大连东泰夏家河子污泥处理厂案例分析
1 项目背景
大连东泰产业废弃物处理有限公司从1991 年成立以来，一直从事固体废弃物回收、处理、处置服务，是国内较早开展废弃物集中处理的专业公司之一。
大连东泰夏家河子污泥处理厂项目正是为了解决大连市水处理和城市污水污泥处理的紧张形势而实施的。该项目规划占地面积4. 11 公顷，总投资14 913 万元，规划日处理城市污水污泥550 吨，餐饮垃圾50 吨，共计600 吨/日。处理范围以城市污水污泥为主，同时可以处理工业污水处理产生的类似污泥、餐饮垃圾、厨余垃圾、过期食品、粪便残渣、屠宰级肉类加工行业产生的废物以及可生物降解有机废物。该项目可消化大连市内所有污水处理厂产生的城市污水污泥。
该项目采用BOT 融资建设方式，通过政府公开招标由大连东泰产业废弃物处理有限公司中标，成立大连东泰有机废物处理有限公司，承担建设、运营、管理工作，项目采用厌氧发酵/工业化生物制气技术，引进LIPP 公司专业技术，根据国家节能减排、发展循环经济理念，在城市污水污泥及餐饮垃圾处理过程中，达到“减量化、稳定化、无害化”，同时能回收沼气等资源，变废为宝，产生新的清洁能源，实现城市污水污泥的一体化处理，该项技术及实施方法在国内均属首创。
2 一体化处理模式解析
2. 1 技术来源
项目采用的城市污水污泥一体化处理工艺，其技术来源于德国利浦公司。该公司成立于1958 年，在废水提纯、污水处理、有机废物处理，以生物垃圾为原料的资源再生，气体液化等方面处于世界领先地位。目前，该公司的研发重点是环境保护及废水处理等领域先进技术的设备集成化，以有效保证其先进污泥处理设备的稳定性、防腐性和长寿命周期。
2. 2 技术特点
( 1) LIPP 制罐技术采用全金属构造，复合钢板内衬材料为316L 不锈钢，耐腐蚀性强，使用周期长。这种LIPP 制罐技术的应用，使得自身材料消耗很少，比较钢板焊接或钢筋混凝土结构的容器制造，建设同规格的容器其钢材消耗只相当于碳钢容器的1 /4 或钢筋混凝土中钢筋用量。同时，金属构造容器可以有效保证罐体内的温度控制，实现厌氧消化高效性。
实践证明该工艺的特点在于设备工艺稳定，自动化程度高，处理效率高，运行费用低，可大幅减少热能和电能消耗。
一体化工艺流程采用先进的厌氧消化技术，可以实现各类可降解有机废物的综合处理和资源化利用。其基本流程见图2，该处理系统可以达到两个目标: 城市污水污泥的污染治理和资源再生的回收利用，实现城市污水污泥的一体化处理。
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2. 3 废物再生利用
项目本身符合环境治理、可再生能源利用、节能减排、可降解有机废物综合利用、循环经济及可持续发展的理念。其废物再生利用主要方式有:
( 1) 沼气利用。沼气的主要成分是甲烷和CO2 ，是可降解有机废物在厌氧消化过程中产生的一种清洁能源。不同可降解有机废物厌氧消化后的产沼气数据见表3。按照日处理城市污水污泥600 吨计，沼气经提纯处理后，可日供天然气11 000 m3，可解决20 000 户居民用气或一些工业用户的生产用气，相当于再建一个30 000m3 /天的焦炉煤气厂，每年节约优质焦炭2 500 余吨，并减少4 600 m3 废气以及73 000 吨废水的排放。
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同时，作为资源回收中最重要的沼气资源，产生量往往不稳定，该厂经过自己的技术开发，改善污泥浓缩效果，提高城市污水污泥可降解有机废物含量，并将厨余垃圾、过期食品、粪便残渣、果蔬垃圾、屠宰及肉类加工行业产生的废物等进行混合处理，从而大大增加沼气产生量，提高资源效率。
( 2) 沼渣利用。沼渣作为城市污水污泥处理后的主要固体产物，其中富含腐植酸、蛋白质等有机物和钙、镁、锌等微量元素，主要的资源利用方式为可以作为绿化营养土或覆盖土，也可制成有机、无机复合肥攻击大田使用。通过预测，估计该项目每年可产生4 000 吨“鸟粪肥”，这是一种缓释磷肥，可增加土壤的营养及保肥能力。沼渣处理后每年可生产4 000 吨腐殖土，可以作为园林绿化营养土或填埋场覆盖土。该项目生产的腐殖土已通过农业部的污泥土和有机肥检测和认证，被多家企业作为复合肥原料使用。另外，该项目运行所需的补给水将全部使用中水，估计节约淡水使用18 300 吨，同时每年可减排甲烷气体近 4 000 吨，相当于减排温室气体二氧化碳80 000 吨。
3 实施效果
3. 1 有效解决城市污水污泥问题
随着大连市经济的快速发展，城市污水处理量的不断提高，城市污水污泥的产生量也不断增加。大连市中心城区现有污水处理能力为41. 5 万m3 /d，2010 年将达到74. 5 m3 /d，根据对大连市中心城区现有污水处理厂的调查和对拟建污水项目产泥量的估算，现有的城市污水污泥产生量为330 t /d，至2010 年产泥量为595 t /d。由此可以看出，城市污水污泥处理问题日益严峻，如采用传统的单一或混合填埋的处理方式，将不可避免地给环境造成二次污染，也不能满足大连市城市发展和环保的要求。夏家河子污泥处理厂利用厌氧发酵/工业化制气技术，可以真正实现污泥处理的稳定化、资源化、无害化和减量化。对处理过程中产生的沼气进行回收，用作清洁燃料，发酵后的残渣可以用作园林绿化或填埋场覆盖的腐殖土。该项目的建成能够有效缓解大连市城市污水污泥处理的紧张形势，彻底解决城市污水污泥的二次污染问题。
3. 2 实现经济社会环境三者共赢
夏家河子污泥处理厂有效地解决了大连市城市污水污泥处理的难题，使城市污水污泥处理处置达到环保要求; 同时，城市污水污泥处理行业逐步实现权责分明，向产业化和市场化方向发展，积极吸引企业和资金参与污泥综合处理工程的建设、经营管理，夏家河子污泥处理厂采用 BOT 方式建设，建设周期为12 年，由东泰公司来负责城市污水污泥处理，实施城市污水污泥一体化处理处置。截止到2009 年11 月，已累计处理城市污水污泥1. 4 万吨共产生沼气90 万立方米、生产腐殖土3 000 吨。项目的良好运营证明了一体化处理模式的成功。城市污水污泥处理问题的解决必然促进水处理行业的发展，在环境保护和污染治理的同时，实现经济、社会、环境的共赢。
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