PDF《湖南省科学技术进步奖提名书》

2 授权专利情况 该技术现已申请相关专利

28 项,其中发明专利

7 项,实用新型专利

19 项, 外观设计专利

2 项;

获得

3 项科技成果登记.

3 技术经济指标 该技术经济技术指标如下:占地面积 30-40m2 /t,投资成本 30-40 万元/t,运 营成本 250-270 元/t, 处置率 100%, 热效率 95%以上, 发酵升温速率为 4.6℃/h, 干化 1kg 水能耗为 0.1kWh,与国内同类技术比较,整体经济技术指标处于领先 水平.

4 应用推广效益 该技术的推广可实现污泥的彻底处理处置,减少污泥产生的环境危害,防 止污泥填埋对地下水造成污染,减少污泥恶臭对大气环境和人群健康的影响, 消除了污泥中病菌对动物和人类的危害,杜绝了污泥再次回到水体或土壤中产 生二次污染的可能,显著改善了区域环境,具有较高的环境效益. 该技术目前已应用于湖南省多个城市污水处理厂的污泥处理处置项目,技 术和配套设备累计销售额达

40000 万元以上,利润在

4000 万元以上,具有良好 的经济效益.本工艺同能源干化焚烧工艺相比较,每处理一吨污泥可节约运营 成本

64 元,节省投资

15 万元,具有较好的市场竞争力和市场前景.

3 2019年度提名书正式版

四、主要科技创新 1. 主要科技创新 1.1 技术背景 市政污泥是城镇生活污水处理的产物,主要是由残余的有机物质、无机性 颗粒、细菌菌体以及大量水分等物质组成,其成分极其复杂,既有大量的有害 物质,又含有丰富的营养元素. 污泥处理处置是人类社会物质循环和能量流动关键的一环,其技术发展的 终极方向是实现可持续运营,污泥中的营养元素进入生物圈参与物质循环,污 泥中有机化学能得以全部利用,减少能源的损耗.只有如此才能打通人类社会 的物质循环和能量流动通路,实现可持续发展.在当前的技术水平下,磷回收 和碳中和(热量平衡)是实现污泥处理处置可持续发展最有效的方式.污泥含 有丰富的营养元素,特别是人类社会短缺的磷资源,如这些营养元素不能进入 生态系统,将阻断生物圈的部分物质循环,不符合人类长期发展的社会需求. 同时污泥中含有大量的有机化学能,但该部分热能一直未有效利用,要实现碳 中和,达到污泥处理处置的能量平衡,则迫切需要提高该部分热能利用率. 目前我国主要的污泥处理处置方式有 厌氧消化+土地利用 、 好氧发酵+ 土地利用 、 能源干化+焚烧/土地利用/建材利用 、 机械深度脱水+填埋 、 碱 稳定化方法+土地利用/建材利用 等.同时,新的技术也不断涌现,主要有 微 生物水解干化蛋白提取 、 热水解+厌氧消化 、 太阳能低温复合膜干化 、 超 临界水氧化技术 、 热解气化 、 蚯蚓堆肥 等. 根据污泥处理处置的核心要求和我国当前政策分析,机械脱水+填埋的方式 阻断了自然界的物质循环,亦不符合我国污泥处理处置 四化 的要求,该方 式将逐步淘汰.厌氧消化和好氧发酵技术属于污泥资源化利用技术,最终的处 置方式为土地利用.但由于污泥产品安全性存在较大争议,农业部目前政策是 不接受污泥作为肥料产品登记,因此限制了污泥产品的大规模土地利用;

微生 物水解蛋白、热解气化以及超临界水氧化等新的污泥处理处置技术尚停留在研 究阶段,还存在技术不成熟运营不稳定等问题. 污泥焚烧是实现污泥无害化、稳定化、减量化、资源化最彻底的方式,但 其需大量外加能源,污泥热干化成本高,焚烧灰渣中磷元素多以磷酸铁(铝) 盐形式存在,其降解难度高、很难被植物利用,一定程度上阻断了自然界的磷 循环.如能解决焚烧成本高和污泥资源化利用率低的问题,焚烧将是实现污泥 最终处置最有效的方法.