資源回收 | 污泥焚燒灰分：磷回收簡單而有效位點

時間：2022-01-21 09:38

來源：水業(yè)碳中和資訊

作者：于晶倫，郝曉地等

　　在不同灰分磷回收工藝中，生物法因無需化學(xué)藥品以及過多能量消耗，較為經(jīng)濟(jì)環(huán)保。相比之下，濕式化學(xué)法在磷提取與磷純化過程需要投入大量化學(xué)藥劑，化學(xué)藥劑投加會直接影響污泥成分組成以及后續(xù)焚燒灰分成分，從而影響灰分磷提取和磷純化工藝選擇以及伴隨的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境影響程度。這些物料生產(chǎn)和處理無疑會加重濕式化學(xué)法的環(huán)境負(fù)荷。根據(jù)歐洲P-REX項目研究，相比單獨(dú)焚燒灰分磷回收，混合焚燒灰分磷回收成本要高出42%～215%。此外，生物法和濕式化學(xué)法由于在液相中進(jìn)行，分離之后的重金屬殘留和大量酸堿廢液屬于危害環(huán)境安全的不穩(wěn)定因素，仍需要進(jìn)一步安全處理。這些因素均會額外增加經(jīng)濟(jì)成本和環(huán)境風(fēng)險。熱化學(xué)法回收產(chǎn)品仍為灰分，所分離出的重金屬僅占灰分的很小比例，且以穩(wěn)定固態(tài)形式存在，相對于液態(tài)重金屬更加安全，也便于處理。然而，熱化學(xué)法能耗極大。如果將熱化學(xué)法回收工藝與污泥焚燒廠統(tǒng)籌設(shè)計、集中建設(shè)，便可就近利用焚燒所產(chǎn)生的熱與電。

　　政策法規(guī)

　　在過去幾十年中，歐洲污泥處理、處置方案發(fā)生了巨大變化?；诃h(huán)境安全和避免溫室氣體產(chǎn)生。瑞士是歐洲第一個立法強(qiáng)制從廢棄物中回收磷的國家，它的《廢物處理條例》(2016)第15條明確規(guī)定以最先進(jìn)技術(shù)從污泥灰分中實施磷回收，或者合理妥善處置富磷廢物，以便日后技術(shù)成熟時予以回收。德國最新《污水污泥條例》(2018)出臺使磷回收成為德國大多數(shù)污水處理廠應(yīng)盡的義務(wù)，從污泥單獨(dú)焚燒灰分中回收磷便是該條例推薦的方法之一。奧地利《聯(lián)邦廢物計劃草案》也強(qiáng)制要求從污水處理系統(tǒng)中回收磷，這樣污水處理廠不得不將污泥焚燒從灰分中進(jìn)行磷回收，以達(dá)到法令規(guī)定的90%磷回收率。隨著歐洲其它國家立法相繼出現(xiàn)。

　　反觀我國，盡管一直以來資源化是我國污泥處理、處置基本原則，但污泥資源化始終沒有聚焦磷回收，《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置技術(shù)指南(試行)》中將雖確立了污泥焚燒的市場地位，但在水泥窯中混燒似乎為推薦工藝，混合污泥灰分直接用作水泥原料；即使目前存在的污泥單獨(dú)焚燒設(shè)施，也大都將灰分與垃圾混合填埋處置。所有這些做法并沒有意識到磷資源隨之流失。在磷資源控制方面，我國除在2008年上調(diào)磷礦出口關(guān)稅之外，似乎對磷資源管控并無其它實際措施。謹(jǐn)記，我國雖是磷資源最為豐富的國家之一，但亦為世界上磷礦石開采量最大的國家。

　　結(jié)論

　　污水處理中剩余污泥終極處置技術(shù)選擇與緩解磷危機(jī)現(xiàn)象有著一種有機(jī)聯(lián)系。一方面，目前強(qiáng)調(diào)從污水處理過程中回收磷；另一方面，剩余污泥處理、處置又面臨新的抉擇。在剩余污泥進(jìn)行焚燒后，污水中的磷幾乎全部殘留于灰分里面。從污泥灰分中回收磷除單獨(dú)焚燒外，有效磷提取和重金屬分離是關(guān)鍵步驟，這關(guān)系到磷回收效率和回收產(chǎn)品質(zhì)量。已存在一些灰分磷回收研發(fā)技術(shù)與實際工藝，技術(shù)上基本不存在太多難點，只是經(jīng)濟(jì)成本與環(huán)境影響是需要更多考慮的因素。在歐洲很多國家已開始出臺政策，強(qiáng)制從污水處理過程中回收磷，目前已打通磷回收產(chǎn)品自由進(jìn)入市場的一切桎梏，為灰分磷回收掃清政策屏障。歐洲的經(jīng)驗值得我們學(xué)習(xí)，首先是理念與認(rèn)識問題，其次才是技術(shù)研發(fā)。

　　原文信息：

　　郝曉地, 于晶倫, 劉然彬等. 剩余污泥焚燒灰分磷回收及其技術(shù)進(jìn)展[J]. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報, 2020, 40(04): 1149-1159.

編輯：王媛媛

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