對在循環(huán)流化床鍋爐用煤泥伴生物污泥燃燒供熱項目的評價和建議

徐谷倉

摘要：本文介紹了在循環(huán)流化床鍋爐用煤泥伴生物污泥燃燒供熱項目情況，從技術(shù)角度總結(jié)了項目前期試驗及實際運(yùn)行效果，并在此基礎(chǔ)上對項目做了評價，認(rèn)為其具有很高的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，最后就項目進(jìn)一步的推廣實施提出了幾點建議。

關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床鍋爐；煤泥；污泥；環(huán)境效益；經(jīng)濟(jì)效益

中圖分類號：X791 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

Evaluation and Suggestion on Heating Project Based on Co-combustion of Coal Slime and Sludge in CFB Boiler

Abstract： This paper introduced a centralized heating project based on co-combustion of coal slime and sludge in CFB boiler. The results of related tests and actual running status were also described. An evaluation on the project was then made based on the results， which indicated the project could lead to great environmental， economic and social benefits. Some suggestions for further promotion of the project were also made in this paper.

Key words： circulating fluidized bed boiler； coal slime； sludge； environmental benefit； economic benefit

1 項目背景

1955年蘇州市政府為保護(hù)市區(qū)環(huán)境，決定在東區(qū)甪直鎮(zhèn)建立工業(yè)園區(qū)，并將一些高污染的企業(yè)，尤其是印染企業(yè)集中遷往工業(yè)園區(qū)。2002年甪直鎮(zhèn)政府決定拆除園區(qū)內(nèi)的小型燃煤供熱鍋爐，實行集中供熱。在此背景下，2005年吉力熱能有限公司甪直熱電廠建成，正式投產(chǎn)供熱。除原有的 1臺20 t鍋爐外，熱電廠新增 1 臺由上海交大設(shè)計、鞍山鍋爐制造廠生產(chǎn)的35 t水煤漿循環(huán)流化床鍋爐，負(fù)責(zé)新鍋爐運(yùn)行管理的是長期從事水煤漿技術(shù)應(yīng)用與推廣的蘇州展陽新能源科技有限公司。

多年來，展陽公司根據(jù)水煤漿流化床鍋爐的實際運(yùn)行經(jīng)驗，又實地研究分析了印染廠排出污泥的特性，提出將印染廠排出的污泥摻到水煤泥漿中進(jìn)行燃燒并給印染廠供熱的方案，并隨后進(jìn)行了在水煤漿流化床鍋爐內(nèi)摻燒污泥的小試，獲得了良好的運(yùn)行效果。在取得初步成效的基礎(chǔ)上，展陽公司積極向上海交通大學(xué)、河海大學(xué)等該領(lǐng)域的權(quán)威科研機(jī)構(gòu)尋求技術(shù)支持，成立了“在循環(huán)流化床鍋爐用煤泥伴生物污泥燃燒供熱項目”，并進(jìn)行了一系列的研究和探索。目前，項目已受到多方重視，上海、江蘇、浙江、廣東等地均在推廣應(yīng)用。

2 對項目技術(shù)的研究與探索

要深入研究這項燃燒技術(shù)，首先必須搞清楚三方面問題。

2.1 生物污泥的基本特征

生物污泥是污水處理的附屬產(chǎn)品，是一種有機(jī)殘片、細(xì)菌菌體、無機(jī)顆粒、膠體等組成的非均質(zhì)體，不僅產(chǎn)量巨大而且含有重金屬、病原菌、寄生蟲以及某些難分解的有機(jī)毒物，如處理不當(dāng)就會對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。鑒于以上原因，污泥必須經(jīng)科學(xué)處理以達(dá)到無害化、穩(wěn)定化、減量化和資源化 4 個目標(biāo)，這已成為全世界公認(rèn)的目標(biāo)以及相關(guān)處理技術(shù)革新的出發(fā)點。

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)和城市化的發(fā)展，污水的總量也不斷增長。預(yù)計到2015年，我國污水處理能力將達(dá)到475億t/年，按污泥產(chǎn)率 5 t/萬t污水、污泥含水率80%計算，則需要處理的濕污泥量將達(dá)到2 375萬t/年。目前我國污水處理所產(chǎn)生的污泥有80%未得到妥善處理，污泥隨意堆放所造成的污染環(huán)境與再污染問題凸顯。對此，國家發(fā)展改革委、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、環(huán)境保護(hù)部聯(lián)合出臺了《“十二五”全國城鎮(zhèn)污水處理及再生利用設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》，將污泥處理處置列為“十二五”期間的重點治理范疇，要求在無害化處理后進(jìn)行綜合利用。

目前，國內(nèi)外普遍采用的污泥處理技術(shù)主要有以下 5種。

（1）填埋處理：此法不僅占用大量填埋場地，占用寶貴的土地資源還將產(chǎn)生污染嚴(yán)重的滲濾液污染水源，不能采用。

（2）焚燒處理：利用高溫將污泥中的有機(jī)物徹底氧化分解，最大程度地達(dá)到減量化和無害化，但污泥在焚燒過程中，會產(chǎn)生大量煙氣，而且這些煙氣中含有多種有毒物質(zhì)，如氮氧化物、二氧化硫、重金屬和二噁英等，會造成二次污染。這種處理方式也不能采用。

（3）好氧發(fā)酵處理：利用微生物的作用，將不穩(wěn)定的有機(jī)物降解和轉(zhuǎn)化成較為穩(wěn)定的有機(jī)物質(zhì)，并使揮發(fā)性物質(zhì)含量降低，減少臭氣，使污泥物理性狀明顯改善，并便于貯存、運(yùn)輸和使用，還可殺滅堆料中的病原菌、蟲卵和草籽。同時好氧發(fā)酵產(chǎn)生的腐殖物質(zhì)還能改良土壤。但使用該方法時必須考慮致病微生物、重金屬物質(zhì)和活性有機(jī)物等三方面的安全性問題。

（4）污泥熱水解干化一體化新工藝：污泥熱水解工藝與熱力干化工藝相比，安全無粉塵，不會引起爆炸；沒有干化尾氣排放，并減少外排污水量；通過熱水解，改變固相物的持水結(jié)構(gòu)，24 h內(nèi)靠自然風(fēng)干，即可將污泥含水率降低到20%以下；由于熱水解工藝是在密閉的反應(yīng)器中進(jìn)行，能迅速完成除臭殺菌過程，后續(xù)處理不污染環(huán)境和產(chǎn)生異味；沒有燃燒過程，避免了二噁英的產(chǎn)生，有利于環(huán)保。由于系統(tǒng)較復(fù)雜，投資成本較高，較少采用。

（5）在循環(huán)流化床鍋爐上采用煤泥伴生物污泥進(jìn)行沸騰燃燒供熱技術(shù)：正在研發(fā)的項目，已獲初步成效，開發(fā)了污泥的新用途，是一項變廢為寶、以廢治廢、節(jié)能減排的有效手段。endprint

2.2 煤泥的基本特征

煤泥是選煤過程的副產(chǎn)品，與煤一樣，也有發(fā)熱量，只是由于煤泥的高水分、高粘度、高持水性和低熱值等缺點，很難實現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用，所以被電力部門和用煤單位拒之門外。由于煤泥的特性，其堆放、儲存和運(yùn)輸比較困難，堆存時形態(tài)極不穩(wěn)定，水分蒸發(fā)風(fēng)干后，造成煤粉飛揚(yáng)，不僅浪費資源，還嚴(yán)重污染環(huán)境。

目前我國煤炭產(chǎn)量居世界首位，隨著煤炭產(chǎn)量的上漲，煤泥產(chǎn)量也快速上升，煤泥的綜合利用已成為我國煤炭工業(yè)亟需解決的主要問題。當(dāng)前，煤泥以民用就地銷售為主，大部分是賣給煤礦周圍的居民做煤球、煤餅，另外還有許多棄置于煤礦。在這種背景下，展陽公司研發(fā)的將煤泥伴生物污泥在循環(huán)流化床鍋爐中燃燒供熱的技術(shù)可謂一舉兩得，既開發(fā)了煤泥的新用途，又解決了污泥的綜合利用難題，是變廢為寶、以廢治廢的環(huán)保技術(shù)。

2.3 循環(huán)流化床鍋爐的工作原理、優(yōu)點和問題

燃料粒子經(jīng)與氣體接觸而轉(zhuǎn)變?yōu)轭愃屏黧w狀態(tài)的過程稱為流化過程。流化床鍋爐的燃燒原理是沸騰燃燒，燃料由給料口噴入流化床鍋爐的爐膛，并呈燃料粒子狀進(jìn)行燃燒。循環(huán)流化床鍋爐與傳統(tǒng)流化床鍋爐的主要區(qū)別（燃燒原理）則在于爐內(nèi)流化速度較高，被煙氣大量攜帶出爐膛的細(xì)小顆粒（床料或未燃燒盡的燃料顆粒）經(jīng)爐膛出口的高溫分離器分離后重新輸回爐內(nèi)燃燒。典型的循環(huán)流化床鍋爐，其燃燒系統(tǒng)的爐膛不分沸騰段和懸浮段，出口直接與分離器相接，來自爐膛的高溫氣經(jīng)分離器凈化后進(jìn)入對流管束，而被分離下來的飛灰經(jīng)返料機(jī)構(gòu)再送回爐內(nèi)，與新添加的燃料一起繼續(xù)燃燒后，再次被煙氣攜帶出爐膛，如此往復(fù)不斷“循環(huán)”，來實現(xiàn)循環(huán)流化床燃燒。另外調(diào)節(jié)循環(huán)灰量、給料量和風(fēng)量，即可實現(xiàn)鍋爐負(fù)荷調(diào)節(jié)。燃盡的灰渣則從爐膛下排渣口經(jīng)冷卻后排入灰渣收集處理系統(tǒng)。

據(jù)筆者統(tǒng)計歸納，循環(huán)流化床鍋爐具有以下七大優(yōu)點。

（1）燃料適應(yīng)性廣：從燃燒實踐分析，可燃燒各類煤和各種液體燃料，如輕質(zhì)油、柴油及水煤漿，也能燃燒煤泥伴生物污泥燃料。

（2）燃燒效率高，通常在97.5% ～ 99.5%。

（3）負(fù)荷調(diào)節(jié)性能好：由于爐膛內(nèi)氣流速度高，其吸熱控制容易，因此負(fù)荷調(diào)節(jié)很快，每分鐘調(diào)節(jié)的速率可達(dá)4%，其負(fù)荷調(diào)節(jié)幅度通常在30%～110%。

（4）脫硫效率高：在燃燒過程中，直接向床內(nèi)加入石灰石等脫硫劑，使循環(huán)流化床的燃燒溫度控制在800 ～ 950 ℃（石灰石脫硫反應(yīng)的最佳溫度），可有效地脫除燃料在燃燒過程中產(chǎn)生的SO2，脫硫率可達(dá)90%以上。

（5）NOx排放量很低：由于循環(huán)流化床鍋爐是采用分段燃燒，低于燃燒化學(xué)當(dāng)量的一次風(fēng)從爐膛底部送入，使燃料先是在缺氧條件下燃燒，這就使析出的燃料氮不能與氧充分反應(yīng)，生成氮氧化物，并迫使燃料氮轉(zhuǎn)化為分子氮，這樣不但能延遲燃燒過程，而且在還原性氣氛中，還可降低NOx的生成率和抑制NOx的生成量；二次風(fēng)是在爐膛底部、還原區(qū)上部加入，使過量空氣達(dá)到20%，由于燃料氮已轉(zhuǎn)化為分子氮，故在還原區(qū)上部形成NOx的機(jī)會就更小。

（6）灰渣的綜合利用性能好：由于燃燒溫度低，灰渣不會軟化和粘結(jié)，活性較好，有利于灰渣的綜合利用。

（7）自動化水平較高，大大降低了司爐工的勞動強(qiáng)度。

綜上所述，循環(huán)流化床鍋爐獨特的優(yōu)點使其非常適合燃燒煤泥拌生物污泥供熱，這既能減少熱電廠對煤的需求，降低燃料成本，又有利于節(jié)能減排，降低煙氣中SO2和NOx的排放量，降低污泥的危害，達(dá)到污泥處理的穩(wěn)定化、減量化、無害化和資源化的目標(biāo)，具有極高的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益。

除了以上優(yōu)點，循環(huán)流化床鍋爐在使用時也存在著兩方面的問題：一方面，燃料輸送管道和爐膛受熱面的磨損問題較常規(guī)鍋爐要大得多；另一方面，循環(huán)流化床鍋爐的耗電量為常規(guī)鍋爐的1.5倍，根據(jù)估算生產(chǎn) 1 t蒸汽用電為15 kW·h，而常規(guī)鍋爐則僅需10 kW·h。

3 項目相關(guān)研究成果

3.1 污泥基本特性的分析測定

從測定結(jié)果看，污泥的揮發(fā)成分含量高，固定碳含量低，這說明污泥的可燃物質(zhì)以揮發(fā)成分為主，著火溫度較低，容易燃燒。從燃燒過程和灰熔點的研究分析中可判斷出污泥的著火方式為相著火。污泥灰熔融性的 3 個特征溫度（變形溫度、軟化溫度和流動溫度）均在1 167 ℃以上，而通常流化床的爐膛溫度在800 ～ 950 ℃，因此用流化床焚燒污泥不易發(fā)生結(jié)渣現(xiàn)象。

3.2 小型污泥流化床的焚燒實驗

小型污泥流化床的焚燒實驗旨在研究兩種污泥流化床的燃燒現(xiàn)象和污染物排放特性，一次風(fēng)率、污泥含水率等運(yùn)行參數(shù)對流化床燃燒特性的影響，以及二次風(fēng)率變化對污泥流化床溫度及NOx和SO2排放量的影響。實驗結(jié)果顯示：污泥流化床溫度隨污泥含水率增加而降低；SO2排放量隨污泥量的增加而降低；NOx排放量隨一次風(fēng)率增加而顯著增加，而污泥含水率變化對NOx排放量并無明顯影響；重金屬主要聚集在爐膛底灰和分離器灰中，這有利于重金屬的進(jìn)一步處理。

3.3 大型污泥流化床焚燒實驗

為提高實驗數(shù)據(jù)的可靠性及準(zhǔn)確性，明確污泥混煤泥焚燒的可行性，在大型污泥循環(huán)流化床上進(jìn)行深入研究，得出如下結(jié)論。

（1）污泥含水量高則不易點火。對于含水量較高（≥29%）的污泥，要在爐膛溫度達(dá)到400 ℃后開始投入才能順利著火，并穩(wěn)定燃燒，故提高密相區(qū)床料溫度和一次風(fēng)溫度，強(qiáng)化密相區(qū)的湍流，混合好并增加床料量以及增加密相區(qū)的蓄熱能力，對焚燒含水量高的污泥是十分必要的。

（2）由于污泥性質(zhì)的不同，其著火點密相分布存在差異，因此在設(shè)計循環(huán)流化床時，需根據(jù)污泥基本性質(zhì)來確定投料點受熱面的布置、流化風(fēng)量等。

（3）采用合理的空氣計量系統(tǒng)和有效的分級送風(fēng)即可將NOx和SO2等污染氣體的排放量控制在GB 13271 — 2001《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》要求之內(nèi)，不需要再采取額外的脫硫脫硝措施。endprint

3.4 實際運(yùn)行效果

為進(jìn)一步明確項目的可行性，項目團(tuán)隊在甪直熱電廠進(jìn)行了現(xiàn)場試驗，用高含水率污泥替代需要添加的水分配置出水煤漿，并調(diào)整不同污泥摻入比與煤泥進(jìn)行混燒，實際運(yùn)行效果如下。

（1）煤泥混生物污泥可穩(wěn)定持續(xù)燃燒，為期兩天的運(yùn)行實驗表明，摻入污泥后鍋爐能正常穩(wěn)定運(yùn)行。

（2）煙氣排放達(dá)標(biāo)。從不同污泥摻入量對煙氣SO2和NOx的影響來看，污泥混煤泥燃燒后煙氣中SO2和NOx的排放量均很低，遠(yuǎn)低于《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的要求，且SO2的濃度隨污泥摻入量的增加而降低，可省去后續(xù)煙氣脫硫脫硝處理，直接排放。

4 對項目的評價

污泥混煤泥焚燒處理是一項以廢治廢、變廢為寶、節(jié)能減排、利國利民的項目，是一種多效益的處理方式，既能減少熱電廠對煤的需求，降低燃料成本，又有利于節(jié)能減排，降低煙氣中SO2的排放量，降低煙氣脫硫成本，更能最大化減少污泥體積，降低污泥對環(huán)境的危害，實現(xiàn)污泥處理的穩(wěn)定化、減量化、無害化和資源化等 4 個目標(biāo)，具有很高的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

新項目的實施將可極大地改善地方環(huán)境。以前蘇州甪直鎮(zhèn)污水處理廠對污泥處置方式為簡單填埋，這種方式會給環(huán)境帶來二次污染，導(dǎo)致三大危害：污泥的含水量極高，除一部分自然蒸發(fā)到空氣中外，大部分將滲入地表上層，并在雨水等沖刷下進(jìn)入地表水系統(tǒng)，影響地下水水質(zhì)；未經(jīng)衛(wèi)生化處理的污泥若進(jìn)入農(nóng)田，會直接威脅人類的食物鏈；污泥散發(fā)惡臭，會影響相當(dāng)大區(qū)域內(nèi)的周邊環(huán)境。

相比之下，污泥經(jīng)與煤泥混合焚燒處理則能產(chǎn)生明顯的環(huán)境效益：采用分級配風(fēng)燃燒可減低氮氧化物的排放，再輔之以二次風(fēng)，可抑制床內(nèi)氮氧化物的生成并加強(qiáng)對已生成氮氧化物的還原反應(yīng)，從而達(dá)到燃燒脫硝的目的；將石灰石破碎后在爐前均勻混入煤泥，在爐內(nèi)形成煤泥石灰石凝聚團(tuán)，可提高石灰石利用率，而且由于凝聚團(tuán)在爐內(nèi)有充分的停留時間，使脫硫劑反應(yīng)完全，因此可實現(xiàn)高效脫硫；污泥經(jīng)高溫焚燒處理后，不僅惡臭得到了消除，細(xì)菌、病毒也均被殺死，不會發(fā)生傳播；污泥經(jīng)高溫焚燒后，爐渣、爐灰可用作水泥廠、制磚廠的原料，不會產(chǎn)生重金屬污染。

污泥混煤泥焚燒處理可獲得很高的經(jīng)濟(jì)效益，具體又可分為直接效益和間接效益兩部分。就直接經(jīng)濟(jì)效益而言，隨著污泥摻入比例的增加，燃料成本必然下降，雖然這會使電耗成本有所增加，但綜合來看，煤泥污泥混合煤漿的燃燒總成本仍低于水煤漿的燃燒成本，更遠(yuǎn)低于燒煤的成本。此外，為鼓勵燃用污泥，政府會按處理量對熱電廠給予財政補(bǔ)貼。經(jīng)過兩年半的運(yùn)行，甪直熱電廠采用循環(huán)流化床鍋爐燃用煤泥混生物污泥已取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，共消耗生物污泥2.4萬t，節(jié)省能源成本約600多萬元。間接效益主要體現(xiàn)在污泥進(jìn)行科學(xué)處理后，美化了環(huán)境，增強(qiáng)了當(dāng)?shù)氐耐顿Y吸引力，有利于地方經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

些外，項目的實施也獲得了極大的社會效益，為污泥處理提供了科學(xué)的手段，可有效解決我國污水廠目前面臨的污泥處置難題，使我國污泥處理的技術(shù)水平得到了快速提升。

5 對項目的推廣實施建議

（1）要加大對這項新技術(shù)的宣傳力度。首先應(yīng)對這項新技術(shù)進(jìn)行技術(shù)鑒定，擴(kuò)大影響，盡快推廣應(yīng)用。實施對象應(yīng)優(yōu)先考慮污染企業(yè)、污水廠、熱電廠比較集中的工業(yè)園區(qū)，以便對污水處理廠產(chǎn)生的污泥進(jìn)行源頭治理，就地使用，這既能確保污泥的新鮮度，使污泥熱值得到最大化的利用，又可避免污泥在儲存運(yùn)輸?shù)闹袑Νh(huán)境造成二次污染，更可節(jié)省數(shù)額可觀的運(yùn)輸費用。

（2）目前項目實際運(yùn)行過程中，循環(huán)流化床鍋爐的熱效率僅為75%左右，遠(yuǎn)低于理想效率。對此，需強(qiáng)化循環(huán)流化床鍋爐房的管理，完善系統(tǒng)配套，鍋爐運(yùn)行必須以DCS控制系統(tǒng)為核心，一次儀表要采用先進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)儀表，為DCS系統(tǒng)提供準(zhǔn)確、穩(wěn)定的源信號，以保證鍋爐的安全可靠運(yùn)行，提高設(shè)備的自動化水平和供熱效率。

（3）目前甪直污水處理廠的污泥池沒有采取密封措施，熱電廠中污泥直接堆置在鍋爐房外的空地上，而新鮮污泥在敞開的空間中不僅散發(fā)臭氣，污染空氣，還會使污泥中燃燒熱值很高的易揮發(fā)物質(zhì)很快消散，導(dǎo)致污泥的新鮮度下降，熱值大大降低，因此有必要在產(chǎn)出、運(yùn)輸、存儲環(huán)節(jié)使污泥處于密封狀態(tài)。

（4）除生物污泥外，建議嘗試將釀酒廠的酒糟和中藥制劑廠的藥渣及高濃度有機(jī)廢水混入煤泥，在流化床鍋爐中進(jìn)行焚燒供熱的研究實驗，以擴(kuò)大燃料來源，進(jìn)一步提升項目的效益。

（5）針對印染企業(yè)的生產(chǎn)需求，還可加強(qiáng)新技術(shù)在導(dǎo)熱油爐上的應(yīng)用研究。endprint

3.4 實際運(yùn)行效果

為進(jìn)一步明確項目的可行性，項目團(tuán)隊在甪直熱電廠進(jìn)行了現(xiàn)場試驗，用高含水率污泥替代需要添加的水分配置出水煤漿，并調(diào)整不同污泥摻入比與煤泥進(jìn)行混燒，實際運(yùn)行效果如下。

（1）煤泥混生物污泥可穩(wěn)定持續(xù)燃燒，為期兩天的運(yùn)行實驗表明，摻入污泥后鍋爐能正常穩(wěn)定運(yùn)行。

（2）煙氣排放達(dá)標(biāo)。從不同污泥摻入量對煙氣SO2和NOx的影響來看，污泥混煤泥燃燒后煙氣中SO2和NOx的排放量均很低，遠(yuǎn)低于《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的要求，且SO2的濃度隨污泥摻入量的增加而降低，可省去后續(xù)煙氣脫硫脫硝處理，直接排放。

4 對項目的評價

污泥混煤泥焚燒處理是一項以廢治廢、變廢為寶、節(jié)能減排、利國利民的項目，是一種多效益的處理方式，既能減少熱電廠對煤的需求，降低燃料成本，又有利于節(jié)能減排，降低煙氣中SO2的排放量，降低煙氣脫硫成本，更能最大化減少污泥體積，降低污泥對環(huán)境的危害，實現(xiàn)污泥處理的穩(wěn)定化、減量化、無害化和資源化等 4 個目標(biāo)，具有很高的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

新項目的實施將可極大地改善地方環(huán)境。以前蘇州甪直鎮(zhèn)污水處理廠對污泥處置方式為簡單填埋，這種方式會給環(huán)境帶來二次污染，導(dǎo)致三大危害：污泥的含水量極高，除一部分自然蒸發(fā)到空氣中外，大部分將滲入地表上層，并在雨水等沖刷下進(jìn)入地表水系統(tǒng)，影響地下水水質(zhì)；未經(jīng)衛(wèi)生化處理的污泥若進(jìn)入農(nóng)田，會直接威脅人類的食物鏈；污泥散發(fā)惡臭，會影響相當(dāng)大區(qū)域內(nèi)的周邊環(huán)境。

相比之下，污泥經(jīng)與煤泥混合焚燒處理則能產(chǎn)生明顯的環(huán)境效益：采用分級配風(fēng)燃燒可減低氮氧化物的排放，再輔之以二次風(fēng)，可抑制床內(nèi)氮氧化物的生成并加強(qiáng)對已生成氮氧化物的還原反應(yīng)，從而達(dá)到燃燒脫硝的目的；將石灰石破碎后在爐前均勻混入煤泥，在爐內(nèi)形成煤泥石灰石凝聚團(tuán)，可提高石灰石利用率，而且由于凝聚團(tuán)在爐內(nèi)有充分的停留時間，使脫硫劑反應(yīng)完全，因此可實現(xiàn)高效脫硫；污泥經(jīng)高溫焚燒處理后，不僅惡臭得到了消除，細(xì)菌、病毒也均被殺死，不會發(fā)生傳播；污泥經(jīng)高溫焚燒后，爐渣、爐灰可用作水泥廠、制磚廠的原料，不會產(chǎn)生重金屬污染。

污泥混煤泥焚燒處理可獲得很高的經(jīng)濟(jì)效益，具體又可分為直接效益和間接效益兩部分。就直接經(jīng)濟(jì)效益而言，隨著污泥摻入比例的增加，燃料成本必然下降，雖然這會使電耗成本有所增加，但綜合來看，煤泥污泥混合煤漿的燃燒總成本仍低于水煤漿的燃燒成本，更遠(yuǎn)低于燒煤的成本。此外，為鼓勵燃用污泥，政府會按處理量對熱電廠給予財政補(bǔ)貼。經(jīng)過兩年半的運(yùn)行，甪直熱電廠采用循環(huán)流化床鍋爐燃用煤泥混生物污泥已取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，共消耗生物污泥2.4萬t，節(jié)省能源成本約600多萬元。間接效益主要體現(xiàn)在污泥進(jìn)行科學(xué)處理后，美化了環(huán)境，增強(qiáng)了當(dāng)?shù)氐耐顿Y吸引力，有利于地方經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

些外，項目的實施也獲得了極大的社會效益，為污泥處理提供了科學(xué)的手段，可有效解決我國污水廠目前面臨的污泥處置難題，使我國污泥處理的技術(shù)水平得到了快速提升。

5 對項目的推廣實施建議

（1）要加大對這項新技術(shù)的宣傳力度。首先應(yīng)對這項新技術(shù)進(jìn)行技術(shù)鑒定，擴(kuò)大影響，盡快推廣應(yīng)用。實施對象應(yīng)優(yōu)先考慮污染企業(yè)、污水廠、熱電廠比較集中的工業(yè)園區(qū)，以便對污水處理廠產(chǎn)生的污泥進(jìn)行源頭治理，就地使用，這既能確保污泥的新鮮度，使污泥熱值得到最大化的利用，又可避免污泥在儲存運(yùn)輸?shù)闹袑Νh(huán)境造成二次污染，更可節(jié)省數(shù)額可觀的運(yùn)輸費用。

（2）目前項目實際運(yùn)行過程中，循環(huán)流化床鍋爐的熱效率僅為75%左右，遠(yuǎn)低于理想效率。對此，需強(qiáng)化循環(huán)流化床鍋爐房的管理，完善系統(tǒng)配套，鍋爐運(yùn)行必須以DCS控制系統(tǒng)為核心，一次儀表要采用先進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)儀表，為DCS系統(tǒng)提供準(zhǔn)確、穩(wěn)定的源信號，以保證鍋爐的安全可靠運(yùn)行，提高設(shè)備的自動化水平和供熱效率。

（3）目前甪直污水處理廠的污泥池沒有采取密封措施，熱電廠中污泥直接堆置在鍋爐房外的空地上，而新鮮污泥在敞開的空間中不僅散發(fā)臭氣，污染空氣，還會使污泥中燃燒熱值很高的易揮發(fā)物質(zhì)很快消散，導(dǎo)致污泥的新鮮度下降，熱值大大降低，因此有必要在產(chǎn)出、運(yùn)輸、存儲環(huán)節(jié)使污泥處于密封狀態(tài)。

（4）除生物污泥外，建議嘗試將釀酒廠的酒糟和中藥制劑廠的藥渣及高濃度有機(jī)廢水混入煤泥，在流化床鍋爐中進(jìn)行焚燒供熱的研究實驗，以擴(kuò)大燃料來源，進(jìn)一步提升項目的效益。

（5）針對印染企業(yè)的生產(chǎn)需求，還可加強(qiáng)新技術(shù)在導(dǎo)熱油爐上的應(yīng)用研究。endprint

3.4 實際運(yùn)行效果

為進(jìn)一步明確項目的可行性，項目團(tuán)隊在甪直熱電廠進(jìn)行了現(xiàn)場試驗，用高含水率污泥替代需要添加的水分配置出水煤漿，并調(diào)整不同污泥摻入比與煤泥進(jìn)行混燒，實際運(yùn)行效果如下。

（1）煤泥混生物污泥可穩(wěn)定持續(xù)燃燒，為期兩天的運(yùn)行實驗表明，摻入污泥后鍋爐能正常穩(wěn)定運(yùn)行。

（2）煙氣排放達(dá)標(biāo)。從不同污泥摻入量對煙氣SO2和NOx的影響來看，污泥混煤泥燃燒后煙氣中SO2和NOx的排放量均很低，遠(yuǎn)低于《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的要求，且SO2的濃度隨污泥摻入量的增加而降低，可省去后續(xù)煙氣脫硫脫硝處理，直接排放。

4 對項目的評價

污泥混煤泥焚燒處理是一項以廢治廢、變廢為寶、節(jié)能減排、利國利民的項目，是一種多效益的處理方式，既能減少熱電廠對煤的需求，降低燃料成本，又有利于節(jié)能減排，降低煙氣中SO2的排放量，降低煙氣脫硫成本，更能最大化減少污泥體積，降低污泥對環(huán)境的危害，實現(xiàn)污泥處理的穩(wěn)定化、減量化、無害化和資源化等 4 個目標(biāo)，具有很高的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

新項目的實施將可極大地改善地方環(huán)境。以前蘇州甪直鎮(zhèn)污水處理廠對污泥處置方式為簡單填埋，這種方式會給環(huán)境帶來二次污染，導(dǎo)致三大危害：污泥的含水量極高，除一部分自然蒸發(fā)到空氣中外，大部分將滲入地表上層，并在雨水等沖刷下進(jìn)入地表水系統(tǒng)，影響地下水水質(zhì)；未經(jīng)衛(wèi)生化處理的污泥若進(jìn)入農(nóng)田，會直接威脅人類的食物鏈；污泥散發(fā)惡臭，會影響相當(dāng)大區(qū)域內(nèi)的周邊環(huán)境。

相比之下，污泥經(jīng)與煤泥混合焚燒處理則能產(chǎn)生明顯的環(huán)境效益：采用分級配風(fēng)燃燒可減低氮氧化物的排放，再輔之以二次風(fēng)，可抑制床內(nèi)氮氧化物的生成并加強(qiáng)對已生成氮氧化物的還原反應(yīng)，從而達(dá)到燃燒脫硝的目的；將石灰石破碎后在爐前均勻混入煤泥，在爐內(nèi)形成煤泥石灰石凝聚團(tuán)，可提高石灰石利用率，而且由于凝聚團(tuán)在爐內(nèi)有充分的停留時間，使脫硫劑反應(yīng)完全，因此可實現(xiàn)高效脫硫；污泥經(jīng)高溫焚燒處理后，不僅惡臭得到了消除，細(xì)菌、病毒也均被殺死，不會發(fā)生傳播；污泥經(jīng)高溫焚燒后，爐渣、爐灰可用作水泥廠、制磚廠的原料，不會產(chǎn)生重金屬污染。

污泥混煤泥焚燒處理可獲得很高的經(jīng)濟(jì)效益，具體又可分為直接效益和間接效益兩部分。就直接經(jīng)濟(jì)效益而言，隨著污泥摻入比例的增加，燃料成本必然下降，雖然這會使電耗成本有所增加，但綜合來看，煤泥污泥混合煤漿的燃燒總成本仍低于水煤漿的燃燒成本，更遠(yuǎn)低于燒煤的成本。此外，為鼓勵燃用污泥，政府會按處理量對熱電廠給予財政補(bǔ)貼。經(jīng)過兩年半的運(yùn)行，甪直熱電廠采用循環(huán)流化床鍋爐燃用煤泥混生物污泥已取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，共消耗生物污泥2.4萬t，節(jié)省能源成本約600多萬元。間接效益主要體現(xiàn)在污泥進(jìn)行科學(xué)處理后，美化了環(huán)境，增強(qiáng)了當(dāng)?shù)氐耐顿Y吸引力，有利于地方經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

些外，項目的實施也獲得了極大的社會效益，為污泥處理提供了科學(xué)的手段，可有效解決我國污水廠目前面臨的污泥處置難題，使我國污泥處理的技術(shù)水平得到了快速提升。

5 對項目的推廣實施建議

（1）要加大對這項新技術(shù)的宣傳力度。首先應(yīng)對這項新技術(shù)進(jìn)行技術(shù)鑒定，擴(kuò)大影響，盡快推廣應(yīng)用。實施對象應(yīng)優(yōu)先考慮污染企業(yè)、污水廠、熱電廠比較集中的工業(yè)園區(qū)，以便對污水處理廠產(chǎn)生的污泥進(jìn)行源頭治理，就地使用，這既能確保污泥的新鮮度，使污泥熱值得到最大化的利用，又可避免污泥在儲存運(yùn)輸?shù)闹袑Νh(huán)境造成二次污染，更可節(jié)省數(shù)額可觀的運(yùn)輸費用。

（2）目前項目實際運(yùn)行過程中，循環(huán)流化床鍋爐的熱效率僅為75%左右，遠(yuǎn)低于理想效率。對此，需強(qiáng)化循環(huán)流化床鍋爐房的管理，完善系統(tǒng)配套，鍋爐運(yùn)行必須以DCS控制系統(tǒng)為核心，一次儀表要采用先進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)儀表，為DCS系統(tǒng)提供準(zhǔn)確、穩(wěn)定的源信號，以保證鍋爐的安全可靠運(yùn)行，提高設(shè)備的自動化水平和供熱效率。

（3）目前甪直污水處理廠的污泥池沒有采取密封措施，熱電廠中污泥直接堆置在鍋爐房外的空地上，而新鮮污泥在敞開的空間中不僅散發(fā)臭氣，污染空氣，還會使污泥中燃燒熱值很高的易揮發(fā)物質(zhì)很快消散，導(dǎo)致污泥的新鮮度下降，熱值大大降低，因此有必要在產(chǎn)出、運(yùn)輸、存儲環(huán)節(jié)使污泥處于密封狀態(tài)。

（4）除生物污泥外，建議嘗試將釀酒廠的酒糟和中藥制劑廠的藥渣及高濃度有機(jī)廢水混入煤泥，在流化床鍋爐中進(jìn)行焚燒供熱的研究實驗，以擴(kuò)大燃料來源，進(jìn)一步提升項目的效益。

（5）針對印染企業(yè)的生產(chǎn)需求，還可加強(qiáng)新技術(shù)在導(dǎo)熱油爐上的應(yīng)用研究。endprint