污泥问题又被点名，上海环境、瀚蓝环境、北控环境集团等共议破解之法

近日，新一轮环保督察再次引发人们对污泥问题的关注。在生态环境部通报的第二轮第六批中央生态环境保护督察组发现的典型案例中，污泥问题再次被点名。经历十多年的发展，虽然我国的污泥处理处置技术装备基本成熟，形成“金木水火土”五大工艺路线，然而污泥处置存在的问题却越来越严峻。

到底能不能找到“点泥成金”的方法？

近日，新一轮环保督察再次引发人们对污泥问题的关注。在生态环境部通报的第二轮第六批中央生态环境保护督察组发现的典型案例中，污泥问题再次被点名。经历十多年的发展，虽然我国的污泥处理处置技术装备基本成熟，形成“金木水火土”五大工艺路线，然而污泥处置存在的问题却越来越严峻。

到底能不能找到“点泥成金”的方法？

“十四五”时期，我国生态文明建设进入了以降碳为重点战略方向、推动减污降碳协同增效、促进经济社会发展全面绿色转型、实现生态环境质量改善由量变到质变的关键时期。因此，以低碳、绿色、可持续发展为核心方向的污泥处理处置高质量时代已经来临。

《“十四五”城镇污水处理及资源化利用发展规划》中明确，到2025年城市污泥无害化处置率应达到90%以上，到2035年全面实现污泥无害化处置，污水污泥资源化利用水平显著提升。

国家发展改革委、生态环境部、住房城乡建设部、国家卫生健康委日前发布《关于加快推进城镇环境基础设施建设的指导意见》中明确，发挥环境基础设施协同处置功能，打破跨领域协同处置机制障碍，重点推动市政污泥处置与垃圾焚烧、渗滤液与污水处理、焚烧炉渣与固体废物综合利用、焚烧飞灰与危险废物处置、危险废物与医疗废物处置等有效衔接，提升协同处置效果。推动生活垃圾焚烧设施掺烧市政污泥、沼渣、浓缩液等废弃物，实现焚烧处理能力共用共享。

为此，“双百跨越”垃圾焚烧标杆行动于2022年7月8日在线上召开“污泥掺烧技术交流专场”。

污泥焚烧处置是当前两大污泥处理处置全链条示范模式之一，也是“双碳”战略之下，实现污泥资源化、能源化重要技术路线之一。但是污泥独立干化焚烧技术由于投资成本高，运行费用高等缺点，成为中小型城市或乡镇的污泥无害化、资源化处置的屏障。生活垃圾焚烧炉的普及有效解决了污泥焚烧处置的费用高等问题，并形成了良好的物质流循环体系。

生活垃圾焚烧炉在焚烧垃圾及污泥时，产生的蒸汽可作为污泥干化系统的热源使用；产生的电能可用于垃圾焚烧及污泥干化的电能。污泥干化过程中产生的废水可并入生活垃圾焚烧厂的渗滤液处理系统一起处理。污泥焚烧过程中产生的废气借用生活垃圾焚烧厂烟气净化系统一并处理，达标后排入大气。污泥干化过程中产生的臭气及不凝气，可作为生活垃圾焚烧炉一次风使用。

上海环境奉贤区再生能源综合利用中心项目总工程师乐俊超表示，生活垃圾焚烧炉协同处置污泥技术是依托于现有生活垃圾焚烧设施，对污泥进行高温干燥并致使其所含有机质高温氧化分解，最终减量转化为无毒害灰烬的处置工艺。然而，目前无论是脱水污泥直接进行焚烧处理还是半干化后再进行焚烧处理，均面临着效能低下且扰动现有焚烧设施的难题，这主要归因于两个方面。首先，污泥细胞质与特殊胶体结构，使得仅以机械脱水来达到理想的脱水率极为困难，高含水、低热值的污泥在进行协同处置时需投加大量辅助燃料助燃，造成能源浪费且运行成本攀升；第二点，脱水后粉状污泥直接投入焚烧炉，干燥粉尘随烟气扩散，致使焚烧炉及余热炉粘污严重，每隔几个月亟需停炉清焦、清灰，严重扰动现有垃圾焚烧设施的正常运转，直接导致焚烧发电厂经济效益滑坡。

基于上述两点问题，上海环境开展了针对性研究，并取得了系统性解决方案。首先，研发高效圆盘污泥干化机，充分发挥垃圾焚烧厂能源优势，利用发电余热蒸汽对高含水污泥进行初步干化处理，使其达到入炉标准，节省辅助燃料，避免能源浪费；第二点，对初步干化后达标污泥进行机械造粒，提高其物理强度，有效降低垃圾坑倾倒污泥干粉带来的粉尘污染，避免由于污泥粉尘中含有酸碱类腐蚀性物质所导致的炉壁结焦，设备腐蚀及垃圾吊故障等问题。此外，上海环境采用机械造粒提高了污泥物理强度，并为造粒污泥设定了专用的投料口，使造粒污泥与垃圾在焚烧炉内一并充分燃烧，避免了颗粒污泥的破损率。由于污泥在燃烧过程中，会因颗粒与颗粒、颗粒与垃圾之间相互挤压受力破碎，形成飞灰，随一次风扩散至炉膛及受热面上，造成粘污，使得污泥掺烧量受限。上海环境通过试验，获取了投料量、掺比量及炉膛内停留时间等一系列响应参数，通过整个系统的参数控制，系统性的解决了污泥协同处置工艺中的炉膛与烟道换热面污染问题，极大幅度提升了污泥掺烧比例以及运行稳定性。

瀚蓝绿电固废处理（佛山）有限公司总经理助理曾晓东表示，瀚蓝环境按照集约化、低碳可循环理念，以垃圾焚烧发电厂为核心，以服务于无废城市建设为目标，采用五联单闭环管理模式，综合考虑各子项目的边界条件及各协同模式下的相关参数，以实现项目的高效协同和效益最大化，应用广泛的有“生活垃圾+市政污泥”、“生活垃圾+餐厨垃圾”、“生活垃圾+厨余垃圾”、“生活垃圾（蒸汽）+医疗废物”等。

通过工艺协同、设施协同和管理协同，瀚蓝环境以垃圾焚烧发电厂为核心，为污泥干化系统提供蒸汽和电力，干污泥入炉焚烧、干化废水送渗滤液处理系统、干化尾气送焚烧炉，降低生活垃圾及污泥处理总社会成本。在生活垃圾焚烧、污泥协同处理项目中，一般污泥掺烧比例有上限要求，主要污泥掺烧可能带来的发电损失及运行维护成本增加。在项目运营期间，需充分考虑污泥掺烧对焚烧发电项目以及设备本身带来的影响，包括烟气中酸性气体产生量增加、飞灰处理难度的增加、锅炉燃烧工况突变等，瀚蓝环境围绕污泥掺烧中存在的问题开展了大量的研究，并积累了丰富的数据和经验。

北控环境集团高安屯垃圾焚烧有限公司副总纪理高丙寅表示，北控的技术路线有别于焚烧炉外干化掺烧技术，北控环境通过多年的技术探索，提出两套工艺技术系统：集“炉排片形式优化、污泥喷嘴针对性设计、污泥喷射点位选取、污泥喷入控制系统”四位一体的污泥直接掺烧系统和高温烟气直接干化技术。污泥直接掺烧系统适合含水率80%污泥的处置且无需增加单独干化设备及其他附属设备。污泥以雾化状态直接喷入焚烧炉炉膛高温区域，干化和焚烧过程在焚烧炉炉膛内部同步迅速完成，且对炉膛的正常焚烧工况基本无影响。

烟气直接干化技术利用炉膛内的高温烟气做为干燥介质﹙烟气温度800℃）,烟气被引入沸腾旋转式干燥机对脱水污泥（含水率80%）进行直接接触式干燥处理，该阶段烟气停留时间极短（约2秒）便由800℃迅速降温至150℃，干化后的烟气通过旋风除尘器分离后烟气通过后置引风机输送到烟气再循环系统进入焚烧炉高温焚烧后再经烟气处理排放。同时干燥后的污泥经过输送管，在重力和高温烟气的驱动下进入炉膛内焚烧。经过干化后的污泥含水率约为30%，热值在1600kcal/kg左右，达到普通入炉垃圾热值水平，可以稳定燃烧。该技术具有设备占地面积小，与其他干化设备相比，附属设备少、热效率高、运行成本低且无废水产生等特点，适用于不同含水率污泥的生活垃圾焚烧厂协同处置，对污泥洁净程度要求低。

通过三位行业内污泥掺烧典型案例的系统性介绍，与会专家和从业人员围绕生活垃圾焚烧设施掺烧市政污泥技术热点、难点、痛点问题进行了热烈的交流和研讨，对垃圾焚烧炉掺烧市政污泥技术持续升级、加强行业适应性，推动垃圾焚烧发电设施协同多元固废协同高效衔接，发挥环境基础设施协同处置功能，助力减污降碳协同增效，促进生态环境质量持续改善，实现碳达峰、碳中和目标。

作者：

王炳胜  北京控股环境集团生产经营部总经理

高丙寅  北京高安屯垃圾焚烧有限公司副总纪理

乐俊超  上海环境奉贤区再生能源综合利用中心项目总工程师

曾晓东  瀚蓝环境南海固废处理环保产业园总经理助理

曹斌  E20环境平台高级合伙人  系统解决方案中心主任

编辑：李丹