曙光:从城市污泥中提取氨基酸微肥
天然气干化、高温蒸汽干化、尾气余热干化、太阳能干化、石灰干化,刘阳生介绍了这5种城市污泥干化技术。“这5种干化技术各有所长,也有所短,我都曾参与过技术评审”e。
每吨湿污泥利用天然气干化的成本至少为412元,经过天然气干化后的污泥可以进行焚烧处理,或者进入水泥窑处置。
高温蒸汽干化可以将污泥脱水到含水率40%~50%,但在污泥高温蒸汽处理过程中产生的大量废水中溶解了原始污泥中的有机污染物,如果这部分污染物又回到污水处理系统,是否意味着一种无休止的污染物循环处理?脱水后的污泥其热值是否适合于焚烧处理?其有机质含量是否适合于堆肥处理?残余污泥该如何处置呢?
刘阳生也透露说,他们独立开发了制备氨基酸微肥技术,这或许能给污水处理厂提供一条生财之道,能够自己养活自己,而不再是摆设,不再需要向政府要钱。
具体而言,就是将剩余污泥经酸化、水解以及离子交换等工艺过程,得到氨基酸含量为90%的氨基酸盐。氨基酸盐既有农药杀虫作用,又有肥料作用。10吨干污泥能得到1吨氨基酸微肥。再从氨基酸微肥衍生出氨基酸铜等多种氨基酸药肥产品。实验表明,污水处理效果较好。
“从城市污泥中提取氨基酸微肥,污泥中的重金属能提供植物所需要的微量元素,细菌蛋白质正好是植物所需要的氨基酸,残余污泥制作成了污水处理需要的生物陶粒,一举多得,能实现污泥的减量化、无害化和资源化。”刘阳生表示。
主流:生物处理应主导城市污泥处理
“北大的老师也来关注污泥的处理,这很好,但我认为从城市污泥中提取氨基酸微肥可以实现污泥的资源化利用,10吨干污泥能得到1吨氨基酸微肥,但是从固废的减量化方面来看效果不理想,从污泥中提取的氨基酸毕竟仅占污泥的一小部分,处理后还会遗留大量固体废物,需要进一步处置。生物处理应主导城市污泥处理,这也是当下的国际主流。”陈同斌向《科学时报》记者重点介绍了基于实时在线监测的智能控制工艺(CTB)及其工程应用。
“恶臭控制是污泥处理的关键”。污泥堆肥的臭气问题可以借助从工艺角度控制出其产生的源头,并辅以末端的生物除臭方法来解决。
例如在秦皇岛的工程中,通过在国际上率先采用温度—氧气的实时在线监测系统,及时反馈调控发酵过程中的温度和氧气,促进嗜高温微生物的快速生长和繁殖,并保证发酵过程的氧气供应,从而抑制硫化氢等臭气的产生;此外,还使用了生物除臭装置作为控制臭气排放的辅助手段不但很好地解决了臭气问题,还做到了显著节能和降低除臭成本的效果。该技术先后被科技部、国家发改委、工信部等6个部委和北京市评选为“国家重点新产品”、“国家鼓励发展的重大环保技术装备”、“北京市自主创新产品”、“北京市2010年节能节水减排技术推荐目录”等。
陈同斌说:“臭气污染问题之所以突出,是因为没有考虑除臭问题,或缺乏低成本的臭气控制手段。我们与北京中科博联环境工程有限公司合作研发出一种新的智能控制工艺(CTB),通过合理曝气来抑制臭气的产生。不能等臭气产生了再去除臭,应该在源头控制臭气的产生。我们先将污泥预破碎,把秸秆、锯末和腐熟料充分混匀到污泥里面,让它静态发酵,通过自动曝气系统调控氧气,防止堆体厌氧,调理堆体结构,便于及时补充氧气,匀翻后熟,鼓风曝气,智能控制引风生物除臭,废气完全可以达标排放。”
臭气的主要成分是硫化氢,而硫化氢的释放主要集中在堆肥前期。必须要掌握好硫化氢和氧气的关系。在工程上,还专门设置了混料车间,避免污泥长时间储存。另外,装置了在线监测和智能控制系统,通过智能监控实现高效、低耗的生物除臭。