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污泥處置處理新技術
（一）技術概要
生物質環保復合燃料是低污染、高環保燃料。該技術體系是我國本土適用型技術，是將城市污水廠的污泥、造紙廠白泥、煤礦廢棄的煤矸石等生活和工業固廢變廢為寶的新能源技術，在本概要中我重點講述應用生物質環保復合燃料技術對污泥處置處理新方法及產業前景。
生物質環保復合燃料技術是將城市污泥這一人類生存公害，進行衛生化、無害化、穩定化、資源化處理處置繼而生成的生物質環保復合燃料。
生物質環保復合燃料技術為再生能源推廣和使用開辟了新途徑，為生生不息的人類增添了新型再生能源，為人類社會締造了無數座取之不盡用之不竭，且永無礦難的再生環保新能源！
生物質環保復合燃料，是應用污水處理廠的污泥和生物質原料（農作物秸稈、林業加工廢棄物、禽畜糞便等），加入適量煤泥或煤粉，再加入我所研發的多功能煤化劑，通過成型所生產出的一種新型生物質環保復合燃料。該產品可完全替代天然煤廣泛應用于工業和民用的各種燃燒環境，其卡值高、熱量大、燃時長、排放量低。
由于我國地域性生物質資源存儲量不同，在沒有農作物秸稈、林業加工廢棄物、禽畜糞便等農、林、牧副產物的區域，也可應用40-50%的城市污泥和適量煤粉，加入我所研發的多功能煤化劑同樣生產出3500以上卡值的環保復合燃料。生物質環保復合燃料在生產過程中無廢水、廢氣、廢渣排放，不會對人類生存環境造成二次污染。
生物質環保復合燃料是生物科研成果新產品，產品在生產配料過程中無需對污泥進行脫水及烘干處理，大大節省了污泥脫水、烘干所需能源，同時也節省了污泥脫水和烘干工藝中所需的人力、物力和財力。在生物質環保復合燃料生產過程中，首先在污泥和生物質材料等配料過程中投放我所研發的多功能煤化劑，去除污泥和生物質材料的臭味，起到有效滅菌、殺毒、抑制硫化物和氮氧化物生成量，繼而起到除臭、滅毒、殺菌、抑塵、控煙、抑氮和固硫作用，從而達到煙氣減排效果。并在生物質環保復合燃料生產前首先對污泥、生物質等原料先行檢測，了解污泥等原料中的重金屬成分和含量，相應添加或調整酸堿化合劑成分將生物質復合燃料中的重金屬，在燃料燃燒過程中通過熱裂解和絡合使大分子有機物共價鍵斷裂，在溫度和化學藥劑作用下形成異構將重金屬轉換成無機鹽形式進行排放，進而降低了重金屬排放量，同時在煤化劑的作用下起到提高卡值增強產品熱能的作用。生物質環保復合燃料屬高環保、低污染、重量輕、易點燃、熱能高、燃時長、低排放產品。
城市污泥中雖然有病毒、微生物、寄生蟲卵、及重金屬等有毒有害物質存在，但也富含大量的氮、磷、鉀及硝酸鹽等營養物質和有機物，這些物質是肥沃土壤促進植物生長的高溫速效有機復合肥料。燃燒后的灰燼中仍然含有氮、磷、鉀及硝酸鹽等有機物成分，是肥沃土壤增強植物生長的有機復合肥料，可以直接還田，其灰燼也是水凈化處理工藝中最佳適用性材料。因此說：生物質環保復合燃料是尚好的工業和民用燃料，也是對城市污泥衛生化、無害化、穩定化、資源化處置處理的新方法，更是循環經濟產業鏈中所提倡的新能源產品。
生物質環保復合燃料項目符合國家十二五規劃中的環保、新能源、高新技術、循環經濟等產業政策，符合國家重點扶持的循環經濟產業項目。
(二)技術推薦依據
我所以“解決污泥污染和生物質能再生利用”為科研課題，經過了多年的科研攻關，針對污泥衛生化、無害化、穩定化、資源化處理處置與生物質能有機結合，研發出了系列的新型生物質環保復合燃料技術成果。該系列科研成果在研發過程中得到了環保部南京環境科學研究所、哈爾濱工業大學、濟南大學、湖北大學、浙江大學、內蒙古大學等專家支持與科研成果論證，并對該系列科研成果及產品性能給予了高度評價！
生物質環保復合燃料， 2012年1月10日，環保部南京環境科學研究所與深圳市華測股份有限公司上海分公司一行6人，親臨生物質環保復合燃料生產基地現場對產品生產工藝、產品生產環境和產品燃燒排放做了權威性監測，監測結果表明：產品能效優于原煤，煙塵、二氧化硫、氮氧化物分別比原煤降低38.07%、34.47%、34.17%。產品燃燒排放的煙塵、二氧化硫、氮氧化物、重金屬、二噁英排放量均符合國家規定的排放指標。
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（三）生物質能資源
生物質能是太陽能以化學能形式貯存在生物質中的能量形式，即以生物質為載體的能量。它直接或間接地來源于綠色植物的光合作用，是一種可再生能源。生物質能蘊藏在植物、動物和微生物等可以生長的有機物中，除礦物燃料以外的所有來源于動植物的能源物質均屬于生物質能。
我國可開發為能源的生物質資源到2010年已達3億噸以上，隨著農林業的發展,特別是炭薪林的推廣,生物質資源還將越來越多。依據來源的不同，可以將適合于能源利用的生物質分為以下五大類：能源植物、林業資源、農業資源、生活污水和工業有機廢水、城市固體廢物和畜禽糞便。
（一）能源植物泛指各種用以提供能源的植物，通常包括木本能源植物、草本能源作物、油料作物、制取碳氫化合物植物和水生植物等。
（二）林業生物質資源是指森林生長和林業生產過程提供的生物質能源，包括薪炭林、在森林撫育和間伐作業中的零散木材、殘留的樹枝、樹葉和木屑等；木材采運和加工過程中的枝丫、鋸末、木屑、梢頭、板皮和截頭等；林業副產品的廢棄物，如果殼和果核等。
（三）農業生物質能資源是指農業作物；農業生產過程中的廢棄物，如農作物收獲時殘留在農田內的農作物秸稈；農業加工業的廢棄物，如農業生產過程中剩余的稻殼等。聯系人：龍經理 銷售電話： 13881743058 通祥集團官方網站:http://www.txjtylj.com/
（四）生活污水主要由城鎮居民生活、商業和服務業的各種排水組成，如冷卻水、洗浴排水、盥洗排水、洗衣排水、廚房排水、糞便污水等。工業有機廢水主要是酒精、釀酒、制糖、食品、制藥、造紙及屠宰等行業生產過程中排出的廢水等，其中都富含有機物。
（五）城市固體廢物主要是由城鎮居民生活垃圾，商業、服務業垃圾和少量建筑業垃圾等固體廢物構成。畜禽糞便是畜禽排泄物的總稱，它是其他形態生物質（主要是糧食、農作物秸稈和牧草等）的轉化形式，包括畜禽排出的糞便、尿及其與墊草的混合物。
生物質能有以下幾個特點：
（一） 可再生性：生物質能屬可再生資源,生物質能由于通過植物的光合作用可以再生,與風能、太陽能等同屬可再生能源,資源豐富,可保證能源的永續利用。
（二）低污染性：生物質的硫含量、氮含量低、燃燒過程中生成的SOX、NOX較少；生物質作為燃料時，由于它在生長時需要的二氧化碳相當于它排放的二氧化碳的量，因而對大氣的二氧化碳凈排放量近似于零，可有效地減輕溫室效應；
（三）廣泛分布性：缺乏煤炭的地域，可充分利用生物質能；
（四） 生物質燃料總量十分豐富：生物質能是世界第四大能源,僅次于煤炭、石油和天然氣。根據生物學家估算,地球陸地每年生產1000～1250億噸生物質;海洋年生產500億噸左右生物質。生物質能源的年生產量遠遠超過全世界總能源需求量,相當于目前世界總能耗的10倍以上，但目前的利用率不到3%。
目前，為了尋求可持續利用的再生能源，很多國家都在積極研究和開發利用生物質能。人類對生物質能的利用，包括直接用作燃料的有農作物的秸稈、薪柴等；間接作為燃料的有農林廢棄物、動物糞便、垃圾及藻類等，它們通過微生物作用生成沼氣，或采用熱解法制造液體和氣體燃料，也可制造生物炭。生物質能直接用作燃料時，不僅利用效率低，而且向大氣中的CO2排放量大造成污染環境等問題。間接利用技術上已取得一些成果，但也存在技術不成熟，綜合利用效率低、產業鏈短和產業布局不合理等問題。因此，立足于現有的生物質資源，研究新型轉換技術，開發新型裝備既是我國經濟發展的迫切需要，又是減少排放、保護環境、實施可持續發展戰略的需要。
（四）生物質環保復合燃料生成原理
我所立足于綜合利用現有生物質資源，自主研制開發了一系列生物質環保復合燃料科研技術體系。該技術體系的核心原理是利用城市污泥、白泥、煤矸石等固態廢棄物與生物質資源有機配伍，應用我所科研技術經過機械加工而生成的生物質環保復合燃料。
在燃料加工生成前期，我們主要在原材料中加入我所自主研發的專業殺毒劑，通過機械攪拌對原材料首先進行全方位殺毒、滅菌、除臭；然后加入消煙劑、固硫劑、吸附劑、催化劑、活性劑、助燃劑、強氧化劑等專業制劑，使產品在燃燒過程中起到消煙、固硫、抑氮、降解重金屬、提高熱值等效果。
針對不同類型的固態廢棄物和生物質資源進行成分檢測，相應制劑技術調整配伍。例如，將污泥作為主要填充物生產生物質環保復合燃料，我們通過加入專業殺毒劑首先做到對污泥等原材料殺毒、滅菌、除臭的效果；通過加入專業消煙劑和助燃劑防止黑煙生成的同時又提高了燃料燃燒熱值；加入鈣系固化劑進行硫固化；在成型前原材料機械攪拌時加入生物秸稈和白云石（MO)抑制NOx的生成；添加酸堿化合劑、活性劑、吸附劑等在產品燃燒時通過產品熱裂解和異構過程將重金屬轉化成無機鹽。特別是在利用城市污泥進行燃料加工時，由于污泥和秸稈本身熱值不高，我們加入了氫、碳催化劑和還原劑等專業制劑降低燃料灰分，提高產品揮發份使燃料在燃燒熱裂解過程中相關分子熱合成激發燃料充分燃燒提高燃料的熱值，這樣不但延長了生物質環保復合燃料本身的燃燒時間，使燃料達到了各行業使用的熱值要求。
我所研發的生物質環保復合燃料系列技術產品，不但環保（低硫、低碳、低煙等），而且資源化利用了污泥、白泥、煤矸石等廢棄物和秸稈等農林牧各類生物質廢棄物，使廢棄物轉變為再生能源，改善了現有能源結構，帶動了農林牧經濟共同發展，開辟了再生清潔能源的新途徑。我所的科研成果技術產業化應用與推廣，可以給社會帶來巨大的經濟效益，廣泛的社會效益和顯著的生態效益。
（五）生物質環保復合燃料產業背景
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隨著我國工業和城市化進程的發展，污水處理率的提高，污泥產生量也將越來越多。從我國目前污泥處理處置情況看，國內國外污泥處理處置技術均比較落后，污泥處理率還比較低，人們對污泥處理處置的必要性認識程度還不夠，污泥的處理處置存在嚴重不足，對污泥有效處置的許多問題亟待解決。為了解決國內污泥處理處置中存在的問題，應用新型技術充分利用污泥這種廢棄資源，減少環境公害，對污泥真正做到無害化、衛生化、資源化的處理處置，還需政府從認識上提高和政策給力。
能源是現代經濟的重要支撐，是經濟發展的驅動力。能源戰略是國家發展戰略的重要組成部分，能源方式的選擇又是能源戰略的核心。隨著全球工業經濟的高速發展，全球性能源危機日顯突出，能源是人類社會存在和發展不可缺少的物資資源，人們必須認識到非再生礦物能源枯竭給生生不息人類帶來的危機。從而將注意力轉移到新能源結構上，國家有關部門預測，到2025年，全球能源消耗量比2001增長54%，工業國家的能源消耗量以每年1.2%的速度增長，包括中國印度在內的亞洲發展中國家能源消耗量將比目前增長一倍，占全球能量需求增長量的40%和發展中國家增長量的70%。面對全球經濟和人口增長的能源的需求，傳統能源的日益枯竭，人類生存環境的惡化，發展清潔可再生的新能源是人類可持續發展的唯一出路。
新能源產業具有資源消耗低、清潔程度高、潛在市場大、帶動能力強、綜合效益好的優勢，新能源產業是關系能源安全、經濟安全、生態安全的戰略性產業，也是一個市場潛力大、經濟效益好、成長性高、關聯度強的新興產業。
（六）生物質復合燃料產品市場
我國是世界上人口最多的國家，國民經濟發展面臨資源和環境的雙重壓力。從人均化石能源資源量看，煤炭資源只有世界平均水平的60％，石油只有世界平均水平的10％，天然氣只有5％。從能源生產和消費來看，目前我國已經成為世界上第二大能源生產國和第二大能源消費國，大量生產和使用化石能源所造成的環境污染已經十分嚴重。專家認為，隨著經濟的發展和人民生活水平的提高，我國的能源需求正在快速增長，能源、環境和經濟三者之間的矛盾也將更加突出，因此，加大能源結構調整力度，加快可再生能源發展勢在必行。因此改變能源生產和消費方式，開發利用生物質能等可再生的清潔能源資源對建立可持續的能源系統，促進國民經濟發展和環境保護具有重大意義。
城市污水污泥是污水處理過程中產生的固體廢棄物。隨著國內污水處理事業的發展，污水廠總處理水量和處理程度將不斷擴大和提高，產生的污泥量也日益增加。污水污泥中除了含有大量的有機物和豐富的氮、磷、鉀等營養物質外，還存在重金屬、致病菌和寄生蟲等有毒有害成分。為防止污泥造成的二次污染及保證污水處理廠的正常運行和處理效果，污水污泥的處理處置問題在城市污水處理中占有的位置已日益突出。中國現有人口13億多，城市640多個，城市人口2.7億。據中國國家環保總局提供的數字，目前中國每年大約排放污水401億立方，已建成運轉的城市污水處理廠有400余座，日處理能力2534萬立方。按污泥產量占處理水量的0.3%-0.5%（以含水率97%計）計算，中國城市污水廠污泥的產量在7.602萬噸和12.67萬噸(以含水率97%計)之間。因此，中國在污水處理事業不斷取得進步的同時，將面臨巨大的污泥處理處置壓力。
（七）應用生物質復合燃料技術必要性
1、污水污泥中既含有豐富的養分，也含有大量病原菌、寄生蟲（卵）、銅、鋅、鉻、汞等重金屬，鹽類以及多氯聯苯、二噁英、放射性核素等難降解的有毒有害物，這些物質對環境和人類以及動物等健康會造成較大的危害。
2、污泥鹽分量較高，會明顯提高土壤電導率，破壞植物養分平衡、抑制植物對養分的吸收，甚至對植物根系造成直接的傷害，而且離子間的拮抗作用會加速有效養分的淋失。
3、污泥中的病原體（病原微生物和寄生蟲）經過處理還會進入污泥。新鮮污泥中檢測得到的病原體多達千種，其中危害較大的是寄生蟲。病原體對人類或動物的污染途徑：a、直接與污泥接觸；b、通過食物鏈與污泥直接接觸或污染；c、水源被病原體污染；d、病原體首先污染了土壤，然后污染水體，污泥農用引起的潛在疾病的流行。
4、在降雨量較大地區的土質疏松土地上大量施用富含N、P等的污泥之后，當有機物分解速度大于植物對N、P的吸收速度時，N、P等養分就有可能隨水流失而進入地表水體造成水體的負營養化。
5、在污水處理過程中，70%—90%的重金屬元素通過吸附或沉淀而轉移到污泥中。一些重金屬元素主要來源于工業排放的廢水，如鎘、鉻等一些重金屬來源于家庭生活的管道系統，如銅、鋅等重金屬。重金屬是限制污泥大規模土地利用的重要因素，因為污泥施用于土壤后，重金屬將積累于地表層。另外重金屬一般溶解度很小，性質較穩定、難去除，所以其潛在毒性易于在作物和動物以及人類生存環境中積累。
按照國家發展改革委辦公廳、住房和城鄉建設部辦公廳《關于進一步加強污泥處理處置工作組織實施示范項目的通知》中所言：“污泥富集了污水中的污染物，含有大量的氮、磷等營養物質以及有機物、病毒微生物、寄生蟲卵、重金屬等有毒有害物質，不經有效處理處置，將對環境產生嚴重的危害?！薄?/span>
污泥具有兩重性，從好的方面講，污泥含有氮、磷等營養元素，壞的方面就是含有重金屬、病菌等。處置得當，有資源化的意義，如果處理不當，將破壞農作物及生態環境?！?/span>
一個直觀的例子可以充分說明污泥的危害。2009年9月，被稱為“北京環保第一大案”的何濤等隨意傾倒污泥案開庭。何濤等5人被控將6500噸含有多種重金屬和大量污染物的污水處理廠污泥，傾倒進北京地下水水源保護區的門頭溝區永定鎮上岸村的大沙坑，造成了當地空氣被嚴重污染，地下水保護受到嚴重威脅，經評估污染損失達上億元。
案件偵查過程中，檢測單位在兩個坑段的污泥中檢出多種重金屬，且化學需氧量、生化需氧量、氨氮、糞大腸菌群數均超標100到200倍以上，排放至周邊地區的惡臭氣體強度為三至五級，黑泥中均檢出乙類傳染病病原體志賀氏菌，對該地區造成重大環境污染?！?/span>
參加此案評估的專家認為，由此造成的臭味可能在短時間內消失，但污泥中的有害物質隨著雨水滲漏對地下水的威脅將會越來越嚴重。
對城市污泥穩定化、衛生化、穩定化、無害化、資源化處置處理，生物質復合燃料技術均優于污泥脫水烘干填埋、高溫堆肥和烘干后制作建筑材料技術。污泥脫水烘干填埋技術不但浪費電能、燃料，而且浪費財力、人力和土地；高溫堆肥技術操作周期長、占用土地面積大，污泥中的病毒物、寄生蟲卵在某種溫度下應然有部分存活，且重金屬沒有得到降解存在對地下水和空氣二次污染的現象；制作建筑材料存在脫水烘干填埋不利因素外放射性重金屬直接影響人類生存環境。 聯系人：龍經理 銷售電話： 13881743058 通祥集團官方網站:http://www.txjtylj.com/
（八）生物質復合燃料生產工藝流程
污水污泥同址生產工藝流程
1、污泥和生物質原料進廠
2、化驗室抽樣進行成分分析
3、污泥和生物質傳送配料車間
4、配料車間加入專業試劑均勻攪拌
5、將攪拌后的原料傳送調節池回性泥化
6、將回性泥化的原料傳送成型車間
7、成型傳送成品儲備處
（九）產品經濟效益分析
以廣州市以下10座污水處理廠年污泥量為例：
污水廠名稱 日污水處理量∕噸
廣州市大坦沙污水處理廠 550000
廣州市從化水質凈化廠 6000
廣州經濟技術開發區污水處理廠西區廠 30000
廣州市花都區新華凈水廠 40000
廣州永和污水處理廠 8000
廣州市獵德污水處理廠 640000
廣州市瀝滘污水處理廠 200000
廣州西朗污水處理有限公司 200000
廣州市南沙污水處理廠 50000
廣州市番禺區前鋒凈水廠 100000
合計處理污水量：1824000噸／日
合計產生污泥量：810.67噸∕日
生物質復合燃料：810.67噸×3.2=2594.14噸∕日
年生物質復合燃料：2594.14×365=946861.1噸∕年
年產值及年利潤：
年產值：946861.1×850元∕噸=804831935元
成本預算（大約）成品煤4500大卡（左右）生產時間8小時，每班產量50噸。
1. 煤粉30%其成本850×30%=225元
2. 污泥30%其成本管理費=2元
3. 秸稈粉30%成本300×30%=150元
4. 骨料20%成本300×20%=60元
5. 添加劑成本70元
6. 電費每噸需（44kw/h×0.65）×8÷50=4.58元
7. 本設備需人員不超過5人，人日工資按70元計算
（5×70）÷50=7元 人員成本每噸
8. 綜合管理費：850元×0.10%=8.50元
合計成本：527.08元∕噸
年利潤：946861.1×（850-527.08）=305760386.41元∕年
（十）生物質復合燃料綜合評價
1.生物質復合燃料產品低污染，高環保。
2.節能：給國家節省煤炭能源70%，并且節省了煤礦密集型勞動的人力和物力投入，沒有礦難，沒有健康危害更沒有生命危險、生物質復合燃料應用與推廣大大降低了國家高額的礦難補償。
3.減排：依據權威部門對“生物質環保復合燃料”燃燒排放監控檢測，煙塵、二氧化硫、氮氧化物等污染排放與原煤相比降低40%左右，“生物質環保復合燃料”屬低排環保燃料。
4.可持續循環經濟產業化發展：污泥中不但有上千種病原微生物和寄生蟲卵，還富含氮、磷、鉀及硝酸鹽有益物質。在“生物質環保復合燃料”生產過程中，添加劑即煤化劑的化學作用不但起到，除臭、滅毒、殺菌、固硫、抑制氮氧化物生成，而且起到提高產品熱值延長燃燒時間作用，在燃燒過程中通過熱效應，將污泥中的重金屬轉化成無機鹽形式無害排放。
因此說：生物質環保復合燃料在燃燒過程中徹底消除了污泥中病原體、寄生蟲卵及重金屬。生物質環保復合燃料不會通過食物鏈對人類生存造成二次傷害，燃燒后的灰燼完全可以還入農田，并且可以肥沃和改良土壤增強植物生長的作用。
5.生物質環保復合燃料使污染物和廢棄物轉變為再生能源，改善了現有能源結構，開辟了再生清潔能源的新途徑，產品燃燒后的灰燼作為肥料直接還田肥沃土壤，在水凈化工藝中尚屬良好的水凈化原料。生物質環保燃料技術成果的轉化與推廣，形成循環經濟產業鏈可以給社會帶來巨大的經濟效益，廣泛的社會效益和顯著的生態效益。
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