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    視野 | 德國污泥處理處置最新經驗,獨立焚燒或成主流!

    分類:固廢觀察 > 污泥治理    發布時間:2020年3月30日 22:35    作者:固廢觀察公眾號    文章來源:固廢觀察公眾號






    唐建國

    上海城市建設設計研究總院(集團)有限公司 總工 


    本文摘自德國水協刊物

    DWA《Korrespondenz  Abwasser1·Abfall》(2020年1月期)

    “Thermische Kl?rschlammbehandlung ------Bestehende Kapazit?ten ,künftiger Bedarf ,Entwicklung der Verbrennungskapazit?ten”。

    作者:Falko Lehrmann(Lünen),J?rg Six (Hagen) und Patric Heidecke (Dessau—Ro?lau)


    原文標題:德國污泥熱處理設施能力現狀與需求


    *唐建國總工在德國考察

    需要特別說明的是:德國土地利用的污泥都是經過好氧發酵,或者厭氧消化后的處理產物,沒有直接土地利用的。即便是焚燒,污泥也都是經過厭氧消化處理的。也是說是經過厭氧消化、拿出沼氣,再焚燒和完成磷的回收,這是合理的,也是低碳的。這就是為什么德國將焚燒處理劃歸處置的原因,也說明我們直接將焚燒定義為污泥處置方式是不合理的。
    一、形式與要求
    2017年10月3日修訂的“德國污泥條例”(Abkl?rV)正式頒布,其重要的規定是:在規定的過渡期(12年或15年)之后,所有規模超過5萬人口當量的污水廠都必須從污泥或者污泥灰進行磷回收,同時禁止污泥土地利用。鑒于污泥處理處置方式變化,設施新建、擴建都需要較長的時間,所以條例給出了較長的過渡期。
    ——大于10萬當量人口廠,2029年執行;
    ——大于5萬當量人口廠,2032年執行。
    污水處理廠有義務進行磷回收。
    ——磷含量>20 gP/kg DS的,必須將磷回收至<20 gP/kg DS,或者磷回收效率至少為50%。 
    ——磷含量高于40 gP/kg DS的,磷回收效率可以降低。
    ——或者:承諾污泥進行獨立焚燒,或者協同焚燒,并從灰渣中回收磷,回收其中80%的磷;或者對含磷灰分/碳質殘余物進行物質性利用。
    ——根據填埋條例,可對含磷灰分/污泥暫時進行存放,存放期5年,以便對其進行磷回收;有政府批準,可以延長。
    2015年出臺了更為嚴格的“德國肥料條例”(DüMV)。其規定:
    ——自2017年1月1日開始,2年內的生物降解能力至少超過20%的高分子絮凝劑才能被使用,希望工業界能夠開發出完全和部分可生物降解的絮凝劑。至2018年,對傳統的高分子絮凝劑不進行用量限制。
    ——自2019年開始,對無法證明具有至少20%可生物降解的絮凝劑來說,必須采取實施用量限制措施。
    ——污泥農用時,每年輸入農田的高分子絮凝劑不能高于15kg/公頃。但對于可部分或全部降解的高分子絮凝劑來說,則不受這一用量規定的限制。
    “德國肥料法”的修訂,也促進了污泥處理處置方式的變化??梢灶A測獨立焚燒處理將是污泥焚燒處理的主流,但是由于2019年處理后污泥農業利用有較大幅度地減少,預測今后也是這個趨勢,所以獨立焚燒的能力缺口較大。
    二、污泥處理處置情況
    德國過去的10年污泥產量是呈下降趨勢的,詳見圖1。從2008年的205萬t(DS,下同)下降到2017年為171萬t。同樣,物質利用率從2008年的47.4%(97萬t)下降到2017年的30.5%(51萬t)。相反焚燒處理率從2018年的52.6%(108萬t)上升的2017年的69.5%(1.19萬t)。

    圖1  德國污泥處理處置情況

    三、焚燒能力分析
    目前德國現有獨立焚燒設施年處理規模為66.8萬t,受各種因素影響,實際能夠發揮的年處理能力約50萬t。通過技術改造和擴容等,至2021年可以再增加14.3萬t。
    目前已在實施和計劃實施的獨立焚燒項目年處理規模約81.3萬t,其中47.7萬t是公共設施。其余通過競爭,由私有企業提供。通過對中長期的能力可行性分析,預計今后可以提供的焚燒設施能力為51.2萬t。合計可以用于城鎮污泥獨立焚燒設施能力為115.5萬t,另外電廠等可以提供協同焚燒的能力為30萬t,故德國今后可以用于污泥焚燒處理的能力為145.5萬t。
    四、過渡期的措施分析
    按照“污泥處理條例”其寬限期根據污水處理廠規模分別到2029和2032年,所以近階段德國的污泥土地利用主要是受“肥料條例”的影響。
    第一座獨立焚燒設施預計在2021年和2022年之間投產,受履行聯邦環評手續、完成設計、設備和施工招標等程序的影響,絕大部分獨立焚燒設施都將在這十年的后期投產。為滿足“污泥條例的要求”,需要在過渡期投入大量的人力、物力、資金,而且在過渡期內還需要“過渡性處理能力”。在短時間內滿足焚燒需要的可能性就是在水泥廠、燃煤電廠和垃圾焚燒廠協同焚燒,但是實現協同焚燒的前提條件是污泥干化處理能力要滿足要求。過渡期對策措施分析,詳見圖2。

    圖2  過渡期處理對策分析

    暫存設施建設不是為了污泥的處置,而是為了干化能夠與協同焚燒實現匹配。暫存設施的生存時間取決于協同焚燒與獨立焚燒的競爭情況、取決于新建獨立焚燒設施的投產時間和能力。
    五、現狀與新建設施的布局
    本文作者認為,今后仍然有10%左右的處理后污泥采用土地利用的處置方式,大約每年有17萬t。但是在過渡期后,這一土地利用的量有可能還會減少。
    圖3是德國現狀和新建設施的地理分布情況。從焚燒設施的地域分布看,各州的能力是不平衡的。

    圖3  德國現有和新建焚燒設施分布圖

    比如北萊茵·威斯特法倫州可能會有25萬t的富余,其可能會讓鄰近的黑森州、下薩克森州、萊茵蘭--法爾茨州受益。但是薩爾州、薩克森州、圖林根州焚燒能力缺少大約13萬t。巴伐利亞州缺口約是污泥產量的三分之二,巴登符騰堡中大約缺口大約是一半。詳見圖4。

    圖4  德國焚燒設施能力對比圖

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    來源 | 給水排水
    作者 | 唐建國


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