生活垃圾焚燒發(fā)電協(xié)同處置市政污泥應(yīng)用研究

文_姚啟良 永清環(huán)保股份有限公司

1 研究背景

2017年5月9日中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)發(fā)布的《2017年中國環(huán)保行業(yè)各細分領(lǐng)域發(fā)展趨勢分析報告》中指出：“2015年我國城鎮(zhèn)污泥年產(chǎn)量達到3500萬噸，未來幾年我國污泥產(chǎn)生量將逐年穩(wěn)步增加，預計年增長率為8%左右，2020年達到5157萬噸。”我國污水處理廠建設(shè)過程中，長期以來存在“重水輕泥”的現(xiàn)象。大量污泥被隨意外運、簡單填埋或堆放，嚴重威脅環(huán)境安全和公眾健康。

2 研究的必要性

從我國中型以上城市大部分已建有或已規(guī)劃建設(shè)生活垃圾焚燒發(fā)電與市政污泥處理設(shè)施來看，即使在同一城市，生活垃圾焚燒發(fā)電與市政污泥處理項目都是單獨建設(shè)，建設(shè)地點分散，工藝設(shè)計毫無關(guān)聯(lián)。這樣既浪費土地資源，增加環(huán)境負擔，也不利于各廢棄物處理過程中的物料、能量相互協(xié)同利用。結(jié)合城市生活垃圾焚燒發(fā)電與市政污泥處理特點和處理現(xiàn)狀，以廢棄物減量化、無害化及資源化高效利用為目的，開展利用生活垃圾焚燒發(fā)電協(xié)同處理市政污泥的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用研究十分必要。

3 研究可行性

3.1 技術(shù)可行性

3.1.1 國外技術(shù)應(yīng)用發(fā)展狀況

據(jù)統(tǒng)計，美國1998 年約占污泥總量的41%被用于土地利用，占污泥總量的17%被填埋處置，占污泥總量22%的污泥被焚燒處置，采用其他處置手段的占污泥總量的20%，與此同時，采用污泥焚燒處置手段的比例還在逐年上升。日本的土地資源匱乏，為此，干化焚燒是其污泥處理處置的主要方式，據(jù)不完全統(tǒng)計，日本約有70%以上的污泥是采用與生活垃圾一起焚燒的方式處理的。據(jù)調(diào)查，現(xiàn)在日本含水率80%的市政污泥依舊是分散到各垃圾焚燒廠摻燒處置。

3.1.2 國內(nèi)技術(shù)應(yīng)用發(fā)展狀況

我國污泥處理處置技術(shù)的研究開始并不早，目前約20%的污泥進行衛(wèi)生填埋，約10%的污泥堆肥。只有少量的污泥使用新的污泥處置技術(shù)，如干化焚燒、建材利用等。其余大部分的污泥還只是做簡單的填埋或者不做任何處理即直接露天堆放。

目前我國現(xiàn)狀與日本早期的情況十分相似。因此，可借鑒日本70%以上的市政污泥是運到垃圾焚燒廠按10%左右比例與垃圾直接摻燒的經(jīng)驗。為了更好地指導各地政府及企業(yè)能根據(jù)自身的經(jīng)濟發(fā)展水平、污水及污泥的處理現(xiàn)狀，選擇適宜的污泥處理路線與方法，專門組織專家編寫了《城市污水處理廠污泥處理處置最佳可行技術(shù)導則》，明確了四條最佳可行的技術(shù)，其中污泥干化焚燒就是其中之一。

3.2 政策可行性

3.2.1 國家政策

2016年10月，住建部等四部委《關(guān)于進一步加強城市生活垃圾焚燒處理工作的意見》中提出“積極推進產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設(shè)，統(tǒng)籌生活垃圾、建筑垃圾、餐廚垃圾等不同類型垃圾處理，實現(xiàn)在園區(qū)內(nèi)有效治理，提高能源綜合利用效率?！?/p>

2017年3月國家發(fā)改委、住建部發(fā)布《生活垃圾分類制度實施方案》中提出“探索建立垃圾協(xié)同處置利用基地，實現(xiàn)垃圾分類處理、資源利用、廢物處置的無縫高效銜接。”

3.2.2 技術(shù)政策

《生活垃圾焚燒污染控制標準》（GB18485-2014）中提出“在不影響生活垃圾焚燒爐污染物排放達標和焚燒爐正常運行的前提下，生活污水處理設(shè)施產(chǎn)生的污泥和一般工業(yè)固體廢物可以進入生活垃圾焚燒爐進行焚燒處理?！?/p>

《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置技術(shù)規(guī)范》（征求意見稿）中指出“已有或規(guī)劃建有生活垃圾焚燒發(fā)電廠的城市，宜優(yōu)先選擇采用污泥與生活垃圾混合焚燒方式?！?/p>

4 工藝技術(shù)路線

以生活垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的蒸汽作為熱源，送入到城市污泥干化單元進行市政污泥的干化處理；干化后的污泥送至垃圾池接收、儲存與生活垃圾混合均勻后送焚燒單元進行焚燒，焚燒產(chǎn)生的煙氣經(jīng)凈化處理達標后排放；城市污泥干化單元干化過程中產(chǎn)生的廢氣送至垃圾池經(jīng)過一次風機抽吸后用于焚燒助燃；干化過程中產(chǎn)生的廢水送至滲濾液處理單元，經(jīng)過處理達標后回用。

5 環(huán)境影響控制

5.1 大氣污染物排放控制

生活垃圾焚燒發(fā)電協(xié)同處置市政污泥其煙氣中污染物排放限值參照《生活垃圾焚燒污染控制標準》（GB18485-2014）的規(guī)定的相關(guān)控制指標執(zhí)行。

5.2 固體污染物排放控制

生活垃圾焚燒發(fā)電協(xié)同處置市政污泥的固體污染物根據(jù)《生活垃圾焚燒污染控制標準》（GB18485-2014）第9.1.2條規(guī)定執(zhí)行，焚燒爐渣按一般固體廢物處理，焚燒飛灰應(yīng)按危險廢物處理。

5.3 污水排放控制

生活垃圾焚燒發(fā)電協(xié)同處置市政污泥的污水處理執(zhí)行《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》（GB/T19923-2005）標準中循環(huán)冷卻水系統(tǒng)補充水水質(zhì)標準。

5.4 惡臭排放控制

生活垃圾焚燒發(fā)電協(xié)同處置市政污泥的惡臭執(zhí)行惡臭污染物排放標準》（GB14554-93）廠界標準值中的二級標準（新改擴建）要求。

5.5 噪聲控制

生活垃圾焚燒發(fā)電協(xié)同處置市政污泥廠房噪聲執(zhí)行GB12348-2008《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標準》中三類標準。

6 效益分析

6.1 環(huán)境效益比較（見表1）

表1

6.2 社會效益比較

協(xié)同處理相比單獨布置環(huán)境區(qū)域影響面積減少了近40%,有利于控制社會風險；全部投資節(jié)省和處理成本下降，政府和企業(yè)可拿出更多的財力用于附近居民的補償，建設(shè)鄰利設(shè)施，提高項目與當?shù)厣鐣h(huán)境的互適性。

6.3 經(jīng)濟效益比較（見表2）

表2

7 結(jié)論

綜合上述研究生活垃圾焚燒發(fā)電協(xié)同處置市政污泥可提高污泥無害化、減量化、資源化處置水平，環(huán)境效益、社會效益、經(jīng)濟效益顯著，有利于實現(xiàn)廢渣、廢水、廢氣的集中處理和循環(huán)利用，減少污染物的排放，提高環(huán)境風險控制管理。同時，也符合國家相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策和技術(shù)規(guī)范的引領(lǐng)方向，完全可以實施產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)及工程應(yīng)用。