因地制宜創新科技 解決污泥處置行業性難題
——循環流化床鍋爐焚燒城市污水廠脫水污泥交流材料
城市污水和生活垃圾是當前城市的兩大污染源，做好生活污水處理和生活垃圾處置是各地政府面臨的重大問題和重要使命。近年來，我市根據經濟社會發展的需要和城市運行的需要，加大了城市污水和垃圾處理設施的建設力度，目前常州市區共有生活污水處理廠6座，分別為清潭、麗華、戚墅堰、城北、江邊和武進污水廠，污水處理能力為40.5萬噸/日，市區生活污水處理率達70%以上，污水處理主要指標達到了國家一級B類排放標準，進廠污水處理率達100%，出水水質達標率達100%。常州市區有無害化生活垃圾處理廠（場）2座，處理能力分別為150噸/日和700噸/日，建成區生活垃圾無害化處理率100%。今年又開工建設了武進區和常州市城市生活垃圾焚燒發電廠，日處理能力分別為600噸、750噸，兩廠建成后，市區的生活垃圾將全部進行無害化處理�？梢哉f，我市城市污水和生活垃圾已基本得到了妥善解決，有效地改善了城市環境。但是，隨著城市污水處理規模的擴大，城市污水廠產生的污泥又成為影響城市環境的重要污染源，這也是國內城市普遍面臨的一個新問題。長期以來，許多城市污泥未做任何處理隨意外運、簡單填埋或被棄置，不但占用大量土地，還造成嚴重的二次污染以及新的環境問題，使得許多城市出現了污泥圍城的現象，給生態環境帶來了隱患。為徹底解決污泥出路問題，近年來，我市結合本市的實際情況，圍繞破解污泥處置問題進行了大量有益的探索，走出了一條解決污泥出路的新路子。
我市自2003年開始著手對利用熱電廠循環流化床鍋爐焚燒城市污水處理廠脫水污泥項目進行調研和實驗，到2005年10月，我市城市污水處理廠每天產生的200-250噸的污泥實現了全量焚燒，焚燒排放的二噁英、氮氧化物、硫化物及鉛、鎘、汞、銅等指標，均優于生活垃圾焚燒污染控制標準限值，所含重金屬基本固化，焚燒產生灰渣用于制磚，徹底消除了污泥的二次污染。利用熱電廠循環流化床鍋爐焚燒城市污水處理廠脫水污泥，實現了城市污水處理行業污泥減量化、無害化和資源化處置，獲得國家實用新型專利和發明專利，通過了省建設廳組織的專家鑒定，省環保廳也專門發文在全省推廣我市污泥處置的做法。
一、多方案比選，探索污泥處置技術
隨著污水處理設施建設的不斷擴展，城市污水廠的污水處理量越來越大，污泥的產生量也不斷增加，污泥處置的矛盾日益突出，為此我市從2003年下半年開始組建專門的項目班子，對各種污泥處置方案進行專題調研論證。一是衛生填埋方式。擬在距市區50公里的常州市夾山生活垃圾填埋場進行衛生填埋，需專辟場地建設專門的污泥填埋場，經測算，采用衛生填埋方式，每噸污泥費用約為300元以上，而且專用場地僅可填埋16個月，不能作為長期的處置方案。二是土地利用方式。因常州市主城區的污水處理廠均接納一定比例的印染、制藥和機械加工等行業的工業廢水，而且工業廢水比例呈增長趨勢，其中部分重金屬超標，而且考慮到污泥中的絮凝劑對土壤也有一定影響，常州不宜采用土地利用處置污泥的方案。三是干化焚燒方式。2003年底，我市組織了污泥干化焚燒技術方案的國際招標，國內外32家單位購買了標書，其中22家參加投標。根據招標結果，我市目前的污水處理收費無法滿足污泥全量干化焚燒的要求。
在對上述方案進行論證、比選后，我們提出了結合常州熱電廠資源豐富的實際，依托電廠現有的燃煤鍋爐，通過技術改造，將脫水污泥按比例摻雜在煤塊中進行焚燒的處置思路，這樣既不用建造單獨的干化焚燒系統，又不需配置單獨的運行管理人員。按照常州熱電廠鍋爐的數量，市區的焚燒污泥能力為每天1000噸以上，即使以后電廠的數量不增加，現有電廠規模不擴大，也可以滿足近、中期污泥處置的要求。因此，我市確定了利用熱電廠循環流化床鍋爐焚燒污泥作為污泥處置的主要方式和主攻方案。
二、技術創新，實現全量焚燒
在污泥處置方案確定以后，我市開始進行項目的研究開發，首先設計了小試方案，開展鍋爐爐體改造、輸送系統安裝等試驗工作。在小試成功的基礎上，對輸送系統、投料系統、沖洗系統、吹掃系統作了進一步的改進，2004年8月開始實施污泥焚燒中試，對污泥輸送、摻燒比例、污泥分布、連續運行、管道維護等技術難題展開了進一步攻關，3個月后，中試成功，在此基礎上，進一步優化整體方案。2005年11月，三臺75蒸噸循環流化床鍋爐焚燒污泥正式投運，實現了城市污水處理廠污泥全量焚燒。從2005年11月正式投運至2006年11月，焚燒污泥運行工況正常，平均每天的焚燒量達185噸，其中日最大焚燒量達254噸。
2005年1月該項目順利通過了國家一級科技查新咨詢單位上�？茖W技術情報研究所組織的技術查新和水平查新。2005年3月，江蘇省建設廳組織專家對污泥焚燒項目進行了專家評審和技術鑒定，鑒定結論為“具有明顯的環境效益、社會效益和經濟效益，具有廣闊的應用前景�？傮w技術達到國內領先，接近國際水平”。2005年3月，循環流化床鍋爐焚燒城市污水處理廠脫水污泥技術被建設部確定為科技示范工程。2006年3月該技術獲得國家實用新型專利， 8月獲得國家發明方法專利。
三、我市污泥處置技術的優越性
（一）經濟效益明顯，真正實現雙贏
根據我市的實際情況，采用不同的污泥處置辦法，以日處理200噸含水率80%的污泥進行比較，利用熱電廠鍋爐焚燒污泥的方式，其經濟效益是十分明顯的。
同時，為體現排污要交費和治污有收益的政策精神，我市在認真測算污泥焚燒各項成本的基礎上，考慮電廠焚燒污泥應有一定的利潤回報，通過洽談確定污泥焚燒價格為98元/噸。經測算改造三臺75蒸噸循環硫化床鍋爐，達到污泥焚燒能力200噸/天，一次性投資為500萬元左右。98元/噸的焚燒價格的利潤約為25元/噸左右，以200噸/天計算，電廠不到3年就可收回投資，真正實現了污水處理和熱電企業經濟上的雙贏。
（二）環境效應顯著，實現節能環保
中試成功后，我們委托浙江環境檢測中心站對鍋爐摻燒污泥后煙氣排放污染物進行檢測，其中二噁英送比利時SGS二噁英分析試驗室分析，同時委托上海科學技術情報研究所進行水平查新檢索。結果表明，各項指標均優于GWKB3-2000中規定的焚燒爐大氣污染物排放限值，灰渣中的重金屬已固化，以穩定狀況存在，杜絕了污水廠脫水污泥二次污染的可能，徹底解決了困擾我們多年的行業性難題。
同時，利用熱電廠循環流化床鍋爐直接摻燒含水率為80%的城市污水處理廠污泥，在對鍋爐本身工況影響極小的情況下，摻燒的泥煤比可達20%-30%，在促進煤炭充分燃燒的同時，實現了污泥最大減量化，而焚燒產生的灰渣則可作為制磚和筑路等材料，真正實現了資源的節約型利用，生態的最優化循環。
（三）工藝技術實用，社會效益明顯
利用熱電廠循環流化床鍋爐焚燒污水廠污泥，既解決了城市污水廠產生的大量污泥處置出路問題，又可以充分利用現有資源，實現跨行業聯合，減少投資成本，為國內同類城市解決污泥出路探索了一條有效的處置途徑，符合當前資源化利用和優化生態環境的發展趨勢。該項目得到了各級領導的高度重視，也引起了國內污水處理行業的關注，上海、深圳、寧波、合肥、西安、蘇州、無錫、南通等城市相關管理部門專門組織到我市進行調研、交流。2006年7月，省建設廳在常州還專門召開了污泥處置現場會，研討和推廣我市污泥處置的方法和技術。
利用現有的熱電廠循環流化床鍋爐，通過簡單地增加輸送設備并增加少量尾氣處理裝置，將污水廠脫水污泥直接與燃煤混合燃燒具有燃料適應性廣、燃燒效率高、負荷調節范圍大，負荷調節快、燃燒潔凈等技術特點，其工藝技術簡易、實用，符合我國煤電資源豐富、環保壓力增加、建設資金緊張的現實，具有較廣闊的推廣、應用空間。
四、我市污泥焚燒的發展規劃
（一）擴大能力，確保污水廠增量污泥全部焚燒
目前，我市市區污水處理廠日產污泥200-250噸，隨著我市污水處理廠的擴建和收集管網的進一步完善，預計到2007年底，污泥產量將達到300—350噸/天，2008年底將達到400—500噸/天。根據污泥產生量逐年增加的實際，我市到今年底，將再改造2臺75蒸噸的循環流化床鍋爐，使我市的污泥焚燒能力達到400噸/天。同時，根據就近和減少風險的原則，擬將江邊污水處理廠附近的常州市新港電廠作為我市第二個污泥焚燒電廠，計劃在新港電廠改造3臺75噸的循環流化床鍋爐，到2007年底，我市的污泥焚燒能力將達到600-700噸/日，以確保所有城市污水廠增量污泥都能得到及時焚燒處置。
（二）輸出技術，促進成果共享
污水處理廠污泥處置是我國許多城市都面臨的難題，隨著污水處理行業的發展，污泥量的快速增長，污泥處置的矛盾還將更加突出，我市在成功解決污泥處置出路的基礎上，十分歡迎具有同類條件的城市應用電廠鍋爐焚燒污泥的處置辦法，我們將毫無保留地將我們的經驗和技術與兄弟城市共享，同時，通過技術交流和溝通，我們也希望能夠學習兄弟城市好的做法和經驗，進一步提高和完善我市的污泥處置工作，為加快推進城市建設和可持續發展作出更大的貢獻。
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