《城镇污水处理厂污泥处理处置污染防治最佳可行技术指南(试行)》

7.3 污泥焚烧工艺类型

7.3.1 前处理技术

污泥焚烧前处理技术通常指脱水或热干化等工艺，以提高污泥热值，降低运输和贮存成本，减少燃料和其他物料的消耗。

热干化工艺有半干化(含固率达到 60%～80%)和全干化(含固率达到 80%～90%)两种。热干化工艺一般仅用于处理脱水污泥，主要技术性能指标(以单机升水蒸发量计)为：热能消耗2940~4200KJ/kgH 2 O;电能消耗 0.04~0.90kW/kgH 2 O。

污泥含固率在 35%~45%时，热值为 4.8～6.5MJ/kg，可自持燃烧，通常后面直接接焚烧工艺。用作土壤改良剂、肥料，或作为水泥窑、发电厂和焚烧炉燃料时，须将污泥含固率提高至 80%~95%。

7.3.2 单独焚烧

单独焚烧是指在专用污泥焚烧炉内单独处置污泥。

流化床焚烧炉是目前单独焚烧技术中应用最多的焚烧装置，主要有鼓泡式和循环式两种，其中尤以鼓泡流化床焚烧炉应用较多。

污泥单独焚烧时，在焚烧炉启动阶段，可通过安装启动燃烧器或向焚烧炉膛内添加辅助燃料等方式将炉膛温度预热至 850?C 以上，然后向焚烧炉炉膛内供给污泥。

7.3.3 混合焚烧技术

7.3.3.1 污泥与生活垃圾混烧

在生活垃圾焚烧厂的机械炉排炉、流化床炉、回转窑等焚烧设备中，污泥可以以直接进料或混合进料的方式与生活垃圾混合焚烧。

污泥与生活垃圾直接混合焚烧时会增加烟气和飞灰产生量，降低灰渣燃烬率，增加烟气净化系统的投资和运行成本，降低生活垃圾发电厂的发电效率和垃圾处理能力。

7.3.3.2 污泥的水泥窑协同处置

经水泥窑产生的高温烟气干化后的污泥进入水泥窑煅烧可替代部分黏土作为水泥原料，达到协同处置污泥的目的。干化后的污泥可在窑尾烟室(块状燃料)或上升烟道、预分解炉、分解炉喂料管(适用于块状燃料)等处喂料。

利用水泥窑系统处置污泥时须控制污泥中硫、氯和碱等有害元素含量，折合入窑生料其硫碱元素的当量比 S/R 应控制为 0.6~1.0，氯元素应控制为 0.03~0.04%。

利用水泥窑焚烧污泥的直接运行成本为 60～100 元/t(80%湿污泥) 。

7.3.3.3 污泥的燃煤电厂协同处置

可利用燃煤电厂的循环流化床锅炉、煤粉锅炉和链条炉等焚烧炉将污泥与煤混合焚烧。为提高污泥处置的经济性，优先考虑利用电厂余热干化污泥后进行混烧。

直接掺烧污泥会降低焚烧炉内温度和焚烧灰的软化点， 增加飞灰产生量， 增加除尘和烟气净化负荷，降低系统热效率 3%～4%，并引起低温腐蚀等问题。

利用火电厂焚烧污泥的单位运行成本为 100～120 元/t(80%湿污泥) ，系统改造成本约为 15 万元/t(80%湿污泥) 。

7.4 消耗及污染物排放

7.4.1 焚烧物料消耗

污泥焚烧消耗的物料主要是燃料、水、碱性试剂和吸附剂(如活性炭)等。

为加热和辅助燃烧，需添加辅助燃料。将重油作为辅助燃料时，其消耗为 0.03～0.06 m 3 /t 干污泥;将天然气作为辅助燃料时，其消耗 4.5～20 m 3 /t 干污泥。

污泥焚烧主要用水单元是烟气净化系统，水耗均值约为 15.5 m 3 /t 干污泥。其中，干式烟气净化系统基本不消耗水，湿式系统耗水量最高，半湿式系统居于两者之间。

碱性试剂如氢氧化钠消耗为 7.5~33 kg/t 干污泥，熟石灰乳消耗为 6～22 kg/t 干污泥。

7.4.2 焚烧能量消耗

污泥焚烧厂主要消耗热能和电能。热能产出量与污泥低位热值高低密切相关，经由烟气处理和排放造成的热量损失约占污泥焚烧输出热量的 13%～16%。

污泥焚烧厂消耗电能的主要工艺单元是机械设备的运转，电耗通常为 60~100kW˙h/t(80%湿污泥) 。

7.4.3 污泥焚烧的污染物排放

7.4.3.1 大气污染物

由于国内污泥焚烧大气污染物排放数据较少，根据对国外污泥焚烧厂大气污染物排放统计，污泥焚烧产生的烟气经净化处理后，通常烟尘排放浓度为 0.6~30 mg/m 3 ;二氧化硫排放浓度为 50 mg/m 3 以下;

氮氧化物(以 NO 2 计)排放浓度为 50~200 mg/m 3 ;二噁英排放浓度在 0.1ngTEQ/Nm 3 以下;重金属镉排放浓度为 0.0006~0.05 mg/m 3 ，汞排放浓度为 0.0015~0.05 mg/m 3 。

7.4.3.2 废水

湿式烟气净化系统会产生工艺废水。

灰渣收集、处理和贮存废水：采用湿式捞渣机收集灰渣时，会产生灰渣废水;污泥露天贮存时，雨水进入产生废水。

热干化过程中产生冷凝水， 其化学需氧量 (COD Cr ) 含量高 (约为 2000 mg/L) ， 氮也较高 (约为 600～2000 mg/L) ，还含有一定量的重金属。

7.4.3.3 固体残留物

污泥焚烧产生的飞灰约占焚烧固体残留物总量的 90%(流化床) ;灰渣和烟气净化固体残留物合计约占焚烧固体残留物总量的 10%(流化床) 。

7.5 污泥焚烧新技术

喷雾干燥+回转式焚烧炉技术是利用喷雾干燥塔的雾化喷嘴将经预处理的脱水污泥雾化，干燥热源主要为焚烧产生的高温烟气，干化后的污泥被直接送入回转式焚烧炉焚烧。尾气采用旋风除尘器+喷淋塔+生物除臭填料喷淋塔处理。

处理每吨含水率为 80%的脱水污泥，平均燃煤消耗量为 30～50 kg/t(煤热值 21000 KJ/kg) ，电耗为50～60 kW˙h/t;单位投资成本为 10 万～20 万元/t，单位直接运行成本为 80～100 元/t。

8 污泥处理处置污染防治最佳可行技术

8.1 污泥处理处置污染防治最佳可行技术概述

本指南选择污泥中温厌氧消化和污泥好氧发酵为污泥处理污染防治最佳可行技术，污泥土地利用和污泥干化焚烧为污泥处置污染防治最佳可行技术。污泥处理处置前采用浓缩、脱水等预处理方式。

对于实际污水处理规模大于 5 万 m 3 /d 的城镇二级污水处理厂，其产生的污泥宜通过中温厌氧消化进行减量化、稳定化处理，同时进行沼气综合利用。

对于园林和绿地等土地资源丰富的中小型城市的中小型城镇污水处理厂，可考虑采用污泥好氧发酵技术处理污泥，并采用土地利用方式消纳污泥。厂址远离环境敏感点和敏感区域时，宜选用条垛式好氧发酵工艺;厂址附近有环境敏感点和敏感区域时，可选用封闭发酵槽式(池)好氧发酵工艺。

对于大中型城市且经济发达的地区、大型城镇污水处理厂或部分污泥中有毒有害物质含量较高的城镇污水处理厂，可采用污泥干化焚烧组合工艺处置污泥。应充分利用焚烧污泥产生的热量和附近稳定经济的热源干化污泥。污泥干化焚烧厂的选址应采取就近原则，避免远距离输送。

污泥干化技术应和焚烧以及余热利用相结合，不鼓励对污泥进行单独热干化。