垃圾焚烧厂掺烧污泥问题的研究

王震

摘 要：随着中国经济的高速发展，国家和人民对周边环境要求的逐渐提高，城市生活垃圾、水空气等排放标准的逐渐严格，与之相对应的，是这些固体废弃物的处理难度也不断提高，特别是经过污水处理厂沉淀出来的原生污泥，其处理难度更大。文章根据现有的生活垃圾处理工艺，在不影响垃圾焚烧厂主要运行参数，不额外增加垃圾处理运营成本的前提下，探索处理污泥在垃圾焚烧中的经济处理量。

关键词：污水处理厂原生污泥；污泥含水率；垃圾焚烧厂；掺烧

中图分类号：X705 文献标志码：A 文章编号：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 生活污水厂污泥问题

“重水轻泥”是我国污水处理过程中普遍存在的现象，城镇污水处理行业虽快速发展，污泥处理处置行业却发展缓慢，与污泥产量连续递增的趋势相背，并且污泥的有效处理处置效率较低，直接倾倒和简单填埋的方法是目前大多数污水厂采用的方式，污泥有效处理率远低于30%，大量污泥没有得到规范化的处理，直接造成了“二次污染”。

由于經过近20年的生活垃圾焚烧技术的发展，目前生活垃圾焚烧的技术已经趋于成熟，依托现有的生活垃圾焚烧发电正常运行的项目，根据长期的燃烧纯粹生活垃圾焚烧发电数据，然后按不同比例掺烧脱水后生活污水污泥，收集各个参数的变化，进行数据比较，探索出一条符合现阶段条件下的中国国情的处置污泥的工艺路线及方法。

2 项目情况介绍

垃圾焚烧发电项目规模为2x300吨/天，机械炉排焚烧工艺，余热锅炉参数为22吨/小时左右，压力为4.0MPa，温度为400℃。烟气处理工艺为半干法石灰浆旋喷+干法生石灰喷射+活性炭喷射，除尘为布袋式除尘。

进垃圾焚烧厂污泥为污水处理厂运输过来的新鲜污泥，数量在100吨/天，直接从沉淀池中分离出来的沉淀物。污泥含水率大于90%，同时项目配备污泥机械板框挤压电渗透脱水设备，可以把污泥的含水率处理到40%～50%之间。进厂新鲜污泥的基本理化成分见下表1。

3 生活垃圾焚烧炉进行污泥掺烧的试验情况

（1）在试验过程中，先获取1个月的纯粹烧生活垃圾时的参数，再获取16天污泥掺烧比例为1.5%左右的生活垃圾时的参数，最后再获取污泥掺烧比例为5%左右的生活垃圾时参数。

（2）2018年2月份共28天的平均数据（此时纯粹烧生活垃圾，不掺烧污泥，见表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吨机械挤压电渗透脱水后的污泥，污泥的含水率为40%～50%。16天运行的平均数据见下表3。

2018年03月09日，通过垃圾投料门投入6.5吨左右的机械挤压电渗透脱水后的污泥，污泥的含水率为40%～50%，利用垃圾抓斗把污泥均匀的撒在专门的一块投料区上面，这一块投料区垃圾专门进入1#炉，由于污泥颗粒较小且洒在1#炉投料区垃圾上面就四处散开，预估60%的有效污泥全部进入1#炉，因此本次1#炉的污泥掺烧比为60%*6.5/6/12.5=5%。从下午17：00开始向1#炉料斗投入掺进污泥的生活垃圾，估计2小时后进炉开始焚烧，6小时后焚烧结束，因此真正实际焚烧掺进污泥的有效时间应该是19：00～次日凌晨01：00。根据这个时间段对1#炉前后参数（炉膛温度、蒸发量、烟气排放的指标）的变化情况进行比较。

4 按5%污泥占比进行掺烧试验后焚烧炉和余热锅炉及烟气处理的运行参数

1#炉余热锅炉的蒸汽蒸发量相对平稳，维持在20吨 /小时左右，（时间间隔为20180309 15：00～20180310 09：00）

1#炉烟气出口SOx含量变化较大维持在10到90mg/Nm3之间（时间隔为2018030915：00～20180310 09：00，05：00之后含量趋于平稳）

5 结束语

对比20170625～0710掺烧污泥和2018年2月纯烧生活垃圾运行的平均数据，污泥的量相对于所有进炉的物料量占比1.5%左右，掺烧和纯烧的数据比较结果如下：

（1）掺烧后对焚烧的影响尤其是蒸汽的产量基本没有影响（掺烧时蒸汽量/吨垃圾为1.65，纯烧时蒸汽量/吨垃圾为1.63），参看表2和表3；（2）掺烧后飞灰量明显增加，增加了16%（掺烧时灰量占比3.52%；纯烧时灰量占比3.04%），参看表2和表3。

按照预估5%掺烧污泥试验比例，结果如下：

（1）对余热锅炉的蒸发量及炉温会有一定的影响，但是影响不是十分的明显；（2）对烟气出口烟气中SOx的含量影响比较大，排放能够满足排放标准；（3）污泥掺烧长时间运行对整个焚烧系统的影响，尤其是锅炉受热面积灰的影响，对余热锅炉的出灰设备及烟气处理的出灰设备的适应性，有待于进一步长时间的试验验证。

通过试验数据的对比，原生污泥经过机械板框挤压电渗透脱水工艺后，含水率在50%以下，在原有整个垃圾焚烧炉排及余热锅炉及烟气处理的工艺路线不做大的调整下，掺烧污泥占整个垃圾处理量的5%是可行的。

参考文献：

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.CJJ90-2009.生活垃圾焚烧处理工程技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2009.

[2]中华人民共和国住房和城乡建设部.CJJ128-2009.生活垃圾焚

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[3]中华人民共和国环境保护部.GB18485-2014.生活垃圾焚烧污

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[4]中华人民共和国环境保护部.GB18918.城镇污水处理厂污染物排放标准[S].

[5]李辉，吴晓芙，蒋龙波，等.城市污泥焚烧工艺研究进展[J].环境工程，2014，6.

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[7]马侠.污泥干燥焚烧工艺的实验室研究[D].浙江大学，2006.