污水處理和污泥處理是與解決城市水污染問題同等重要又緊密關(guān)聯(lián)的兩個系統(tǒng)。城市污水處理廠在凈化污水的同時產(chǎn)生大量生物活性污泥，許多化工、制藥工業(yè)中也會產(chǎn)生污泥廢料，其特點是含水量高、不穩(wěn)定、易腐敗、有惡臭。未經(jīng)恰當(dāng)處理處置的污泥進(jìn)入環(huán)境后，會給水體和大氣帶來二次污染，對生態(tài)環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此，必須采用有效的方法和成熟的技術(shù)，對污泥進(jìn)行專業(yè)的處理。

污泥的常見處置方式

目前，污泥的常見處置方法有以下4種：

填埋

衛(wèi)生填埋操作簡單、費用低，而且經(jīng)過消化后的污泥有機(jī)物含量減少、性能相對穩(wěn)定、總體積減小，脫水后再進(jìn)行填埋也就成了一種比較經(jīng)濟(jì)的污泥處理方式。鑒于目前國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展?fàn)顩r，污泥填埋在相當(dāng)長的時間內(nèi)仍會繼續(xù)存在。

但是，脫水污泥含水率往往大大高于普通生活垃圾衛(wèi)生填埋場所要求的30%含水率,需經(jīng)再處理后才能送至生活垃圾填埋場填埋，或者根據(jù)污泥的含水率及理化特性等因素，設(shè)置專用的污泥填埋場。同時，專用污泥填埋場會存在占地面積較大、選址不易、滲瀝液難處理，并可能影響地下水質(zhì)以及其他安全隱患等問題，一旦處理不當(dāng)，很可能會造成二次污染。

制肥利用

污泥制肥料曾是污泥利用的主要途徑，其實質(zhì)是利用污泥中的好氧微生物菌對污泥中的多種有機(jī)物進(jìn)行氧化分解，轉(zhuǎn)化為植物容易吸收的類腐殖質(zhì)，因此生物能得到利用，能源得以節(jié)約。

但近年來隨著人們對綠色食品的要求和對土壤污染的警惕，污泥肥料農(nóng)用的標(biāo)準(zhǔn)日趨苛刻，并因其使用不便和肥效差等原因也無法和化肥抗衡，污泥用作農(nóng)業(yè)肥料已難以為繼。此外，源于對重金屬、洗滌添加劑污染等方面的顧慮，使得此種處置方式日益萎縮。

干化

污泥干化技術(shù)是指利用熱來破壞污泥的膠凝結(jié)構(gòu)，并對污泥進(jìn)行消毒滅菌。干化溫度高達(dá)95℃以上，除有效殺滅病原菌外，還能使污泥容積顯著降低，并將臭味消除。

然而，干化處理工藝能耗高、設(shè)備復(fù)雜、投資及運行費用高、減量化也不徹底，而且，還要對蒸發(fā)物采取冷凝、除臭等措施，綜合成本較高。干化后的污泥或送去焚燒或用作肥料，仍然存在出路問題，一般使用較少。

焚燒

污泥焚燒是一種高溫?zé)崽幚砑夹g(shù)，利用高溫氧化燃燒反應(yīng)，在過量空氣的條件下，使污泥的全部有機(jī)質(zhì)、病原體等物質(zhì)在850~1100℃下氧化、熱解并被徹底破壞。

污泥焚燒的優(yōu)點是占地小、處理快速、處理量大、減量明顯，減容量可大于90％；焚燒后的灰渣，根據(jù)其重金屬含量，可選擇直接或使用重金屬螯合劑處理后進(jìn)入填埋場，也可用作建筑材料或鋪路等。采用焚燒法處理污泥，可最大程度地實現(xiàn)“減量化、穩(wěn)定化和無害化”，是污泥處理最徹底的方法，西方發(fā)達(dá)國家普遍采用此法。污泥焚燒所面臨的挑戰(zhàn)和難點

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展以及對環(huán)境保護(hù)的加強(qiáng)，污泥處理將會成為另一新興產(chǎn)業(yè)，但目前國內(nèi)污泥焚燒技術(shù)發(fā)展還不成熟，有待完善；同時，需要政府、企業(yè)和其他社會團(tuán)體在政策、技術(shù)和資金等系列產(chǎn)業(yè)要素方面的緊密配合。

污泥的含水率是制約污泥處置系統(tǒng)運行成本的關(guān)鍵因素，因此需要通過預(yù)處理降低污泥的含水率。

污泥焚燒會產(chǎn)生酸性煙氣、灰渣和飛灰等環(huán)境污染物，需要后續(xù)處理，必須嚴(yán)格控制并達(dá)標(biāo)排放，也是關(guān)鍵技術(shù)所在。

根據(jù)重金屬含量的不同，可以考慮對灰分做如下處理：直接填埋或加水泥制綠化磚；加重金屬螯合劑后填埋。

流化床焚燒工藝簡述

污泥焚燒系統(tǒng)主要由以下操作單元組成：污泥輸送系統(tǒng)、污泥預(yù)處理系統(tǒng)、流化床焚燒爐、余熱蒸汽鍋爐、煙氣處理系統(tǒng)、灰分收集及輸送系統(tǒng)等。

污泥輸送系統(tǒng)：實現(xiàn)對污泥的傳輸操作

對于來自污水處理廠的污泥，因其含水率很高，污水污泥呈液態(tài)狀，故一般采用流量可無級調(diào)節(jié)的螺桿泵，將污泥送往離心機(jī)進(jìn)行脫水。而對于隔柵柵渣以及污泥脫水后的泥餅，其狀態(tài)一般為糊狀，由輸送機(jī)進(jìn)行操作，一般有無軸螺旋輸送機(jī)和皮帶輸送機(jī)兩大類。

污泥預(yù)處理系統(tǒng)：降低污泥的含水率

污泥的含水率是制約污泥處理運行成本的關(guān)鍵因素，就焚燒處置方法來說，污泥含水率越高、熱值就越低、系統(tǒng)能耗就越大、運行成本也就越高。常用的污泥脫水方式有帶式壓濾脫水、板框壓濾脫水以及離心式脫水。

污泥經(jīng)機(jī)械脫水后，可將其水含量降低至80%～85%，此時可直接送入流化床焚燒爐進(jìn)行處理。

流化床焚燒爐：對污泥高溫焚燒氧化處理的關(guān)鍵設(shè)備

用于污泥焚燒的一級焚燒爐形式主要有鼓泡式流化床焚燒爐、循環(huán)流化床焚燒路和回轉(zhuǎn)窯式焚燒爐。

在開始階段，前端燃燒器將流化床焚燒爐和爐內(nèi)的石英砂(即床料)加熱至適宜操作溫度約850~870℃，隨后由特殊設(shè)計的喂料設(shè)備將污泥穩(wěn)定且均勻地送入流化床內(nèi)進(jìn)行處理。

流化床焚燒爐下部帶有一個由多個噴嘴做成的風(fēng)箱，助燃空氣穿過噴嘴向上吹進(jìn)焚燒爐，在合適的風(fēng)量下將床料石英砂和污泥均勻的流化，一方面給污泥的均勻受熱分解創(chuàng)造條件，另一方面污泥進(jìn)入流化床便隨即被大量運動著的高溫惰性床料沖散，使床砂不會發(fā)生粘結(jié)問題。

流化床焚燒爐的中部存在一個帶有二次風(fēng)引入系統(tǒng)的二次燃燒區(qū)，二次風(fēng)的引入形成了分級燃燒，加上足夠的燃燒區(qū)空間，保證煙氣和飛灰的微粒有足夠的停留時間，達(dá)到充分燃燒。而二次風(fēng)的引入采用環(huán)面布置，合適的配比有利于強(qiáng)化焚燒爐的燃燒效果，提高鍋爐出力和降低NOx的生成及排放。

同時，流化床焚燒爐可根據(jù)工作需要和工況，在線實時增減床料和卸除床底爐渣，避免停車，使系統(tǒng)操作的連續(xù)性得以實現(xiàn)。

如果污泥被定義為危廢，則需要設(shè)置二燃室，使煙氣在1100℃的條件下停留超過2s，以滿足環(huán)發(fā)2004-15號《危險廢物集中焚燒處置工程建設(shè)技術(shù)要求》的要求。

余熱蒸汽鍋爐：對焚燒產(chǎn)生熱能進(jìn)行回收利用

利用余熱鍋爐，對焚燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔猓M(jìn)行余熱回收并產(chǎn)生飽和蒸汽。所設(shè)計的非標(biāo)鍋爐可適應(yīng)污泥焚燒產(chǎn)物的特性。余熱鍋爐采用立式煙道，高溫?zé)煔忭樞蛄鹘?jīng)不同的煙道，各煙道之間采用膜式水冷壁。水冷壁管內(nèi)的水吸收余熱后變成濕蒸汽，經(jīng)過汽水分離后形成飽和干蒸汽，并進(jìn)入蒸汽管網(wǎng)供使用。

煙氣處理系統(tǒng)：對焚燒后煙氣進(jìn)行有效處理以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)

整套煙氣后續(xù)處理系統(tǒng)由降溫、脫硫、灰塵捕集等操作單元組成，結(jié)合對應(yīng)控制方案，對焚燒產(chǎn)生的各種受控物質(zhì)如氮氧化物、硫化物、酸性物質(zhì)、重金屬以及煙塵，甚至二噁英等進(jìn)行處理，排放可滿足當(dāng)?shù)胤ㄒ?guī)要求。

龍沙工程的優(yōu)勢

在污泥焚燒技術(shù)上，龍沙工程可提供整體解決方案，包括基礎(chǔ)調(diào)研、工藝設(shè)計、項目管理、施工建造等。

龍沙工程致力于以西方的先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用為基礎(chǔ)，最大程度地實現(xiàn)國產(chǎn)化建造，以合理的成本和優(yōu)異的質(zhì)量滿足用戶需求。

憑借現(xiàn)有的工藝創(chuàng)新技術(shù)和超過110年的化工生產(chǎn)經(jīng)驗，龍沙工程已經(jīng)成功完成了許多重要項目，并且已經(jīng)在環(huán)境技術(shù)方面和一些先進(jìn)的歐洲企業(yè)合作并達(dá)成了特許協(xié)議。

龍沙工程具有極強(qiáng)的工藝設(shè)計能力和技術(shù)整合能力，與業(yè)內(nèi)一流公司建立有合作伙伴關(guān)系，在國外特別是歐洲，有大量的同類型項目可供參觀、考察。

國內(nèi)合作伙伴太湖鍋爐擁有強(qiáng)大的設(shè)備國產(chǎn)化的設(shè)計和制造實力及工程承建能力，為降低系統(tǒng)投資提供有力保障。

小結(jié)

流化床焚燒污泥是一種較好的解決方案。由于具有強(qiáng)烈的湍流、較長的氣體停留時間、均勻的溫度分布，能在相對較低溫度和較少過剩空氣下高效率焚燒，獲得較高的有害物質(zhì)的破壞和去除率，有害物質(zhì)脫除劑的利用效率高，并且通過分級燃燒，可大幅度控制NOx的生成；通過床內(nèi)加入堿性物質(zhì)如石灰石等，可大幅度降低煙氣中的酸性氣體(SOx和HCl)的含量。通過盡可能多地回收燃燒煙氣中的顯熱,可減少輔助燃料的加入量，從而把污泥處理的成本降至最低。