【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 污泥干化焚燒工程的的建設(shè)是實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的需要。污泥干化焚燒可利用本身有機(jī)物燃燒產(chǎn)生的熱量，焚燒時(shí)的溫度可以達(dá) 850℃，能完全殺死病原微生物，并最大限度地減少污泥體積，汚 泥 処 分 方 法 ： 日 本 (1994) 汚 泥 処 分 方 法 ： 日 本(2021)焚燒: 50%焚燒（干化含）　: 61%溶融 : 4%溶融 : 9%填埋 : 41% 填埋 : 26%堆肥化 : 2% 堆肥化 : 2%干化 : 2% 干化 : 3%精品文檔中國(guó)****設(shè)計(jì)研究總院21焚燒后無(wú)機(jī)物則變成了極少量的灰燼，其中焚燒灰的無(wú)機(jī)成分與粘土接近。污泥建材利用是指將污泥作為制作建筑材料的部分原料的處置方式，應(yīng)用于制磚、水泥、陶粒、活性炭、熔融輕質(zhì)材料以及生化纖維板的制作。在日本已經(jīng)有許多工程實(shí)例。 上海石洞口污泥焚燒廠已運(yùn)行多年，其焚燒灰分根據(jù)《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)》()檢測(cè)，證明不屬于危險(xiǎn)廢物。 污泥灰及粘土的主要成分均為 SiO2，這一特性成為污泥可做制磚材料的基礎(chǔ)。另一方面污泥灰中 Fe2O3 和 P2O5 含量遠(yuǎn)高于粘土，此外，灰中鐵鹽和鈣鹽的含量會(huì)改變磚的壓縮張力。由于污泥中含有的無(wú)機(jī)成分與粘土成分較為接近，這說(shuō)明使用污泥焚燒灰制磚是基本可行的。 污泥焚燒灰的基本成分為 SiOA1 2O Fe2O3 和 CaO，在制造水泥時(shí)，污泥焚燒灰加入一定量的石灰或石灰石，經(jīng)煅燒即可制成灰渣波特蘭水泥。利用污泥焚燒灰為原料生產(chǎn)的水泥，與普通硅酸鹽水泥相比，在顆粒度、比重、反應(yīng)性能等方面基本相似，而在穩(wěn)固性、膨脹密度、固化時(shí)間方面較好。 污泥除了可以用來(lái)生產(chǎn)磚塊、水泥外，還可用來(lái)生產(chǎn)陶瓷、輕質(zhì)骨料等。 從經(jīng)濟(jì)角度看，污泥建材利用不但具有實(shí)用價(jià)值還具有經(jīng)濟(jì)效益，更有利于實(shí)現(xiàn)污泥資源化。4. 污泥焚燒徹底解決了污泥對(duì)環(huán)境的污染問(wèn)題，節(jié)省了污泥填埋****市市政污泥集中處置和綜合利用試驗(yàn)中心工程可行性研究報(bào)告補(bǔ)充報(bào)告精品文檔中國(guó)****設(shè)計(jì)研究總院 22帶來(lái)的土地及環(huán)境問(wèn)題。污泥填埋是指運(yùn)用一定工程措施將污泥埋于天然或人工開(kāi)挖坑地內(nèi)的處置方式。填埋處置場(chǎng)投資較省、建設(shè)期短，但實(shí)現(xiàn)衛(wèi)生填埋須進(jìn)行防滲和覆蓋。污泥填埋必須滿足相應(yīng)的填埋操作條件，考慮病原體和其他污染物擴(kuò)散、滲漏等問(wèn)題，另外填埋的技術(shù)要求也越來(lái)越高，發(fā)達(dá)國(guó)家己規(guī)定較低的污泥有機(jī)物含量，當(dāng)填埋場(chǎng)較遠(yuǎn)時(shí)，其運(yùn)費(fèi)也很可觀，運(yùn)輸途中也會(huì)產(chǎn)生污染。另外，污泥填埋場(chǎng)的作業(yè)環(huán)境較差，容易引起二次污染。所以，污泥填埋是污泥處置的初級(jí)階段。一般應(yīng)用在土地資源豐富、經(jīng)濟(jì)落后、污泥量較少地區(qū)。填埋污泥在運(yùn)行管理過(guò)程存在一些問(wèn)題。主要表現(xiàn)如下：l）污泥承壓極低，無(wú)法承受普通填埋作業(yè)機(jī)械，無(wú)法進(jìn)行正常攤鋪、壓實(shí)和覆蓋等填埋作業(yè)。2）污泥滲透系數(shù)小，雨天無(wú)法排水，大量降水滲入填埋場(chǎng)內(nèi)，導(dǎo)致脫水污泥含水率增加，污泥發(fā)生流變，承壓進(jìn)一步下降。3）污泥填埋容易產(chǎn)生臭氣、蚊蠅、導(dǎo)氣井堵塞等系列環(huán)境問(wèn)題。5. 污泥焚燒工藝具有現(xiàn)代化程度高、運(yùn)轉(zhuǎn)成熟、適合規(guī)模化生產(chǎn)的特點(diǎn)。為了確保把****污泥處置工程建設(shè)成為國(guó)內(nèi)污泥處置行業(yè)的示范工程，同時(shí)為了對(duì)將來(lái)進(jìn)行的污泥項(xiàng)目?jī)?chǔ)備技術(shù)資源，吸收更多的污泥焚燒工藝工程設(shè)計(jì)、建設(shè)、管理及運(yùn)營(yíng)方面的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和理念，中精品文檔中國(guó)****設(shè)計(jì)研究總院23國(guó)****設(shè)計(jì)研究總院領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn)派遣考察小組，于 2021 年 3 月 27日～4 月 2 日間，對(duì)目前污泥焚燒工藝應(yīng)用較為普及的日本污泥焚燒處置場(chǎng)進(jìn)行考察學(xué)習(xí)。目前在日本污泥焚燒技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)普及，其設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)已成為標(biāo)準(zhǔn)化模式、十分成熟，參觀到的污泥焚燒裝置有很多是已經(jīng)建設(shè)了 1520 年，依舊運(yùn)行良好。在中國(guó)目前采用污泥焚燒工藝從技術(shù)方面講是完全可以實(shí)施，并且這是徹底解決污泥污染環(huán)境的根本措施之一。日本污泥焚燒廠的設(shè)計(jì)和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)都較高，現(xiàn)代化程度高，廠區(qū)環(huán)境良好，比較適合我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城市且規(guī)模較大的污泥處理廠采用。6. 污泥處置及綜合利用試驗(yàn)中心工程增加污泥焚燒工段可以回收污泥中的熱值，節(jié)省污泥干化潔凈能源的消耗。污泥的任意棄置，污泥中的病原體和重金屬將會(huì)隨著生物鏈進(jìn)入各種動(dòng)植物，最終進(jìn)入人體，從而影響整個(gè)生態(tài)環(huán)境的正常循環(huán)。污泥不僅是有毒有害物，若經(jīng) 過(guò) 合 理 處 理 處 置 ， 變 廢 為 寶 ， 污 泥 同 樣 是一 種 可 利 用 的 資 源 ， 主 要 表 現(xiàn) 在 ： 污 泥 的 有 機(jī) 質(zhì) 具 有 一 定 的 熱 值（ 2200～ 3000 千 卡 /公 斤 干 污 泥 ） ， 因 此 經(jīng) 過(guò) 處 理 后 ， 可 以 作 為 低 熱 值的 燃 料 加 以 利 用 。 污泥進(jìn)行焚燒后將有約 50%的熱量可以回收用于污泥干化，原設(shè)計(jì)污泥干化需要消耗的天然氣量為：51806m 3/d，經(jīng)過(guò)核算污泥焚燒熱量回收后，項(xiàng)目消耗的天然氣量為：27500m 3/d，節(jié)省了 24306m3/d，節(jié)約的量約為原消耗量的 43%，符合國(guó)家節(jié)能減排****市市政污泥集中處置和綜合利用試驗(yàn)中心工程可行性研究報(bào)告補(bǔ)充報(bào)告精品文檔中國(guó)****設(shè)計(jì)研究總院 24政策要求。因此，污泥處置和綜合利用試驗(yàn)中心工程增加污泥焚燒工段的建設(shè)是十分必要的且勢(shì)在必行的。精品文檔中國(guó)****設(shè)計(jì)研究總院253. 污泥焚燒方案的選擇 污泥焚燒的主要特點(diǎn)焚燒是污泥最徹底的處理方法，可使污泥中的碳水化合物轉(zhuǎn)變成CO2+H2O，同時(shí)在高溫下殺滅病毒、細(xì)菌，在焚燒過(guò)程中所產(chǎn)生的熱能可以回收。該處理方法技術(shù)特點(diǎn)如下：1）污泥焚燒處理后，污泥中的病原體被徹底消滅、燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的有毒有害氣體和煙塵經(jīng)處理后達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)排放；無(wú)害化程度高。2）污泥經(jīng)焚燒后，減容量大，一般可減容 80%～90% ，可節(jié)約大量填埋場(chǎng)地和運(yùn)輸費(fèi)用。3）污泥焚燒所產(chǎn)生的高溫?zé)煔?，其熱能被廢熱鍋爐吸收轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝?，用于污泥干化，可全部或部分滿足其所需熱量。4）污泥焚燒廠占地面積小，尾氣經(jīng)凈化處理后可以達(dá)標(biāo)排放，場(chǎng)址選擇較靈活。5）焚燒處理可全天候操作，不受天氣影響。 焚燒方式的選擇綜合各種焚燒方式，大致可分兩大類(lèi)：聯(lián)合焚燒和單獨(dú)焚燒。 聯(lián)合焚燒方式聯(lián)合焚燒包括煤電廠摻燒、垃圾混燒。 這類(lèi)方案的條件是電廠距污水廠距離近，以減少運(yùn)輸量，這類(lèi)方案的 最 大 優(yōu) 點(diǎn) 是 利 用 現(xiàn) 有 設(shè) 施 、 投 資 省 。 然 而 一 般 大 型 電 廠 不 會(huì) 輕 易****市市政污泥集中處置和綜合利用試驗(yàn)中心工程可行性研究報(bào)告補(bǔ)充報(bào)告精品文檔中國(guó)****設(shè)計(jì)研究總院 26讓 污 泥 進(jìn) 入 輸 煤 線 ， 除 非 可 確 保 無(wú) 安 全 隱 患 并 且 可 以 明 顯 節(jié) 約 發(fā) 電 成 本 。目前****市已建設(shè)一座火力發(fā)電廠，位于****市北郊望城縣，距****市開(kāi)福區(qū)約 40 公里，該廠分兩期建設(shè)，一期工程已于 2021 年初投產(chǎn)運(yùn)行。據(jù)調(diào)研，該火力電廠單臺(tái)機(jī)組（60 萬(wàn)千瓦）設(shè)計(jì)耗煤量為238 噸/ 小時(shí)，發(fā)電鍋爐按煤炭熱值為 16720～18810 千焦/ 公斤設(shè)計(jì)。根據(jù)調(diào)研情況，如目前采用與原設(shè)計(jì)不相符的污泥燃料，必須對(duì)鍋爐系統(tǒng)的選型和發(fā)電工藝作較大的調(diào)整，其機(jī)組使用壽命將有所縮短并影響其粉煤灰綜合利用及尾氣處理的進(jìn)行。所以，將污泥焚燒引入****市火電廠發(fā)電鍋爐系統(tǒng)存在較多障礙。因此該方案技術(shù)上可行，但實(shí)際操作非常困難。2. 垃圾混燒 垃圾含水率一般在 55%左右，熱值較高，而脫水污泥熱值很低，所以污泥最好要干化，但是污泥干化就需要大量熱源。 污泥和垃圾的來(lái)源不同導(dǎo)致了其不同的特性，兩者適宜的焚燒爐型也不相同，垃圾焚燒采用較多的是爐排爐，并且垃圾灰分屬于危險(xiǎn)廢物，需要單獨(dú)處置、處置成本高；而污泥焚燒多采用流化床爐，污泥灰分屬于一般廢物，可以建材利用。兩者混燒面臨許多技術(shù)問(wèn)題和投資、成本的提高。 比較經(jīng)濟(jì)和合適的方式是發(fā)揮各自特長(zhǎng)，在污水處理廠附近同時(shí)建設(shè)污泥干化廠和垃圾焚燒廠，利用垃圾焚燒余熱供給污泥干化，以促進(jìn)能源內(nèi)部循環(huán)，減少對(duì)外部能源的消耗。精品文檔中國(guó)****設(shè)計(jì)研究總院27關(guān)于本項(xiàng)目污泥與垃圾混合焚燒方面，****省建筑設(shè)計(jì)院先后走訪了****市建設(shè)局、****市經(jīng)委、****市企業(yè)調(diào)查隊(duì)、****市統(tǒng)計(jì)局、****大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院、****省仁和垃圾綜合處理有限公司、****軍信環(huán)保建設(shè)開(kāi)發(fā)有限公司、****仁信垃圾發(fā)電有限公司等單位，聽(tīng)取了各有關(guān)方面的意見(jiàn)并搜集了有關(guān)方面資料。目前，****市唯一啟動(dòng)的垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目為****市先導(dǎo)區(qū)城市生活垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目，該項(xiàng)目現(xiàn)處于可行性研究報(bào)告編制階段，預(yù)計(jì) 2021 年建成。****市先導(dǎo)區(qū)城市生活垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目主要用于消納****市大河西先導(dǎo)區(qū)規(guī)劃 區(qū) 近 期 重 點(diǎn) 發(fā) 展 的 梅 溪 湖 周 邊 片 區(qū) 、 岳 麓 山 片 區(qū) 、 坪塘 片 區(qū) 、 洋 湖 垸 片 區(qū) 以 及 高 新 區(qū) 、 雷 鋒 鎮(zhèn) 等 區(qū) 域 內(nèi) 的 城 市 生 活 垃 圾 。而 目 前 先 導(dǎo) 區(qū) 所 包 含 的 岳 麓 區(qū) 、 高 新 區(qū) 、 望 城 和 寧 鄉(xiāng) 的 垃 圾 中 轉(zhuǎn) 及 填埋 處 理 均 由 ****省 仁 和 垃 圾 綜 合 處 理 有 限 公 司 和 ****軍信環(huán)保建設(shè)開(kāi)發(fā)有限公司采取 BOT 方式運(yùn)營(yíng)，通過(guò)兩公司合資組建的****仁信垃圾發(fā)電有限公司繼續(xù)籌建和運(yùn)營(yíng)本項(xiàng)目有利于促進(jìn)本項(xiàng)目的快速良性運(yùn)轉(zhuǎn)。1）關(guān)于處理量垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目設(shè)計(jì)處理總規(guī)模為 3000 噸/天，預(yù)計(jì)分三期實(shí)施：第一期 1200 噸/天，第二期 1000 噸/天，第三期 800 噸/天。該項(xiàng)目預(yù)計(jì)占地 260 畝，其中第一期占地 畝。****市市政污泥集中處置工程近遠(yuǎn)期建設(shè)規(guī)模如下表所示： ****市市政污泥集中處置和綜合利用試驗(yàn)中心工程可行性研究報(bào)告補(bǔ)充報(bào)告精品文檔中國(guó)****設(shè)計(jì)研究總院 28表 31 ****市市政污泥集中處置及綜合利用試驗(yàn)中心規(guī)模規(guī)劃期 建設(shè)年限處置規(guī)模（按 80%含水率計(jì)）（t/d）干固體（噸）2021 年（一期） 300 60近期2021 年（二期） 750 150遠(yuǎn)期 2020 年 1250 250由表中可知，至先導(dǎo)區(qū)垃圾焚燒項(xiàng)目建成時(shí)，市政污泥的處置規(guī)模將達(dá)到 750t/d（按 80%含水率計(jì)） ，近期設(shè)計(jì)將污泥干化至含固率60%。則如污泥不進(jìn)行干化，垃圾焚燒廠需每日接納污泥 750t，如污泥干化至含固率 60%，垃圾焚燒廠需每日接納污泥 250t。先導(dǎo)區(qū)垃圾焚燒項(xiàng)目的近期規(guī)模為 1200t/d，選用兩臺(tái)日處理能力為 600t 的焚燒爐，則不論污泥是否干化，污泥與垃圾混合焚燒均會(huì)導(dǎo)致垃圾焚燒廠的兩臺(tái)焚燒爐超負(fù)荷運(yùn)行。如果新增一臺(tái)焚燒爐和煙氣處理系統(tǒng)，則將直接導(dǎo)致 億～2 億元的投資增加。2）焚燒爐爐型方面先導(dǎo)區(qū)垃圾焚燒廠設(shè)計(jì)的垃圾焚燒爐排爐并不適應(yīng)于污泥焚燒，如要將垃圾與污泥混合焚燒，需進(jìn)行爐型的改造。3） 污泥焚燒費(fèi)用方面污泥焚燒費(fèi)用問(wèn)題涉及到以下幾個(gè)方面：? 由于垃圾焚燒廠接納污泥而導(dǎo)致的新增設(shè)備、新增征地、精品文檔中國(guó)****設(shè)計(jì)研究總院29新增運(yùn)營(yíng)成本方面；? 污泥作為具有熱值的燃料，其本身焚燒發(fā)電所帶來(lái)的收益；? 將干化污泥從****市市政污泥集中處置及綜合利用試驗(yàn)中心運(yùn)至先導(dǎo)區(qū)垃圾焚燒廠（運(yùn)輸距離超過(guò) 35km）而產(chǎn)生的運(yùn)輸費(fèi)用。先導(dǎo)區(qū)垃圾焚燒項(xiàng)目能否按照設(shè)計(jì)正常發(fā)電，達(dá)到正常收益率仍然存在疑問(wèn)，因此如將污泥與垃圾混合焚燒，先導(dǎo)區(qū)垃圾焚燒廠勢(shì)必要收取處理費(fèi)用；另一方面，****市市政污泥集中處置及綜合利用試驗(yàn)中心將污泥干化，其投資及運(yùn)營(yíng)成本同樣不菲，因此其將干化污泥作為高熱值的燃料售與垃圾焚燒廠必然也要收費(fèi)；同時(shí)，兩廠之間的運(yùn)輸費(fèi)用由何方承擔(dān)，同樣存在爭(zhēng)議。鑒于以上原因本項(xiàng)目不推薦采用垃圾混燒方式。 單獨(dú)焚燒方式污泥單獨(dú)焚燒包括脫水污泥直接焚燒、污泥全干化焚燒、污泥半干化焚燒。 1. 脫水污泥直接焚燒 脫水污泥直接焚燒是污泥單獨(dú)焚燒的一種，是將脫水污泥直接投入到專(zhuān)用的污泥流化床焚燒爐中進(jìn)行焚燒處理，在國(guó)外工程案例較多，適用于含水低、熱值較高的污泥，該系統(tǒng)由于沒(méi)有污泥干化，因此系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單。但國(guó)內(nèi)污泥熱值普遍較低、含水高，污泥直接焚燒需添加大量輔助燃料才能保證完全焚燒和達(dá)到要求，因此總成本較高。****市市政污泥集中處置和綜合利用試驗(yàn)中心工程可行性研究報(bào)告補(bǔ)充報(bào)告精品文檔中國(guó)****設(shè)計(jì)研究總院 30 2. 污泥全干化焚燒 污泥全干化焚燒是將污泥干化至含固率 90%以上后進(jìn)行焚燒，焚燒煙氣能量進(jìn)行回收，回收的能源用于污泥干化，干化熱量的不足部分使用外加能源進(jìn)行補(bǔ)充。 污泥全干化后熱值較高、易產(chǎn)生粉塵，存在自燃爆炸的危險(xiǎn)，系統(tǒng)要求完全密閉的惰性 環(huán) 境 ， 要 密 切 控 制 氧 含 量 、 粉 塵 濃 度 、 溫 度 、可 燃 性 氣 體 ， 在 儲(chǔ) 存 和 運(yùn) 輸 過(guò) 程 中 同 樣 要 保 持 惰 性 環(huán) 境 。 因此，全干化系統(tǒng)在安全運(yùn)行上要求高。污泥全干化后熱值較高，在焚燒時(shí)需要特別控制爐溫不讓干污泥熔融結(jié)焦而采取冷卻措施，實(shí)際上是浪費(fèi)能源。 3. 污泥半干化焚燒 污泥半干化焚燒是將污泥干化后含固率控制在 90%以下，然后再送入焚燒爐進(jìn)行焚燒，在污泥干化過(guò)程中要特別避免污泥粘滯區(qū)，該區(qū)域大致在含固率 50～60%左右。污泥半干化目的是降低污泥含水量，滿足在焚燒時(shí)無(wú)需