超临界技术如何“去除”污泥而不被污染？

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一项新技术，利用自身能量处理污泥，有机物转化率超过99%，从根本上实现了污泥的无害化、减量化和资源化利用。请注意-

随着我国城市化水平的不断提高，污水处理设施建设发展迅速，但污水处理后产生的污泥也在增加。截至2014年，中国城市污水处理厂每年产生的污泥量已超过3500万吨，平均每天近10万吨，并以每年8%的速度增长。

现有的处理方法有其自身的缺陷。

“污泥作为城市污水处理的产物，含有丰富的有害物质。如果不进行彻底和无害的处理，如果随意堆放或简单处理，将有很高的二次污染和破坏土壤、大气和水资源的风险。”新奥能源研究院院长、国家“千年计划”专家朱在接受《科技日报》记者采访时尖锐指出:“目前，污水处理行业存在严重的重水轻泥问题。没有污泥处理，污水处理几乎毫无用处。这只不过是污泥在污水处理厂中循环并返回到环境中。污泥中的一些重金属在渗入水体后，可能会通过鱼虾等食物链回到餐桌上。”新颁布的《水十大规则》将污泥处理作为水污染控制的重中之重。

“除了焚烧，没有什么好的方法，但是污泥的含水量很高，达到80%以上。因此，在污泥进入焚烧炉之前，必须有一个干燥过程。无论是燃煤还是燃气，燃料成本都超过200元。因为污泥含有大量的重金属，焚烧也会带来严重的污染排放。”朱说:“除了焚烧，其他方法是填埋或堆肥。有些地方可以进行填埋，但在北京、天津、河北、长江三角洲和珠江三角洲等地区，土地太贵，填埋成本很高。除了占用土地，污泥填埋更严重的问题是潜在的污染危害。在雨水的循环下，污泥中的有害物质会渗透并污染地下水系统。”污泥堆肥还有占地面积大、周期长、产生温室气体、重金属污染等缺点。

近年来，我国有许多污泥再利用示范技术，但只能小规模使用。朱说:“有些人用污泥养蚯蚓，有些人种树，它们有各种各样的东西，但数量很少。就像二氧化碳可以用来制造苏打水和苏打水一样，这是一种资源利用，但是这种利用的量太小，与排放量相比并不算什么。”

由于我国垃圾分类体系不完善，许多国外常用技术在我国不适用，甚至可能造成二次污染。中国的污泥含砂量高，含有大量有机物。环境容量与污染负荷之间的矛盾十分突出。因此，寻找和推广适合国情的无害化处理技术是关键。

创新超临界技术实现突破

鉴于传统污泥处理方法对土壤、地下水和空气的广泛污染，新奥能源研究所经过7年的发展，自主研发了中国首个污泥和废水无害化处理的超临界水处理技术，可广泛应用于污泥、危险废物和难降解废水的处理。仅应用了70项专利技术。

所谓超临界是指流体物质的一种特殊状态。当水的温度达到摄氏374度或以上，压力达到220个大气压或以上时，水就达到超临界状态，可以与有机物完全混溶朱用通俗的方式解释道:“超临界就像一个高压锅。高压锅压碎所有的有机物质，分解分子，使它们最小，也就是气体。同时，压力和废热可以回收利用。我们注意的是解决设备的抗腐蚀问题。新奥地利在这方面对新材料进行了大量研究和测试。”

超临界水处理技术充分利用污泥中有机物的热量来彻底处理污泥中的污染物，消除了传统技术中高能耗的干燥过程。与焚烧、生化处理等传统处理技术不同，超临界水处理技术利用超临界水与氧气和有机物完全混溶的特性，消除气液界面的传质阻力，完全氧化有机物。

今年5月，新奥投资1.2亿元的廊坊市污泥处理项目正式投产，污泥处理能力为240吨/日。本项目采用超临界水处理技术，彻底分解污泥中的有机物，杀灭有害细菌，稳定重金属成分。处理后污泥的有机物转化率和体积缩小率分别超过99%和90%。出水清洁，符合国家一级排放标准。它不会产生有毒气体，也不会污染土壤和地下水。从根本上实现了污泥的无害化、减量化处理和资源化利用。

“添加钙来固化垃圾填埋场的成本约为350元/吨。现在垃圾填埋场将收取200多元，然后添加一些钙，劳动力和运费。”朱说:“目前超临界水处理的成本约为300-350元/吨，不仅降低了成本，而且实现了完全无害化处理。排放的气体基本上是98%的二氧化碳，1.7%的氮气和0.1%的氧气。整个系统非常干净。”

各种高浓度的危险废物可以在几秒钟内被“杀死”。

比污泥处理更困难、更严重的是危险废物的处理。中国现在已经超过美国，成为世界上最大的杀虫剂生产国。在农药生产过程中，会产生大量的残留物和高浓度的废水，这些都是危险废物。目前，我国高浓度农药废水的处理方法主要有预处理+生化、焚烧、湿式氧化等传统处理技术。工艺流程长，成本高，二次污染难以消除。

“我们以超临界水处理技术为核心，集成相应的预处理技术，实现危险农药废物的无害化处理。”朱自信地介绍道:“与传统的处理方法相比，超临界水处理技术反应效率高，处理效果干净彻底，占地面积小，成本低。”

超临界水处理技术不仅适用于农药行业，也适用于化工、造纸、制药、石油开采等行业。据不完全统计，中国每年产生3000多万吨危险废物。根据危险废物的种类和特点，结合相应的预处理技术，可以对各行业的危险废物，无论是水、渣还是泥，进行无害化处理和回收利用朱对说:

(编者:胡彦明)