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對多種市政污泥焚燒工藝進(jìn)行比較，認為市政污泥與生活垃圾協(xié)同焚燒處理是一種安全、穩定、環(huán)保的污泥處理方案，適應我國現階段的環(huán)保形勢。通過(guò)分析污泥干基熱值與干化程度之間的關(guān)系，闡述了其對干化工藝和干污泥輸送方式的影響。結合國內協(xié)同焚燒的工程實(shí)例，總結了不同干化系統的特點(diǎn)和適用性。

引用本文：祁司亮，洪光. 市政污泥與生活垃圾協(xié)同焚燒處理探討［J］. 給水排水，2023，49（2）：50-55.

01污泥焚燒工藝對比

近年來(lái)污水處理設施在全國范圍內大規模建設。據住房城鄉建設部的統計，截至2020年，全國城市污水處理廠(chǎng)（含縣城）共有3 878座，年處理污水量665.89億t，污水處理率95%以上。污水處理會(huì )產(chǎn)生污泥，富含難降解的有機物、重金屬、致病菌等，如不妥善處理，會(huì )對環(huán)境產(chǎn)生二次污染。據統計，2020年全國干污泥年產(chǎn)量達1333.2萬(wàn)t，折合含水率80%的污泥6 600萬(wàn)t。

2021年6月，國家發(fā)展改革委、住房城鄉建設部印發(fā)《“十四五“城鎮污水處理及資源化利用發(fā)展規劃》提出：到2025年，城市和縣城污泥無(wú)害化、資源化利用水平進(jìn)一步提升，城市污泥無(wú)害化處置率達到 90%以上；長(cháng)江經(jīng)濟帶、黃河流域、京津冀地區建制鎮污水收集處理能力、污泥無(wú)害化處置水平明顯提升。到2035年，全面實(shí)現污泥無(wú)害化處置。

我國自“十一五”就開(kāi)始從政策層面規范和指導污泥處理處置技術(shù)的選擇和應用?！冻擎偽鬯畯S(chǎng)污泥處理處置及污染防治技術(shù)政策》（試行）指出，經(jīng)濟較為發(fā)達的大中城市，可采用污泥焚燒工藝。鼓勵采用干化焚燒聯(lián)用的方式，提高污泥的熱能利用效率；鼓勵污泥焚燒廠(chǎng)與垃圾焚燒廠(chǎng)合建；在有條件的地區，鼓勵污泥作為低質(zhì)燃料在火力發(fā)電廠(chǎng)焚燒爐、水泥窯或磚窯中混合焚燒。我國幅員遼闊，各地經(jīng)濟發(fā)展水平、污泥泥質(zhì)情況和相關(guān)設施差距較大，應因地制宜地確定工藝路線(xiàn)。

上文提到4種污泥焚燒工藝：①燃煤電廠(chǎng)協(xié)同處理污泥工藝（簡(jiǎn)稱(chēng)燃煤電廠(chǎng)）；②水泥窯協(xié)同處理污泥工藝（簡(jiǎn)稱(chēng)水泥窯）；③污泥獨立焚燒工藝（流化床焚燒，非協(xié)同工藝，簡(jiǎn)稱(chēng)流化床）；④垃圾焚燒廠(chǎng)協(xié)同處理污泥工藝（主流為爐排爐，簡(jiǎn)稱(chēng)垃圾焚燒廠(chǎng)）?？偨Y見(jiàn)表1。

表1 多種污泥焚燒工藝的對比

綜上，通過(guò)4種工藝的比較可得下列結論：

（1）流化床焚燒爐適宜處理市政污泥，上海、深圳、成都建設了一批示范性的污泥獨立焚燒設施。多數地區的市政污泥干基熱值仍偏低，尚無(wú)法自持燃燒，且污泥獨立焚燒工藝復雜、運營(yíng)成本高，更適宜污泥產(chǎn)量集中、財政實(shí)力強的地區。

（2）燃煤電廠(chǎng)、水泥廠(chǎng)的爐窯處理容量大、爐溫高，分解有害物質(zhì)很徹底。但有四方面的劣勢：①各地產(chǎn)業(yè)差異大，部分地區有污泥處理需求，但無(wú)臨近的燃煤電廠(chǎng)或水泥廠(chǎng)，不滿(mǎn)足屬地處理的原則。②國家的政策導向使各地的產(chǎn)業(yè)結構在持續變化，作為節能減排重點(diǎn)企業(yè)的燃煤電廠(chǎng)和水泥廠(chǎng)能否持續作為污泥處理的輔助設施，需統籌考慮。③燃煤電廠(chǎng)和水泥廠(chǎng)分屬電力和水泥行業(yè)，涉及物料與市政污泥差異極大，采用協(xié)同處理需要考慮對其整體工藝的穩定性的影響。④市政污泥處理、燃煤電廠(chǎng)、水泥廠(chǎng)行業(yè)不同，協(xié)同處理需要在建設、運營(yíng)、環(huán)保等方面進(jìn)一步協(xié)調。

（3）生活垃圾與市政污泥均屬城市固廢，協(xié)同處理的優(yōu)勢如下：①全國各地焚燒廠(chǎng)較為常見(jiàn)，污泥協(xié)同處理的區位條件相對便利，垃圾、污泥處理設施集中規劃也有先例。②市政污泥相較生活垃圾的水分大、灰分高，但兩者的成份依然是最接近的，在摻燒比例合理的情況下，對生產(chǎn)影響是可控的。③垃圾焚燒與污泥處理在建設、運營(yíng)、環(huán)保等標準制度上相對統一。④污泥干化工藝需要蒸汽、壓縮空氣、冷卻水等，可由垃圾焚燒廠(chǎng)提供；同時(shí)，污泥干化產(chǎn)生臭氣、污水可由焚燒廠(chǎng)設施消納，互補性很強。

02市政污泥與生活垃圾協(xié)同焚燒處理的工藝路線(xiàn)

“污泥熱干化+生活垃圾摻燒”是市政污泥與生活垃圾協(xié)同焚燒的基本工藝路線(xiàn)（見(jiàn)圖1）。市政污泥進(jìn)行熱干化處理，隨著(zhù)水分蒸發(fā)，污泥減量的同時(shí)提高熱值。蒸汽源于垃圾焚燒廠(chǎng)汽輪機的抽汽，用于干化污泥后產(chǎn)生冷凝水，仍可循環(huán)利用。臭氣輸送至垃圾倉，由一次風(fēng)機抽送至焚燒爐燃燒。干化污泥和生活垃圾按照一定比例焚燒協(xié)同處理，終產(chǎn)物為爐渣。

圖1 市政污泥與生活垃圾協(xié)同焚燒處理的工藝流程

此類(lèi)工程業(yè)績(jì)在國內已有很多。陳海軍、呂家揚等人通過(guò)實(shí)例研究，發(fā)現半干市政污泥摻燒比例低于15%的情況下，煙氣中HCl、SO2、重金屬、二噁英等各項指標均達標。劉濤研究了不同摻燒比例下的成本收益，認為10%以?xún)鹊膿綗壤龑θ珡S(chǎng)的經(jīng)濟性的影響低于5%。

垃圾焚燒須用熱干化對入廠(chǎng)濕污泥進(jìn)行熱干化，依據市政污泥的干化程度可分為三類(lèi)：①全干污泥（含水率15%以下）。②半干污泥（含水率30%~40%）。③半干污泥（含水率55%~65%）。污泥不同干化程度的技術(shù)比較可見(jiàn)表2。

表2 污泥的三種干化程度的比較

注：干化機中，槳葉、圓盤(pán)、薄層為間接干化原理，帶式干化機為直接干化原理。

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