首页 > 新闻 > 正文

污泥协同焚烧技术发展的探讨与行业思考

时间:2018-12-14 15:22

来源:净水技术

作者:杨新海

作为生活污水处理的衍生品,近年来污泥产量不断攀升。据估算,大约1万t生活污水可产生5~8 t市政污泥,预计到2020年,我国市政污泥产量将达到6 000~9 000万t。如何妥善处理处置这些市政污泥,已成为建设完整城市污水处理厂,提高技术水平和管理水平的重要因素。

污泥处理“十三五”规划目标中提到,“十三五”期间应坚持无害化原则,结合各地经济社会发展水平,因地制宜选用成熟可靠的污泥处理处置技术,鼓励采用能源化、资源化技术手段,尽可能回收利用污泥中的能源和资源。污泥焚烧作为一项比较彻底解决城市污泥的处理技术,具有减容、减重率高,处理速度快,无害化较彻底,余热可用于发电或供热等优点,符合污泥“减量化、无害化、资源化”的要求。以上海为例,在中心城区推动污泥独立干化焚烧项目的同时,在郊区积极实践生活垃圾炉排炉协同焚烧污泥,协同焚烧技术已被列入上海解决污泥难题的日程表,并得到成功有序地推进。

1 生活垃圾炉排炉协同焚烧污泥

上海早在2015年已全力推进郊区生活垃圾焚烧厂建设,在经过现场调研、充分比选、中试实验、工程在线效果验证等扎实工作基础上,松江区、奉贤区、金山区确定采用污泥协同焚烧工艺,基本解决三区近期污泥处理问题。同时,为破解上海中心城区污泥难题、减轻老港污泥填埋压力、释放老港“百年固废保障基地”功能,建设中的老港焚烧厂二期工程也同步考虑了污泥协同焚烧(预留接口)。污泥协同焚烧示意图如图1所示。

7

1.1 污泥协同焚烧存在的问题

(1)国内污泥协同焚烧尚处于起步阶段

污泥干化焚烧为国外发达国家率先采用,如德国、日本早在2010年时污泥焚烧比例已达53%和68%;2005年10月,瑞士明令禁止污泥土地回用,未来将全部采用污泥焚烧。目前,以上海污泥为例,污泥干化协同焚烧技术作为郊区污泥处理的主要方式。其中金山区、松江区污泥项目已投入运行一年多,奉贤区项目正在调试中。

(2)由于焚烧炉垃圾量超负荷以及污泥掺烧比受限等原因,需要进一步优化相关工艺

一方面,随着居民生活水平的提高,城镇生活垃圾的清运量快速增长(年增长率约3%~6%),作为垃圾焚烧厂首先要保证垃圾处理负荷,因此在垃圾产量高峰时段,难以保证污泥的全量处理。

另一方面,当污泥掺烧比过高时,容易出现炉膛结焦和锅炉积灰现象,大大增加了检修时间和频次,难以确保连续8 000 h/年的稳定运行要求。金山区现场反馈,炉膛内壁结焦达30 cm,须三个月打焦一次;余热锅炉积灰,清灰频率增加。松江区焚烧厂也存在余热锅炉积灰加重的情况。

再者,《生活垃圾清洁焚烧指南》中提出污泥掺烧比不宜超过7%。协同焚烧规模受到限制,往往难以覆盖污泥全量处理需求。

1.2 污泥协同焚烧工艺技术优化

(1)锅炉结焦、积灰测试分析

当污泥干化至含水率为30%~40%以下时,污泥粘性低、颗粒度细,进入炉膛后由于风压较大,迅速被冲入二燃室,会产生较多飞灰。同时污泥中碱金属含量高,在高温下易熔化,再在炉膛壁上冷却凝固,引起结焦。通过炉膛焦块组分、熔点测试,发现深度脱水污泥灰熔点较低(1 000 ℃),而垃圾焚烧炉内温度超过1000℃,因此容易发生结焦现象。

(2)开展污泥造粒实验

对干化污泥进行造粒技术改造,不仅方便运输,还能有较好防积灰效果的同时,使吹到炉膛壁上的污泥灰分减少,结焦问题也有所改善。

(3)上游污泥脱水药剂控制

污水厂常用的深度脱水调理剂中Ca、Fe含量较高,不利于结焦控制。从协同焚烧角度考虑,需开发新型脱水调理剂,要求药剂既能增加脱水效果,又能保持较高的灰熔点(超过1 100 ℃)。初步研究认为,Al、Si元素有利于提高灰熔点。

(4)形成系列控制技术

通过以上测试和实验、对污泥干化协同焚烧项目运行优化,充分掌握污泥结焦特性,开展污泥结焦控制研发,形成一系列结焦控制技术(污泥脱水药剂控制技术、污泥抗结焦药剂、掺烧污泥含水量优化、污泥造粒掺烧技术、焚烧炉优化控制技术),以保障垃圾焚烧炉的安全稳定运行。

1.3 其他需开展的技术研发

(1)面向生活垃圾炉排炉的污泥脱水(不含氯药剂)和余热干化技术。

(2)高效低漏渣炉排炉(针对高含砂量污泥掺烧易导致焚烧炉磨损、炉排漏渣等问题)工艺技术和装备。

(3)生活垃圾协同焚烧污泥的烟气污染物控制技术。

(4)污泥冷凝水和焚烧厂渗滤液协同处理工艺。

(5)高浓度恶臭气体组合控制技术。

2 污泥协同焚烧的几点启发

2.1污泥独立干化焚烧与垃圾焚烧厂共建

建议采用污泥独立干化焚烧与垃圾焚烧厂共建模式。采用污泥专用焚烧炉为主、垃圾焚烧炉为辅解决协同焚烧超负荷运行问题,同时,通过共用烟囱、水处理系统、蒸汽发电系统、臭气处理系统、灰渣处理系统等方法,将污泥独立干化焚烧产生的废水、废气和废渣等废弃物与垃圾焚烧产物一并处理、蒸汽统筹发电和余热利用,大大节省工程投资,环保性能也更佳。这样做工艺更成熟、更可靠,真正做到优势互补。

12

编辑:李丹

  • 微信
  • QQ
  • 腾讯微博
  • 新浪微博

相关新闻

网友评论 人参与 | 条评论

版权声明: 凡注明来源为“中国水网/中国固废网/中国大气网“的所有内容,包括但不限于文字、图表、音频视频等,版权均属E20环境平台所有,如有转载,请注明来源和作者。E20环境平台保留责任追究的权利。

010-88480329

news@e20.com.cn

Copyright © 2000-2020 https://www.solidwaste.com.cn All rights reserved.

中国固废网 版权所有