王凯军：城市污水污泥热解技术的开发与推广

4月26日，由江苏省(宜兴)环保产业技术研究院与清华大学环境学院主办，E20环境平台、环境保护部环境保护对外合作中心、南京环保产业创新中心协办的水处理科技成果推介会首站走进清华大学。

会上，八位清华大学水处理领域的顶级专家通过技术路演和产业解读，展示了清华大学的多项水专项科技创新成果。

其中，清华大学环境学院王凯军教授阐述了城市污水污泥热解技术的开发与推广，以下内容根据其现场发言整理。

一、污泥焚烧技术是污泥处理处置的主流技术之一

1、污泥干化-焚烧技术是国内外污泥主流处置技术之一

王凯军表示，要为污泥焚烧正名，焚烧技术是污泥处理处置的主流技术。名不正则言不顺，言不顺事不成，现在业界很多人认为焚烧技术不是太好。世界上，焚烧技术是污泥处置的主流技术，我们国家环境保护部发布的最佳可行技术指南上也已经明确指出土地处置和干化焚烧是污泥处置的最佳可行技术。

2、国人对污泥干化焚烧工艺的误解

现在国人对污泥干化焚烧工艺存在很多误解，普遍认为污泥焚烧是一种高能耗工艺，一种高碳排放工艺，还认为污泥焚烧就像垃圾焚烧一样也会产生二噁英，实际上，这些都是大家对污泥焚烧的误解。

3、土地利用为什么担负不起主流技术路线的困局

污泥堆肥-土地利用技术为什么承担不起主流处理工艺的责任呢?这是由于后续存储及运输中转过程中产业链的缺失，使得我们的工艺仅到堆肥就结束了。国家的技术路线是土地利用，好氧堆肥仅仅是土地利用的一个环节。但是，我们现有的团队和专家大部分是搞污泥堆肥的人，并不具备将产业链延伸的能力。即使想让它成为主流技术，也很难成为主流技术。

另外，我们经常照搬美国的一些做法，但是我国与美国在农业生产方式上大相径庭，因此造成我们在污泥土地利用率上的巨大差异，这说明我国不能照搬美国的模式，应从实际国情出发寻找土地利用的有效途径。这些因素如果不认真研究，今后污泥堆肥-土地利用技术依然很难成为一个主流技术。

4、污泥焚烧处理技术为什么会成为主流技术

在日本、韩国，以及我们国家的台湾，污泥处理不仅是主流技术，还是主导技术。为什么呢?主要是因为这些地区土地资源紧张。根据人口密度和经济发展程度来看，今后，在我国经济发展程度高、人口密度大的长三角、京津冀、珠三角地区，污泥焚烧也一定会成为主导技术。

二、喷雾干燥——回转窑焚烧技术的开发

1、污泥喷雾干化-焚烧技术

我们选择喷雾干燥—焚转窑焚烧技术进行污泥焚烧。喷雾干燥一开始也是不被大家所接受，但是我们在选择这个技术开发时，发现它是工业干燥领域中最常用的一种技术。其实大家对它质疑主要是因为喷雾干燥是直接干燥，但是它在各个流程上都能达到对污染物的消除，所以实际上它与间接干燥是一样的。

2、污泥喷雾干化-焚烧工艺技术的升级

借助水专项的课题，我们又成立了一个子课题。对于喷雾干燥焚烧系统，在前期开发过程中我们将提升研究集中在除尘、除臭、除雾脱白系统，以及系列化、标准化几个方面。通过开发高效圆柱状布袋除尘器、紫外臭氧氧化去除臭味，解决尾气污染问题。同时我们使用的烟筒经过脱白之后，就不再有烟气产生。在标准化、系列化和外形上我们也做了一系列的工作。

3、喷雾干化-焚烧工艺技术应用延伸

早期在水专项的研究中，我国建立了十余个大型污泥喷雾干化-焚烧技术应用工程，总计处理量超过 5000t/d(80%含水率)。同时还建立了一个处理量为1200t/d的喷雾干燥单体工程，目前已经运行了六七年，这也是我国目前最大的一个工程。在污泥处理的单一技术里，污泥喷雾干化-焚烧技术是国内应用最多的一个技术。最近我们助力“一带一路”建设，将该项技术推广到孟加拉国的 DASHERKANDI污水处理厂污泥处置项目中，总计处理量为500t/d，现已落地。这项技术还可以向其他领域扩展，比如危废领域的干化，不仅可以用于污泥的干化，还包括废液的干化。

三、污泥热解技术发展与我们的研究

1、热解气化技术被认为废物第三代处理技术

美国EPA和能源署认为热解气化是第三代的废物处理技术，我们在热解气化处理技术的基础上进行燃烧、气化、热解、干化等。在日本，污泥焚烧的资源化越来越得到重视，热解气化技术也会重新得到重视。德国的中小型垃圾现在已经相当成熟地采用热解技术进行处理。其他的生物质处理也可以采用热解技术，比如中药渣。另外在工业微废处理中，也在使用热解的技术。农业生物质也可以采用热解技术。

2、污泥热解处理技术的基础研究

对于热解气化技术，环保的重大装备——共性技术装备的开发应该是未来非常重要的一个环节。在这个过程中，我们主要研究了热解气化过程中的清洁化特征，主要有三点：一是排放的烟气量少，因为它是对可燃气体燃烧;二是它的大气污染因子比较少，污泥热解气化产生的气体为燃料排放的大气雾霾烟尘、SO2、氮氧化物、重金属等危害因子比固废直接燃烧少1/2以上;三是二噁英的产生会受到抑制和分解。所以说这是一个清洁的技术。

3、污泥热解气化研究的技术路线

我们对热解的研究主要是沿着两条技术路线：一条是外热式，一条是内热式。这两条技术路线应用于不同的项目和单位上。从热分析仪、小试、两段催化集成、移动中试、工程示范等逐渐发展，现在已经具备了一个生产化的条件。比如通过研究污泥及与煤或其他生物质混合热解，优化工况，可以解决污泥干化热解系统的能耗问题，包括内热式和外热式的热解过程中产生的气、油和泥质炭的比例控制等等。然后对产生的炭进一步利用，比如把它制成活性炭，这种活性炭与市场上的活性炭性质接近。目前对外热式的研究已经进入到50t/d的中试阶段，已经具备产业化的前景。对于内热式，我们直接进行生产式研究，目前已进行了从30t/d到50t/d规模的试验研究，并完成了试验。

编辑：徐冰冰