应器，其超临界技术处理市政污泥和危险废弃物的工业示范装置已经做到了连续稳定运营，而且“无机化率≥99%、固相减容率＞90%，灰分中碳含量＞2%，重金属转化为稳定氧化态，尾气中二噁英类＜0.02ngTEQ/Nm3，SO2＜5mg/N m3、NOx＜1 mg/N m3排水指标达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级排放标准。”

对于获得鉴定好评的超临界技术，新奥能源研究院院长朱振旗表示，污泥治理不易，但是“越难的事，就越能体现出技术的好处。”他认为，治理污泥时，焚烧易产生大气问题而且烧前的干化过程又耗能、耗钱，而生物方法又易产生无法处置的废液，尤其对于液态危险废弃物则问题更多；但是，超临界技术就可以避免这些问题，相当于用化工的手段来实现治理，利用水的超临界状态，让污泥在水里面反应，污泥有机物中的碳、氢、氧、氮、硫分别转化为二氧化碳、氢变成水、硫酸根、磷酸根，重金属变成金属氧化物固化下来，同时生成不溶于水的盐类固体颗粒，也会随流体排出。

值得一提的是，超临界技术下物料与氧气反应升温，所产生的热量又可以反作用于原来的物料，继续推动反应进行，而且最后剩余物也可以作为再生材料用于生产生活，例如，经超临界技术处理的市政污泥，分化之后可用其剩余物制作路政砖或者水泥厂添加剂，其碳含量在0.5%以下。既解决环境问题，也能带来一定的经济效益。

鉴定意见中最后提及“该技术拥有自主知识产权专利22项。为我国市政污泥及危险废弃物处理提供了一条新途径，经济效益、环境效益和社会效益显著。建议加快技术推广，实现该技术的广泛应用。”超临界技术或预示出了未来市政污泥及危险废物治理的新趋势。

 

超临界水技术：用没有火焰的燃烧处理废弃物

• 中国网  www.china.com.cn  2014-01-22  
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