2023年10月19日，2023(第十五届)上海水业热门论坛盛大召开。会上，天津壹新环保工程有限公司总司理王学科以“污泥有机无机分手和精准资本化操纵手艺”为主题作了讲话，他介绍了污泥有机无机分手和精准资本化操纵手艺，生物资燃料、磷资本化产物、除磷药剂、建材原料是污泥有机无机分手后污泥的资本化标的目的。 王学科 天津壹新环保工程有限公司（以下简称“壹新环保”），成立在2015年2月，是一家专业化从事环保范畴污泥处置措置营业的综合办事供给商，具有一批焦点高端手艺人材和独有的业内领先的污泥处置措置资本化操纵手艺。颠末多年良性成长，壹新环保已具有可供给多种贸易合作模式的实力，可集项目投资、设计、工程扶植施工和运营治理在一体，为客户供给全方位的污泥处置解决方案和办事。 2023年3月，在北控水务杯第二届生态情况科技创投年夜赛中，壹新环保凭仗“污泥有机无机分手和精准资本化操纵手艺”取得冠军，遭到行业专家承认。 “壹新环保今朝累计融资5000多万，有三个典型案例，即两个燃烧项目和一个堆肥项目。十年磨一剑，壹新环保本年已到第9个年初了。”王学科介绍说。 壹新环保环绕焦点手艺申请相干专利122项，此中64项发现，58项适用新型，授权专利68项，11项发现，57项适用新型。壹新环保今朝已申请成为“天津市高新手艺企业”“国度级高新手艺企业”和“天津市专精特新中小企业”，同时也是天津市瞪羚企业（证书正鄙人发中），且被选入天津市“千企万人”撑持打算，在2020年再次复审经由过程“国度级高新手艺企业”。 01“重水轻泥”现象遍及，污泥长居环保督察“榜单” 市政污泥是由污水厂发生，平均每处置1万吨污水，天天发生5-8吨污泥（以含水率80%计较），我国每一年市政污泥产量约为6000万吨。 “之前是按一级A的排放尺度，依照此刻准IV类排放尺度算，需投入年夜量的碳源和有机除磷药剂，是以污泥产量会翻倍或翻几倍，这跟碳源的投加量有关系。”王学科介绍。 城镇污泥产量年夜，处置率低，“重水轻泥”现象遍及存在，污泥缺少规范有用的处置。2015年来我国污水处置厂的数目根基连结逐步增添的趋向，2022年底，我国共有污水处置厂19220座，年处置污水量881.2亿吨。2022年中国市政污泥的产量约为6000万吨，污泥年处置措置行业整体范围可到达千亿级。 按照现实调研成果显示，我国污水处置厂所发生的污泥处置率不足30%，未处置的污泥量到达3800万吨/年以上，国内新一轮环保督察显示，污泥问题十分凸起，污泥处置措置近况与我国污水处置差距甚年夜、远远掉队发财国度。 2022年10月，国度成长鼎新委、住房城乡扶植部、生态情况部结合印发《污泥无害化处置和资本化操纵实行方案》，方案中提出污泥处置措置的首要方针为：“到2025年，全国新增污泥（含水率80%的湿污泥）无害化措置举措措施范围很多在2万吨/日，城市污泥无害化措置率到达90%以上，地级和以上城市到达95%以上。污土壤地操纵体例获得有用推行。京津冀、长江经济带、东部地域城市和县城，黄河干流沿线城市污泥填埋比例较着下降”。实行方案中提出要随机应变，公道选择处置措置手艺线路，应遵守“绿色、轮回、低碳、生态”理念；积极推行并实现污水污泥能量协同操纵；积极推行污泥燃烧灰渣建材操纵，氮磷营养物资收受接管操纵，特殊存眷不成再生的计谋性磷资本的收受接管。 壹新环保提出的污泥分质资本化操纵手艺完全契合了实行方案中的手艺重点标的目的和原则。 02污泥分质连系常规工艺，窘境水到渠成 今朝，国内的污泥处置有四个主流工艺，包罗干化燃烧、厌氧消化、好氧堆肥和碳化工艺，王学科将各工艺今朝面对的窘境做了具体介绍。 干化燃烧：污泥本身热值低，含水率高，自力燃烧不克不及知足干化燃烧热均衡，需要掺加年夜量燃料；协同燃烧也存在不异窘境。本钱较高，今朝国内污泥燃烧处置本钱年夜都在300~500元/吨。 厌氧消化：投资年夜，如不连系热水解，则现实产沼率偏低，终究的沼液和沼渣处置措置难度高。 好氧堆肥：受污泥含水率高影响，辅料掺加量年夜，处置效力低，臭气发生量年夜，终究肥后的产物，前途受限。辅料本钱高，且受政策影响。 碳化工艺：投资和运行本钱高，碳化进程需要年夜量辅助热能，需配套外加热源或耗损年夜量外加燃料。 污泥成份复杂，此中包罗细菌菌体、有机残片和胞外聚合物等有机物，还无机金属盐类、泥砂等无机物，此中的无机成份占比跨越50%。 王学科介绍，壹新环保经由过程九年的实验堆集，将全国各省分的污泥都做了成份阐发实验。总结发现，我国污泥存在有机质含量低、泥砂含量高；无机金属盐含量高；粘度年夜，难脱水；易败北，臭气产量年夜等特点。 是不是可以追求一些方式，使污泥措置碰到的问题从泉源长进行破解？可否经由过程污泥分手预处置，实现去除污泥粘性、分手无机金属盐、去除泥沙等目标？污泥组分分手可否实现？冲破上述手艺，成为壹新环保研发的起点。 壹新环保颠末多年堆集，构成了一整套污泥线路。分质资本化手艺反映道理是操纵复配药剂，使污泥中铁、铝和磷等无机组分还原成离子态溶入液相中，再依托固液分手的沉淀进程，使固相污泥沉淀并排出含有没有机盐的上清液，对排出的固相污泥继续频频淋洗，使此中消融入液相的无机盐类最年夜水平的转移至淋洗液中。再将上清液与淋洗液搜集并插手还原性药剂，使此中消融性盐类析出沉淀，沉淀物即为分手出的无机盐类成份。 对原泥进行无机盐提取的同时也对污泥进行了改性，使微生物、细菌和病毒全数灭活，知足对污泥进行病毒消杀的相干要求。药剂同时会粉碎污泥EPS的粘性，使泥砂获得释放，为重选除砂缔造前提。 污泥除砂方面，预处置后的固相污泥继续进入泥砂分手装配（该装配鉴戒部门矿选行业分砂装备道理），操纵固相污泥中，有机污泥颗粒与泥砂颗粒的比重差致使的离心力差别（比重差在2～3倍摆布），对其进行旋流分手，在分手器的流道截面上，污泥中的无机泥砂颗粒因本身比重年夜，遭到的离心力年夜，会逐步被甩到流道的外侧，而有机质颗粒本身比重轻，遭到的离心力小的多，会逐步聚集到流道的内侧，终究在流道的结尾，内侧即为分手后的轻质部门，就是有机污泥，外侧即为分手后的重质部门，即为泥砂。 经分手工艺处置并脱水后获得的有机泥饼和无机泥饼检测陈述显示，原泥干基高位热值为2024.7kcal/kg，分手后有机泥饼的热值为3779.4kcal/kg，比拟提高86.6%。分手后无机泥饼的有机质含量不变低在3%。 分手后污泥有四个资本化标的目的： 生物资燃料：将污泥中有机质分手出后，可作为生物资燃料利用，也可堆肥后作为肥料利用。 磷资本化产物：将污泥中提掏出的磷盐制成磷肥，纯度可达20~30%。 除磷药剂：将污泥中提掏出的铝铁盐，未来经由过程进一步研发，可以作为除磷药剂轮回操纵。 建材原料：将污泥中泥砂等无机物分手出后制成建筑基材原料或绿化土作为利用。 会上，王学科将磷资本化产物的收受接管结果进行了具体介绍。他暗示采取有机无机分手工艺分手出的无机磷可以继续进行收受接管操纵作为磷资本产物的原料，收受接管率到达70%以上，收受接管磷资本产物有用磷（以P2O5计）含量接近30%。打破了国内污泥处置磷难以收受接管的近况。 另外，采取有机无机分手工艺分手出的铁铝盐可以收受接管至水厂前端作为除磷药剂轮回操纵，可削减后续PAC的投加量50-70%，实现污水污泥的协同处置。将获得的除磷药剂依照分歧的比例和污水进行夹杂后，污水中磷的去除结果显著，夹杂的比例越高，磷的去除结果越抱负。 从尝试数据可知，除磷剂加药量比例为0.5%时，1号尝试组污水中总磷含量由3.23降至1.19，2号尝试组污水中总磷含量由3.55降至1.31。由此可证污泥平分离出的铝、铁除磷药剂具有杰出的除磷结果，加药比例为0.5%时除磷率便可到达63%。 不但如斯，分手手艺与常规工艺连系后，原有工艺的各类问题均水到渠成。“污泥实现有机无机分手后，可与原工艺充实连系，不颠覆现有工艺举措措施。连系干化燃烧工艺时，可不再需要添加任何辅助燃料；连系好氧堆肥工艺，可不掺或低比例掺加有机辅料；连系厌氧产沼气工艺，可提高有机负荷、扩年夜产能；连系碳化等其他工艺，削减外加燃料利用量。”王学科介绍道。 03三个案例，具体论述污泥分手工艺优势 工程化利用方面，王学科具体介绍了天津市武清区污泥处置厂项目、宜昌市夷陵区污泥资本化项目、武汉市黄陂区污泥资本化项目三个项目案例。 天津市武清区污泥处置厂项目 项目处置工艺为“污泥改性除砂+脱水+干化燃烧”，设计污泥日处置能力130吨（含水率80%计），占地15亩。项目自2017年8月投产至今已不变运行了6年时候。项目分手单位直接处置本钱为50元/吨，全工艺流程直接处置本钱为170元/吨，远低在国内其他污泥燃烧项目本钱。 该项目工艺有以下亮点： 在工艺最初环节插手污泥灭菌单位，使得微生物全数灭活，杜绝了污泥在后续工艺段恶臭气体的发生。 经由过程前端改性除砂，实现了操纵污泥本身热值便可矜持燃烧，并实现干化燃烧全系统热能均衡。 经改性除砂工艺处置过的污泥，终究产品对照来泥减量了90%，减量化结果较着。 工艺流程图 分手脱水干化燃烧工艺 污泥经分手脱水干化燃烧工艺分手后，有机泥饼中有机质含量最多可高在75%，无机泥饼中的有机质含量最低可低在5%。 另外，王学科还将分手脱水干化燃烧工艺与直接干化燃烧工艺、常规脱水干化燃烧工艺进行了对照： 直接干化燃烧工艺是从80%含水率原泥直接干化到30%，在干化工艺段需要蒸发年夜量水，为知足干化燃烧工艺段热能均衡需外加年夜量能源。 直接干化燃烧工艺 常规脱水干化燃烧工艺固然在脱水工艺段使污泥含水率下降，但引入的无机成份同时使原泥热值年夜幅下降，是以为知足干化燃烧工艺段热能均衡仍需外加年夜量能源。 常规脱水干化燃烧工艺 基在污泥本身具有含水率高、燃点高、挥发份含量高、灰分高的特点，壹新环保针对性的将常规倾斜阶梯型来去炉排式燃烧炉进行了全新优化，优化后的燃烧炉在炉膛内前端耽误了物料的预热环节����.txt，充实操纵炉膛后端燃烧热能将前端物料进行预热干化，物料被升温到600度以上，解决了污泥燃点高的困难，污泥持续燃烧不再呈现断火的环境。燃烧炉内的物料床采取机械来去式炉排布局，污泥在进入炉体一向到燃尽出炉，全进程被炉排鞭策翻腾进步，有用杜绝了燃烧进程中的结焦现象。同时污泥在预热工段，污泥中的年夜量挥发分受热析出，与燃烧段火焰相遇后，进行了一次燃烧，有用连结了炉膛内的燃烧温度，燃烧后的烟气进入二燃室，经由过程补风，进行二次燃烧，使得二噁英完全分化，削减后续烟气处置难度。 按照已有项目在线监测系统可反应出本工艺烟气处置结果，经处置后烟气知足《GB18485-2014 垃圾燃烧污染节制尺度》中相干限值。 宜昌市夷陵区污泥资本化项目 该项目采取的处置工艺为“污泥有机无机分手+脱水+堆肥”，设计污泥日处置能力100吨（含水率80%计），该项目在2021年头完成工艺调试。 今朝因肥料前途窘境，打算增添干化燃烧工艺。 该项目具有以下亮点： 因分手后有机质含量提高到70%以上，污泥堆肥效力晋升产物肥料品质晋升，肥料平安保障性晋升。 经由过程前端分手工艺，将污泥中絮体布局粉碎，污泥脱水性晋升，出料含水率65%，直接知足堆肥进料要求，无需添加外购辅料，堆肥系统举措措施范围削减三分之二，堆肥效力晋升。 武汉市黄陂区污泥资本化项目 该项目采取的处置工艺为“污泥有机无机分手+脱水+干化燃烧”，设计污泥日处置能力120吨（以含水率80%计），总占地面积约18亩，直接运行本钱较现节流三分之一以上，该项目今朝已进入试出产阶段。 污水处置厂厂内残剩污泥当场资本化正积极推动中。 王学科说：“该项目将在国内率先实现污泥组分的分手和周全精准资本化操纵，同时污泥中的有机成份实现操纵本身热能完全燃烧，分手出的泥砂作为建材原料操纵，分手出的铁铝盐作为除磷剂收受接管操纵，分手出的磷作为磷肥原料操纵，打破国内磷不成收受接管的窘境。” 工艺流程图 04做“负碳”工艺，将污染变成资本 降碳减排方面，王学科将分手工艺碳排放核算鸿沟阐发做了具体论述。 直接碳排放是由有机污泥外运掺烧发生的，不纳入污泥处置措置厂碳排放总量。间接碳排放包罗污泥处置进程中投加的药剂、耗损的电能、废水废气的处置和产物的运输发生的碳排放。 分手工艺可实现产品的资本化操纵，铁铝盐作为除磷剂收受接管可发生碳汇；磷资本化产物用作磷肥原料可发生碳汇；有机污泥外运电厂掺烧，发电后的电能操纵可发生碳汇。 分手工艺碳排放核算鸿沟 以100吨范围（含水率80%）污泥处置项目为例计较碳减排结果，经由过程碳排放计较表可知，本项目污泥措置和外运协同燃烧工艺段碳排放量为14349.22kg，此中污泥措置厂内碳排放量为7904.32kg，利用资本化产物的碳排放量为-22439.74kg。综合计较，总碳排放量为-8090.52kg。故分手工艺是一种“负碳”工艺，可不占用处所能源指标，合适国度“双碳”政策。 资本化工艺可以实现污泥干化燃烧的热能自均衡；实现污泥处置产品的资本化操纵；节能降耗契合国度双碳政策；下降项目投资和处置本钱。 王学科最后暗示：“壹新环保的任务是以立异驱动成长，将污染变成资本。尽力做成国内污泥细分范畴下污泥分质资本化的引领者。”
