城市污泥的燃煤电厂协同处置研究与实践

城市污泥的燃煤电厂协同处置研究与实践
摘要:城市污泥量逐年增高，而污泥的处置则相对于滞后，同时，国家对与污泥
的环保处置愈加重视，在环保、社会效益、经济效益的前提下、经济高效，无害
化处理城市污泥是必然的趋势。

本文结合现有的城市污泥主要处置方法，结合电
厂实际情况，选择污泥直接焚烧方法处置城市污泥，介绍了污泥掺烧系统流程和
特点。

关键词污泥处置电厂掺烧无害化
1前言
随着中国城市化水平不断提高，污水处理设施建设得到快速发展，但污水处
理后所产生的剩余污泥也随之增多，未来城市污泥量只会有增无减。

城镇污水处
理厂产生的污泥含水率高，有机物含量高，易腐烂，污泥中含有具有潜在利用价
值的有机质，氮、磷、钾和各种微量元素，寄生虫卵、病原微生物等致病物质，铜、锌、铬等重金属，以及多氯联苯、二噁英等难降解有毒有害物质，如不妥善
处理，易造成二次污染。

目前城市污泥的处置方法主要有：卫生填埋、土地利用、污泥焚烧、污泥建材利用等。

2污泥主要处置方法
卫生填埋，是在传统填埋的基础上科学选址并作防护措施，尽量环保的卫生
填埋，具有严格管理制度和科学的操作方法。

但是,城市污泥卫生填埋也存在许多
问题。

适宜污泥填埋的场地随着时间的增长而显得越来越有限，污泥中含有的各
种有毒有害物质经雨水的浸蚀和渗，日积月累会污染地下水及大气。

污泥作卫生
填埋处理时，应注意该处的地质，水文条件和土壤条件；还应考虑到环境卫生问题，填坑铺设防渗性能好的材料，填埋场还应配设渗滤液收集装置及净化设施。

另外，远距离的运输费用高昂也是制约污泥的卫生填埋的一个重要因素。

目前我
国修建的卫生填埋场中，都用高密度聚乙烯为防渗层[1]。

最为重要的是污泥的卫
生填埋并不能最终解决环境污染问题,而只是延缓了产生时间。

土地利用：污泥的土地利用是一种变废为宝、化害为利的处置方式。

污泥中
含有丰富的有机物和 N、P、K 等营养元素以及各种微量元素等，能够改良土壤结构，增加土壤肥力，促进作物的生长。

但堆肥处理后的污泥产品中仍然含有重金
属和病原体，难以保证堆肥的安全性，污泥中的有毒有害物,会造成土壤、水体的
污染。

污泥建材，利用污泥参与制砖、制水泥等，在国外已经得到了应用，但是在
生产过程中，对污泥的稳定性要求较高，并且生产过程中产生有毒有害的烟气需
要进一步处理，还需要严格控制产品的金属含量，保障环保安全，所以污泥建材
对设备、技术的要求较高。

污泥焚烧：污泥进行焚烧处置主要有两种方法：一种是脱水污泥直接焚烧，
该法处置工艺环节少，流程简单，投资费用较少，二次污染可能性小，但处理所
需的燃料量大；另一种是脱水污泥经过干化或者半干化处理后焚燃，它使焚烧相
对简单，运输费用减少，但是需要有配套的干化设备，导致干化费用较高。

3 某电厂污泥处置实践
3.1现状分析
由于全国各地的污泥处理设施尚不健全，并且国家对污泥处理的无害化要求
越来越高，在经济性和效率上需要寻求一个平衡点以解决日益增长的城市污泥。

随着国家对环保的愈加重视，污泥的处置越来越趋向于环保无害化处置，污泥焚
烧是最好的选择之一，污泥焚烧需要消耗大量能源，还需要大于850℃高温燃烧
以免产生二噁英以及产生的烟气需要处理，在普通的垃圾焚烧厂难以解决，研究
表明污泥焚烧过程中：25%～90%的二噁英在焚烧的高温烟气487℃～643℃生成，当焚烧烟气达到850℃以上超过2s时，聚合物的反应速度远小于二噁英的分解速度，其分解率可达98%以上[2]，火电厂满足这种条件，因此利用火电厂现有设备，以低比例掺烧污泥是较为可行的方法。

同时，协助处理城市污泥是火电厂承担社
会责任，自身提质增效的另一种途径。

某厂2019年污泥掺烧量如表1：表1：某厂2019年上半年污泥掺烧量
由表1可看出，城市污泥的处理量越来越大，日均处理城市污泥量约为160吨，并且是当日来当日耗，不能堆积，所以，经济快速的处理每日的城市污泥是
当务之急。

污泥干化后焚烧需要处理的时间较长，还需要配套的干化设备，国家
又建议以电厂余热配套干化污泥，这样大大增加了成本，所以，以掺烧掺配为法，直接采用泵送的方式直接将污泥输送到系统皮带机上与原煤掺配后，送入煤仓是
最为有效快速的方法。

图1为湿污泥掺烧流程：
图1：湿污泥掺烧流程
3.2 污泥掺烧设备
湿污泥仓设置在地坑内，湿污泥车直接将污泥通过可打开关闭的钢盖板的卸
料口卸至仓内，湿污泥仓有效容积200m³，仓下两个出泥口对应设置两台污泥螺
杆泵，仓与泵之间设有插板阀、检修孔和滤网，每台泵出口设有1台电动切断阀，两台泵出口各对应两条管道分别送至两条栈桥皮带卸泥点，管道上设置自循环管
及切断阀，螺杆泵检修或停运时污泥能回流至污泥仓内。

卸泥点的栈桥屋顶上各
设置一台屋顶排风机，将卸泥点集气罩内臭气排出，防止臭气泄漏到输煤栈桥内。

设备特点：
1、污泥含水率大，与原煤掺拌需要严格控制比例，否则极易导致输煤皮带落煤管堵塞，本系统的污泥螺杆泵均为变频控制，可根据现场实际情况随时调整污
泥流量大小，保证掺烧比例。

2、污泥不仅有毒有害且伴有恶臭，污泥仓设有卸料口盖板，当汽车污泥卸空后即可关闭污泥仓盖板，并且，污泥全程输送都使用管道，无气味污染。

3、远程控制，联锁保护：污泥掺烧系统接入输煤程控系统，可进行远程控制，有多项联锁保护，当输煤皮带故障停运时，污泥掺烧系统联锁停止污泥泵，关污
泥出口电动门。

4、泵出口管道上设压力表及传感器以检测管道内部压力，当压力超标时螺杆泵应自动停机。

5、湿污泥仓全地下布置，地坑深度约7m，地上设防雨顶棚，地坑最低点设
排水泵池并配污水泵和相应的管阀，泵根据水位自动启停，管道上设反冲洗装置
以防污泥板结，冲洗废水打到附近的污泥池。

6、地坑内设计通风系统，并安装有在地面显示包含NH3，等3个在线有毒气体及氧气检测仪器，地上应设置除臭风机，除臭风机排气口接至地上15m处。

地坑区域大气排放标准满足《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）的二级标准。

7、两路污泥螺杆泵的出口管道间有电动阀门连接，根据需要选择开启或关闭，可根据实际情况增大湿污泥的掺烧量或者一用一备，定期切换运行，保证设备运
行可靠性。

4 结语
实际使用螺杆泵50Hz运行时, 出力约为25m3/h，双泵运行，污泥消耗量会更大，日均处理城市污泥约160吨，基本满足日均处理量。

尽管城市污泥是低比例入炉掺烧，但是直接掺烧污泥易造成煤仓仓壁积煤导致搭桥堵煤，降低锅炉内温度和灰渣的软化点，增加飞灰产生量，增加除尘和烟气净化负荷，虽然有分析对锅炉的影响较小，但是若随着日益掺烧比例的升高，还需要一定的研究，使其保持在合理的范围内。

参考文献：
[1]普大华，吴学伟，李洁城市污泥处理处置技术对比[J].中国水运，2007,07（02）:73-74.
[2]董亦华,钱轶晸.电厂污泥掺烧关键影响因素分析及有关建议[J].上海节
能,2018（11）:861-867.。