在我國城鎮(zhèn)化進程持續(xù)提速、市政污泥處置壓力日益凸顯的當下,中冶生態(tài)環(huán)保集團有限公司(以下簡稱“中冶生態(tài)環(huán)?!保┦冀K踐行“科技美化環(huán)境 生態(tài)創(chuàng)造價值”的企業(yè)使命,依托中國中冶重大研發(fā)項目支撐,歷時三載攻堅克難,在水熱碳化技術領域?qū)崿F(xiàn)自主化、規(guī)?;黄?,并在滁州傾力打造國內(nèi)規(guī)模最大的污泥連續(xù)水熱碳化示范項目。該項目的成功落地,不僅破解了城市污泥處置的行業(yè)困局,更構建了“固廢減量化—資源再生化—生態(tài)低碳化”的閉環(huán)發(fā)展模式,為全國固廢資源化利用提供了可復制、可推廣的標桿樣本,彰顯了央企在生態(tài)文明建設中的責任與擔當。
時代命題:污泥處置困境亟待破局,綠色轉(zhuǎn)型呼喚技術革新
城市因水而興,水因凈而靈。在我國城市化率穩(wěn)步提升的進程中,污水處理能力持續(xù)增強,然而每一滴凈水回歸自然的背后,都伴隨著市政污泥的大量產(chǎn)生。數(shù)據(jù)顯示,我國每年市政污泥排放量已超億噸,這些污泥成分復雜,含有大量有機質(zhì)、重金屬、持久性有機污染物等,若處置不當,不僅會占用寶貴土地資源,更可能引發(fā)土壤污染、地下水污染等連鎖生態(tài)問題,成為制約城市可持續(xù)發(fā)展的“生態(tài)桎梏”,也為美麗中國建設帶來亟待破解的現(xiàn)實挑戰(zhàn)。長期以來,傳統(tǒng)污泥處置模式面臨諸多瓶頸:填埋處置占地廣、滲漏風險高,易造成二次污染;焚燒處理能耗高、投資大,尾氣處理難度大;堆肥處理周期長、無害化程度有限,應用場景受限。如何實現(xiàn)污泥的安全處置與資源化利用,兼顧生態(tài)效益、經(jīng)濟效益與社會效益,成為擺在環(huán)保行業(yè)面前的重大課題,更是踐行“無廢城市”建設理念、落實“雙碳”戰(zhàn)略目標的關鍵環(huán)節(jié)。
面對這一時代賦予的環(huán)保命題,中冶生態(tài)環(huán)保以技術創(chuàng)新為核心驅(qū)動力,聚焦污泥資源化利用的核心痛點,在水熱碳化技術領域展開系統(tǒng)性攻關,最終實現(xiàn)從實驗室研發(fā)到產(chǎn)業(yè)化應用的跨越式突破,為污泥處置提供了一條兼具科學性、經(jīng)濟性與可持續(xù)性的全新路徑。
技術突破:水熱碳化重構資源邏輯,自主創(chuàng)新引領行業(yè)標桿
科技創(chuàng)新是破解環(huán)保難題的根本動力。中冶生態(tài)環(huán)保研發(fā)的水熱碳化技術,源于對自然界碳循環(huán)規(guī)律的深刻洞察與創(chuàng)造性應用,通過模擬地下深處億萬年煤炭形成的地質(zhì)演化機理,以人工調(diào)控的方式重構反應體系,將這一自然過程壓縮至數(shù)小時內(nèi)完成,堪稱“實驗室里的地質(zhì)奇跡”。這項完全自主知識產(chǎn)權的核心技術,不僅實現(xiàn)了污泥處理理念的革新,更在工藝設計、反應控制等方面達到行業(yè)領先水平。水熱碳化技術的核心優(yōu)勢在于對反應條件的精準把控與催化機制的優(yōu)化升級。該技術在密閉容器中,通過精準高溫、高壓控制,配合專用催化劑的協(xié)同作用,為污泥中生物質(zhì)的轉(zhuǎn)化提供了最優(yōu)反應場域。在缺氧氛圍下,污泥中的生物質(zhì)細胞結(jié)構逐步破裂,復雜的大分子有機物經(jīng)裂解、重組、凝聚等一系列反應,實現(xiàn)從黏稠半固態(tài)到流動性良好的污泥生物炭漿的形態(tài)蛻變,而這一形態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楹罄m(xù)高效脫水奠定了關鍵基礎。
與傳統(tǒng)技術相比,水熱碳化技術的突破性體現(xiàn)在多個維度:其一,脫水效率實現(xiàn)質(zhì)的飛躍。依托該技術生成的污泥生物炭漿,通過常規(guī)機械壓濾設備,無需添加大量化學絮凝劑,即可將污泥含水率從初始的80%直接降至30%以下,污泥體積縮減75%以上,大幅降低了污泥運輸、儲存的成本與環(huán)境風險,徹底解決了傳統(tǒng)污泥脫水難、能耗高的行業(yè)痛點;其二,資源轉(zhuǎn)化效率顯著提升。技術通過對生物質(zhì)分子結(jié)構的根本性重構,將低熱值、難利用的污泥轉(zhuǎn)化為結(jié)構穩(wěn)定、價值多元的生物炭,實現(xiàn)了“變廢為寶”的資源邏輯重構;其三,過程綠色環(huán)保。整個反應過程在密閉體系中完成,無二次污染排放,真正實現(xiàn)了污泥處置的“清潔化”。這項創(chuàng)新技術的成功研發(fā),不僅彰顯了中冶生態(tài)環(huán)保的科研實力與創(chuàng)新精神,更打破了國外技術壟斷,構建了完全自主的污泥資源化利用技術體系,為我國環(huán)保產(chǎn)業(yè)的自主化、高端化發(fā)展注入了強勁動力。項目已申請專利30余件,其中發(fā)明專利24件,授權發(fā)明專利5件,實用新型專利16件,獲得安徽省卓越工程師團隊,主編《污泥水熱碳化節(jié)能低碳工藝技術規(guī)范》標準。
標桿實踐:滁州示范項目落地生根,集約高效彰顯硬核實力
作為水熱碳化技術規(guī)模化應用的核心載體,滁州污泥連續(xù)水熱碳化示范項目的成功建設與運行,成為檢驗技術成熟性、可靠性的關鍵實踐。該項目以“集約化布局、高效化運轉(zhuǎn)、低碳化發(fā)展”為核心定位,實現(xiàn)了“小空間承載大產(chǎn)能”的建設目標,是國內(nèi)規(guī)模最大的污泥連續(xù)水熱碳化示范工程。項目從規(guī)劃建設到調(diào)試試產(chǎn),始終秉持高標準、嚴要求,盡顯中冶生態(tài)環(huán)保的專業(yè)實力與高效執(zhí)行力,截止目前,各項生產(chǎn)指標均保持穩(wěn)定可控,污染物排放、能源消耗等關鍵參數(shù)均優(yōu)于設計標準,充分驗證了水熱碳化技術的成熟性與工程化應用能力。
在技術應用層面,該項目深度融合水熱碳化改性技術與板框壓濾工藝,形成了一套完整的污泥資源化處理流程。按年運行320天計算,年處理污泥總量可達1.6萬噸,轉(zhuǎn)化生成高品質(zhì)生物炭4000噸。這套工藝體系的最大亮點在于“無添加、高效率、全利用”:無需依賴大量化學絮凝劑,即可實現(xiàn)污泥深度脫水與資源轉(zhuǎn)化,既降低了處理成本,又避免了化學藥劑可能帶來的二次污染,真正踐行了“綠色處理”的核心理念。滁州項目在設計、建設、運營全過程中,始終堅守“集約化、低碳化、標準化”原則,通過優(yōu)化工藝布局、提升自動化控制水平,實現(xiàn)了資源消耗最小化、處理效率最大化,為同類項目的建設提供了可參考的工程范本。
多維效益:閉環(huán)生態(tài)鏈賦能發(fā)展,三重價值踐行綠色使命
滁州污泥連續(xù)水熱碳化示范項目的成功運行,不僅實現(xiàn)了污泥的安全處置,更構建了“污泥減量化—生物質(zhì)能源回收—碳減排”的閉環(huán)生態(tài)鏈,在環(huán)保效益、經(jīng)濟效益與社會效益方面實現(xiàn)多重突破,成為踐行綠色發(fā)展理念的生動實踐。在環(huán)保效益層面,項目破解了滁州市污泥處置“占地多、污染風險高、資源化率低”的突出問題。通過水熱碳化技術,污泥中的持久性有機污染物分解碳化,重金屬被有效吸附鈍化,降低了污染物的遷移性和生物毒性,避免了傳統(tǒng)處置方式可能造成的土壤、地下水污染;脫水后的生物炭結(jié)構穩(wěn)定,無二次污染風險,燃燒后的灰渣可進一步作為建材原料,實現(xiàn)了污泥的“全鏈條資源化利用”,真正做到“變廢為寶、化害為利”。在經(jīng)濟效益層面,項目構建了“污泥處理—能源再生—資源循環(huán)”的價值轉(zhuǎn)化鏈條。經(jīng)水熱碳化處理生成的生物炭,熱值較原污泥提升40倍,達到1500千卡/千克以上,具備優(yōu)良的燃燒性能,作為清潔生物質(zhì)燃料外運至電廠焚燒發(fā)電,每年可穩(wěn)定輸出250萬度清潔電力,足以滿足約1000戶城鎮(zhèn)居民一整年的日常生活用電需求。按能源換算,這一發(fā)電量相當于每年減少標準煤消耗800余噸,降低了對化石能源的依賴,實現(xiàn)了資源價值的最大化。在社會效益與雙碳貢獻層面,項目為“雙碳”戰(zhàn)略落地提供了堅實支撐。相較于傳統(tǒng)化石能源發(fā)電模式,該項目每年可實現(xiàn)近2300噸的碳排放量削減;通過生物炭在土壤修復中的長期碳封存作用,進一步促進“炭-碳”循環(huán)轉(zhuǎn)化,為區(qū)域碳減排目標的實現(xiàn)注入強勁動力。同時,項目的成功運行緩解了滁州市污泥處置的公共環(huán)境壓力,為城市生態(tài)環(huán)境改善提供了有力保障,更帶動了環(huán)保技術應用、資源循環(huán)利用等相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,為地方經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展增添了新動能。尤為值得關注的是,該項目在生態(tài)修復領域的延伸價值。水熱碳化生成的生物炭擁有豐富的多孔結(jié)構與超大比表面積,吸附性能優(yōu)異,且富含有機質(zhì)、氮、磷、鉀等植物生長必需的營養(yǎng)成分。將其應用于礦山修復、退化土壤改良等場景,不僅能有效凈化土壤環(huán)境,還能改善土壤結(jié)構、提升土壤保水保肥能力,為植物生長創(chuàng)造良好條件,實現(xiàn)“處置污泥—修復生態(tài)”的雙重效益,生動詮釋了“物境和諧、豐饋自然”的綠色發(fā)展愿景。
編輯:趙怡茗
版權聲明:
凡注明來源為“中國水網(wǎng)/中國固廢網(wǎng)/中國大氣網(wǎng)“的所有內(nèi)容,包括但不限于文字、圖表、音頻視頻等,版權均屬E20環(huán)境平臺所有,如有轉(zhuǎn)載,請注明來源和作者。E20環(huán)境平臺保留責任追究的權利。
媒體合作請聯(lián)系:李女士 13521061126
