資源回收 | 污泥焚燒灰分：磷回收簡單而有效位點

時間：2022-01-21 09:38

來源：水業碳中和資訊

作者：于晶倫，郝曉地等

　　在不同灰分磷回收工藝中，生物法因無需化學藥品以及過多能量消耗，較為經濟環保。相比之下，濕式化學法在磷提取與磷純化過程需要投入大量化學藥劑，化學藥劑投加會直接影響污泥成分組成以及后續焚燒灰分成分，從而影響灰分磷提取和磷純化工藝選擇以及伴隨的經濟和環境影響程度。這些物料生產和處理無疑會加重濕式化學法的環境負荷。根據歐洲P-REX項目研究，相比單獨焚燒灰分磷回收，混合焚燒灰分磷回收成本要高出42%～215%。此外，生物法和濕式化學法由于在液相中進行，分離之后的重金屬殘留和大量酸堿廢液屬于危害環境安全的不穩定因素，仍需要進一步安全處理。這些因素均會額外增加經濟成本和環境風險。熱化學法回收產品仍為灰分，所分離出的重金屬僅占灰分的很小比例，且以穩定固態形式存在，相對于液態重金屬更加安全，也便于處理。然而，熱化學法能耗極大。如果將熱化學法回收工藝與污泥焚燒廠統籌設計、集中建設，便可就近利用焚燒所產生的熱與電。

　　政策法規

　　在過去幾十年中，歐洲污泥處理、處置方案發生了巨大變化。基于環境安全和避免溫室氣體產生。瑞士是歐洲第一個立法強制從廢棄物中回收磷的國家，它的《廢物處理條例》(2016)第15條明確規定以最先進技術從污泥灰分中實施磷回收，或者合理妥善處置富磷廢物，以便日后技術成熟時予以回收。德國最新《污水污泥條例》(2018)出臺使磷回收成為德國大多數污水處理廠應盡的義務，從污泥單獨焚燒灰分中回收磷便是該條例推薦的方法之一。奧地利《聯邦廢物計劃草案》也強制要求從污水處理系統中回收磷，這樣污水處理廠不得不將污泥焚燒從灰分中進行磷回收，以達到法令規定的90%磷回收率。隨著歐洲其它國家立法相繼出現。

　　反觀我國，盡管一直以來資源化是我國污泥處理、處置基本原則，但污泥資源化始終沒有聚焦磷回收，《城鎮污水處理廠污泥處理處置技術指南(試行)》中將雖確立了污泥焚燒的市場地位，但在水泥窯中混燒似乎為推薦工藝，混合污泥灰分直接用作水泥原料；即使目前存在的污泥單獨焚燒設施，也大都將灰分與垃圾混合填埋處置。所有這些做法并沒有意識到磷資源隨之流失。在磷資源控制方面，我國除在2008年上調磷礦出口關稅之外，似乎對磷資源管控并無其它實際措施。謹記，我國雖是磷資源最為豐富的國家之一，但亦為世界上磷礦石開采量最大的國家。

　　結論

　　污水處理中剩余污泥終極處置技術選擇與緩解磷危機現象有著一種有機聯系。一方面，目前強調從污水處理過程中回收磷；另一方面，剩余污泥處理、處置又面臨新的抉擇。在剩余污泥進行焚燒后，污水中的磷幾乎全部殘留于灰分里面。從污泥灰分中回收磷除單獨焚燒外，有效磷提取和重金屬分離是關鍵步驟，這關系到磷回收效率和回收產品質量。已存在一些灰分磷回收研發技術與實際工藝，技術上基本不存在太多難點，只是經濟成本與環境影響是需要更多考慮的因素。在歐洲很多國家已開始出臺政策，強制從污水處理過程中回收磷，目前已打通磷回收產品自由進入市場的一切桎梏，為灰分磷回收掃清政策屏障。歐洲的經驗值得我們學習，首先是理念與認識問題，其次才是技術研發。

　　原文信息：

　　郝曉地, 于晶倫, 劉然彬等. 剩余污泥焚燒灰分磷回收及其技術進展[J]. 環境科學學報, 2020, 40(04): 1149-1159.

編輯：王媛媛

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