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对多种市政污泥焚烧工艺进行比较，认为市政污泥与生活垃圾协同焚烧处理是一种安全、稳定、环保的污泥处理方案，适应我国现阶段的环保形势。通过分析污泥干基热值与干化程度之间的关系，阐述了其对干化工艺和干污泥输送方式的影响。结合国内协同焚烧的工程实例，总结了不同干化系统的特点和适用性。

引用本文：祁司亮，洪光. 市政污泥与生活垃圾协同焚烧处理探讨［J］. 给水排水，2023，49（2）：50-55.

01污泥焚烧工艺对比

近年来污水处理设施在全国范围内大规模建设。据住房城乡建设部的统计，截至2020年，全国城市污水处理厂（含县城）共有3 878座，年处理污水量665.89亿t，污水处理率95%以上。污水处理会产生污泥，富含难降解的有机物、重金属、致病菌等，如不妥善处理，会对环境产生二次污染。据统计，2020年全国干污泥年产量达1333.2万t，折合含水率80%的污泥6 600万t。

2021年6月，国家发展改革委、住房城乡建设部印发《“十四五“城镇污水处理及资源化利用发展规划》提出：到2025年，城市和县城污泥无害化、资源化利用水平进一步提升，城市污泥无害化处置率达到 90%以上；长江经济带、黄河流域、京津冀地区建制镇污水收集处理能力、污泥无害化处置水平明显提升。到2035年，全面实现污泥无害化处置。

我国自“十一五”就开始从政策层面规范和指导污泥处理处置技术的选择和应用。《城镇污水厂污泥处理处置及污染防治技术政策》（试行）指出，经济较为发达的大中城市，可采用污泥焚烧工艺。鼓励采用干化焚烧联用的方式，提高污泥的热能利用效率；鼓励污泥焚烧厂与垃圾焚烧厂合建；在有条件的地区，鼓励污泥作为低质燃料在火力发电厂焚烧炉、水泥窑或砖窑中混合焚烧。我国幅员辽阔，各地经济发展水平、污泥泥质情况和相关设施差距较大，应因地制宜地确定工艺路线。

上文提到4种污泥焚烧工艺：①燃煤电厂协同处理污泥工艺（简称燃煤电厂）；②水泥窑协同处理污泥工艺（简称水泥窑）；③污泥独立焚烧工艺（流化床焚烧，非协同工艺，简称流化床）；④垃圾焚烧厂协同处理污泥工艺（主流为炉排炉，简称垃圾焚烧厂）。总结见表1。

表1 多种污泥焚烧工艺的对比

综上，通过4种工艺的比较可得下列结论：

（1）流化床焚烧炉适宜处理市政污泥，上海、深圳、成都建设了一批示范性的污泥独立焚烧设施。多数地区的市政污泥干基热值仍偏低，尚无法自持燃烧，且污泥独立焚烧工艺复杂、运营成本高，更适宜污泥产量集中、财政实力强的地区。

（2）燃煤电厂、水泥厂的炉窑处理容量大、炉温高，分解有害物质很彻底。但有四方面的劣势：①各地产业差异大，部分地区有污泥处理需求，但无临近的燃煤电厂或水泥厂，不满足属地处理的原则。②国家的政策导向使各地的产业结构在持续变化，作为节能减排重点企业的燃煤电厂和水泥厂能否持续作为污泥处理的辅助设施，需统筹考虑。③燃煤电厂和水泥厂分属电力和水泥行业，涉及物料与市政污泥差异极大，采用协同处理需要考虑对其整体工艺的稳定性的影响。④市政污泥处理、燃煤电厂、水泥厂行业不同，协同处理需要在建设、运营、环保等方面进一步协调。

（3）生活垃圾与市政污泥均属城市固废，协同处理的优势如下：①全国各地焚烧厂较为常见，污泥协同处理的区位条件相对便利，垃圾、污泥处理设施集中规划也有先例。②市政污泥相较生活垃圾的水分大、灰分高，但两者的成份依然是最接近的，在掺烧比例合理的情况下，对生产影响是可控的。③垃圾焚烧与污泥处理在建设、运营、环保等标准制度上相对统一。④污泥干化工艺需要蒸汽、压缩空气、冷却水等，可由垃圾焚烧厂提供；同时，污泥干化产生臭气、污水可由焚烧厂设施消纳，互补性很强。

02市政污泥与生活垃圾协同焚烧处理的工艺路线

“污泥热干化+生活垃圾掺烧”是市政污泥与生活垃圾协同焚烧的基本工艺路线（见图1）。市政污泥进行热干化处理，随着水分蒸发，污泥减量的同时提高热值。蒸汽源于垃圾焚烧厂汽轮机的抽汽，用于干化污泥后产生冷凝水，仍可循环利用。臭气输送至垃圾仓，由一次风机抽送至焚烧炉燃烧。干化污泥和生活垃圾按照一定比例焚烧协同处理，终产物为炉渣。

图1 市政污泥与生活垃圾协同焚烧处理的工艺流程

此类工程业绩在国内已有很多。陈海军、吕家扬等人通过实例研究，发现半干市政污泥掺烧比例低于15%的情况下，烟气中HCl、SO2、重金属、二噁英等各项指标均达标。刘涛研究了不同掺烧比例下的成本收益，认为10%以内的掺烧比例对全厂的经济性的影响低于5%。

垃圾焚烧须用热干化对入厂湿污泥进行热干化，依据市政污泥的干化程度可分为三类：①全干污泥（含水率15%以下）。②半干污泥（含水率30%~40%）。③半干污泥（含水率55%~65%）。污泥不同干化程度的技术比较可见表2。

表2 污泥的三种干化程度的比较

注：干化机中，桨叶、圆盘、薄层为间接干化原理，带式干化机为直接干化原理。

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