| Eedu.org.cn 作者：文雯 资讯来源：中国环境报 点击数： 更新时间：2007-10-16 |
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污泥，作为污水处理的产物，污水当中一半的污染物都转移到了污泥当中，如果不进行妥善处理，将造成严重的二次污染。据统计，2004年我国污泥的产生量是1220万吨，预计到2010年将达到2740万吨。一方面是污泥不断地增加，另一方面与污水处理相比，污泥处理存在诸多问题。一是处理率低、工艺不完善；二是技术单一、装备水平落后；三是处置保障率低、二次污染风险大。清华大学环境科学与工程系教授王伟指出，目前我国每年有大量未经稳定处理的污泥没有正常出路，污水处理与污泥处理严重脱节。经过以王伟教授为首的科研小组多年的潜心研究和不断试验、改进，终于建立了一套完整、系统的污泥处理新技术——水热干化污泥处理组合技术，为污泥无害化处理率找到了一条新的出路。
提高污泥的脱水性能细胞破碎技术是关键
那么污泥处理的难点在哪？王伟教授介绍说，污泥无害化处理比垃圾难，主要是由于含水率高。污泥的体积会随着含水率产生变化。另外，含水率高，热值越低。含水率80％的污泥，热值大约在100大卡左右，这样的污泥无法进行直接焚烧。
但是对污泥进行干化，需要很高的成本，这是一个很大的矛盾。王伟教授介绍说:“我们国家目前大多采用的是CSTR混合式的传统发酵，能耗高、效益差。”污泥中含有细胞质和胶质，传统处理技术能够实现的污泥脱水极限只能达到70～80％，因此细胞破碎技术是污泥处理的关键所在。据王伟教授介绍，水热干化污泥处理技术就是在污泥浓缩后，通过水热干化破碎污泥中的细胞质，从而突破了污泥难脱水的技术瓶颈。水热干化技术可以提高污泥的脱水性能，灭菌并分解有机物，并可以回收生物质能，实现了减量化、无害化和资源化的目的，同时又大大降低了运行成本和处理能耗。
水热干化污泥处理组合技术通过机械浓缩、水热反应、二次浓缩、脱水、冷——热泥换热、焚烧等技术的组合，实现系统的优化，从而进一步提高了系统整体的处理效率、降低了污泥中有害物质的含量、减轻了后续脱水处理的水负荷、降低了水热处理的能耗、提高了脱水泥饼的热值。王伟教授说:“我们在北小河豌豆机厂做的中试试验。使用这种技术，一个非常小的脱水机就可以使污泥的减量化达到95％以上。处理后的泥饼含水率是43％，热量为8021大卡。焚烧泥饼产生的热量提供污泥直接处理所需要的热源。我们通过一个预先的发热装置降低主要系统的能耗，然后通过二次浓缩池，主要是为了降低需要提高水力负荷。那么富余的能量还可以外供。”
冷——热泥换热降低能耗但面临专用设备开发问题
针对干化过程当中最重要的能耗问题，王伟教授发明了一种冷——热泥换热装置。就是把冷泥在进入反应器之前和热泥进行交换，120℃的热泥与20℃的冷泥进行热交换，冷泥只需要升温40℃。“在没有压力的状态下，1公斤的水升高1℃是1大卡，我们1吨水需要升高40℃就是40多卡。与传统的蒸发干燥的工艺相比，同样把污泥含水率从80％降到50％的情况下，它的能耗降低了1/10。这就是这个技术能够实现节能的关键，一个是蒸发潜热，一个是没有蒸发潜热。”
谈到这项技术的研发历程，王教授坦言并非一帆风顺，他说污泥处理的工艺和效果都没有问题，最大的问题是处理设备。因为污泥本身是一种复杂的混合物料，在处理前，污泥处于半固体状态、十分黏稠，是一个非流体、非连续的介质，不利于传输和反应过程中的传热传质，在设备上很难实现。为了提高污泥的传输性能、实现污泥的连续反应，必须采取一些工艺(如均化、浆化等)使污泥均质化、连续化。但是，这些工艺最终要通过设备实现，国内的设备制造水平较低，而且对于这样一个新的处理工艺，目前并没有现成的设备可以用，因此面临着专用设备的开发问题。
展望污泥水热干化组合技术的应用前景，王教授信心百倍地说:“国内的污泥市场非常大。污水处理不能再‘事倍功半’，要从根本上解决污水处理的问题，就必须重视污泥的处理。”据王教授介绍，他研究水热干化污泥处理技术长达25年的时间，目前这项技术已经十分成熟了，整个系统的设计也基本完成，3年后将会建成这项技术的示范工程。[本报记者 文雯]
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