污水污泥焚燒技術(shù)現(xiàn)狀分析

郭 艷

(響水縣環(huán)境監(jiān)測站 江蘇響水 224600)

近年來，污水污泥的無害化處置已經(jīng)成為各級政府和環(huán)保部門日益關(guān)注的重大環(huán)保課題，各地也開始嘗試不同的污泥處置方法。本文通過分析國內(nèi)外污泥處置的發(fā)展趨勢和現(xiàn)狀，著重介紹污泥焚燒技術(shù)的技術(shù)種類和進展，研究和探討適合中國國情的污泥處置技術(shù)。

1 國內(nèi)外污泥處置技術(shù)現(xiàn)狀

污泥中含有大量的病原菌、寄生蟲、致病微生物，以及砷、銅、鉻、汞等重金屬和有毒有害物質(zhì)，不加處理的任意排放不僅會對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，同時又是對資源的嚴(yán)重浪費。污泥已成為我國固體廢棄物處理中最為迫切和棘手的問題。目前，國內(nèi)外污泥的處置方法主要是填埋、堆肥和焚燒三種。污泥填埋要占用大量的土地和花費大量的運輸費用，而且填埋場周圍的環(huán)境也會惡化，易遭受滲瀝水、臭氣的困擾；污泥堆肥時，由于不能有效去除污泥中的重金屬和有害物質(zhì)，重金屬離子易在土壤和植物體內(nèi)積累，使土地利用受到限制。

發(fā)達國家污泥的主要處置方式為農(nóng)用、填埋和焚燒。對于污泥這種特殊的污染物，發(fā)達國家目前逐漸轉(zhuǎn)向采用焚燒的方法進行無害化處理。以焚燒為核心的處理方法是最徹底的處理方法，這是因為焚燒法在污泥減量化、無害化等方面與其它方法相比具有突出的優(yōu)點。

目前中國幾種污泥處置技術(shù)[1][2]所占的中農(nóng)業(yè)利用占44.8%，土地填埋占31%，焚燒、與垃圾混填埋和綠化各占了3.45%，其余的13.8%并未處置。如果把未經(jīng)無毒無害化處理，就被農(nóng)用和填埋的部分算上，中國城市污泥的二次污染問題，還要嚴(yán)重得多。

2 污泥焚燒工藝比較和選擇

根據(jù)國際上污泥處置技術(shù)的發(fā)展趨勢，結(jié)合中國對大規(guī)模、可持續(xù)、無二次污染處置污水污泥的要求，污泥焚燒處置無疑是一個有效的技術(shù)選擇，其比例在可以預(yù)見的將來會有較大程度的提高。最近幾年來，各地在污水污泥焚燒處置方面進行了有益的嘗試。中國目前已建成的部分污泥焚燒處置工程。上海市石洞口城市污水處理廠在2003年采用低溫干化（將污泥含水率70%降至10%左右）和高溫焚燒二套系統(tǒng)串聯(lián)進行處理。2005年常州第一熱電廠采用含水率80%的濕污泥直接加入循環(huán)流化床燃煤電廠鍋爐焚燒處置。

污泥焚燒正日益受到重視，主要原因有：①焚燒可以最大限度減少污泥體積，相對于機械脫水污泥而言，最終的焚燒產(chǎn)物體積只有最初污泥的10%；②焚燒可以殺死一切病原體，一切有機物在焚燒過程中均會最大程度的分解燃燒，病原體和細(xì)菌也不例外，焚燒產(chǎn)生的底渣和飛灰中幾乎沒有病原體存在；③干燥后污泥的發(fā)熱量與褐煤相當(dāng)，可利用此發(fā)熱量，在一定程度上減輕污泥焚燒處理費用。

目前污泥焚燒處理方法有兩種：污泥直接焚燒處理方法和污泥先干燥后焚燒處理方法。污泥直接焚燒處理方法利用螺桿泵將含水量75-85%污泥經(jīng)輸送管和污泥噴射頭噴射至循環(huán)流化床中焚燒。但由于原始污泥含水量高、熱值低，污泥直接焚燒時，必須增加大量的輔助燃料（如煤、柴油等），運行成本高。通常焚燒1t機械脫水污泥，需要添加0.35t煙煤。由于污泥中大量水分進入焚燒爐，易出現(xiàn)床溫難控制、過熱器超溫等現(xiàn)象，并且煙氣量增加，加重了尾部受熱面磨損。同時由于煙氣中含有較高的水分，煙氣的酸露點高，從而為了防止尾部受熱面低溫腐蝕，勢必要求提高排煙溫度，從而造成焚燒爐排煙熱損失增加。介于此，本方案采用污泥先干燥后接焚燒處理方法，該方法是將干燥后的污泥在焚燒爐內(nèi)焚燒，焚燒產(chǎn)生的熱量用于污泥干燥，干燥介質(zhì)為有機熱載體。

在具有流化床垃圾焚燒爐的地方，可通過“干化+焚燒”的方式處理污水污泥。采用垃圾焚燒廠低壓蒸汽將含水率80%左右的濕污泥干化為含水率50%左右的干化污泥燃料，送入現(xiàn)有垃圾焚燒爐，作為輔助燃料與垃圾一起進行焚燒發(fā)電。

此方案的優(yōu)點是污泥干化后作為原料，替代部分煤作為垃圾的輔助燃料，降低垃圾發(fā)電成本。將濕污泥直接加入燃煤循環(huán)流化床鍋爐摻燒

通過直接焚燒的方式處理污水污泥。采用燃煤循環(huán)流化床鍋爐直接焚燒含水率80%左右的濕污泥。此方案的優(yōu)點是不需新增污泥干化設(shè)備，系統(tǒng)簡單，運行成本低。但是需要對鍋爐進行局部改造，以降低濕污泥摻燒后對原有鍋爐的影響。根據(jù)具體方案的不同，污泥處理投資成本可控制在15萬元/噸濕污泥以下，運行成本可控制在100-200元/噸濕污泥之間。

3 采用污泥焚燒的經(jīng)濟效益與環(huán)境效益

3.1 通過焚燒廠的建設(shè)，可避免污泥無場地填埋的尷尬，減少污泥對周邊環(huán)境的污染，具有良好的環(huán)境效益。

3.2 通過焚燒廠的建設(shè)，可以利用污泥焚燒后的余熱發(fā)電或供熱，在提高能源綜合的同時，也具有良好的社會經(jīng)濟效益。

[1]余杰、田寧寧、王凱軍，我國污泥處理、處置技術(shù)政策探討，中國給水排水，2005，21(8):56-58.

[2]徐強主編，污泥處理處置技術(shù)及裝置，化學(xué)工業(yè)出版社，2003.

[3]李軍、李媛、H.G.Hohnecher，流化床焚燒爐污泥焚燒工藝特性研究，環(huán)境工程，2004，22(6):3-9.