磷回收,老灵额!上海地区明晰污泥处置技术路线|好文预告片

2023-05-10 14:56:27

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本 期 导 读

磷(P)是一种战略资源!

(重要的话不说三遍也重要)

一方面:磷(P)是地球上非常重要、难以再生的非金属矿产资源之一。所有的生命形式,都需要磷酸盐。它在RNA、DNA和细胞新陈代谢中扮演重要角色。但是作为非常有限的资源,磷酸盐将在百年之内消失。科学家认为,磷酸盐的减少是必然的,它将带来未来世界粮食供应的不足。 

另一方面: 目前水体中往往磷含量过多,经过时间累积,如遇合适气候条件,将导致藻类疯长等水体富营养化,水污染严重。究其根本原因在于磷资源没有得到有效管理和利用。

本期好文通过分析上海污泥处理处置现状及规划,建议使用热化学法对ISSA中的磷进行提取,此方法不仅大幅提高磷回收率,还可在一个工艺步骤中同时去除重金属并提高磷的生物利用度。虽然,此种处理工艺较为复杂,目前也没有大型工程案例予以支持,但从资源回收及废弃物高效循环利用的角度来讲,其必将成为经济发达地区进行磷回收的重要方式之一。我们的口号很明确:

向污泥要资源!磷回收,老灵额!

第 一 作 者 简 介

BIOGRAPHY

纪莎莎(1985—),工程师,博士,现工作于隧道股份 上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司 水务环境院。主要从事废弃物处理处置、生态修复等相关设计工作和研究。


近年获得奖项有:上海市技术发明奖三等奖、上海土木工程科技进步奖一等奖、全国优秀工程勘察设计行业奖三等奖、上海市优秀工程设计二等奖

第一作者发表包括SCI、EI在内的专业论文10余篇,参与编制住建部指南1部。



主要参与项目有:上海市竹园污泥处理工程、竹园片区污泥处理处置扩建工程,荆门市静脉产业园规划及实施方案项目、临港新城北岛西路综合管廊专项设计等10余项。

前负责及主要参与科研项目有:城市有机废弃物资源化处理处置路线研究及适用性分析、污泥焚烧系统3E评估优化及焚烧产物中磷提取技术研究、生态道路透排水及吸附除磷综合技术研究与示范、基于排水管道进入综合管廊关键技术研究及示范等10余项。


文 摘 关 键 词

ABSTRACTS

磷回收在污泥资源化方面的研究进展

与应用分析

 

纪 莎 莎,黄  瑾

[上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司,上海 200125]

 

摘要:城市污水厂的污泥中每吨干污泥含有TP为15~30 kg,从磷的可持续利用和控制水体富营养化角度来讲,遵从“废弃物资源回收”原则,实现污泥中磷资源的最大限度释放和回收,既能满足污水排放标准,保护环境,又可提高稀缺资源的重复利用率。基于我国日渐明晰的污泥处理处置路线,综述与其匹配的磷回收方式及相应技术的进展,探讨不同回收方式的应用潜能。针对上海地区污泥处理处置的特点,对城区污泥磷回收方式进行分析,为污泥焚烧飞灰的资源化利用提供新思路。

关键词:污泥;磷回收;可持续利用

好 文 节 选

BIOGRAPHY

1 磷资源分布、物质流向及回收

      磷在自然界所有元素中天然丰度居第七位,主要以其最稳定的磷酸盐形式存在于地壳的岩石中。磷在人类和动植物的细胞生命活动中起着非常重要的地位,同时又是人们生活中生产化肥、动物饲料、洗漆用品等必需品的原料。目前全球经济开采的磷矿储存量大约是65 000×106t,大约80%磷矿储存量位于摩洛哥、南美、中国、美国和约旦,其全球储备及产品份额如图1所示[1]。据预测,全球的磷储量不足以用100 a,我国也将磷列为2010年不能满足需要的矿种之一。

图 1 全球磷储备及其产品份额

......

2 污泥磷回收途径与应用潜能分析

2.1 磷回收途径分析

      如图2所示,在污泥处理处置过程中,P主要通过以下4个重要方式进行回收[4]。

      1)方式1。通过土地利用的方式回收厌氧消化后脱水污泥中的P。

      2)方式2。从消化污泥中的液相回收P。

      3)方式3。从消化后污泥脱水后的上清液中回收P。

      4)方式4。通过焚烧方式回收焚烧产物中的P。

图 2 污泥处理处置过程中可实施磷回收的重要节点示意图

......

3 我国污泥磷回收可行方案分析

3.1 我国污泥处理处置现状及技术路线发

......

3.3 针对上海地区污泥磷回收方案分析

      上海正处于城市转型升级的重大战略提升期,面临新一轮经济结构和产业布局调整、区域功能提升、社会结构转型,土地资源和环境承载力约束等,污泥处理处置作为城市水环境改善的重要环节,应顺应新形势和新技术的发展趋势。目前上海市受场地、环境等因素制约,填埋场空间已到极限,难以满足污泥填埋需求。预测至2020年全市污泥量将达到1 200 t DS/d,为实现“安全可靠、环境改善、管理高效”的目标,上海市将进一步推进污泥处理设施的建设。“十三五”期间上海中心城区3大片区污泥处理设施所有新建工程均采用干化焚烧技术路线,使ISSA循环利用不再局限于建材利用,还着眼于P回收,为废弃物循环利用创造有利条件。

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4 结语

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      通过分析上海市污泥处理处置现状及规划,建议使用热化学法对ISSA中的磷进行提取,此方法不仅可以大幅提高磷回收率,还可在一个工艺步骤中同时去除重金属并提高磷的生物利用度。虽然,此种处理工艺较为复杂,目前也没有大型工程案例予以支持,但从资源回收及废弃物高效循环利用的角度来讲,其必将成为经济发达地区进行磷回收的重要方式之一。

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全文阅读敬请期待《中国市政工程》

2018年第3期 总第198期

纸质刊出版日:2018年6月25日

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END

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