四川省南充市300t/d污泥干化焚烧处置项目总结
作者：临沂三丁能源有限公司 王子国
一、污泥的产生、危害及处理方法
党的十八大以来，各地区、各部门深入贯彻生态文明思想，大力推动环境基础设施建设，扎实推进污染防治攻坚战，全国城镇生活污水收集处理取得显著成效。截至2021年底，全国城市和县城建成污水处理厂近4600座，年污水处理量达700亿立方米左右。但是，我国污水收集处理领域存在“重水轻泥”问题，设施建设总体滞后，无害化处理和资源化利用水平不高。污泥既是污染物也是资源，系统推进污泥无害化资源化处理，是深入打好污染防治攻坚战，实现减污降碳协同增效，建设美丽中国的重要举措。为落实经国务院同意的《关于推进污水资源化利用的指导意见》，提高污泥无害化处理和资源化利用水平，国家发展改革委、住房城乡建设部、生态环境部联合印发《污泥无害化处理和资源化利用实施方案》，旨在进一步明晰实施污泥无害化处理、处置，推进资源化利用。
该方案的发布再次警醒了对污泥无害化和资源化处理、处置的思考和实践。因地制宜是原则、资源能源化则是重点。在污泥回田，填埋越来越无出路的前景下，“土葬”变“火葬”乃必然发展趋势。所以，只有认清形势，才能高屋建瓴地选择一步到位或分段建设的正确污泥处理、处置路线。否则，跟随欧洲国家老路行事只能是让自己不断修订和升级污泥处理、处置方法，到头来花的钱一点也不比直接干化焚烧要少！
二、污泥干化焚烧处理技术综述
目前污泥焚烧处理方法有两种：污泥直接焚烧处理方法和污泥先干燥后焚烧处理方法。
先干燥后焚烧的方法是将干燥后的污泥在焚烧炉内焚烧，焚烧产生的热量用于污泥干燥。干燥后的污泥与湿污泥相比，可以大幅度减小体积，从而减小了储存空间；形成颗粒或粉状的稳定产品，使污泥形状大大改善；最终产品无臭且无病原体，减轻了污泥的有关负面效应，使处理的污泥更容易被接受；干化后的高热值污泥也可以替代能源，实现变废为宝。在焚烧工艺前面采用污泥干燥工艺的目的是实现污泥的减量化，节省后续焚烧处置的费用。污泥中大量的水分在干燥阶段被除去，后续的焚烧炉将比直接燃烧时的体积减小很多倍，尾气处理系统在设备体积减小的同时，由于水蒸气含量的减少，处理难度会降低而效率会增加。
目前国外应用较多的污泥处理方法为先干化后焚烧，以焚烧为核心的污泥处理方法能够达到减量化、稳定化、无害化和资源化的目标。
污泥干化焚烧的核心设备主要有：焚烧炉、干化机、烟气净化装置。
（一）、焚烧炉
焚烧炉是焚烧工艺的核心设备，日前广泛使用的焚烧炉型有回转型如旋转窑式焚烧炉、多膛式如立式多段炉及流化床型等。20世纪60年代以前，用作污泥焚烧的主要是多膛式焚烧炉，但由于辅助燃料成本上升和更加严格的气体排放标准，多膛炉逐渐失去竞争力，促使流化床焚烧炉成为较受欢迎的污泥焚烧装置。
几种污泥焚烧炉优缺点比较
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炉型 |
优点 |
缺点 |
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立式多段焚烧炉 |
1、焚烧后的烟气能很好的同污泥进行接触加热，内部热量利用系统较好。 |
1、通常需要在高浓度过量空气条件下工作，需配置后燃室，来保证除尽臭味和充分燃烧； 2、对进料变化非常敏感，任何波动均可导致炉膛温度迅速下降，造成不完全燃烧产物的排放增加； |
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鼓泡式流化床焚烧炉 |
1、鼓泡式炉内气-固混合强烈，传热速率高，单位面积处理能力大，具有极好的着火条件； 2、鼓泡式炉蓄热量大，燃烧稳定性较好，燃烧反应温度均匀，很少局部过热，有害物质分解率高； 3、过量空气系数小，氮氧化物生成量少，有害气体生成易于在炉内得到控制； 4、鼓泡式焚烧炉无运动部件 ，结构简单，故障少，投资及维修费用低。保温可做得很厚，利于节能。 5、运行灵活可靠，启动方便。 |
1、工艺操作要求较高。 2、焚烧物料粒径一般要求0~10mm |
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回转窑式污泥焚烧炉 |
1、适于各种粒度污泥物料的混合燃烧 |
1、在污泥做旋转运动时，污泥外表面部分燃烧并烧结成团，而内部污泥并没有完全燃烧，污泥的燃烬率不高。 2、排气中常携带污泥中挥发出的有害有臭气体，故必须进行二次焚烧处理，增加二燃室。 3、窑体的密封性和渗漏难以解决，漏风量大。 4、保温性能差，热量损失大 4、窑身较长，占地面积大。 5、运转部件多，维修工作量大 |
（二）、干化机
污泥的干化系统目前种类繁多，投资产能及运行成本、是否产生二次污染、烟气净化难度等工艺差别较大，也是造成我国污泥干化焚烧处理不能大规模推广的一项主要原因。为了研究各种污泥干化方法的优缺点并找到合适的工艺方法，我们对其进行详细分类如下：
以干燥带出的含有蒸汽的气流和污泥的相对运动速度，或以干燥带出的含有蒸汽的气流对干化污泥的携带能力可分移动床干燥、气流床干燥、流化床干燥。
（1）移动床干燥带出的含有蒸汽的气流携带干化污泥能力最小，而气流和污泥相对运动速度最大。
（2）气流床干燥带出的含有蒸汽的气流携带干化污泥能力最大，而气流和污泥相对运动速度最小（两者速度基本相等），大量含有干燥污泥的颗粒随气流带出干燥器，基本是全部携带。
（3）流化床干燥处于移动床干燥、气流床干燥二者之间，干燥气流只对较小的污泥颗粒进行携带。
移动床干燥粉尘带出少，但传热系数低，干燥生产能力最低，传热面需要进行不断清理才能保证传热恒定的进行，例如以传导传热为主的间壁换热移动床干燥机，采用刮板螺旋来进行摊薄搅动污泥加强换热。并且移动床干燥会随着干化污泥含水量的降低传热热阻会快速增大。所以移动床干燥器对大规模污泥干燥会带来投资的大幅增加。
流化床和气流床干燥均属于对流传热，由于气流的对流速度快，传热迅速，干燥生产能力大。
流化床通常因气流速度稍慢，故湿污泥进入干燥机前需要返混部分干化好的污泥以便进入沸腾流化床进行良好流化。
气流床传热最为强烈，生产能力最高。流化床和气流床二者运行均需对干燥气流进行良好除尘，例如采用旋风除尘串布袋除尘。
气流床干燥气固两相的接触时间极短，干燥时间一般在0.5~2秒，物料的热变性一般是温度和时间的函数，因此，对于热敏性或低熔点物料不会造成过热或分解而影响其质量。
气流床干燥采用气固并流操作，在表面气化阶段，物料始终处于与其接触的气体的湿球温度，一般不超过50~65℃，在干燥末期物料温度上升的阶段，气体温度已大大降低，产品温度不会超过60~90℃，因此可使用高温气体。例如，在煤粉干燥中就采用800℃左右的高温烟道气作为干燥介质，而不会造成煤粉的分解燃烧。我们的公司的污泥干化机工业化实践证明，采用烟气温度850~1050℃干化气流床干化污泥，干化废气温度100~150℃，污泥温度50℃左右。
气流床干化污泥有两种形式，气泥自高到低并流和气泥自低到高并流。
气泥自高到低并流的形式，如国内做的喷雾干燥污泥，污泥经过泵加压后再用喷头雾化进行气固干化。
污泥干化工艺对比表
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干化工艺 |
旋转气流床直接干化工艺 |
喷雾气流床直接干化工艺 |
间接干化工艺 |
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设备总投资 |
低 |
中 |
高 |
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蒸发吨水耗电量 |
低 |
中 |
中 |
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蒸发吨天然气耗量 |
低 |
中 |
中 |
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技术可靠性 |
可靠 |
易堵塞不稳定 |
可靠 |
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无害化程度 |
好 |
好 |
好 |
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自动化程度 |
高 |
高 |
高 |
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干化泥质 |
好 |
好 |
一般 |
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干化泥含水量 |
20~30% |
20~30% |
40~60% |
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运行方式 |
连续 |
连续 |
连续 |
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干燥时间 |
短 |
短 |
长 |
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受污泥含水及杂质影响程度 |
小 |
大 |
大 |
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应用经验 |
较多 |
较多 |
较多 |
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特点 |
设备简单，操作简单 |
设备较为复杂，操作简单 |
设备复杂，锅炉特种操作要求高 |
三、南充市主城区污泥处置项目污泥情况
目前南充市辖区内建有南充市污水处理厂、嘉东污水处理厂、荆溪污水处理厂、西充县污水处理厂等污水处理厂，这些污水处理厂产生大量的污泥。处置方式较为单一，主要为垃圾填埋场填埋。根据南充市相关规划与政策，填埋场规划中不再接受原生生活垃圾与市政污泥。因此，未经预处理（含机械脱水）的市政污泥不得再进入生活垃圾填埋场内。综上，当前南充市市政污泥填埋处理处置不可行。
为了能营造更好的生活环境，解决污水处理厂污泥处置难题，南充水务投资（集团）有限责任公司通过市场调研，从工艺、经济、运行可靠性等方面分析，最终选择干化焚烧处理工艺对南充市现有的污水处理厂产生的污泥进行二次处理。为此，南充水务投资（集团）有限责任公司投资9996.99万元在南充经济开发区污水处理厂项目旁建设南充市主城区污泥处置项目，利用焚烧产生的热量，通过直接传热干化技术将湿污泥含水率降至30%，污泥干化后送入焚烧炉进行焚烧处置，实现污泥减量化、稳定化、无害化，大大降低了一般处理方式下的污染，减少占用土地资源，项目建成后形成处理污泥300吨/日的能力，从而为南充市环境保护和发展做出应有的贡献。
本项目已于2019年10月开工建设，克服疫情延误工期阻力，于2020年4月底建设完成，经过5月和6月份调试，于2020年7月达标达产验收。
四、污泥干化焚烧处理方案选择
A、污泥干化焚烧工艺
污泥干化焚烧有多种工艺，其中对如下三种工艺就行对比。
（一）、鼓泡流化床焚烧、烟气直接干化污泥工艺
上为流程简图，该工艺采用鼓泡流化床焚烧干化后的污泥，焚烧后的烟气直接干化污泥，烟气经过除尘、脱碱、脱酸、脱臭、脱白达标排放。
烟气直接污泥干化焚烧一体化流程特点：
1、高温焚烧烟气（850~1050℃）直接淬冷提供热源干化污泥，干化废气出口温度100~150℃，焚烧干化能源利用率全国最高，无需蒸汽锅炉装置，无需蒸汽锅炉特殊作业人员，装置运行安全，占地小、装置投资最低，吨污泥处理成本低。
2、复合旋转气流床干化机技术，可直接干化处理含水率80%的污泥，不粘壁无需返料混合，装置体积小，干化效率高，干化速度快（2s），干化后污泥含水率低（15~30%），干化后的污泥温度50℃，比圆盘或桨叶蒸汽干化机出泥温度（90℃）低，干化过程污泥分解率低。
3、高温烟气经短时间（2s）急速淬冷，大大降低了二噁英再生成量。
4、采用焚烧化学法组合废气除臭，部分烟气返回焚烧焚烧除臭并回收能量，部分烟气经化学及物理法除臭。
（二）、鼓泡流化床焚烧、蒸汽（或导热油）间接干化工艺
该工艺采用鼓泡流化床焚烧干化后的污泥，焚烧后的烟气间接加热余热锅炉水产生蒸汽，蒸汽通过空心浆叶、圆盘或我司开发的圆管干化机等间接换热干化机提供热量用于干化湿污泥，干化后的未凝臭气部分循环或不循环，干化废气进入焚烧炉焚烧除臭，焚烧后的烟气经过除尘、脱酸达标排放。
蒸汽或导热油间接干化污泥焚烧一体化流程特点：
1、高温焚烧烟气（850~1050℃）通过锅炉产生蒸汽（或加热导热油），蒸汽（或导热油）间接提供热源干化污泥，整体装置投资高，占地面积大。
采用蒸汽锅炉时，锅炉操作为特殊作业，管理稍复杂。
2、采用间接干化机，干化后污泥含水率35~45%，比旋转气流干化机干化的污泥含水高15%，因多次换热，热效率低，辅助燃料消耗高，运行成本高。
3、不凝性干化臭气送入焚烧炉焚烧，除臭彻底，除臭费用低。因无烟气淬冷装置，二噁英需要用活性炭吸附解决。
4、蒸汽干化技术适用于蒸汽余热发电及蒸汽有利用用途的热电厂、供热公司，虽然投资大，但可以实现发电、外供蒸汽、热功联产、处理污泥多重效益。
（三）、鼓泡流化床焚烧、蒸汽余热发电、低温烟气直接干化工艺
该工艺采用170~250℃左右焚烧炉空气预热器出来的低温烟气进行煤泥、污泥等泥烘干，低温烟气首先进入干燥机，污水煤泥经加料机加入干燥机中，然后烟气和污泥再经过干燥塔进一步干燥，干燥后的污泥经过旋风除尘器收集并提送到干污泥收集仓，降温后的80℃烟气经过布袋除尘器过滤灰尘后进入引风机，经加压后送入脱硫装置进行烟气净化处理，处理后的烟气从脱硫塔顶烟囱排入大气。为了保证低温烟气的温度，设计有空预器前（或省煤器前）至空预器后烟气近路，以方便调节。此种工艺只适合已有焚烧装置，例如电厂锅炉岗位进行尾部附加污泥干化装置，干化后的污泥送入已有流化床锅炉和煤一起焚烧。
通过以上分析对比，根据业主现场情况，本工程工艺采用：鼓泡流化床焚烧、烟气直接干化污泥、尾气组合净化处理工艺。
B、污泥干化焚烧系统主要设备
（一）、鼓泡流化床焚烧炉
临沂三丁能源有限公司具有多种规格的鼓泡床固废焚烧炉设计、制作、运行经验（已运行焚烧炉最大规格Φ9500x30000mm）。在鼓泡流化床污泥焚烧炉上，率先国产化制造较大型的装置，同比进口设备，运行鼓泡风压低电耗低，更加稳定可靠，投资是国外设备的不到二分之一，是替代进口设备的最佳选择。
污泥焚烧炉采用钢制外壳，不必建设厂房，可以室外布置。下部为沸腾床，辅助燃料及干化后的污泥在其中进行混和燃烧，沸腾段有采压点口、观火孔、加生物质口、返料口等。下部有风室、风室设有天然气点火控温口。炉膛有二次风装置、重力防爆门，上部有防爆检修门，检修炉门等。
辅助燃料可设计多种或一种形式，可混合燃烧天然气、燃料油、生物质燃料、煤、可燃废气、石油焦、废油等、生活垃圾等。
焚烧炉及高温除尘器炉墙采用砖棉混合作保温。从里到外分别是异形高铝砖、轻质保温砖、硅酸铝纤维棉，顶部采用辐射球顶砖砌成，针对燃烧流场进行强烈扰动特殊优化，结构强度好防爆性能强，蓄热辐射燃烧稳定。沸腾段采用耐高温耐磨高强浇注料结合特级磷酸盐耐磨砖及高铝砖、轻质砖硅酸铝棉构成。
（二）、旋转气流床干化机
具有干化强度高和节能的突出优点，适用于膏糊状、滤饼等物料的直接快速干化，系我公司和东南大学联合开发的产品，首套装置于2011年应用于昆山市靖丰固废处理有限公司，与其它干化技术相比，旋转气流干化机设备具有如下优点：
﹙1﹚污泥进入干化机无需预处理：
干化主机装有推进旋风破碎装置，减少污泥粘壁，湿污泥（含水30%~95%）可直接进入旋转气流干化机，无需采用干污泥返混，流程简单；无需对污泥进行破碎、制粒、制条、喷嘴雾化，简化了设备结构，降低了干化电耗及设备磨损。
﹙2﹚适用于多种形式的污泥干化：
我公司采用的旋转气流干化机，气泥自低到高并流，污泥无需高压加压，不使用喷头，通过气流分散污泥，能耗低，对污泥的流动性无要求。在一套装置中，可以处理生活污泥、工业污泥、或混合污泥等各种含水污泥。
﹙3﹚耐高温，传热速率高，热效率高：
采用旋转气流干化技术解决了以往干化设备不能高温运行难题，采用耐磨高温复合材料，运行温度最高可达到850~1050℃，轻松达到80%以上的干化热效率。气流和污泥接触时间短（2s），适用于高温气流干化污泥，例如采用高温烟气干化污泥，烟气急速淬冷大大降低了二噁英再生成量。
﹙4﹚密封性好、运行安全：
运行在高湿气流下，且干化过程中不增加氧含量，消除了污泥在干化过程中爆燃的可能性。
同比有的厂家滚筒式（回转窑式）干化机密闭性差，易漏入空气，增加了氧含量，对于含有一定热值并且挥发份较高的污泥，则增加了爆燃的可能性。
﹙5﹚体积小，系统简单，生产能力大，操作弹性大：
总体体积较小，土建、设备投资相应减少，安装维修方便，由于干化设备体积小，散热表面积小，热利用率高。操作负荷弹性可达40~120%。
例如采用干料返混方式的滚筒式干化机，需要几十米长度才能达到干化要求，这样热能消耗比较大，且设备体积较长，这样也相应地增加了设备投资及运行成本。
五、工程组成及主要建设内容
本项目建设城市污水处理厂污泥处置工程设1条生产线，设计规模300吨/日（83.54%含水率），年处理城市污水处理厂污泥约99000吨。
本项目污泥处置采用“旋转气流床干化机干化+鼓泡流化床焚烧”工艺，配备1套烟气处理系统、废水预处理系统。
污泥干化采用旋转气流床干化机干化；污泥焚烧采用鼓泡流化床焚烧；烟气净化采用组合法除尘、除臭、除雾（炉内钙法脱硫+SNCR脱硝+高温除尘+污泥干化急冷+旋风除尘+静电除尘+布袋除尘+碱洗脱酸+冷凝除水除臭+湿电除雾+烟气返回炉膛焚烧除臭+微波光触媒催化氧化+换热脱白+烟囱排放）；污水处理采用混凝沉淀+ A2O工艺。整体工艺如下：
A、污泥计量存储说明
污泥接收系统主要由地磅、湿污泥储存厂房（接收平台、储存池）组成。
（1）接收：来自污水处理厂脱水污泥首先经地磅称重，在卸载至污泥接收区的污泥接收仓中。
（2）储存：脱水污泥经称重后在厂房内卸泥平台排入湿污泥储存池，湿污泥接收池（1座，有效容积2000m3）布置在厂房内，采用地下式钢砼结构（采取内外防渗措施，100mmC15刚性保护垫层+350mmC30-P6级防渗砼（MN-FEA918复合型防水剂）+20mm防水水泥砂浆+100μm氯化橡胶涂料），顶部设有自动开启（液压驱动）密封盖，能容纳全厂7天的湿污泥储存容量，满足正常周转需要。
脱水污泥会产生甲烷和其他有毒气体，为保证污泥干化系统臭气不外溢，湿污泥仓车间采用微负压设计，整个系统为一个稳压排风系统。负压抽风收集后的污泥臭气作为一次风、二次风送焚烧炉焚烧。
湿污泥存储池及抓泥吊斗
B、污泥干化焚烧技术方案说明
污泥通过烟气干化进入焚烧炉焚烧。焚烧炉内通过少量补充辅助燃料（天然气、燃料油、生物质燃料、煤、可燃废气、石油焦、废油等）产生高温烟气，高温烟气直接通过干化机换热烘干污泥，干化后的污泥返回焚烧炉燃烧，烟气进行除尘、脱硫脱硝除臭净化后排放。
本工艺采用焚烧污泥的高温烟气（800~1000℃）直接复合旋转气流干化污泥，干化后的污泥含水可控制在15~30%返回焚烧炉燃烧。高温烟气（800~1000℃）直接干燥污泥热效率可达80%以上，可大幅度减少装置的占地面积及烘干废气量，比普通干化焚烧污泥节电20%，节约辅助燃料20%，污泥热值较高时很容易实现热量的自平衡而无需外加辅助燃料，从而大幅度降低工程投资及运行成本。
（一）、焚烧干化系统组成
本项目中污泥干化焚烧系统的主要组成有：
焚烧系统、干化系统、烟气净化系统（脱硝装置、旋风除尘装置、静电除尘器、活性炭喷射布袋除尘装置、碱洗脱酸装置、冷凝脱臭装置、电除雾装置、活性炭吸附装置、烟气脱白装置、烟囱）、仪表自控、电气、土建、污水处理系统等组成；整个系统呈通道式布局形式。各系统的主要设置情况如下：
1、焚烧系统：含焚烧炉、高温除尘器、一次风机、二次风机、返混风机、SNCR烟气脱硝装置、干化污泥输送装置、辅助固体沸腾料输送装置、天然气燃烧装置、灰渣冷却收集存储系统。固体辅助沸腾料由刮板机、沸腾料仓、螺旋输送机组成。本次采用天然气作为辅助燃料，含燃烧器及减压安全控制装置。
2、干化系统：由污泥加料装置、复合旋转气流床干化机、干化污泥收集器、返料系统组成。干化机加料系统，由污加料仓、振动装置、进料螺旋输送机组成。干化污泥出料装置由关风器、出料螺旋输送机组成。
3、烟气净化系统：含脱硝装置、旋风除尘装置、静电除尘器、活性炭喷射布袋除尘装置、碱洗脱酸装置、冷凝脱臭装置、湿电除雾装置、引风机、活性炭吸附装置、烟气脱白装置、烟囱组成。
4、电气仪表自动控制系统：（见子系统自控系统单元）由现场配电柜和操作控制柜、操作站组成，对整个干化焚烧系统的电源分配、保护，并对系统的热源烟气量、温度、风压、电压、电流等主要参数进行监测、控制及操作调节等。
（二）、焚烧干化系统工艺流程说明
污泥干化焚烧系统流程图如下：
1、污泥焚烧流程
焚烧炉设计以天然气、燃料油或生物质燃料、煤、石油焦、垃圾等为辅助燃料焚烧污泥（由业主指定，本次为天然气），同时提供高温烟气换热供干化机使用。
焚烧炉为鼓泡流化床，满足3T+E（焚烧温度、搅拌混合程度、气体停留时间、过剩空气系数）焚烧技术且更进一步优化，减少二噁英的产生。在焚烧炉沸腾段密相区，辅助燃料混同返料器来的含水20~30%左右的干化污泥由一次风进行沸腾燃烧；在焚烧炉的稀相区，加入二次风进行炉膛烟气扰动加强燃烧，焚烧炉产生的温度850~1100℃，烟气达到合理的停留时间（国标生活垃圾焚烧污染控制标准(GB 18485-2014)规定大于2s以上）及过量空气系统（烟气氧含量6~12%）燃烬混合可燃物，高温烟气然后进入高温除尘器进行除尘。
焚烧炉内通过在污泥中添加部分生石灰进行炉内脱硫，可降低后续脱酸碱耗，降低污泥处理成本。
焚烧炉点火采用木柴、木炭、天然气在床上引燃或天然气、油床下点火，由业主指定均可设计，本次采用天然气点火及补燃。
辅助固体沸腾物料（炉渣、煤矸石或石英砂等）通过地面刮板机输送到料仓用螺旋输送机送入沸腾段。
焚烧炉沸腾段的高温渣（采用固体辅助燃料时），及高温除尘器分离出来的灰通过冷灰装置后气力输送至灰库，灰库出来的干灰可直接用罐车外运，也可先经加湿后以是湿灰外运，根据接收单位资源化利用的要求而定，本系统配置干湿两套下灰装置。
干灰罐车外运
湿灰箱车外运
污泥干化焚烧装置全貌
焚烧灰渣可以填埋、做路基、水泥粉磨站磨料、及制砖瓦等用途。。
本次处理污泥为生活污泥，重金属含量低，且经焚烧后得到氧化稳定化，符合制砖等资源化要求，可外卖或自加工成植草砖、城市路面透水砖。
2、污泥干化流程
焚烧炉出来的高温烟气经过高温除尘器除尘后，烟气进入干化机经湿污泥淬冷直接换热降温，同时湿污泥得到干化，干化污泥由干化污泥收集器收集，经返料系统送入焚烧炉焚烧。
干化机采用复合旋转气流床，具有防结疤、无需返料、2秒内完成干化同时烟气急冷回收热量、热效率高的特点。
3、烟气净化处理
干化污泥收集器出来的烟气进入静电除尘器除尘，然后进入布袋除尘器进一步除尘，经喷射活性炭吸附后，烟气进入脱酸除臭装置。采用电袋联合除尘的目的，主要是烟气含湿度较大，可先通过电除尘除下大部分灰尘，延长布袋的使用寿命。经过布袋除尘器除尘后的热烟气进入烟气再热器，加热脱酸除臭后的冷烟气，提高烟气过热度达到脱白目的。经过再热器降温后的热烟气进入碱洗塔，在塔内通过碱液脱除烟气中的SO2、HCl、H2S等酸性气体。然后烟气经过冷凝除臭塔，部分含臭气体随烟气中的冷凝水收集下来送往污水生化处理，洗涤冷凝热的移走采用凉水塔降温。烟气再经过湿电除雾除气溶胶后进入引风机加压，部分烟气经过返烟风机送入焚烧炉膛除臭及调节炉温，其余烟气送入组合脱臭装置进一步净化烟气，再经活性炭吸附、烟气再热器加热烟气脱白达标送烟囱排放。
由于采用沸腾燃烧，严格控制烟气燃烧温度，且炉内含有较多的水蒸气还原性较强，本系统烟气氮氧化物含量较低，采用SNCR脱硝方法配置脱硝系统，保证烟气氮氧化物含量小于250mg/m3,符合国家生活垃圾焚烧污染控制标准(GB 18485-2014)。
二噁英类控制措施及产生情况：
焚烧总体设计参照《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485-2014）焚烧炉技术要求进行设计和配置。确保燃烧温度达到850℃以上：根据焚烧炉配置的多点温度在线数字监测数据，通过调整风量，保证在燃烧污泥时燃烧温度波动范围在850～970℃之间。如果燃烧温度等于850℃时马上报警，调整辅助燃料的投入量，保证温度上升到850℃以上，如低于850℃，暂停干污泥给料，待温度上升到要求范围内，再启动干污泥给料。
确保烟气在850℃以上停留时间达到2秒以上：焚烧炉采用全绝热结构，由耐火层、保温层和壳体组成，耐火层厚度230mm，保温层采用轻质砖65mm硅酸铝纤维棉205mm，共计500mm，故因保温散热很少，充分保证燃烧温度基本不衰减，同时焚烧炉设有足够的高度，保证烟气在850℃以上停留时间达到2秒以上。为了后续增产要求，我公司设计的的焚烧炉烟气高温区850℃以上停留时间达到4秒以上。
确保很高的扰动焚烧：一次燃烧发生在流化床焚烧床内，污泥颗粒与灼热的底料不断跳动接触燃烧，燃烧效率很高。二次燃烧发生在悬浮段，强烈的二次燃烧风高速混入，扰动均非常强烈。
焚烧炉炉膛温度分布流场模拟
确保燃烧有充足的氧量：配置氧量测量仪，当氧量降低时马上调整进风量和燃烧工况，保证焚烧炉出口的含氧量大于6%。
本项目污泥干燥采用的方式为气流床闪蒸，热烟气与污泥的接触时间非常的短。热烟气在污泥干燥机的入口的温度为800℃-850℃之间，在污泥干燥机出口的温度为150℃-180℃之间。污泥干燥机及污泥干燥上筒的总长度为6米，烟气流速为10m/s，故烟气经过污泥干燥机的时间在1秒以内，避免了二噁英在降温过程中二次合成，大大减少了二噁英的产生源强。
设置活性炭吸附进一步减少二噁英排放
4、废水处理
烟气净化冷凝产生的废水送入厂区内污水处理厂进行处理。
本项目拟采用“混凝沉淀+A2/O+混凝沉淀”工艺处理本项目生产废水（包括初期雨水、地面、车辆及设备冲洗水和喷淋洗涤塔排水）。
烟气净化冷凝产生的废水和脱硫废水送入厂区内废水处理，厂内废水处理站处理工艺本项目采用“混凝沉淀+水解酸化+A/O+混凝沉淀”工艺处理本项目生产废水（包括地面、车辆及设备冲洗水和喷淋洗涤塔排水、烟气净化冷凝水），其主要工艺流程详见图。
（三）、焚烧干化系统技术参数
处置固废：市政生活污泥或一般工业污泥；
处置方式：热干化后焚烧炉焚烧
污泥来源：污水处理站
处理能力：单套≥300~350t/d污泥
湿污泥初水分：80%
比 重：1±0.15
粒 度：≤3mm（可偶见粒度小于50mm）
焚烧烟气温度：850~1050℃
炉膛高温区烟气停留时间：大于2s
焚烧炉渣热灼减率：小于5%
烟囱高度：45m
焚烧烟气含氧量：＜12.0%；
干化污泥终水份：≤20~30%；
排放烟气颗粒物：＜20mg/Nm3
排放烟气二氧化硫：＜80mg/Nm3
排放烟气氮氧化物：＜250mg/Nm3
排放烟气二噁英：＜0.1ngTEQ/Nm3
（五）、干化焚烧工艺物料热量衡算
按单套处理能力：≥300t/d污泥，污泥干基热值1800Kcal/kg基准计算。物料热量衡算表略。
（六）、建设项目主要设备及系统
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系统分类 |
序号 |
设备名称 |
数量 |
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污泥计量存储 |
1 |
计量地磅 |
1套 |
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2 |
机械抓斗 |
1套 |
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3 |
污泥储存池 |
1座 |
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污泥焚烧系统 |
1 |
焚烧炉 |
1套 |
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2 |
高温除尘器、高温烟道 |
1台 |
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3 |
一次风机 |
1台 |
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4 |
二次风机 |
1台 |
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5 |
沸腾料仓及给料机 |
1套 |
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6 |
天然气燃烧器 |
2套 |
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7 |
炉内脱硫给料机及料仓 |
1套 |
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8 |
干化污泥给料机及料仓 |
1套 |
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9 |
冷渣机 |
1台 |
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|
10 |
高温锁气放料阀 |
1套 |
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11 |
冷灰机 |
1套 |
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12 |
SNCR脱硝系统 |
1套 |
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污泥干化系统 |
1 |
干化机 |
1套 |
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2 |
湿泥加料机及料仓 |
2套 |
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3 |
旋风除尘器器及关风机 |
1套 |
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4 |
干化污泥输送机 |
3套 |
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烟气处理系统 |
1 |
静电除尘器 |
1套 |
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2 |
袋式除尘器 |
1套 |
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3 |
活性炭给料机及料仓 |
1套 |
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4 |
水循环式脱白换热器 |
1套 |
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5 |
碱洗塔及泵送系统 |
1套 |
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6 |
冷凝塔及泵送系统 |
1套 |
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7 |
污水冷却器 |
3套 |
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8 |
循环水凉水塔及泵送系统 |
1套 |
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9 |
湿式静电除雾器 |
1套 |
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10 |
引风机 |
1台 |
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11 |
微波催化羟基除臭器 |
1套 |
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12 |
活性炭吸附器 |
1套 |
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13 |
45m烟囱 |
1座 |
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压缩空气系统 |
1 |
空压机 |
1台 |
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2 |
压力空气罐 |
1套 |
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3 |
空气吸收干燥器 |
1套 |
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消防系统 |
1 |
消防水泵 |
2台 |
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电气自控系统 |
1 |
电气系统 |
1套 |
|
2 |
自控系统 |
1套 |
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污水处理系统 |
1 |
污水处理设施 |
1套 |
C、污泥处置系统投资
（一）、系统投资概算
规划占地面积：24*666.7平方米（24亩），主生产区装置占地约15*666.7平方米（15亩），具体见《厂区平面布置图》。
设计日处理300吨（增产余地达到400吨）污泥装置系统概算投资约9000万元，含污泥存储、污泥干化、污泥焚烧、污水处理的设备、工艺、电器、仪表、自控、土建。
（二）、运行成本
设计用电负荷1200KVA，实际用电功率约500~600kW；设计用天然气负荷400~800Nm3/h（根据泥质含水及热值变化），实际用气量约550Nm3/h；设计用水负荷18m3/h,含生产补充水、冲洗地面水、生活用水。外排处理后的污水15.5m3/h。运营人员17人，含管理、维护、三班生产人员。
处置每吨湿污泥直接生产成本160~180元/吨，最终处置完全成本240~260元/吨。根据污泥含水率、干基热值不同，还有当地水、电、气的价格而波动。
（三）、建设周期
建设期8个月，含设计、土建、设备制作安装调试投运。本次建设工期加班加点完全满足业主要求。
