市政干化污泥掺烧对生活垃圾焚烧的影响及应对措施
杨亮亮，尹 力，黄 洁
【摘 要】【摘要】 介绍了城市生活垃圾与污泥处理处置的现状，阐述了市政干化污泥与城市生活垃圾掺烧在减量化、无害化和余热利用等方面的优势，分析了掺烧对垃圾电厂的焚烧系统与烟气净化系统所带来的诸多影响，并提出应对措施，借此达到对改造及新上的掺烧项目提供设计依据及运行指导的作用。 【期刊名称】环境卫生工程 【年(卷),期】2024(026)004 【总页数】3
【关键词】【关键词】 干化污泥；生活垃圾；掺烧；措施
1 城市生活垃圾与污泥处理处置现状
住建部统计年鉴数据显示，从2011年到2016年，城市生活垃圾无害化年处理量从1.308 964×108t/a上涨到1.967 378×108t/a，增加了6.584 14×107t，无害化处理率从79.84%上涨到96.62%，提高了16.78个百分点。其中无害化处理方式中的焚烧方式发展迅速：截至2017年10月，已投产和在建的垃圾焚烧发电厂数量达到594座，处理规模达到6.033 2×105t/d［1］。同时，城市污水量也在急剧增加，根据环境统计年报的数据：2013年我国城镇生活污水排放量为4.851×1010t，同比增长4.84%；2014年我国城镇生活污水排放量为5.103×1010t，同比增长5.19%；2015年上涨到5.352×1010t，同比增长4.88%。污泥作为污水处理产生的二次污染物，产生量通常占污水处理量的0.3%～0.5%。据预测到2024年污泥产生量将突破6.0×107t/a［2］。目前国内污泥处理处置的主要方式有卫生填埋、焚烧、农用、发酵等技术。其
中卫生填埋耗地面积大、农用及发酵能消耗的污泥量又少；只有焚烧的优势最显著。我国现阶段污泥的产生量虽然巨大，但在区域分布上却又极不均衡；除市政配套要求的项目体量较大外，其余多数情况下的污泥处理体量较小，若采用单独焚烧炉来处理，其成本过高，经济性差。因此，有研发人员提出市政干化污泥与城市生活垃圾协同掺烧的新思路。
2 污泥与城市生活垃圾掺烧的优势
1） 减量化：可有效实现两者体积、质量的减少，也是掺烧技术兴起的重要原因。有实验表明，处理后的污泥体积可减少至原有体积的10%或以下，而垃圾焚烧后的炉渣也只占原质量的30%或更少。
2） 无害化：可以利用焚烧产生的高温，彻底分解污泥和生活垃圾中的有害物质，实现两者的无害化处理。
3） 余热利用：污泥干化后的热值只要达到4 180 kJ/kg，即满足普通生活垃圾焚烧的最低热值要求，再经余热发电，其热值能得到充分回收。
4） 焚烧产物灰、渣的安全处置：炉渣不属于危废，可用作市政建筑材料；飞灰属于危废，经稳定化处理进入生活垃圾填埋场填埋，但其量只占处理量的3%～5%。
5） 耗能少：污泥干化所需热源由焚烧厂自产的蒸汽提供，不需要额外热源，属内部系统消耗。
6） 运营、维护成本低：采用掺烧技术，全厂设备投入只增加污泥脱水、干化及输送系统设备，与垃圾炉共用焚烧设备及烟气净化等公用设施，大大降低投资成本。且污泥与垃圾设施同期建设运行，进一步节约管理、人员、药剂等运维成本。
7） 根据现有统计，一定地域范围内原生污泥产生量是生活垃圾产生量的20%左右，经干化后的污泥量可控制在生活垃圾处理量的10%以内，因此垃圾焚烧电厂完全有能力消纳本区域内的污泥。
3 污泥与城市生活垃圾掺烧的影响及应对措施
3.1 污泥与城市生活垃圾掺烧对焚烧系统的影响 3.1.1 入炉污泥含水率与热值的关系
污泥的含水率对热值有较大的影响，见表1（山东青岛某2个地区的污泥）。当污泥的含水率降至40%时，热值在4 180 kJ/kg以上；当含水率降至30%时，某些高热值污泥的热值可升到6 688 kJ/kg左右，已达到早期垃圾焚烧厂的MCR设计点的垃圾热值要求。目前国内运行较好的掺烧项目实质入炉的干化污泥的含水率大多控制在20%～40%，正是考虑了污泥含水率过高，则入炉污泥热值低，不利炉内燃烧；过低则污泥干化后易成粉状，造成入炉扬尘大，污泥中的有机质还未完成燃烬即被高温烟气带走；另外污泥的含水率越低，则所需干化成本的增长率也越高。所以在20%～40%的范围内，两者正好兼顾。 近年，污泥干化工艺推出了一种新的“两段式污泥干化+中间造粒”工艺。这种工艺比普通干化工艺更利于焚烧，其入炉污泥的含水率可控在30%或更低，掺烧比可略加大至10%及以上。 3.1.2 污泥掺烧对焚烧炉的影响
污泥与生活垃圾的掺烧，实质是增加了垃圾焚烧炉的处理量，而随着处理量的增加，焚烧炉所需要的空气量及出口烟气量都会相应增加。对3种工况：750 t/d垃圾焚烧（工况A）、750 t/d垃圾+75 t/d污泥掺烧（工况B，掺烧10%干化污泥、含水率30%）、825 t/d垃圾焚烧（工况C） 的数据进行对比，见
市政干化污泥掺烧对生活垃圾焚烧的影响及应对措施
