污泥制砖能走多远.pdf

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1、39 2013 2201301 砖 瓦 世 界 39 科技纵横 S C I E N C E T E C H N O L O G Y 39 研究与探讨 污泥制砖是废物利用的一项新技术 新成果 利国利民 利用污泥制砖不仅处理了污泥 在烧制 过程中将有毒重金属都封存在坯料中 也杀死了所 有有害细菌 而且这种砖没有异味 污泥砖质轻 孔 隙多 因而具有一定的隔音 隔热效果等优点 因 此 污泥处理后制砖在 2011 年持续走热后 逐渐成 为新的市场热点 那么 污泥制砖的状况如何 我们 又该如何看待污泥制砖 污泥制砖还能够走多远 1 污泥制砖 砖瓦行业一道亮丽的风景线 在浙江上虞 染料废水污泥的合理处置一直

2、是 困扰企业可持续发展的重要问题 浙江闰土股份有 限公司拥有日处理达 2 5 万 t 污水处理设施 但经 过混凝 沉淀 浓缩 压滤等处理后 每年还将产生 约 3 6 万 t 污泥 去年以来 浙江闰土股份有限公 司与上海东华大学加大合作开发和联合攻关力度 一种染料废水混凝污泥制备免烧砖的方法及免烧 砖项目 最终完成 这个项目可以综合利用废染料 废水污泥生产制造免烧地砖 污泥生态混凝土 利 用科研成果 浙江闰土股份有限公司已投资 8000 万 元 建立起年产 3 6 万 t 的综合染料废水混凝脱硫 污泥 石膏 产业化示范生产线 项目建成后每年 可综合利用废弃资源生产混凝土砖 石膏砌块 4840 万

3、块 减少废渣填埋 3 6 万 t 按目前市场价计 项 目投产后 年销售收入能达到 3630 万元 利润总额 为 1741 万元 税金 467 万元 有着良好的经济效益 浙江闰土股份有限公司 一种染料废水混凝污泥制 备免烧砖的方法及免烧砖 项目目前已申请专利 有专家认为 这一成果的取得和应用将为染料废水 污泥无害化和资源化提供可行途径并产生较大的 技术辐射作用 将显著提高污泥资源化利用的技术 水平 在浙江台州市 最近成功地进行了污泥烧制红 砖试验 经台州市质量技术监督检测 红砖除外观 尺寸外 其他指标均达到标准 台州市水处理公司 日平均处理污水 5 2 万 t 年脱泥量 2 万 t 以上 他 们

4、多次走访设计部门 兄弟单位 结合该厂污泥中 沙性成分较多等实际情况 经过反复研讨 在污泥 中加入粉煤灰或黏土 终于烧制出红砖 目前该厂 红砖的各项指标已经质监部门分析检测 基本合 格 接着将送到中国土壤中心进行全面分子含量分 析 待通过后 将进行规范生产 在江苏苏州高新区 每天产生污水量 16 万 t 污水在处理过程中产生 100t 左右的污泥 为了解决 这一难题 苏州高新污水处理有限公司于 2011 年使 用了由苏州泥宝环境科技有限公司发明的 污泥低 温炭化处理循环利用项目 简单地说 利用我们 的装置 污泥进去炭出来了 炭再进去干化焚烧了 热量回用了 炉渣出来了 炉渣再制成砖 苏州泥 宝环境

5、科技有限公司副总经理凌文娟介绍 笔者在 现场看到 13 车污泥拉进去 1 车炉渣拉出来 作为 高新区唯一的污泥处置单位 苏州高新污水处理有 限公司每天接收 100t 的污泥 进行处理后 只产生 了 6t 左右的炉渣 而这些炉渣可以制作成为空心砖 等建筑材料 实现了废物的再利用 在常州 位于 雕庄工业区的新环污泥干化造粒厂就是用来配套 处理印染企业产生的污泥 从今年 8 月份开始 企 业的两条生产线就一直处于满负荷运作状态 每天 燃烧 20 多吨煤就可以处理近 300t 的污泥 据了解 经过一系列的烘干工艺 原先含有较多水分而且松 散的污泥就变成了分量较轻的小颗粒 这些小颗粒 送到砖瓦厂 处理后

6、就能制成砖用于城市建设 在河南禹州市 禹州市鹏运建材有限公司通过 不懈地探索 利用废水处理后的污泥为原料 配以 一定的页岩 利用污泥自身的热值烧结页岩砖 这 样 不仅解决了污泥处置问题 同时为建筑业提供 了新型材料 禹州市污水处理厂每天产生污泥 70t 左右 如果农用填埋 每年占用 30 亩良田 运输 填 埋也需一大笔费用 而通过污泥制砖项目污水处 污泥制砖能走多远 韩永奇 山东蓬莱市经济和信息化局 山东蓬莱 265600 40 砖 瓦 世 界 2013 2 40 科技纵横 S C I E N C E T E C H N O L O G Y 40 研究与探讨 理厂污泥可以做到日产日清 污泥在与

7、其他制砖原 料掺合过程中 由于含水率为 80 左右 减少了投 加水量 烧制过程中充分利用污泥的热值 减少了 用煤量 达到了固体废弃物减量化 无害化 资源化 的处置 处置费用每吨为 80 元左右 比之其他同 行业污泥先脱水后由电厂焚烧 填埋等工艺处置 每吨可节约 80 110 元 每年可节约资金 280 万元 左右 通过污泥制砖项目每年处置固体废弃物 2 5 万 t 解决了污水厂污泥终端化 资源化 无害化处 理一大难题 节约了填埋用地 节约黏土砖用地 节 省了燃煤 实现了节能减排的环境目标 在山东烟台 城市污泥混合焚烧项目启动 污 泥变身空心砖 笔者在清泉热电污泥投放口看到 污泥运输车从辛安河污

8、水处理厂拉来的污泥 通过 投放口自动进入污泥料仓 然后通过污泥高压输送 泵和管道进入锅炉嘴 与煤混合焚烧 在场的副厂 长告诉笔者 眼下是夏季 清泉热电仅启动了一台 锅炉 每天可焚烧 50t 污泥 如果是冬季供热启动两 台锅炉的话 日处理量可达 100t 这样一来 辛安河 每天产生的污泥就能全部得到处置 设计日处理 规模50t 含水率80 计 的湿污泥接收及输送系统 将辛安河污水处理厂和套子湾污水处理厂的部分 污泥送至清泉热电厂 利用电厂两台流化床锅炉对 其焚烧 焚烧后产物和粉煤灰一起用于制造建筑用 空心砖 在广东中山 总投资约 2 7 亿元的中山市城市 污水污泥与印染废水污泥处理厂 将污水处理

9、厂生 产的污泥进行处理再利用 在处理污泥的同时 还 将污泥进行回收利用 生产的烧结砖可以提供给市 政部门 用于人行道铺设等 在四川成都渝北空港工业园区 其城北污水处 理厂主要处理空港工业园区和渝北老城产生的工 业和生活污水 日处理污水量 3 万 t 在污水净化 过程中 该厂每天要产生污泥34t 经过干化处理后 这些污泥全部制作成空心砖等建筑原材料 2 污泥制砖还能够走多远 尽管污泥制砖发展迅猛 但也遇到了不少的困 难和问题 主要有如下方面 一是污泥产生量数据不清 污泥消化难以稳定 运行 安全处置率差距极大 给利用污泥制砖的企 业带来了很大的困难 2011 年 全年城镇污水处理 厂处理水量为 3

10、90 亿 t 按此数值估算 全国全年 城镇污水处理厂湿污泥 含水率 80 85 产生 量约 2188 万 t 2800 万 t 每天约产生湿污泥 6 万 t 7 万 t 而根据每年公布的 中国城市建设统计年 鉴 统计数据 2011 年全国城镇污水处理厂湿污泥 年产量还未达到 1400 万 t 2010 年城市污水处理厂 湿污泥产生量为 1032t 与专家估算的 2800 万 t 相 差 1 倍 还有 污泥消化难以稳定运行 有专家表 示 对我国污泥消化设施进行全面盘查发现 仅北 京 上海等城市的约 50 座大型污水处理厂建设了 一批污泥消化设施 而这其中可以稳定运营的只有 20余处 整体规模不容

11、乐观 加上安全处置率不一 这给砖瓦企业利用污泥带来了难度 二是利用污泥制砖的成本太高 企业利润微薄 或者无利可图 污泥处理一般采用浓缩 消化 脱 水 干化等环节 污泥制砖最大的难题是脱水成本 过高 一般将污泥经板框压滤后 再经烘干处理 此时 污泥含水率仅在 80 上下 统计显示 100t 含 水率 80 的污泥要燃烧 18t 标准煤 才能将其含水 率降至 60 左右 脱水成本过高 是污泥资源化利 用技术一直不成熟的关键原因 还要投资建密闭遮 阳棚 好在棚内 上晒下蒸 进行焙烧干燥等工艺 同时 污泥的成分复杂 含有很多病菌微生物 生虫 卵及重金属等 必须把这些污泥进行无害化处理 才能做砖瓦 这样

12、就加大了砖瓦企业的成本 有关 业内人士说 按照目前的水平 处置 1t 污泥 其成本 约为 100 元上下 有的企业说 光运费 处理的费 用就远远超过一块砖的成本费用 如果没有政府的 强制 没有效益 瞎忙活 谁愿意干 污泥处理的投 资和运行费用巨大无疑是污泥制砖的拦路虎 三是环境问题 利用污泥制砖过程中都存在恶 臭气体 特别是在加热条件下恶臭非常强烈 恶臭 治理往往成为污泥利用过程中的主要障碍 城市污 水厂的污泥是指处理污水所产生的固态 半固态及 液态的废弃物 含有大量的有机物 重金属以及致 病菌和病原菌等 一些砖瓦企业运来后 不加处理 任意放在露天场地 会对环境造成严重的污染 未 经稳定处理的

13、污泥 因有机物含量高 极易腐败并 产生恶臭 尤其是初沉淀池的污泥 含有大量病菌 寄生虫卵及病毒 易造成传染病的传播 因而 砖瓦 企业如果对污泥随意堆放或者不小心流失 极易遭 到周边居民的反对和抗议 日前 重庆涪城区石塘 镇居民反映 该镇蟠龙村 1 组永东砖厂用污泥烧砖 产生的臭气严重影响周围居民生活 请相关部门调 查处理 从 2011 年 9 月起 永东砖厂从绵阳市塔 41 2013 2201301 砖 瓦 世 界 41 科技纵横 S C I E N C E T E C H N O L O G Y 41 研究与探讨 子坝污水处理厂进生活污水处理后的污泥 在生产 中加入污泥和页岩作制砖原料 由于

14、企业在日常 生产过程中 未采取相应措施控制异味 致使周围 群众生活受到一定影响 石塘镇政府 区环保局对 该砖厂提出整改要求 责令其立即停止以污泥作辅 料烧砖 并保证今后不再使用 还有的地方和砖瓦 厂矛盾激化 出现了群体上访 打砸砖瓦企业的恶 性事件 四是污泥制砖的技术工艺有待进一步改进 当 前 利用生活污泥制砖有两种工艺方式 一种是污 泥焚烧灰制砖 将污泥焚烧后搜集的灰与黏土混合 制砖 其中污泥灰的掺量可高达 50 砖的综合性 能好 但没有利用污泥的热值 日本 NagaharuOkuno 曾报道过用 100 的下水道污泥燃烧灰制成砖 在日本已有 8 家这样的公司 污泥燃烧灰制砖的 成型压力都很

15、高 100 的灰粒的最佳成型压力为 98MPa 在 1020 左右烧成 但也存在一些问题 因 表面湿气的作用 表面会生长苔藓或是泛白 要解 决这些弊端 可以提高烧成温度与进行表面化学处 理 据称污泥灰砖的零售价为 1 美元一块 价格非 常昂贵 另一种是干化污泥直接制砖 干化污泥 制砖 缺点是污泥中有机质在高温下燃烧导致砖的 表面不平整 质量差和抗压强度低等 但利用了污 泥的热值 且价格低 这两种制砖方式都存在空气 污染 因污泥中含有大量的有机物 焚烧或烧砖时 都有有害气体放出 所有这些都必须进一步改进 还有砖的吸水率问题 吸水率是影响砖耐久性的一 个关键因素 砖的吸水率越低 其耐久性与对环境

16、的抗蚀能力越强 因而砖的内部结构应尽可能致密 以避免水的渗入 研究说明 随着污泥含量的增加 与烧成温度的降低 砖的吸水率升高 而在制砖中 污泥灰起着造孔剂作用 所以污泥灰砖的吸水率比 黏土砖高 当混合样中污泥含量较高时 混合样的 粘结性能下降 但砖内部微孔尺寸增加 其结果导 致吸水率的升高 由于干污泥砖的有机杂质多 烧 结后的微孔也多 所以其吸水率比污泥灰砖高 所 有这些工艺问题都影响着污泥制砖 此外 由于对污泥利用的专项政策不明确 政 府投资受金融和财税等宏观政策的影响难以落实 导致商业融资 盈利模式无法突破 上述所说的浙 江台州市水处理有限公司砖瓦厂就是这方面的例 子 该公司估计年生产红砖 2159 万块 预计需投 资 1500 万 2000 万元 每块砖成本 0 40 0 45 元 大大低于污泥干化填埋成本 但高于市场红砖价格 0 15 元 块左右 因此 该公司强烈要求政府从保护 环境角度出台扶持政策 使污泥达到无害化处置 综上所述 砖瓦企业在利用污泥方面要走得更 远 就必须进一步加强技术和工艺方面的创新 切 实解决污泥利用中存在的各种问题 同时进一步加 强成本控制 通过各种手段