新奧超臨界技術(shù)治污治本
污泥、危廢以及高濃度難降解廢水的處理一直是環(huán)境治理的重要領(lǐng)域。“水十條”明確了水治理的目標(biāo)，同時(shí)提出要加快推進(jìn)污泥處置，解決污泥隨意堆放造成的環(huán)境污染問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)“水泥并重”。
但是，填埋、堆肥和焚燒等傳統(tǒng)污泥處理方式普遍存在排放PM2.5、硫氧化物、氮氧化物以及二噁英等二次污染問(wèn)題。
針對(duì)這種情況，新奧集團(tuán)歷經(jīng)7年研發(fā)，自主創(chuàng)新了一套可實(shí)現(xiàn)對(duì)污泥、危廢及難降解廢水無(wú)害化處理的超臨界水處理技術(shù)，申請(qǐng)專利70余項(xiàng)，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，并實(shí)際應(yīng)用到廊坊市政污泥處理示范項(xiàng)目，為污泥的處置提供了新的樣本。
新技術(shù)為老問(wèn)題提供解決方法
隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷加快，城市污水處理廠的建設(shè)運(yùn)營(yíng)也逐漸增多。在污水處理率日益提高的同時(shí)，污泥的處置問(wèn)題也日益凸顯。
據(jù)《中國(guó)污泥處理處置市場(chǎng)分析報(bào)告（2012版）》統(tǒng)計(jì)，目前，我國(guó)每年市政污水處理廠產(chǎn)生的污泥量在3000萬(wàn)噸以上，年增長(zhǎng)率在8%左右。在傳統(tǒng)污泥處理技術(shù)選擇上，目前，我國(guó)主要以填埋、干化焚燒和堆肥等方式。但大多技術(shù)都存在處理不徹底、二次污染等問(wèn)題。
衛(wèi)生填埋方式操作簡(jiǎn)單、費(fèi)用較低，但是存在瀝液難處理、污染地下水系的隱患，且現(xiàn)階段填埋場(chǎng)只允許含水40%以下的污泥入場(chǎng)；焚燒處理方式對(duì)于有機(jī)物質(zhì)的降解比較徹底，減量效果顯著，但是需污泥專用焚燒爐，投資、運(yùn)行成本高，容易產(chǎn)生硫氧化物、氮氧化物以及二噁英的二次污染物；污泥堆肥方式更存在占地面積大、周期長(zhǎng)、產(chǎn)生溫室氣體、不能消除重金屬污染等缺點(diǎn)。
污泥處置的老問(wèn)題，需要新的技術(shù)手段提供解決方法；诖耍聤W能源研究院自主創(chuàng)新研發(fā)了針對(duì)污泥廢水無(wú)害化處理的超臨界水處理技術(shù)。
“超臨界水處理技術(shù)，通俗來(lái)說(shuō)，就是在高溫高壓的狀態(tài)下，將水的形態(tài)改變，使其對(duì)有機(jī)物具有極強(qiáng)的溶解性。水中的所有有機(jī)物通過(guò)水的溶解，打破原來(lái)的狀態(tài)，與超臨界水中的氧氣反應(yīng)，最終達(dá)到水中有機(jī)污染物分解的目的。”國(guó)家千人計(jì)劃專家、新奧集團(tuán)能源研究院院長(zhǎng)朱振旗博士解釋。
在超臨界水狀態(tài)下，反應(yīng)物料具有良好的傳質(zhì)傳熱性能，反應(yīng)物接觸混合良好，反應(yīng)速度快、停留時(shí)間短、工藝流程短，充分利用污泥中的有機(jī)質(zhì)熱量，實(shí)現(xiàn)污泥中污染物徹底處理，免去了傳統(tǒng)污泥處理技術(shù)的高能耗干燥過(guò)程。
技術(shù)的一大特點(diǎn)，就是過(guò)程自熱，即利用自身熱量處理掉有機(jī)污染物。“這正是這個(gè)技術(shù)的‘神奇之處’。表面上看，高溫高壓消耗的能量很大，但是在去除污染物的過(guò)程中產(chǎn)生的能量裝置可以直接回收繼續(xù)用于反應(yīng)。”朱振旗介紹，這也是技術(shù)研發(fā)的一個(gè)難點(diǎn)，也就是裝置里不再需要外加熱電、燃?xì)獾韧獠繜崃。此外，材料的耐腐蝕性和裝置的結(jié)構(gòu)優(yōu)化也是研發(fā)的重點(diǎn)。
相比城市污泥，超臨界水處理技術(shù)在高濃度難降解廢水和被列為危險(xiǎn)廢物的污泥的處置上更有優(yōu)勢(shì)。在危廢處置領(lǐng)域，新奧以超臨界水處理技術(shù)為核心，根據(jù)危廢的品類和特性，整合相應(yīng)的前處理技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)各類液態(tài)有機(jī)危廢的無(wú)害化處理和再生利用。
“與傳統(tǒng)處置方式相比，以超臨界水處理技術(shù)為核心的危廢處置方案具有反應(yīng)效率高、處理效果干凈徹底、占地面積小等特點(diǎn)。”朱振旗博士表示，“1分鐘內(nèi)完成所有反應(yīng)，無(wú)需干燥、尾氣處理、除塵等工藝流程，有機(jī)質(zhì)降解率＞99%，減容率＞90%，出水可達(dá)國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)；同時(shí)，處置成本也更具優(yōu)勢(shì)，在制藥、化工等各個(gè)行業(yè)具有廣闊的應(yīng)用前景。”
示范項(xiàng)目環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益雙贏
2011年，新奧集團(tuán)完成6t/d的超臨界水處理技術(shù)裝置建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了72小時(shí)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，在進(jìn)行工藝及操作參數(shù)針對(duì)性調(diào)整的基礎(chǔ)上，測(cè)試了制藥藥渣、制藥廢水、軍工廢水、石煉化堿渣廢液、市政污泥、油泥及印染污泥等多種原料。中試結(jié)果表明，污染物被高效徹底降解，處理后出水可達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。
在此基礎(chǔ)上，2015年5月，新奧集團(tuán)在廊坊市龍河工業(yè)園完成示范裝置建設(shè)，并順利試車運(yùn)行。項(xiàng)目占地1.45公頃，總投資1.2億元，處理能力達(dá)到240噸/天。該項(xiàng)目采用了先進(jìn)的集散控制系統(tǒng)（DCS）、安全儀表系統(tǒng)（SIS）和可燃有毒氣體檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)工藝流程進(jìn)行監(jiān)控，為系統(tǒng)的安全、平穩(wěn)、高效運(yùn)營(yíng)提供了保證。
從目前的運(yùn)行結(jié)果來(lái)看，日處理能力達(dá)到240噸示范項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了出水清潔、達(dá)國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，不會(huì)對(duì)土壤及地下水形成污染。污泥有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化率超過(guò)99%，減容率高于90%，灰分中碳含量<1%，重金屬轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定氧化態(tài)，處理后的固體物可用于建材。處理過(guò)程中不產(chǎn)生PM2.5、硫氧化物、氮氧化物及二噁英等二次污染，從根本上實(shí)現(xiàn)污泥的無(wú)害化、減量化處理和資源化利用。
這是國(guó)內(nèi)首套工業(yè)化超臨界水處理裝置，也是目前世界上處理能力最強(qiáng)、技術(shù)最先進(jìn)的項(xiàng)目，從根本上解決了市政污泥對(duì)土壤和地下水造成的污染問(wèn)題。在7月底河北省科技部門組織的專家鑒定上，技術(shù)成果得到國(guó)內(nèi)環(huán)保資深專家的高度評(píng)價(jià)，一致認(rèn)定達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
從經(jīng)濟(jì)效益上計(jì)算，新技術(shù)的應(yīng)用也帶來(lái)了更高的性價(jià)比。按照現(xiàn)有填埋的方式處理，填埋場(chǎng)只允許含水40%以下的污泥入場(chǎng)，不包含人工和運(yùn)費(fèi)的處理成本在350～650元不等；焚燒處理投資和運(yùn)營(yíng)成本更高。而通過(guò)超臨界水技術(shù)處理，完全成本控制在300~350元/噸，將近節(jié)省了1倍，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)徹底無(wú)害化處理，在投入和效果上優(yōu)勢(shì)相當(dāng)明顯。
“廊坊超臨界污泥處理項(xiàng)目建成運(yùn)營(yíng)后，將形成全新的運(yùn)營(yíng)模式和商業(yè)推廣模式，為廊坊帶來(lái)新型環(huán)保產(chǎn)業(yè)示范效應(yīng)，同時(shí)還將面向全國(guó)推廣。”朱振旗博士表示。作為國(guó)家環(huán)保戰(zhàn)略之下的高新技術(shù)，新奧集團(tuán)的超臨界水處理技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域都具備高效的應(yīng)用價(jià)值，無(wú)論市政、軍工等政府公共項(xiàng)目，還是機(jī)械加工、制藥、化工等商業(yè)領(lǐng)域，新奧的創(chuàng)新思維和領(lǐng)先技術(shù)成為了持續(xù)撬動(dòng)環(huán)保市場(chǎng)的一個(gè)新支點(diǎn)。
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”
