探訪全球最大污泥處理廠：污泥“轉廢為能”的無害化處理樣本
作為污水處理的“附屬物”，污泥處置越來越受到重視。國家發改委、住建部聯合印發的《“十三五”全國城鎮污水處理及再生利用設施建設規劃》明確要求，從“重水輕泥”向“泥水并重”轉變，重視污泥無害化處理，鼓勵采用能源化、資源化利用。到2020年底，地級及以上城市污泥無害化處置率達到90%。
威立雅/供圖
然而，受起步較晚、裝備不足、技術路線不明等制約，我國的污泥處置率目前仍然較低，且存在二次污染隱患，部分地區甚至出現違法傾倒現象。如何扭轉“治水未治泥”的局面？由法國環境管理巨頭威立雅打造、一座名為“能源轉換社區”的全球最大污泥處理廠樣本，或許可以為業內提供參考。
坐落于香港新界西北部的屯門稔灣，面對著清澈的深圳灣，四周布滿綠樹繁花，一座波浪型建筑背山而立。建筑內外，不僅聞不到任何異味，還設置有噴泉花園、冷熱水療池及孔雀保護區。然而，這里卻是全球最大的污泥處理廠——威立雅“能源轉換社區”（以下簡稱“源˙區”）。
日前，本報記者實地探訪獲悉，通過污泥焚化發電技術，源˙區24小時不間斷消化著香港11間污水處理廠的污泥。期間，不僅無需外界水電供應，還可“轉廢為能”將焚燒產生的熱能轉化為電能，滿足自用并供應4000個香港家庭。同時，每天自給自足的淡水已達到600立方米。
香港污泥數量
每日超1300噸
污泥，伴隨污水處理而生，含病毒微生物、有機物、重金屬等有害物質。
統計顯示，香港人每天制造污水近300萬立方米，足以填滿1000個奧運標準泳池。按每處理1立方米污水，平均產生0.5公斤污泥來計算，全港每日因污水處理帶來的污泥超過1300噸。預計到2030年，污泥數量還將增至2000噸。與多地類似，香港也曾面臨污泥棄置堆填區的困擾，不僅占用土地，還會產生導致氣候變暖的二氧化碳、甲烷等氣體。環境壓力下，采用焚化發電技術處理污泥的源˙區應運而生。
“這是全球最具規模、最為先進的污泥處理設施，總投資達50億港幣，集污泥焚化、海水淡化、污水處理及發電等功能為一體，日處理污泥量最高可達2000噸。”威立雅環境服務（香港）有限公司董事會主席宋頌賢告訴記者。
與源˙區一墻之隔，便是蓋著大片綠色膜布的新界西堆填區。如今，香港11間污水處理廠的污泥不再直接傾倒于此，而是被存放在密封貨柜內運至源˙區處理。借助區位優勢，約7成污泥是經海路運輸，大大減輕了陸運帶來的污染。
一箱箱潮濕的黑灰色半固體物質傾倒至卸貨區，污泥開始進入貯存、進料、稱重等環節，通過除臭系統祛除異味后，由自動化污泥夾放入指定斗槽，進行混合處理。“所有運輸污泥的貨車，須經過沖洗吹干才可出廠。”源˙區項目經理狄永信告訴記者。
值得一提的是，包括洗車在內的所有淡水均由源˙區自給自足。“通過海水淡化，每日可提供600立方米淡水，供應灌溉、公眾水療、飲用及工業用水等。”狄永信稱。
污泥焚燒發電
可供應4000個家庭
污泥預處理后，便到了關鍵環節——焚燒。狄永信坦言，由于污泥來自全港11個污水處理廠，含水量、熱值各不相同，且以不使用外界水電為前提，如何確保焚燒全過程達標，成為挑戰。
“我們采用了先進的流化床焚燒技術。簡單來說，就是利用空氣噴射，讓污泥與焚化爐內的砂粒快速混合，并提供氧氣助燃。同時，密切監察污泥的均勻度及溫度，據此調節適當的焚燒溫度和氧氣量。”狄永信解釋稱，爐內至少有2秒達到850攝氏度及以上高溫，比火山爆發的巖漿濃度還高，可有效控制二噁英等有機污染物。
現場，記者見到了4座高聳的流化床焚化爐，每座每天最高可處理污泥550噸。據介紹，每座爐內均設有690個獨立空氣噴嘴，每小時噴射2.8萬標準立方米氣流。砂粒在氣流作用下懸浮起來，就像沸水一樣，該過程即為“流化”。
隨著流化加速，砂粒溫度也越來越高。此時，污泥被注入懸浮的熱砂，通過在爐內強烈翻騰、研磨，把砂中熱能快速傳遞給污泥，使氧氣與用作燃料的污泥完全混合，加速焚燒。為減少污染，同時還將注入石化、氨水等物質，分別吸附酸性污染物、氧化氮等。待徹底燃燒，污泥體積最終減至處理前的十分之一。
在此期間，燃燒產生的熱能不會被浪費，反而可通過焚化爐、渦輪機及冷凝器的相互配合，將其回收轉化為電能，實現循環使用。據悉，源˙區的年發電量現約達1.4萬千瓦，除滿足全部自用外，還將輸至外網，最多供應4000個香港家庭使用。
實現污水“零排放”
廢氣三道凈化
另一備受關注的問題是燃燒后的清潔工作。目前，源˙區日處理污泥多達1300噸，由此產生的灰渣、煙氣、污水等如何處理？
記者通過模擬演示看到，燃燒后的爐底灰渣被送進空氣分離器，利用地心引力作用將其中粗細不同的物質分開。石頭、金屬等較大較重的粒子掉入收集裝置，冷卻至100-150攝氏度后再處理。較細砂粒吸回焚化爐，用作砂床物料再次參與焚化。
高達65.5米、相當于10層樓的煙道裝置，被“包裹”在行政大樓中，幾乎不被察覺，從外部只能看到白色的水蒸汽飄出。而此前，廢氣已通過3道主要凈化程序達到排放標準。即先快速旋轉分離出較大的懸浮粒子，再將污染物中和、清除，最后用裝有936個過濾袋的集塵器濾掉剩余微粒。
在污水處理方面，源˙區現已實現“零排放”。“我們設有自己的污水處理廠。通過生物處理，使用細菌吃掉污水中的有機污染物；用過濾器收集的固體顆粒，可回爐作為燃料；活性炭可消除其他有害雜質。”工作人員王天河舉例稱，處理后的污水用作灌溉、沖廁及清潔等，真正達到“零排放”。
“與其說是污泥處理廠，不如將其看成一座‘轉廢為能’的設施，能源管理、水務及廢棄物處理相結合的成功探索。”宋頌賢告訴記者，自去年5月面向公眾開放以來，源˙區已迎接近10萬名參觀者，“轉廢為能”理念正在廣泛傳播。對此，威立雅集團亞太區總裁卡邁斯也透露，下一步有意參與中國更多的污泥處理項目競標。
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