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污泥变“绿色燃煤”使用在各个领域
发布时间:2014-02-24 09:56:58                            点击次数:1360 次
  我国每年污泥产量约为3000万吨,其含量较高的重金属和病菌等对城市环境造成很大压力。将污泥处理后与煤粉固化成型为“绿色燃煤”,实现污泥的无害化、资源化,或许将成为一条破解“污泥围城”的新技术路线。
  煤燃烧效率从85%提高至98%,“不仅如此,就连热值也和煤差不多,而且起火还比普通煤快。”1公斤这种污泥清洁燃料的热值在4000大卡左右,这和1公斤原煤的热值不相上下。“之所以污泥能当煤烧,关键在于它自身具有热值。”污泥中含有大量有机物,很容易与空气接触燃烧,每公斤干污泥的热值一般在2000大卡左右。
  “污泥富含有机物且结构松散,与煤充分混合后,会大幅增加煤与空气的接触面积。不仅如此,污泥中的铅、钾、砷等重金属成分还会在高温下发生离子催化反应,把大块煤裂解成小块,使煤进一步与氧气亲密反应充分燃烧。由此一来,煤的燃烧效率可以从85%提高到98%左右。”
  然而,由于污泥含水率高达80%,这让天生就是燃料的污泥变得难以燃烧。“如何把污泥中所含的80%水分挤走,是个世界性的环保难题。”污泥的水分大部分藏在细胞里,简单的晾晒、烘干等办法只能把表层水去掉,而细胞水还会老老实实藏在那里。
  “我们的技术分三步实施。”
  第一个步骤是在污泥刚刚运来时,采用泥水分离剂进行初步脱水。在显微镜下看,泥水分离剂外形呈毛刺状,它和污泥充分搅拌后,会把污泥中细胞水的细胞壁刺破,释放出其中的水分来。第二步是在污泥和煤混合时进一步加入少量泥水分离剂继续释放细胞水。第三步则是通过添加剂与污泥反应带来的高温,使水分大量蒸发。
  困扰污泥处理行业多年的难题,到底是怎么解决的呢?“我们用的方法不仅成本低,技术也很简单。”让人头疼的重金属是呈细颗粒状的,燃烧后的灰渣会对这些重金属成分产生包裹吸附作用,阻止这些有毒物质直接排放到环境中。把剩余的灰渣收集起来,通过水泥固结在建筑材料上,这些重金属成分就不会再对环境造成危害。而作为气态排放的少部分重金属,则通过捕集装置进行捕集,将它们一网打尽。
  其中的另一大部分有毒物质-病毒和细菌,已经在污泥和煤进行混合的过程中悄无声息地灭亡。“在强碱、高温、干燥的环境下,将近90%的细菌和病毒会被消灭掉。”与此同时,强碱性材料和其它添加剂也在发生着反应,类似生石灰泡入水中一样,内部温度会迅速提高到70摄氏度。温度升高的同时也会带来水分的蒸发,再加上第二次泥水分离剂的使用,混合物内的水分会迅速减少,大部分病毒和细菌会脱水而死。即便有漏网之鱼,在进入锅炉燃烧时,所有的病毒和细菌也会在1000摄氏度以上的高温环境下被全部杀灭。
  不仅是环保效果显着,污泥清洁燃料所带来的减排效益也尤为亮眼。在污泥清洁燃料硫含量0.88%的情况下,氮氧化物排放50mg/m3,二氧化硫排放158mg/m3,虽然烟气未经处理,但已经远远低于普通燃煤锅炉处理后的烟气排放数值。与煤相比,污泥清洁燃料二氧化碳减排40%左右,二氧化硫减排50%左右,烟尘量减排60%左右。
  之所以能成为“绿色燃煤”,主要是由于污泥本身碳和硫等成分的含量都比较低。煤百分之七八十的成分都是固定碳,在燃烧过程中与氧气发生反应,会产生大量二氧化碳。而污泥中碳含量很少,大部分是以挥发份的形式存在,产生的二氧化碳量自然很少。以污泥替代100万吨煤计算,可以比煤减排二氧化碳250万吨。
  “在硫含量方面,原煤含有1%的硫,而污泥基本不含硫。如果按照替代100万吨煤计算,污泥可以比煤减排0.85万吨二氧化硫。再加上污泥呈碱性,与含硫的酸性煤发生酸碱中和反应,减排的二氧化硫还会更多。”
  按理说,近年来倍增的污泥产生量正酝酿着巨大的市场,然而让人不解的是,这些看似前景广阔的技术至今没有一项开始规模化推广。“事实上,包括污泥清洁燃料技术在内的这些技术,早已通过实验室及实际应用验证,它们在技术上是可行的”。“但是污泥处理企业在核算之后,只能微利运行,不能带来与投资相应的回报。”
  “以污泥清洁燃料为例,一吨煤的价格也就在400多元,而污泥清洁燃料的成本就要到400元左右,在较好的情况下成本上也只有几十元的略微优势,一旦成本控制环节出现问题就会亏损。”国外的污水处理厂有20%左右的费用用在处理污泥上,我国污水处理厂的财政支出根本没有专门列出这一项,这导致了污水处理厂无法或者无力支付治污泥的费用。在这种情况下,污水处理厂只有选择用最低的成本直接倒入填埋场,或者一扔了之。
  另外,对于污泥处理企业进行污泥转化的产品,政策层面的考虑也待发展和完善。“没有政策引导,在价格差不多的情况下,用户当然不会冒风险选择一种新燃料”。“其实,最重要的是应该先有个政策引导,现在缺失的就是关于污泥处理核心政策的出台。与此同时,政府应再合理给予实质性的投入补贴,逐渐放开投资通道”。
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