微生物使污泥实现资源化利用

污泥问题是很多地方的“心病”, 到底该如何处理处置?总体来说, 填埋、焚烧、堆肥是目前主要的技术路线, 但各有利弊。比如, 填埋对脱水防渗技术要求高、资金投入大, 而且很难找到足够的填埋土地;焚烧产生的能量不足以抵消蒸发水分所消耗的热量, 而且废气排放还会造成二次污染;堆肥可以实现资源化利用, 但前提是要做好无害化处置。

在前不久的一次专家论证会上, 一种“蛋白提取方式的污泥处理及资源化利用技术”引起了多位专家的关注。这项技术另辟蹊径, 利用微生物对污泥进行处理处置, 使其释放出蛋白质和水分, 然后将蛋白液加工成有机肥等, 最终使污泥回归土地, 实现资源化利用。

污泥中提取蛋白

据了解, 这项技术以城镇污水处理厂和工业废水处理设施所产生的活性污泥为处理对象, 通过理化作用对微生物进行破壁处理, 释放其中的蛋白质和水分, 通过固液分离得到含蛋白液体和污泥残渣。

污泥残渣因病原菌破壁失活而无害化, 因水分分离而减量3/4以上, 蛋白等物质的分离使污泥实现有机物削减40%以上, 最终可作为覆土、绿化土、土壤改良剂和建筑材料等被利用。分离出的含蛋白液体可作为蛋白发泡剂、有机肥等。

在天津滨海新区裕川循环经济工业园, 笔者看到了由天津市裕川环境科技有限公司 (以下简称裕川环境) 自主研发的“蛋白提取方式的污泥处理及资源化利用技术”。在裕川环境的车间里, 安装有从污泥储存到药剂高温水解蛋白原液产出的一整套自动化设备, 分析室中的操作人员在检测蛋白原液以及处理残渣的各项指标, 确保产品质量符合标准。

与目前市场上的其他水解技术相比, 这项技术的水解条件低, 水解温度低, 因此相对能耗较小。采用这一技术, 污泥水解后无须厌氧发酵等后续处理过程, 可直接通过板框压滤后形成含水率35%~40%的无臭味残渣。

负责公司技术工作的左健博士向笔者讲解这项技术的工艺流程时说:“这整套设备应用模式灵活、占地面积小, 可以设置在已建成的污水处理厂内, 完全适合在各大中城市中使用。”

真正实现资源化利用

左健告诉笔者, 污泥就是污水处理后的固体沉淀物, 是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非匀质体。而且由于含水率高 (≥80%) 、易腐败、有恶臭, 仅采取简单的填埋、堆放等方式处理, 极可能对土壤、大气和地下水、地表水等造成二次污染。

蛋白提取方式的污泥处理及资源化技术是通过水解药剂、温度和压力的综合作用, 对污泥微生物进行细胞破壁处理, 释放其中的蛋白质和水分。水解后的污泥进行固液分离, 形成含水率35%~45%、有机物削减40%~50%的固体污泥残渣, 还能提取可资源化利用的含蛋白液体。

“可以说, 经过裕川技术处理过的污泥全身都是宝。”据左健介绍, 污泥资源化产品复合微生物冲施肥以及植物营养液具有改良土壤环境、均衡营养元素、改善作物品质等优点, 已经销往全国各地;处理后的残渣即干化污泥也可直接作为覆土使用。

另一种产品微生物蛋白发泡剂由于其起泡性优异、稳定性好、抗干扰性强等特点可广泛用于屋顶保温隔热层、楼层地暖保温层以及地下室、桥梁、隧道等基坑填充、轻质混凝土垫层施工等。目前, 这一发泡剂已成功应用于多个领域, 如黄骅港大型储煤仓填充工程、天津空港220KV变电工程以及天津裕川屋顶保温项目等。

2011年, 裕川环境自筹经费, 在滨海新区投资兴建天津市裕川机械设备制造有限公司, 以《环保机械设备制造工程项目 (污泥综合利用和建筑垃圾综合处理设备制造) 》立项, 进行污泥综合利用设备的生产, 项目总投资1.22亿元。

2012年5月, 裕川环境蛋白提取方式的污泥处理及资源化利用技术成套设备获得科技部、环境保护部、商务部、国家质量监督检验检疫总局联合颁发的国家重点新产品证书, 此项技术目前也已获得5项发明专利和两项实用新型专利。

目前, 裕川环境300吨/日的污泥资源化处理设备一期项目 (150吨/日) 已经投入使用, 二期150吨/日污泥处理项目的土建也已基本完成。预计项目全部完成后可满足滨海新区80%以上的污泥处理需求。此外, 公司已与塘沽环科新河污水处理厂 (40吨/日) 、临港胜科污水处理厂 (15吨/季度) 、大港环科蓝天污水处理厂 (30吨/日) 等签订了污泥处置协议。