垃圾焚燒廠摻燒污泥問題的研究

王震

摘 要：隨著中國經(jīng)濟的高速發(fā)展，國家和人民對周邊環(huán)境要求的逐漸提高，城市生活垃圾、水空氣等排放標準的逐漸嚴格，與之相對應(yīng)的，是這些固體廢棄物的處理難度也不斷提高，特別是經(jīng)過污水處理廠沉淀出來的原生污泥，其處理難度更大。文章根據(jù)現(xiàn)有的生活垃圾處理工藝，在不影響垃圾焚燒廠主要運行參數(shù)，不額外增加垃圾處理運營成本的前提下，探索處理污泥在垃圾焚燒中的經(jīng)濟處理量。

關(guān)鍵詞：污水處理廠原生污泥；污泥含水率；垃圾焚燒廠；摻燒

中圖分類號：X705 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）20-0057-02

Abstract： With the rapid development of China's economy， the country and people are gradually increasing their requirements for the environment， and the discharge standards of municipal solid waste （MSW）， water and air are gradually becoming more stringent. Correspondingly， the difficulty of handling these solid wastes is also increasing， especially after the sewage treatment plant sedimentation out of the original sludge， its treatment is more difficult. According to the existing domestic waste treatment process， the economic treatment capacity of sludge treatment in municipal solid waste （MSW） incineration is explored without affecting the main operating parameters of MSW incinerator or increasing the operating cost of MSW treatment.

Keywords： primary sludge from sewage treatment plant； sludge moisture content； waste incinerator； mixed burning

1 生活污水廠污泥問題

“重水輕泥”是我國污水處理過程中普遍存在的現(xiàn)象，城鎮(zhèn)污水處理行業(yè)雖快速發(fā)展，污泥處理處置行業(yè)卻發(fā)展緩慢，與污泥產(chǎn)量連續(xù)遞增的趨勢相背，并且污泥的有效處理處置效率較低，直接傾倒和簡單填埋的方法是目前大多數(shù)污水廠采用的方式，污泥有效處理率遠低于30%，大量污泥沒有得到規(guī)范化的處理，直接造成了“二次污染”。

由于經(jīng)過近20年的生活垃圾焚燒技術(shù)的發(fā)展，目前生活垃圾焚燒的技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，依托現(xiàn)有的生活垃圾焚燒發(fā)電正常運行的項目，根據(jù)長期的燃燒純粹生活垃圾焚燒發(fā)電數(shù)據(jù)，然后按不同比例摻燒脫水后生活污水污泥，收集各個參數(shù)的變化，進行數(shù)據(jù)比較，探索出一條符合現(xiàn)階段條件下的中國國情的處置污泥的工藝路線及方法。

2 項目情況介紹

垃圾焚燒發(fā)電項目規(guī)模為2x300噸/天，機械爐排焚燒工藝，余熱鍋爐參數(shù)為22噸/小時左右，壓力為4.0MPa，溫度為400℃。煙氣處理工藝為半干法石灰漿旋噴+干法生石灰噴射+活性炭噴射，除塵為布袋式除塵。

進垃圾焚燒廠污泥為污水處理廠運輸過來的新鮮污泥，數(shù)量在100噸/天，直接從沉淀池中分離出來的沉淀物。污泥含水率大于90%，同時項目配備污泥機械板框擠壓電滲透脫水設(shè)備，可以把污泥的含水率處理到40%～50%之間。進廠新鮮污泥的基本理化成分見下表1。

3 生活垃圾焚燒爐進行污泥摻燒的試驗情況

（1）在試驗過程中，先獲取1個月的純粹燒生活垃圾時的參數(shù)，再獲取16天污泥摻燒比例為1.5%左右的生活垃圾時的參數(shù)，最后再獲取污泥摻燒比例為5%左右的生活垃圾時參數(shù)。

（2）2018年2月份共28天的平均數(shù)據(jù)（此時純粹燒生活垃圾，不摻燒污泥，見表2）

（3）2017年06月25日到2017年07月10日共16天，每天向垃圾坑投入6～8噸機械擠壓電滲透脫水后的污泥，污泥的含水率為40%～50%。16天運行的平均數(shù)據(jù)見下表3。

2018年03月09日，通過垃圾投料門投入6.5噸左右的機械擠壓電滲透脫水后的污泥，污泥的含水率為40%～50%，利用垃圾抓斗把污泥均勻的撒在專門的一塊投料區(qū)上面，這一塊投料區(qū)垃圾專門進入1#爐，由于污泥顆粒較小且灑在1#爐投料區(qū)垃圾上面就四處散開，預(yù)估60%的有效污泥全部進入1#爐，因此本次1#爐的污泥摻燒比為60%*6.5/6/12.5=5%。從下午17：00開始向1#爐料斗投入摻進污泥的生活垃圾，估計2小時后進爐開始焚燒，6小時后焚燒結(jié)束，因此真正實際焚燒摻進污泥的有效時間應(yīng)該是19：00～次日凌晨01：00。根據(jù)這個時間段對1#爐前后參數(shù)（爐膛溫度、蒸發(fā)量、煙氣排放的指標）的變化情況進行比較。

4 按5%污泥占比進行摻燒試驗后焚燒爐和余熱鍋爐及煙氣處理的運行參數(shù)

1#爐余熱鍋爐的蒸汽蒸發(fā)量相對平穩(wěn)，維持在20噸 /小時左右，（時間間隔為20180309 15：00～20180310 09：00）

1#爐煙氣出口SOx含量變化較大維持在10到90mg/Nm3之間（時間隔為2018030915：00～20180310 09：00，05：00之后含量趨于平穩(wěn)）

5 結(jié)束語

對比20170625～0710摻燒污泥和2018年2月純燒生活垃圾運行的平均數(shù)據(jù)，污泥的量相對于所有進爐的物料量占比1.5%左右，摻燒和純燒的數(shù)據(jù)比較結(jié)果如下：

（1）摻燒后對焚燒的影響尤其是蒸汽的產(chǎn)量基本沒有影響（摻燒時蒸汽量/噸垃圾為1.65，純燒時蒸汽量/噸垃圾為1.63），參看表2和表3；（2）摻燒后飛灰量明顯增加，增加了16%（摻燒時灰量占比3.52%；純燒時灰量占比3.04%），參看表2和表3。

按照預(yù)估5%摻燒污泥試驗比例，結(jié)果如下：

（1）對余熱鍋爐的蒸發(fā)量及爐溫會有一定的影響，但是影響不是十分的明顯；（2）對煙氣出口煙氣中SOx的含量影響比較大，排放能夠滿足排放標準；（3）污泥摻燒長時間運行對整個焚燒系統(tǒng)的影響，尤其是鍋爐受熱面積灰的影響，對余熱鍋爐的出灰設(shè)備及煙氣處理的出灰設(shè)備的適應(yīng)性，有待于進一步長時間的試驗驗證。

通過試驗數(shù)據(jù)的對比，原生污泥經(jīng)過機械板框擠壓電滲透脫水工藝后，含水率在50%以下，在原有整個垃圾焚燒爐排及余熱鍋爐及煙氣處理的工藝路線不做大的調(diào)整下，摻燒污泥占整個垃圾處理量的5%是可行的。

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