垃圾混烧污泥，四条路线和八大影响

在填埋、农用等去路不通的现况下，“焚烧”作为一条减量化和无害化最彻底的技术路线成了主流，其中的“垃圾混烧”因为总成本上有显效优势，越来越成为一些地方的首选路线，但是，在这些优势的背后，要面临诸多负面的影响，那优势是否是真优势还有待探讨。

如果“十五五”还有什么环保攻坚战要打，污泥该是首当其冲的第一位。其中最难解之题眼，在于去路和成本。

在填埋、农用等去路不通的现况下，“焚烧”作为一条减量化和无害化最彻底的技术路线成了主流便不难理解，其中的“垃圾混烧”因为总成本上有显效优势，越来越成为一些地方的首选路线：一方面，可以充分利用已建成的公共设施空余产能，避免大规模的重复投资；另一面可以就地内化电厂产生的蒸汽、电力，大幅降低运营成本。

但是，在这些优势的背后，要面临诸多负面的影响，那优势是否是真优势还有待探讨，如焚烧炉、烟气以及飞灰等，也反映在吨发效率、运营复杂度等的变化中，最大风险在于烟气的环保安全，目前尚无科学系统的标准能清晰理顺其中的不确定性，是这一路线受到部分学者质疑的主要原因。

在现实探索和学术质疑的声声交错中，创新悄然发生发展。

今年6月，我们在上海环境天马园区组织了一场沙龙活动，专门就这一话题做了研讨，以期就“烧不烧，怎么烧”达成某种共识。虽离目标结论尚有大量工作要做，但已形成的基本认识——总结为本文所述“四条路线和八大影响”，可以作为相关研究工作基础的四梁八柱。

01垃圾混烧污泥的八大影响

1. 对管理机制的影响

协调复杂性增加：垃圾处理和污泥处理分属不同的管理体系或部门，垃圾混烧污泥需要在收集、运输、存储以及与垃圾的混合比例等方面进行协调、整合。

监管难度加大：由于垃圾和污泥的成分差异较大，混合焚烧后在燃烧过程、污染物排放等方面会产生新的情况。监管部门需要重新制定或调整监管标准和监测方法，以确保混烧过程符合环保、安全等要求。

2. 对规划建设的影响

区域规划调整：垃圾焚烧厂混入污泥后即成为该区域的综合处置中心，扮演更多的社会责任和角色，对区域整体的规划、建设和运营产生复杂影响，需要更系统的统筹。

设施改造调整：垃圾和污泥的混合处理可能需要基于干化、存储等设施重新规划场地布局，并对现有的垃圾池、焚烧炉等设施进行改造。

3、对运行操作的影响

混合比例控制：需要较精确控制垃圾和污泥的最佳混合比例，以确保燃烧效果和污染物控制，对操作人员或控制系统提出了更高的要求。

应急处理复杂：在运行过程中，垃圾和污泥混合燃烧可能会出现一些突发情况，如燃烧不稳定、污染物突然超标等，应急处理措施需要重新制定和优化。

4. 对生产效益的影响

吨发电量下降：污泥的热值相对较低，与垃圾混合焚烧时，会拉低整体的热值，从而导致吨发电量下降。

烟气处理成本上升：为了确保烟气达标排放，需要采用更加先进和复杂的烟气处理设备，这将显著增加处理成本。

资源回收难度加大：如果原本计划对飞灰进行资源回收利用，如提取其中的重金属等，由于飞灰特性的变化，可能会使回收难度加大，降低回收效益。

5. 对燃烧工艺的影响

 燃烧稳定性：污泥的含水率可能会导致焚烧炉内的温度波动，影响燃烧的稳定性。且由于污泥和垃圾的燃烧特性不同，如着火点、燃烧速度等，两者混合后可能会出现燃烧不均匀的情况，进一步影响燃烧稳定性。

燃烧效率降低：除了含水率的影响外，污泥的成分中可能含有一些不易燃烧的物质，这些物质在焚烧炉内会占据一定的空间和时间，阻碍垃圾的充分燃烧，从而降低了整体的燃烧效率。

6. 对焚烧炉及附属设备的影响

炉内结渣：污泥中的矿物质成分在高温下可能会形成炉渣、炉灰，附着在炉壁、烟道换热面上，影响传热效率和正常生产，增加清理难度和维护成本。

腐蚀问题：污泥中可能含有一些腐蚀性物质，如氯离子和酸性物质等，在焚烧过程中会对焚烧炉的金属部件造成腐蚀，降低设备的可靠性，增加设备更换和维修的频率。

磨损加剧：由于污泥中可能含有一些固体颗粒和杂质，对焚烧炉内的部件如管道、风机等造成磨损。特别是在高速流动的区域，磨损现象更为明显，需要更频繁地对部件进行检查和更换。

7.对烟气的影响

成分更复杂：污泥中的有机物在燃烧过程中可能会产生一些特殊的有机污染物，这些污染物与垃圾燃烧产生的污染物相互混合，使得烟气中的成分种类增多，成分更复杂，增加了烟气处理的难度。

污染物排放增加：由于烟气成分的复杂性，可能导致污染物的排放浓度增加，如二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等，对环境和环保造成更大的压力。

二噁英生成风险增大：污泥中的氯元素和有机物是二噁英生成的重要前体物，，在焚烧过程中，不完全燃烧、温度波动等因素都会促进二噁英的生成，使得这种风险进一步提高。

8.对飞灰的影响

产量增加：垃圾混烧污泥会使焚烧产生的飞灰量增加，因为污泥中含有更多的矿物质、金属氧化物等无机物质。飞灰的处理和处置成本也会相应上升。

特性变化：混合焚烧后的飞灰特性可能发生变化，如重金属含量升高、浸出毒性增强等，这将对飞灰的安全处置和监测带来更大的挑战。

02垃圾混烧污泥的四条路线

1、高干路线（入炉含水率＜20%）

污泥经过极致的干化处理，含水率很低，与垃圾的混合比例能够达到较高水平。这种路线可以保持甚至提高焚烧炉的燃烧效率，最大程度减少对系统的影响。

 优势：

燃烧稳定性好：高干度的污泥与垃圾混合后，能够更好地适应焚烧炉的燃烧条件，减少温度扰动，提高燃烧稳定性。

对焚烧炉的影响：污泥高度干化将对焚烧炉的影响降到最低，包括结焦、腐蚀、磨损状况都得到缓解

飞灰产量较少：低含水率的污泥混合焚烧后，飞灰产量相对较少，降低了飞灰的处理和处置成本。

挑战：

污泥预处理成本高：深度脱水、干化等需要消耗更多的能源，需要增加较多成本。

对干化技术要求高：为了确保污泥的含水率达到要求，需要采用高效的干化、造粒等技术，对技术研发和设备性能提出了更高的要求。

粉尘和结块风险：较低的含水率使污泥容易产生粉尘，污染炉膛，同时在储存和运输过程中，可能会出现结块现象，需要特殊的处理措施来防止这些问题。

2、半干路线（入炉含水率 30% - 40%）

污泥经过相对较深程度的热干化，含水率适中，与垃圾的混合比例适中够用。这种路线在保证燃烧效果的同时，也能保持合理的成本，是目前采用最多的路线。

优势：

成本相对较低：与高干路线相比，中等含水率路线的污泥预处理成本较低，同时也能保证燃烧效果和烟气处理效果在可控范围。

适应性较强：中等含水率的污泥在一定程度上可以适应不同类型的焚烧炉和垃圾特性，具有较强的适应性。

飞灰特性相对稳定：与低干路线相比，中等含水率路线产生的飞灰特性相对稳定，便于处理和处置。

挑战：

燃烧稳定性有待提高：中等含水率对燃烧稳定性产生一定的影响，需要通过不断优化焚烧炉运行参数等方式来调整燃烧稳定性，否则将影响生产效益。

烟气处理难度适中：虽然烟气成分相对复杂，但通过合理的烟气处理技术和设备，仍可以实现达标排放。然而，处理成本明显会高于高干路线。

掺烧比例受限：出于多方面的复杂影响，掺烧比例很难超过一定数值。

3、低干路线（入炉含水率50-60%）

污泥未经充分干化处理，含水率还较高，与垃圾的混合比例只能在很低的水平。这种路线可以大幅减少污泥的预处理成本，甚至一些地区收集到的污泥无需预处理即已符合指标。这一路线的特性和优缺点处于中间不上不下状态，优势不明显，劣势也无可避免。

4、直喷路线（入炉含水率约80%）

经过脱水预处理的湿污泥直接喷入炉膛进行焚烧，一般认为更适于较大规模的垃圾热值超负荷场景中，在解决污泥问题的同时要兼顾炉温等参数考量。

优势：

无预处理：没有干化机等设备系统，布置简单，几乎不增加额外的操作复杂度，投资和成本经济性在同等场景中具有较大优势。

掺烧比例高：在合适的场景，结合进料方式、设备改造等，可以达到比较高的处理量；同时可根据热值配比、补贴等因素灵活设置为最有效益比。

易于混合：高含水率使其具有较好的流动性，采用泵送，在与垃圾混合时相对容易实现较为均匀的混合状态。

挑战：

燃烧稳定性：高含水率的污泥会导致焚烧炉内的温度波动较大，燃烧稳定性差，容易出现熄火等问题，需要有避免或优化措施。

炉膛改动较大：喷入点、炉排等均需改造，施工精密性和难度较高。

适用场景受限：目前的应用业绩所展现的场景适用性比较受限，是否能广泛应用有待进一步验证探索。

垃圾混烧污泥作为一种具有中国特色的污泥处理处置路线，具有一定的优势和可行性，但也面临着诸多挑战和问题有待破解。在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的掺烧路线，并采取有效的措施，以减少对设备、环保和副产物等的不良影响。同时，政府、企业和科研机构应加强合作，共同推动垃圾混烧污泥技术的研究、应用和创新发展，摸清其中的理论机理，综合考量其中的各项因素，不断探索和优化处理方案，以实现经济效益、环境效益和社会效益的系统最优化。

在10月份即将启动的“污泥嘉年华”活动期间，我们将组织第二场垃圾混烧污泥技术沙龙，并就编写“污泥协同焚烧相关标准”进行研讨，欢迎感兴趣的朋友参与活动。

编辑：李丹