因地制宜 科技解决污泥处置行业性难题

城市污水和生活垃圾是当前城市的两大污染源，做好生活污水处理和生活垃圾处置是各地政府面临的重大问题和重要使命。 近年来，常州市根据经济社会发展的需要和城市运行的需要，加大了城市污水和垃圾处理设施的建设力度，目前常州市区共有生活污水处理厂6座，分别为清潭、丽华、戚墅堰、城北、江边和武进污水厂，污水处理能力为40.5万吨/日，市区生活污水处理率达70%以上，污水处理主要指标达到了国家一级B类排放标准，进厂污水处理率达100%，出水水质达标率达100%。常州市区有无害化生活垃圾处理厂（场）2座，处理能力分别为150吨/日和700吨/日，建成区生活垃圾无害化处理率100%。今年又开工建设了武进区和常州市城市生活垃圾焚烧发电厂，日处理能力分别为600吨、750吨，两厂建成后，市区的生活垃圾将全部进行无害化处理。可以说，常州市城市污水和生活垃圾已基本得到了妥善解决，有效地改善了城市环境。但是，随着城市污水处理规模的扩大，城市污水厂产生的污泥又成为影响城市环境的重要污染源，这也是国内城市普遍面临的一个新问题。长期以来，许多城市污泥未做任何处理随意外运、简单填埋或被弃置，不但占用大量土地，还造成严重的二次污染以及新的环境问题，使得许多城市出现了污泥围城的现象，给生态环境带来了隐患。为彻底解决污泥出路问题，近年来，常州市结合本市的实际情况，围绕破解污泥处置问题进行了大量有益的探索，走出了一条解决污泥出路的新路子。 常州市自2003年开始着手对利用热电厂循环流化床锅炉焚烧城市污水处理厂脱水污泥项目进行调研和实验，到2005年10月，常州市城市污水处理厂每天产生的200-250吨的污泥实现了全量焚烧，焚烧排放的二噁英、氮氧化物、硫化物及铅、镉、汞、铜等指标，均优于生活垃圾焚烧污染控制标准限值，所含重金属基本固化，焚烧产生灰渣用于制砖，彻底消除了污泥的二次污染。利用热电厂循环流化床锅炉焚烧城市污水处理厂脱水污泥，实现了城市污水处理行业污泥减量化、无害化和资源化处置，获得国家实用新型专利和发明专利，通过了省建设厅组织的专家鉴定，省环保厅也专门发文在全省推广常州市污泥处置的做法。 一、多方案比选，探索污泥处置技术 随着污水处理设施建设的不断扩展，城市污水厂的污水处理量越来越大，污泥的产生量也不断增加，污泥处置的矛盾日益突出，为此常州市从2003年下半年开始组建专门的项目班子，对各种污泥处置方案进行专题调研论证。一是卫生填埋方式。拟在距市区50公里的常州市夹山生活垃圾填埋场进行卫生填埋，需专辟场地建设专门的污泥填埋场，经测算，采用卫生填埋方式，每吨污泥费用约为300元以上，而且专用场地仅可填埋16个月，不能作为长期的处置方案。二是土地利用方式。因常州市主城区的污水处理厂均接纳一定比例的印染、制药和机械加工等行业的工业废水，而且工业废水比例呈增长趋势，其中部分重金属超标，而且考虑到污泥中的絮凝剂对土壤也有一定影响，常州不宜采用土地利用处置污泥的方案。三是干化焚烧方式。2003年底，常州市组织了污泥干化焚烧技术方案的国际招标，国内外32家单位购买了标书，其中22家参加投标。根据招标结果，常州市目前的污水处理收费无法满足污泥全量干化焚烧的要求。 在对上述方案进行论证、比选后，我们提出了结合常州热电厂资源丰富的实际，依托电厂现有的燃煤锅炉，通过技术改造，将脱水污泥按比例掺杂在煤块中进行焚烧的处置思路，这样既不用建造单独的干化焚烧系统，又不需配置单独的运行管理人员。按照常州热电厂锅炉的数量，市区的焚烧污泥能力为每天1000吨以上，即使以后电厂的数量不增加，现有电厂规模不扩大，也可以满足近、中期污泥处置的要求。因此，常州市确定了利用热电厂循环流化床锅炉焚烧污泥作为污泥处置的主要方式和主攻方案。 二、技术创新，实现全量焚烧 在污泥处置方案确定以后，常州市开始进行项目的研究开发，首先设计了小试方案，开展锅炉炉体改造、输送系统安装等试验工作。在小试成功的基础上，对输送系统、投料系统、冲洗系统、吹扫系统作了进一步的改进，2004年8月开始实施污泥焚烧中试，对污泥输送、掺烧比例、污泥分布、连续运行、管道维护等技术难题展开了进一步攻关，3个月后，中试成功，在此基础上，进一步优化整体方案。2005年11月，三台75蒸吨循环流化床锅炉焚烧污泥正式投运，实现了城市污水处理厂污泥全量焚烧。从2005年11月正式投运至2006年11月，焚烧污泥运行工况正常，平均每天的焚烧量达185吨，其中日最大焚烧量达254吨。 2005年1月该项目顺利通过了国家一级科技查新咨询单位上海科学技术情报研究所组织的技术查新和水平查新。2005年3月，江苏省建设厅组织专家对污泥焚烧项目进行了专家评审和技术鉴定，鉴定结论为“具有明显的环境效益、社会效益和经济效益，具有广阔的应用前景。总体技术达到国内领先，接近国际水平”。2005年3月，循环流化床锅炉焚烧城市污水处理厂脱水污泥技术被建设部确定为科技示范工程。2006年3月该技术获得国家实用新型专利，8月获得国家发明方法专利。 三、常州市污泥处置技术的优越性 （一）经济效益明显，真正实现双赢 根据常州市的实际情况，采用不同的污泥处置办法，以日处理200吨含水率80%的污泥进行比较，利用热电厂锅炉焚烧污泥的方式，其经济效益是十分明显的。 同时，为体现排污要交费和治污有收益的政策精神，常州市在认真测算污泥焚烧各项成本的基础上，考虑电厂焚烧污泥应有一定的利润回报，通过洽谈确定污泥焚烧价格为98元/吨。经测算改造三台75蒸吨循环硫化床锅炉，达到污泥焚烧能力200吨/天，一次性投资为500万元左右。98元/吨的焚烧价格的利润约为25元/吨左右，以200吨/天计算，电厂不到3年就可收回投资，真正实现了污水处理和热电企业经济上的双赢。 （二）环境效应显著，实现节能环保 中试成功后，我们委托浙江环境检测中心站对锅炉掺烧污泥后烟气排放污染物进行检测，其中二噁英送比利时SGS二噁英分析试验室分析，同时委托上海科学技术情报研究所进行水平查新检索。结果表明，各项指标均优于GWKB3-2000中规定的焚烧炉大气污染物排放限值，灰渣中的重金属已固化，以稳定状况存在，杜绝了污水厂脱水污泥二次污染的可能，彻底解决了困扰我们多年的行业性难题。 同时，利用热电厂循环流化床锅炉直接掺烧含水率为80%的城市污水处理厂污泥，在对锅炉本身工况影响极小的情况下，掺烧的泥煤比可达20%-30%，在促进煤炭充分燃烧的同时，实现了污泥最大减量化，而焚烧产生的灰渣则可作为制砖和筑路等材料，真正实现了资源的节约型利用，生态的最优化循环。 （三）工艺技术实用，社会效益明显 利用热电厂循环流化床锅炉焚烧污水厂污泥，既解决了城市污水厂产生的大量污泥处置出路问题，又可以充分利用现有资源，实现跨行业联合，减少投资成本，为国内同类城市解决污泥出路探索了一条有效的处置途径，符合当前资源化利用和优化生态环境的发展趋势。该项目得到了各级领导的高度重视，也引起了国内污水处理行业的关注，上海、深圳、宁波、合肥、西安、苏州、无锡、南通等城市相关管理部门专门组织到常州市进行调研、交流。2006年7月，省建设厅在常州还专门召开了污泥处置现场会，研讨和推广常州市污泥处置的方法和技术。 利用现有的热电厂循环流化床锅炉，通过简单地增加输送设备并增加少量尾气处理装置，将污水厂脱水污泥直接与燃煤混合燃烧具有燃料适应性广、燃烧效率高、负荷调节范围大，负荷调节快、燃烧洁净等技术特点，其工艺技术简易、实用，符合我国煤电资源丰富、环保压力增加、建设资金紧张的现实，具有较广阔的推广、应用空间。 四、常州市污泥焚烧的发展规划 （一）扩大能力，确保污水厂增量污泥全部焚烧 目前，常州市市区污水处理厂日产污泥200-250吨，随着常州市污水处理厂的扩建和收集管网的进一步完善，预计到2007年底，污泥产量将达到300—350吨/天，2008年底将达到400—500吨/天。根据污泥产生量逐年增加的实际，常州市到今年底，将再改造2台75蒸吨的循环流化床锅炉，使常州市的污泥焚烧能力达到400吨/天。同时，根据就近和减少风险的原则，拟将江边污水处理厂附近的常州市新港电厂作为常州市第二个污泥焚烧电厂，计划在新港电厂改造3台75吨的循环流化床锅炉，到2007年底，常州市的污泥焚烧能力将达到600-700吨/日，以确保所有城市污水厂增量污泥都能得到及时焚烧处置。 （二）输出技术，促进成果共享 污水处理厂污泥处置是我国许多城市都面临的难题，随着污水处理行业的发展，污泥量的快速增长，污泥处置的矛盾还将更加突出，常州市在成功解决污泥处置出路的基础上，十分欢迎具有同类条件的城市应用电厂锅炉焚烧污泥的处置办法，我们将毫无保留地将我们的经验和技术与兄弟城市共享，同时，通过技术交流和沟通，我们也希望能够学习兄弟城市好的做法和经验，进一步提高和完善常州市的污泥处置工作，为加快推进城市建设和可持续发展作出更大的贡献。 信息来源于：慧聪网