市政污泥干化焚燒處理項目概述

項目名稱：市政污泥干化焚燒處理項目

項目規(guī)模：10-1000噸/日（含水率低于80%污泥）

污泥來源：政府協(xié)調(diào)，企業(yè)自采

占地面積：10-30畝

資金來源：政府投資（國資參股）或企業(yè)自籌

項目意義：響應(yīng)國家新政，建設(shè)具有引領(lǐng)國際化污泥焚燒處置新標(biāo)準(zhǔn)的示范企業(yè)，為地方污泥處置得到理想的解決辦法，同時為該地區(qū)招商環(huán)境帶來新的發(fā)展機遇。

技術(shù)路線：

    第三代產(chǎn)品能量球+三回程污泥智能連續(xù)干燥焚燒礦化一體聯(lián)用新技術(shù)設(shè)備，是將三個直徑不同的爐體按照規(guī)格大小相互套裝。將含水率低于80%的市政污泥在外釜和中釜干燥脫水至30%，在內(nèi)釜進行焚燒；能量球在反應(yīng)釜內(nèi)起分散、傳導(dǎo)熱和清焦作用；一頭進料，另一頭出渣，數(shù)控操作，安全方便，在一個設(shè)備內(nèi)完成污泥脫水干燥焚燒礦化全過程。目前，已獲得多項國家使用新型和發(fā)明專利。

項目目標(biāo)：

        焚燒礦化后的污泥灰分約10%，含水率小于5%。實現(xiàn)污泥減量化、無害化、穩(wěn)定化、資源化利用。

   焚燒后的污泥為無機礦化物，不再產(chǎn)生環(huán)境危害，且可商業(yè)銷售應(yīng)用于地質(zhì)恢復(fù)用土，園林綠化堆土，道路基料，或制作陶粒，制磚等資源利用。

市政污泥來源與處置達標(biāo)標(biāo)準(zhǔn) 

市政污泥

市政污泥來自于污水處理廠污泥、管網(wǎng)污泥與河道淤泥，由政府協(xié)調(diào)或本企業(yè)自采方式獲得。

處置達標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)如下：

GB 16297-1996 《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》

GB 14554-93 《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》

GB 12348-2008 《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》

GB 8978 《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》

GB/T 14848 《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》

GB 4284-2018 《農(nóng)用污泥污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》

GB/T 25031-2010 《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 制磚用泥質(zhì)》

GB/T 24600-2009 《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 土地改良用泥質(zhì)》

GB/T 23485-2009 《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 混合填埋用泥質(zhì)》

GB/T 23486-2009 《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 園林綠化用泥質(zhì)》

GB/T 23484-2009 《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 分類》

GB/T 37910.1 《焊縫無損檢測射線檢測驗收等級第1部分》

JB/T 5943 《工程機械焊接件通用技術(shù)條件》

一機多用途干化焚燒或干化碳化 

    污水處理廠污泥、管網(wǎng)污泥、河道淤泥

    市政污泥在高溫?zé)峤夂蟮玫降漠a(chǎn)物是具有一定熱值的碳化物。

    市政污泥在高溫自燃焚燒后得到的產(chǎn)物是不在具有燃燒屬性的無機礦化物。

政策背景

國家發(fā)展改革委 住房城鄉(xiāng)建設(shè)部 生態(tài)環(huán)境部關(guān)于印發(fā)《污泥無害化處理和資源化利用實施方案》的通知（發(fā)改環(huán)資2022-1453號）文件摘錄：

（二） 主要目標(biāo)到2025年，全國新增污泥(含水率80%的濕污泥)無害化處置設(shè)施規(guī)模不少于2萬噸/日，城市污泥無害化處置率達到90%以上，地級及以上城市達到95%以上，基本形成設(shè)施完備、運行安全、綠色低碳、監(jiān)管有效的污泥無害化資源化處理體系。

（六） 有序推進污泥焚燒處理。污泥產(chǎn)生量大、土地資源緊缺、人口聚集程度高 、經(jīng)濟條件好的城市，鼓勵建設(shè)污泥集中焚燒設(shè)施。含重金屬和難以生化降解的有毒有害有機物的污泥，應(yīng)優(yōu)先采用集中或協(xié)同焚燒方式處理。鼓勵采用干化和焚燒聯(lián)用，通過優(yōu)化設(shè)計，采用高效節(jié)能設(shè)備和余熱利用技術(shù)等手段，提高污泥熱能利用效率。

（七） 推廣能量和物質(zhì)回收利用。遵循“安全環(huán)保、穩(wěn)妥可靠”的要求，加大污泥能源資源回收利用。鼓勵將污泥焚燒灰渣建材化和資源化利用。積極推廣建設(shè)能源資源高效循環(huán)利用的污水處理綠色低碳標(biāo)桿廠，實現(xiàn)減污降碳協(xié)同增效。暢通污泥資源化產(chǎn)品市場出路。

國內(nèi)污泥現(xiàn)有處理主要技術(shù)和難題

1. 污泥制肥。  將污泥低溫發(fā)酵，作為肥料銷售。但因為含細菌雜質(zhì)等，市場難以接受。

2. 污泥中溫干燥與協(xié)同處理。  主要工藝是采用燃料例如天然氣、柴油、重油、生物質(zhì)等直接對污泥加溫，干燥到30-40%交給下游企業(yè)協(xié)同處理，下游企業(yè)接受積極性不高。有的與泥土摻和燒磚，但由于各地禁止土壤燒磚，市場萎縮。

3. 污泥低溫干燥再協(xié)同處理。  國內(nèi)外已有少量企業(yè)采用,熱能主要是電熱、蒸汽加熱、地?zé)?，使用溫度?/span>100度以下，該技術(shù)應(yīng)用的問題：一是投資大，二是成本高，三是干燥程度受限，四是設(shè)備龐大，因此目前推廣艱難，除了國有企業(yè)不惜成本外很少有私營企業(yè)參與。

目前生活污泥處置的難題除市場瓶頸外，很重要的困境是經(jīng)營效益問題。一方面購買服務(wù)費用較低，一般每噸污泥270-350元之間,根本原因在于：絕大多數(shù)污泥處理主要方式是干燥脫水，而且完全是購買燃料加溫，沒有利用污泥本身的熱值。高昂的費用嚴(yán)重影響污泥處理的積極性，阻礙了污泥處理可持續(xù)發(fā)展。

國際上很早已采用污泥焚燒方法作為污泥處理方式，但是焚燒方式不同，工藝不同設(shè)備造價和處理成本就不同，甚至污泥處理后的產(chǎn)出物也存在差異。

目前常見的污泥焚燒以分段處理為主，首先將含水80%的污泥通過不同方式脫水至30%-40%的含水率，然后將脫水后的污泥輸送到焚燒爐、流化床或回轉(zhuǎn)窯等設(shè)備進行焚燒。

分段處理衍生的處理方式和成本均不同，通過不同方式的脫水干燥加焚燒是現(xiàn)有污泥焚燒工藝發(fā)展的絆腳石，成本居高不下，商業(yè)利益無法體現(xiàn)。

再就是協(xié)同焚燒，即將脫水至35%-40%的污泥交由下游協(xié)同焚燒，協(xié)同焚燒存在消納費用，且今后對協(xié)同焚燒的污泥品質(zhì)要求更加嚴(yán)格。 

打破傳統(tǒng)焚燒工藝，建立一種新型的焚燒方式，是污泥處置發(fā)展的必然趨勢。因此，亟待需要開發(fā)一種性價比優(yōu)化、環(huán)保節(jié)能的新設(shè)備和技術(shù)路線。湖南奔驥公司與時俱進，研制適合我國的“能量球+三回程智能連續(xù)化干燥焚燒礦化污泥一體聯(lián)用新技術(shù)”，為污泥環(huán)?；卫硗瞥隽巳录夹g(shù)路線。

能量球+三回程智能連續(xù)干燥焚燒礦化污泥一體聯(lián)用新技術(shù)設(shè)備說明

奔驥公司自1987年開始從事固廢處理36年,擁有100多項國家專利,是“國家知識產(chǎn)權(quán)優(yōu)勢企業(yè) ”、省級“?巨人企業(yè)”、國家100個無廢城市固廢、危廢處理裝備提供單位之一，國家工信部明確的固廢處理設(shè)備優(yōu)選企業(yè)。在生活污泥處理的“四化”即無害化、減量化、資源化、穩(wěn)定化領(lǐng)域形成了獨特的技術(shù),處于比較先進地位。

創(chuàng)新思路和主要工藝路線

目前，污泥環(huán)保化處理的方式逐步向干燥焚燒礦化聯(lián)用方向發(fā)展。

主體思路是：一勞永逸的將污泥焚燒終極礦化處理，即將污泥徹底高溫焚燒氧化（礦化），實現(xiàn)最大減量化、無害化、 穩(wěn)定化、資源化。

具體技術(shù)路線是：采用“高效節(jié)能干燥脫水+焚燒礦化一體法”實現(xiàn)終極一勞永逸礦化目標(biāo)。首先將生活污泥在外釜和中釜內(nèi)脫水至30%，然后進?內(nèi)釜焚燒爐內(nèi)自行焚燒。如果污泥早期就干燥為30%的物料，可以“一步法直接進行焚燒”。經(jīng)過焚燒，污泥中的有機物被完全燒蝕，從而成為礦化的無機物。

干燥加高溫焚燒礦化的優(yōu)點

生活污泥的焚燒即一勞永逸終極處理的的主體思路和技術(shù)路線與其它工藝相比具有獨特的優(yōu)點。

一是實現(xiàn)污泥排放最大減量化。  焚燒可減少剩余污泥的體積，主要是焚燒后的灰分，一般只有10%左右，減量90%。同時減少儲存，占地小，并減少運輸成本。

二是實現(xiàn)污泥資源化。  經(jīng)過焚燒礦化的渣料是無機成分，可以與水泥、礦砂直接加工免燒磚，或者燒制保溫陶粒，也可以作為建筑材料和道路基礎(chǔ)材料，用途廣泛。 

三是實現(xiàn)污泥處理的無害化、穩(wěn)定化。  污泥在高溫礦化后有機物全部燒蝕，永遠不會因含有機物出現(xiàn)二次水化而腐爛發(fā)臭，污染環(huán)境。即使作為自然界回填料，在添加鋼化劑和離子包覆劑后亦能無害化。

四是焚燒可以實現(xiàn)最大節(jié)能化。  由于污泥主要成分是微生物死亡的尸體，可燃有機物含量高，在污泥含水率達到30%時，利用自身的熱值可以自我燃燒。而且燃燒釋放的熱量又可以返回干燥含水率較高的污泥，形成節(jié)能的良性循環(huán)。 

經(jīng)過計算，一噸80%的污泥干燥至30%時還有0.285噸干燥污泥，約含有45.6萬大卡熱值；而一噸60%的污泥含水率降到30%時，還有0.57噸干污泥，含有70萬大卡左右的熱值。 

通過下表就可以知道污泥自我焚燒的熱值理論根據(jù)。

因此，在干燥+高溫礦化一體化反應(yīng)釜內(nèi)部，污泥自我燃燒，溫度可以達到700-800℃左右溫度，釋放的高溫?zé)煔夥祷貋砜梢詫^濕的原料加溫脫水，形成熱能循環(huán)利用的節(jié)能模式。一般板框壓濾機脫水的污泥含水率在45-60%左右，可以將燃料成本控制在50元左右，比純碎只進行干燥而不焚燒的污泥減少燃料成本80%，經(jīng)濟效益極大提高。較高的效益就可以增強經(jīng)營者的積極性，使經(jīng)營具有持續(xù)發(fā)展韌性。

能量球+三回程智能連續(xù)干燥焚燒礦化污泥一體聯(lián)用新技術(shù)設(shè)備優(yōu)勢 

第一國家大力推廣，具有突出的政策優(yōu)勢。  國家發(fā)展改革委  住房城鄉(xiāng)建設(shè)部  生態(tài)環(huán)境部關(guān)于《污泥無害化處理和資源化利用實施方案》產(chǎn)業(yè)政策是企業(yè)發(fā)展的方向和動力源泉。

第二“能量球+連續(xù)式三回程干燥焚燒礦化污泥新設(shè)備結(jié)構(gòu)十分緊促簡約，具有極大節(jié)約土地資源優(yōu)勢。  本設(shè)備是對傳統(tǒng)單筒體窯爐進行重大改進，其新結(jié)構(gòu)是將三個直徑不同的爐體按照規(guī)格大小相互套裝，簡稱為“釜中釜 ”。一頭進料，另一頭出渣，數(shù)控操作；將濕潤的污泥進?外釜脫水、中釜干燥、內(nèi)釜焚燒。能量球在其內(nèi)分散傳熱、自動排渣排氣，在一個設(shè)備內(nèi)部“一氣呵成”，操作流暢，簡化明了。與其它分體設(shè)置多種設(shè)備，繁雜的操作流程相比，技術(shù)顯著更優(yōu)化更先進，關(guān)鍵是節(jié)約大量生產(chǎn)用地和設(shè)備設(shè)置用地。

第三生產(chǎn)能力更高，具有規(guī)?；?/span>生產(chǎn)的優(yōu)勢。  本設(shè)備由于將三個釜體，相互套裝為一個整體脫水干燥和焚燒釜，極大延長運行過程，且有能量球參與大大增加了產(chǎn)能，在同等外形和長度上可增加三倍左右產(chǎn)能。 

第四采用一步法操作，具有生產(chǎn)最簡化的優(yōu)勢。本技術(shù)將污泥脫水、干燥、焚燒在一個設(shè)備中連續(xù)運行，一氣呵成。比其它分開分步處理工藝工序更簡化，步驟更減少，技術(shù)更先進。

第五干燥燃料極少，具有更加節(jié)能、更省錢優(yōu)勢。  現(xiàn)行普通的雙筒體單純干燥爐必須全部使用外購燃料，一般需要80立方米天然氣；燃料成本需要240-280元左右。本專利技術(shù)設(shè)備將內(nèi)釜設(shè)為焚燒爐，利用被自行干燥的污泥自持燃燒的高溫，反過來對外脫水爐和中釜干化爐的濕污泥脫水干燥，有效的節(jié)約能源，具有極大的經(jīng)濟價值，為業(yè)主可持續(xù)、有利益驅(qū)動的經(jīng)營創(chuàng)造了極好的優(yōu)勢條件。 

第六排放的飛灰更少。  目前，已有的沸騰爐，生產(chǎn)時大量的飛灰隨煙氣排出，需要另外配套收集、處置飛灰，環(huán)節(jié)多、投資大，而且采用石英砂做熱量交換介質(zhì)，分離困難。本多回程干燥焚燒新設(shè)備，焚燒產(chǎn)生的飛灰必須經(jīng)過最外層脫水釜；而該外層釜是含水較高的濕污泥，飛灰以及飛灰的熱能均被不斷翻騰的濕泥吸收，因而難以直接逸出。

第七異味經(jīng)過全程高溫分解，具有排放環(huán)境友好的優(yōu)勢。  關(guān)鍵技術(shù)是，在外層脫水釜和中層干燥釜輸送過來含水30%左右的能夠基本自持燃燒的污泥，特別設(shè)置了燃燒器，使之對污泥不斷點燃，并不斷對已經(jīng)燃燒釋放的煙氣焚燒分解，即在整個幾十米長度的高溫內(nèi)釜自點燃開始全過程自始至終燒蝕；最后污泥被焚燒礦化，尾氣中有機氣體等含異味氣體被滅失，最大限度的實現(xiàn)了環(huán)保效果。

第八污泥焚燒釋放大量熱能，具有生產(chǎn)成本更低的優(yōu)勢。  普通的污泥干燥技術(shù)完全依靠外購燃料對污泥脫水 ,新技術(shù)與簡單干燥老工藝相比，節(jié)省燃料費三四倍左右。可見，只有焚燒的技術(shù)路線是經(jīng)濟效益最佳的方案 。

第九投?更省錢，具有投資性價比更高的優(yōu)勢。  采用污泥干燥與焚燒一體化技術(shù)和設(shè)備，由于三個爐體相互套裝，只有一套進料 、出渣系統(tǒng)，一套支撐系統(tǒng)，一套保溫系統(tǒng)，節(jié)約投資2倍左右，且環(huán)保效果更好。

第十設(shè)備功能更多，具有生產(chǎn)經(jīng)營靈活調(diào)節(jié)的優(yōu)勢。  本設(shè)備既可以將干燥與焚燒聯(lián)合，處理的結(jié)果是礦化渣料，也可以全部用于干燥，渣料用作其它協(xié)同處理的原料。業(yè)主完全可以根據(jù)生產(chǎn)需要隨時進行切換，極大方便業(yè)主經(jīng)營。

第十一“能量球”技術(shù)更先進，具有高效生產(chǎn)的優(yōu)勢。  本設(shè)備關(guān)鍵核心技術(shù)是“能量球 ”專利技術(shù)?！澳芰壳?”具有對污泥傳熱、分散、清焦三大功能，解決了污泥在運行中結(jié)坨成團，嚴(yán)重影響吸熱的難題，從而促進污泥處理能力大大增強 。具體的講：

一是分散功能。污泥粘度大，在干燥前期甚至中期過程中會形成大小不同的坨狀；在能量球的參與混合下，污泥被高度隔離分散，不會成坨粘結(jié)在一起，將其高度分散為小顆粒后，極大地增加了物料的吸熱面積，并創(chuàng)造了均衡受熱有利條件。

二是導(dǎo)熱功能。能量球是優(yōu)良導(dǎo)體，能夠不斷吸熱放熱，并將熱量傳遞給物料，使物料可以同時接受兩個方面的熱量，即接受高溫燃氣本身的熱量，同時又接受能量球的熱量。大大提高了干燥速度，進而大大提高了生產(chǎn)效率。

三是除焦炭功能。能量球在運行中不斷滾動撞擊，可以將粘接在筒體上的結(jié)焦不斷自動摩擦清除，實現(xiàn)了不結(jié)焦、傳熱好的效果。通過三大功能，取得最佳高效增產(chǎn)效果。 

第十二采用新型低溫脫硫脫硝技術(shù)，具有尾氣處理更環(huán)保優(yōu)勢。  脫硫特別是脫硝，現(xiàn)有的技術(shù)有兩種，一個是900℃高溫氨水脫硝，但存在投資大、要求嚴(yán)、能耗高的問題。第二個是400℃中溫催化模塊脫硝，存在容易污染失活，頻繁更換，運行成本高的問題。新的低溫脫硝是在50-100℃溫度下進行，操作方便安全，脫除率高達98%或更高，對設(shè)備要求較低、更加環(huán)保 。  

第十三采用智能自動化控制，具有操作更精準(zhǔn)優(yōu)勢。  整套裝備配有工藝參數(shù)設(shè)定，生產(chǎn)過程基本上采用智能系統(tǒng)控制和安全保護報警及停機聯(lián)動系統(tǒng)配置，只要輸入操作數(shù)據(jù)，就能夠自動化操作，極大地提高了操作的精準(zhǔn)性，減輕了勞動強度。

經(jīng)濟效益簡要分析（以含水80%污泥為例）

國內(nèi)常見的污泥焚燒工藝，運營成本在300元以上，與我們投資建設(shè)的污泥干化+焚燒工藝存在運營成本的極大差別，商業(yè)利益的增加為企業(yè)發(fā)展和地方稅收都會起到積極貢獻。

燃料說明：

80%的污泥干燥到30%后轉(zhuǎn)入自持焚燒需要蒸發(fā)0.71噸水分，需要42萬大卡左右熱量。所剩0.29噸干料含有34萬大卡左右熱值，相抵后尚缺6萬大卡左右。但熱利用率約80%左右，估算需要14萬大卡熱量，若使用天然氣需要補充16立方米，費用56元。

設(shè)備規(guī)格：渣料排渣系統(tǒng)

環(huán)境保護措施

污泥處置是社會公共利益與商業(yè)利益的結(jié)合，以犧牲環(huán)境而減少環(huán)境保護投資是不明智的選擇，特別是在設(shè)備投資以后，生產(chǎn)環(huán)境有異味，排放不達標(biāo)，將會給投資人和社會環(huán)境帶來極大危害。因此，在我們擬投資建設(shè)的污泥干化+焚燒項目，從工藝上的優(yōu)質(zhì)性能來解決運營成本，以此加大環(huán)境保護設(shè)備的投資。

我們的解決方案是：

1. 原料儲存?zhèn)}采用全封閉結(jié)構(gòu)。將污泥儲存池設(shè)置為負500帕微負壓系統(tǒng)，只有在運輸車進入是才開啟進出門。負壓抽吸的氣體進入凈化塔洗滌脫臭后排放。

2. 生產(chǎn)車間同樣設(shè)置為微負壓，與儲存?zhèn)}同樣建設(shè)和處置。

3. 污泥蒸發(fā)水分和煙氣等餾出物采用嚴(yán)格的尾氣處理措施。一是粉塵經(jīng)過洗滌后采用板框過濾，泥餅返回干燥和焚燒；污水采用水凈化達到GB 8978《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》、GB/T 14848《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》后達標(biāo)排放。

4. 煙氣經(jīng)過脫硫脫硝、布袋除塵，活性炭吸附等措施后達到GB 16297-1996大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》；GB 14554-93《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》后排放。

5. 渣料首先經(jīng)過化驗，如果重金屬超標(biāo)采用高分子螯合技術(shù)，將重金屬牢牢鎖住使其不會釋放。

6. 關(guān)于二惡英，污泥焚燒產(chǎn)生的二惡英濃度很低。主要原因是:

污泥中的氯含量低，硫/氯摩爾比大，決定了其焚燒過程中二惡英的低排放；

污泥干化后形態(tài)類似于煤顆粒，是一種均質(zhì)燃料，燃燒穩(wěn)定。

污泥焚燒鍋爐采用先進的流化床焚燒鍋爐，燃燒溫度均勻。

規(guī)模化運營的污泥焚燒廠建設(shè)了規(guī)范的尾氣凈化措施。

　　從國際上近幾十年來的實踐來看，污泥焚燒后排放的二惡英濃度是很低的。如加拿大Lakeview污泥處理廠二惡英排放濃度為0.0032納克毒性當(dāng)量/立方米。

　　由于污泥焚燒產(chǎn)生的二惡英濃度低，世界水協(xié)（Water environment federatioin WEF?)的正式出版物《Wastewater solid incineration systems》一書中甚至提到，沒有必要為市政污泥流化床焚燒系統(tǒng)設(shè)置二惡英排放標(biāo)準(zhǔn)，因為市政污泥焚燒產(chǎn)生的多環(huán)芳烴物質(zhì)（不僅包括二惡英，還包括呋喃以及多氯聯(lián)苯酚）的排放值太低。

　　即便如此，我們投資建設(shè)的污泥干化+焚燒項目氣技術(shù)工藝，對二惡英采用了嚴(yán)格的控制技術(shù)，以保證排放的二惡英不會對公眾的健康產(chǎn)生影響。

使用專有技術(shù)，即二噁英“控制劑”將前體物氯代苯和氯代酚進行轉(zhuǎn)換，使之不能合成二噁英；同時采用850度以上焚燒并急劇冷卻，防止二噁英重新合成；在經(jīng)過后續(xù)活性炭吸附。

環(huán)境保護：尾氣凈化系統(tǒng)總布局

環(huán)境保護：尾氣凈化系統(tǒng) 布袋除塵

環(huán)境保護：尾氣凈化系統(tǒng) 活性炭吸附

環(huán)境保護：尾氣凈化系統(tǒng) 洗滌塔

環(huán)境保護：尾氣凈化系統(tǒng) 脫硫塔 脫硝塔

環(huán)境保護：尾氣凈化系統(tǒng) 濕電除塵器

環(huán)境保護：尾氣凈化系統(tǒng) 二燃室（備選項）