炉排式垃圾焚烧炉中掺烧污泥项目应用

炉排式垃圾焚烧炉掺烧污泥的项目应用

张曙光宋志明牛作鹏

（徐州三原环境工程有限公司）

摘要：以炉排炉垃圾焚烧技术为基础，介绍垃圾焚烧中掺烧污泥的技术优势和难点以及实际工程应用，重点就北京高安屯垃圾焚烧厂和鲁家山焚烧厂两种掺烧污泥的进料方式进行比较说明。

关键词：柱塞泵; 垃圾焚烧；掺烧污泥；高安屯垃圾焚烧厂；鲁家山垃圾焚烧厂；

随着社会经济的高速发展和城镇化建设的加快，城镇的污水量迅速增长，污水处理厂的污泥也急剧增长。污泥中含有大量的有机物，丰富的氮、磷、重金属等物质以及病菌和病原菌等等，如不加以处理任其排放，会对环境造成严重的污染。目前污泥的处理处置方式主要有干化焚烧、厌氧消耗、堆肥、锅炉掺烧等处理方式，各有优缺点，这里我们主要讨论利用成熟的生活垃圾焚烧处理技术掺烧污泥处理。

1 垃圾焚烧处理掺烧污泥的技术优势及技术难点

污泥单独焚烧项目存在诸多问题：1）污泥焚烧炉及尾气净化和飞灰处理系统等设备昂贵，投资成本较高，2）运行成本高。污泥含水率高，热值低，必需吸收大量常规能源才能燃烧。3）建设周期长。

如果利用污水处理厂附近的电厂、水泥厂、垃圾焚烧厂等现有燃烧设备和技术就近焚烧处理污泥, 不仅可以利用垃圾焚烧发电厂完整的处理系统，实现污泥与生活垃圾的混合焚烧，而且投资少、运行成本低、见效快, 在经济效益和环境保护上均具有显著的优点。

但是含水率80%的污泥热值低，入炉后将影响炉膛内温度，同时大大增加废气量，掺烧量的多少也影响锅炉的热效率。

垃圾焚烧处理是一项成熟技术，但是污泥再进入焚烧炉后，如果和垃圾混合不好，就容易造成结渣和不易燃透，且臭味很大。污泥如何有效的掺入炉内并实现与垃圾的混合，是垃圾焚烧中掺烧污泥成功的关键和技术难点。

2垃圾焚烧处理掺烧污泥的方式

根据污泥的特性，结合炉排式焚烧炉的结构特点和运行方式，可行的掺烧方式有四种

图1 掺烧方式示意图

2.1垃圾坑加入：如图1标识1所示，将污泥倒入垃圾坑，用抓斗将污泥和垃圾混合后再投入焚烧炉进料斗。这种方式比较简单，费用较少，但是增加了垃圾坑渗滤液和淤泥的收集和处理负担，同时臭味较大。

2.2 进料斗处进入：如图1标识2所示，利用污泥柱塞泵和管道将污泥直接输送到焚

烧炉进料斗处，采用多点进料同时可以跟据掺烧的比例有效控制污泥的入炉量（目前鲁家山焚烧厂采用在此处进料）

2.3推料平台加入：如图1标识3所示，利用污泥柱塞泵和管道将污泥直接输送至炉排前段的推料平台，污泥经管道多点进入污泥中，同时可以跟据掺烧的比例有效控制污泥的入炉量，但这种方式需要设置单独的污泥存储和泵送系统，系统较为简单，运行可靠，该装置是一个完全密闭的系统，可有效地控制污泥臭味的问题。

2.4炉膛侧墙加入：如图1标识4所示在焚烧炉炉排干燥段或者燃烧端侧壁设置喷嘴，

利用污泥柱塞泵将污泥直接输送至干燥段或者燃烧段炉排上实现和垃圾的混合。（北京高安屯垃圾焚烧厂采用此处进料）

3 工程案例1

北京首钢生物质能源鲁家山垃圾焚烧发电厂，位于北京市门头沟区鲁家山石灰石矿南区矿区内，鲁家山垃圾焚烧发电厂运行后处理北京市西部地区经分类分选后的垃圾，预计日处理垃圾3000吨，年处理生活垃圾100万吨，年余热发电4.2亿度。

其在2015年底建设50t/d污泥泵送掺烧系统用于处置1）首钢生物质公司渗透液系统经机械脱水后产生的含水率约80%的生化污泥，2）存放于暂存场的含水约60%的污泥，3）市政污水处理厂产生的市政污泥。该现场现掺烧污泥量为2m³/h，原将污泥从图1所示标识3处推料平台加入，出现了污

图2 污泥螺旋机及柱塞泵

图3管道注膜及管道除杂系统

泥结渣、燃烧不透现象，现将污泥入口改在图1标识2处，通过运行来看，效果还是比较好的。

4 工程案例2

北京高安屯垃圾焚烧有限公司厂址建设规模为日处理生活垃圾1600吨，年处理垃圾量70万吨。其在2017年3月底建设200t/d污泥泵送掺烧系统，车载来料卸入湿污泥仓，仓下配置3套泵送系统（两用一备），通过管道将污泥输送至焚烧炉的前拱二次风口（4个给料点）和后拱二次风口（4个给料点）同时每条线增加一根支管，把污泥直接送人垃圾料斗内，进行无害化、减量化处置。

也就是说是将污泥进入口设置在图1标识4处（炉膛侧墙）和图1标识2处（进料斗进入处），该项目将在2017年5月中旬左右试运行，具体是标识2处和标识4处的效果

哪种最好，要看后面的调试结果。

图4输送管道图5焚烧炉入口处

图6正在安装中湿污泥料仓图7 正在生产的锥阀式柱塞泵

5 结语

5.1垃圾焚烧厂掺烧污泥不仅可以充分利用现有垃圾焚烧发电厂的剩余处理能力，不仅可以处理垃圾渗滤液产生的污泥，同时可以消纳城市周边的脱水污泥，有效降低城市环保设施的综合造价和运行成本。

5.2垃圾焚烧厂原有的炉排炉设计各有特点，各焚烧厂要根据自己的炉排炉特点，和现场的污泥含水率及热值情况，选择合理的投料点及投料量，才能保证项目的正常运行，并不是千篇一律。

5.3采用徐州三原环境工程公司生产的高压柱塞泵及储存系统和配套的管道注膜及除杂装置可以保证系统的自动运行，无人值守。

参考文献：

1.韩大伟，利用生活垃圾焚烧厂处置污水厂污泥研究

2.王罗春，李雄，赵由才，污泥干化机焚烧技术

3.刘海，王定国，郑雪艳，石成芳，炉排式垃圾焚烧炉中掺烧污泥方式研究