垃圾焚燒與污泥干化焚燒技術(shù)分析。
近些年來(lái)，我國經(jīng)濟不斷發(fā)展，對環(huán)保產(chǎn)業(yè)的重視日益增強。污水治理在全國范圍內大規模建設，對整個(gè)國家環(huán)保水平的提升有著(zhù)重要意義。 污水經(jīng)過(guò)物理、生物和化學(xué)的處理，不可避免地會(huì )產(chǎn)生一定量的污泥，污泥中富含難處理的有機物、重金屬、致病菌等殘留物，如不妥善處理，會(huì )嚴重影響生態(tài)環(huán)境，容易對大氣、水體、土壤造成二次污染，使生存環(huán)境進(jìn)一步惡化，生態(tài)環(huán)境難以修復。 2015 年4 月，國務(wù)院頒布實(shí)施水污染防治行動(dòng)計劃，明確指出：污水處理設施產(chǎn)生的污泥應進(jìn)行穩定化、無(wú)害化和資源化處理處置，地級及以上城市污泥無(wú)害化處理處置率應于2020 年底前達到90%以上。污泥的處理同污水的治理一樣，對生態(tài)環(huán)境的改善起著(zhù)至關(guān)重要的作用，本文就當前污泥處理中存在的一些問(wèn)題，提出相應的對策措施。
污泥處置現階段主要有填海、填埋、焚燒、農林土地利用等方式。 其中，污泥填埋、填海的處置方式成本低，但有可能污染周邊環(huán)境，屬于早期“粗放型”處置方式，在現階段環(huán)保立法和執法日趨完善的狀況下，這些處置方案已經(jīng)不作優(yōu)先考慮。 污泥堆肥資源化利用是現階段污泥處理的重要方式，處理完成后的產(chǎn)物是有機肥料，最終仍需用于農林產(chǎn)業(yè)進(jìn)行消納，近年來(lái)相關(guān)學(xué)者也在持續監測并展開(kāi)針對性地研究，我國不同地域下脫水污泥共含有8 種重金屬(Cd、Cr、Cu、Zn、Pb、As、Hg、Ni)，其中部分重金屬已超標嚴重，污泥及其堆肥產(chǎn)物施用于土壤存在較嚴重的潛在生態(tài)風(fēng)險，盲目農用會(huì )增加農作物富積重金屬的風(fēng)險。
相比較而言，焚燒處理可以將污泥中有機物碳化，徹底殺死病原體，最大限度地降低污泥體積；焚燒處理均在相對面積較小的廠(chǎng)區進(jìn)行，可以做到對處理效果的實(shí)時(shí)監控，對周邊生態(tài)環(huán)境影響可以降到最低。世界上主要發(fā)達國家多以焚燒作為污泥處理的主流工藝技術(shù)。 國內一些經(jīng)濟較發(fā)達城市也逐步將目光由原有“粗放型”的填埋處置方式轉向“集約型”的焚燒處理工藝。
污泥焚燒與燃煤電廠(chǎng)的工藝技術(shù)有顯著(zhù)不同，主要區別在于燃料， 煤的熱值較高、品質(zhì)均勻穩定且易于脫水；而污泥則與生活垃圾、生物質(zhì)等燃料品質(zhì)更為接近，有熱值相對較低、品質(zhì)隨季節氣候變化大、含水率高且不易脫水的特性。 因而污泥、生活垃圾以及生物質(zhì)的焚燒技術(shù)有著(zhù)諸多的相似性。 工程實(shí)踐中，生活垃圾或生物質(zhì)焚燒廠(chǎng)的燃料中普遍混雜有一定量的污泥。 它們的燃燒均需要在較高的溫度（＞850°C）上進(jìn)行，在氧氣充足的環(huán)境下讓其中的有機物質(zhì)進(jìn)行燃燒反應，從而轉化為硫化物、氮氧化物、二氧化碳、水蒸氣等氣體，焚燒處理技術(shù)能夠將有機物質(zhì)全部分解，并且能夠徹底殺死病原體，剩余產(chǎn)物主要是煙氣與灰渣，灰渣的體積只占焚燒前體積的1/10～1/5。 相較于前述其他工藝，焚燒處理在“減量化”方面的優(yōu)勢是明顯的。在“無(wú)害化”方面，焚燒煙氣中有一些有毒有害氣體、灰渣中的重金屬或二噁英有超標風(fēng)險，但工藝上的調節和工廠(chǎng)的監控能夠保障所有氣、固、液的副產(chǎn)物得到妥當處置。
目前國內已經(jīng)存在多種焚燒技術(shù)處理污泥工藝，本文僅就以下4 種工藝進(jìn)行對比說(shuō)明：1.燃煤電廠(chǎng)污泥摻燒工藝；2.水泥窯處理工藝；3.污泥流化床處理（純燒，非摻燒工藝）；4.垃圾焚燒廠(chǎng)協(xié)同處理工藝（爐排爐形式），具體見(jiàn)表2。
對熱電廠(chǎng)、水泥窯、污泥流化床廠(chǎng)、垃圾焚燒廠(chǎng)四種工藝進(jìn)行了比較，結論如下：
（1）流化床的工藝穩定性最佳，最適合處理污泥，但成本很高，需規?；\營(yíng)才會(huì )有收益，適合污泥產(chǎn)量大，財政實(shí)力強的地區。
（2）熱電廠(chǎng)、水泥廠(chǎng)本質(zhì)上來(lái)說(shuō)分屬電力、水泥行業(yè)，與處理固體廢棄物的性質(zhì)差別較大，在建設標準、專(zhuān)業(yè)技術(shù)、環(huán)保標準等方面還需要進(jìn)一步協(xié)調與銜接，對于生活垃圾及其處理特性國內的認識還較為初步，政府的監管方式也需要進(jìn)一步完善。 故此類(lèi)協(xié)同處理工藝僅適合小規模的污泥處理，還要結合當地全局的環(huán)衛規劃，謹慎決定是否借用此類(lèi)設施進(jìn)行協(xié)同處理。
除流化床技術(shù)外，從生產(chǎn)規模和年運行時(shí)數等方面分析，垃圾焚燒爐排爐穩定性最好，有利于污泥處理的持續和穩定；從政策角度上說(shuō)，兩者采用的行業(yè)規范相對統一，兩者協(xié)同處理在建設標準、專(zhuān)業(yè)技術(shù)、環(huán)保標準等多方面相對健全，政府的監管方式也較為成熟。 從技術(shù)角度上說(shuō)，污泥和垃圾的特性接近，對原焚燒生產(chǎn)影響相對較??；現在全國范圍內市區縣都普遍在建垃圾焚燒廠(chǎng)，進(jìn)行污泥協(xié)同處理的條件相對便利。
綜上所述，污泥與生活垃圾直接混合焚燒有其優(yōu)勢，但也有缺點(diǎn)，如可能會(huì )增加煙氣和飛灰產(chǎn)生量，降低灰渣熱灼減率，同時(shí)熱值變動(dòng)大的特點(diǎn)，有可能瞬間降低爐內負荷，長(cháng)期過(guò)量投入還有加劇爐膛結焦的風(fēng)險， 這些問(wèn)題都會(huì )增加煙氣凈化系統的投資和運行成本，降低生活垃圾發(fā)電廠(chǎng)的發(fā)電效率和垃圾處理能力。
污泥焚燒前進(jìn)行脫水或熱干化等前處理，目的是提高污泥熱值，降低運輸和貯存成本，并在與垃圾協(xié)同焚燒中減少助燃燃料的消耗，降低焚燒爐故障率，延長(cháng)整體工藝線(xiàn)的壽命。污泥焚燒前干化處理技術(shù)已經(jīng)比較成熟，應用業(yè)績(jì)眾多，不同的干化工藝可以滿(mǎn)足不同含水率污泥的要求。
一般來(lái)說(shuō)，從市政污水廠(chǎng)運出的污泥已經(jīng)經(jīng)過(guò)了濃縮、穩定、脫水等工藝，含水率應在60～85%左右。 針對垃圾焚燒協(xié)同處理，是否需再進(jìn)行深度脫水，需考慮污泥熱值是否與垃圾焚燒爐的燃燒性能匹配。 由實(shí)驗可得不同含水率情況下污泥低位熱值。
更多關(guān)注：煙氣脫硫脫硝 污泥干化焚燒
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