低碳戰(zhàn)略下的污泥自持焚燒發(fā)展方向
9月17日,面對行業(yè)密切關(guān)注的自持焚燒相關(guān)問題,無錫國聯(lián)環(huán)??萍脊煞萦邢薰靖笨偨?jīng)理楊漢文在“2021(第十三屆)上海水業(yè)熱點論壇”上,以 “市政污泥自持焚燒技術(shù)與應用”為題做了主題分享。
據(jù)E20數(shù)據(jù),近三年新建污泥處置項目中,采用污泥干化焚燒工藝占比高達70%左右,其中焚燒占比高于自持焚燒。造成這一現(xiàn)象的原因包括自持焚燒受污泥體量規(guī)模限制、自持焚燒對于污泥后端處理會產(chǎn)生一定影響等等,同時自持焚燒的全成本價格也是行業(yè)關(guān)心的熱點。
9月17日,面對行業(yè)密切關(guān)注的自持焚燒相關(guān)問題,無錫國聯(lián)環(huán)??萍脊煞萦邢薰靖笨偨?jīng)理楊漢文在“2021(第十三屆)上海水業(yè)熱點論壇”上,以 “市政污泥自持焚燒技術(shù)與應用”為題做了主題分享。
楊漢文
污泥處理處置行業(yè)現(xiàn)狀
污泥處置規(guī)模及焚燒處置規(guī)模大幅提高。楊漢文表示,據(jù)E20研究院數(shù)據(jù),2015~2020年,我國城鎮(zhèn)(城市、縣城)濕污泥(含水量80%)產(chǎn)生量從3800余萬噸提高到5100余萬噸,污泥無害化處置率從約40%提高到約67%。而因為政策(如不再新批填埋場)、當?shù)亟?jīng)濟條件、當?shù)啬噘|(zhì)泥量等種種原因,污泥處置各類工藝路線發(fā)展狀況不同,其中焚燒工藝得到了大規(guī)模的擴張。在2015年,污泥單獨焚燒規(guī)模約6000噸/日,協(xié)同焚燒規(guī)模約7000噸/日,合起來超13000噸/日,而在2020年,污泥單獨焚燒規(guī)模約12000噸/日,協(xié)同焚燒規(guī)模約15000噸/日。五年時間里,焚燒規(guī)模增加了100%以上。
單獨焚燒與協(xié)同焚燒適用情況不同。污泥焚燒工藝包括單獨焚燒與協(xié)同焚燒兩種處置路線。各有自己的優(yōu)勢與顧慮。
單獨焚燒的優(yōu)勢與顧慮。污泥單獨焚燒技術(shù)路線的優(yōu)勢在于:第一,不受后端協(xié)同要素制約; 第二,熱能可利用,節(jié)省大量輔助能源(煤氣、天然氣)采購費用;第三,不受季節(jié)影響,全年可以不間斷運行(在用電高峰期,水泥廠等愿意接受污泥摻燒的工廠往往要停工停產(chǎn),但污泥處理處置是一年365天每天都需要進行的)。
單獨焚燒技術(shù)路線的顧慮在于:第一,單獨焚燒處置設(shè)施投資相對較大;第二,單獨焚燒鄰避問題較突出,落地有一定難度;第三,單獨焚燒系統(tǒng)復雜,針對運行過程中產(chǎn)生的水、氣、聲、灰渣問題的管理難度較大;第四:單獨焚燒的處理成本較高。
單獨焚燒的適用情況。楊漢文總結(jié):單獨焚燒適合日處理濕污泥(含水率超80%)大于400噸,且污泥有機物含量大于40%(保證污泥熱值達到2000大卡以上)的情況。
協(xié)同焚燒(摻燒)的優(yōu)勢與顧慮。污泥協(xié)同焚燒技術(shù)路線的優(yōu)勢在于:第一,協(xié)同焚燒前期設(shè)施投資成本較低;第二,協(xié)同焚燒可有效減少處置端的環(huán)保問題;第三,協(xié)同焚燒手續(xù)辦理較為方便;第四,有政策扶持,熱電廠接受協(xié)同焚燒意愿較強。
協(xié)同焚燒技術(shù)路線的顧慮在于:第一,協(xié)同焚燒受后端摻燒路徑制約較強,處置成本后期變化可能較大,存在“坐地起價”現(xiàn)象;第二,存在一些政策方面問題,如禁止跨區(qū)轉(zhuǎn)運污泥等。
協(xié)同焚燒的適用情況。楊漢文總結(jié):協(xié)同焚燒適合污泥產(chǎn)量較小,不具有規(guī)模效應,或具備較豐富協(xié)同焚燒資源的區(qū)域采用。
低碳戰(zhàn)略下的污泥自持焚燒路線
國聯(lián)環(huán)科污泥自持焚燒技術(shù)路線。楊漢文介紹,針對污泥單獨焚燒的優(yōu)勢與顧慮,國聯(lián)環(huán)科揚其長,避其短,自2010年開始,研發(fā)出一套“調(diào)質(zhì)深度脫水+干化+自持焚燒”的技術(shù)路線,適用于日處理污泥400噸(以含水率80%計)以上,污泥有機物含量大于40%,適合建獨立焚燒裝置(2條生產(chǎn)線)。
在該工藝路線下,首先將含水率97%或80%的濕污泥深度脫水至60%,繼而泥餅通過圓盤干燥機間接干化到含水率40%以下,干化后污泥進入流化床焚燒爐焚燒。污泥單獨焚燒所產(chǎn)生的熱煙氣經(jīng)省煤器回收熱能用于前端自身的污泥干化,全過程無需添加額外輔助燃料,熱能回收后的焚燒煙氣經(jīng)系統(tǒng)處理達標排放,執(zhí)行《生活垃圾焚燒污染控制標準》( GB 18485—2014),焚燒后產(chǎn)生的灰渣作為建材使用或填埋。
該工藝路線具備以下特點:第一,實現(xiàn)了全過程能量自平衡,無需投加任何輔助燃料。隨污泥有機質(zhì)提升,經(jīng)優(yōu)化設(shè)計新一代產(chǎn)品甚至可實現(xiàn)以電能或蒸汽形式的能量輸出,回收熱能;第二,關(guān)鍵設(shè)備為高新技術(shù)產(chǎn)品,全套設(shè)備自主設(shè)計及生產(chǎn),具有完全自主知識產(chǎn)權(quán),全部實現(xiàn)國產(chǎn)化,距離近,服務(wù)及時。以國聯(lián)環(huán)科旗下常州武進項目為例,全流程處理(污泥含水率98%或80%)投資費用2.5億元,可日處理市政污泥450噸;第三,高經(jīng)濟性,污泥干化焚燒各工藝段自動化程度高,獨立自持干化焚燒無需添加額外熱源、能源、燃料(焚燒爐啟動點火時除外),節(jié)省了大量輔助能源采購費用,降低了運行成本。常州自持焚燒項目全流程運行成本僅為450元/t,與國內(nèi)大多污泥摻燒項目運行成本差距較小,具有較大競爭力。第四,污泥焚燒處置后灰渣比例小,約為3:7,較大降低了污泥處置成本;第五,占地面積小,以常州武進項目為例,日處理污泥450噸,占地僅11.8畝(約7866.67平方米)。
行業(yè)焦點——石灰藥劑。針對目前行業(yè)重點關(guān)注的石灰藥劑問題,楊漢文介紹,目前調(diào)質(zhì)深度脫水仍使用石灰及三氯化鐵藥劑,目前是污泥脫水成本最優(yōu)、適應環(huán)境最廣的藥劑。經(jīng)脫水后污泥呈堿性,經(jīng)多年的使用,不存在對鍋爐有腐蝕作用,經(jīng)在線煙氣檢測,焚燒煙氣排放達標,未對環(huán)境造成影響。同時,因在前端投加石灰可在后續(xù)煙氣凈化系統(tǒng)中免堿洗步驟,還可減少設(shè)備投資和運行成本。但考慮到石灰藥劑生產(chǎn)過程中的環(huán)境成本及日益趨嚴的政策限制,國聯(lián)環(huán)科正聯(lián)合研發(fā)新型脫水藥劑以替代石灰。