常州市循环流化床锅炉焚烧城市污水处理厂脱水污泥情况汇报

常州市建设局 副局长 彭峻

2006年7月14日

一、常州市区污水及污泥处理现状

　　常州市主城区现有清潭、丽华、城北、戚墅堰和江边5座污水处理厂，污水处理能力为32.5万吨/日，实际处理量约为20万吨/日（其中工业废水为30%左右），产生脱水污泥250吨/日左右。2005年10月份以前，采取简易填埋方式处置，由于无固定的弃置场地，污泥出路较长时间一直是影响污水处理正常运行的难题，为此时常出现“告急”情况。同时，简易填埋也给环境造成二次污染，影响了水处理的成效。
　　为彻底解决污泥处置这一行业难题，我市从2003年开始调研、论证，经过2年多的努力，由市排水管理处与常州热电公司成功研发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这一实用、经济、环保和节能的专利技术，并率先在常州实现规模化应用。自2005年10月起，市区所属5座城市污水处理厂产生的脱水污泥，通过常州广源热电有限公司循环流化床锅炉进行全量焚烧。焚烧排放的二噁英、氮氧化物、硫化物及铅、镉、汞等指标，均优于生活垃圾焚烧污染控制标准限值，灰渣则制砖利用，所含重金属基本固化，消除了二次污染。
　　由市排水管理处与常州热电公司联合研发的循环流化床锅炉焚烧城市污水厂脱水污泥技术，被江苏省建设厅鉴定为“国内领先水平、接近国际先进水平”，同时申请了两项国家专利。污泥焚烧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的追求，取得了显著的环境效益、社会效益和经济效益，也为全国排水行业污泥处置开辟了一条全新途径。

二、国内外污泥处置的主要做法

　　目前世界范围内处置污泥的主流技术路线主要有三种：一是卫生填埋。该技术因投资少、容量大、易操作等优点曾被广泛运用，但随着城市土地资源的日益紧张、环保要求的不断提高，该传统技术侵占土地大、污泥中有毒有害物容易渗入地下水，产生二次污染的危险大等缺点日见凸现。二是土地利用。主要包括污泥农用、用于森林、园艺、废弃矿场土地改良等。由于该技术能耗低、可回收利用污泥中营养成分，也曾被业内人士所看好，但随着工业废水接入城市污水处理厂，其无毒无害化的处理难度、安全施用量的限制、无法彻底解决污泥的出路等使该技术的使用受到很大的制约。三是干化焚烧。该技术因减量化、资源化等优点而在国外广为使用，但需要建造专门的干化焚烧设施，其高昂的投资和运行成本令国内同行望而止步。因此，在这三种技术中，虽成本低、投入少的“卫生填埋法”，目前仍被国内大部分城市采用，但“卫生填埋法”带来的问题已逐渐被认识和重视。目前，污泥处置是全国排水行业热点和难点问题，也是不少城市面临棘手的环保问题。

三、常州污泥焚烧探索的过程

　　1、多种路线探索、突出主攻重点。
　　由于污泥量伴随着污水处理量的快速增长而增长，特别是随着常州城市化的推进和环保要求的提高，市政府要求我局尽快解决污泥出路问题，市排水管理处从2003年下半年开始，组建了专门的项目班子，对四种污泥处置方案进行调研论证。一是卫生填埋。在市政府的协调下，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。由于污泥和生活垃圾混合填埋存在技术难度和安全隐患需专辟场地，并对场地进行防渗漏等处理。根据设计部门的方案，经测算，由于专门场地投入大、运输距离远、现场运行管理费用高，选址在夹山每吨污泥卫生填埋费用约为200元以上，而且专用场地仅可填埋16个月。因此，卫生填埋在常州只能作为过渡方案或应急措施。二是土地利用。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严重。另外，污泥中的絮凝剂对土壤也有一定影响。为长远发展考虑和对环境负责，常州不宜采用土地利用处置污泥的方案。三是干化焚烧。2003年底，排水处组织了污泥干化或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。欧洲、美国、日本等国外干化焚烧技术较成熟，但成本高；国内技术成本较低，但技术不成熟，基本无较大规模应用的实例。以欧洲技术为例，实际成本约为350元/吨。利用国外技术进行污泥干化焚烧，由于成本高，难以实现全量干化焚烧。四是电厂焚烧。经过认真调研和与高校、电厂、锅炉厂等多次交流，逐步确立了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构想。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。同时，常州热电厂资源丰富，仅常州热电公司一家焚烧污泥能力就达到700多吨/天，目前，常州市区的焚烧污泥能力为每天1000吨以上。即使以后常州电厂的数量不增加，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，我们把利用热电厂循环流化床锅炉焚烧污泥作为常州污泥处置的主要处置方式和主攻方案。

　　2、不断探索完善、取得试验成功。
　　作为城市排水管理部门，对于锅炉改造我们是门外汉，而作为热电厂一方，他们对于污泥的特性也不了解，因此，我们在项目推进过程中，充分发挥两方面在专业技术上的特长，加快推进技术攻关工作。一是深入调研，形成试验方案。在查阅资料、咨询专家、取得锅炉生产厂家支持的基础上，改变原将污泥与煤混合，随煤一起输入炉体的思路为建立独立的输送系统，并从炉体上部投入的总体设计思想。在此思想的指导下，设计了小试方案，实施了锅炉炉体改造、输送系统的安装等工作。二是反复试验，不断改进完善。在小试的基础上，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，就连进炉位置、进炉方式等细小环节都认真研究和设计。从2004年8月起，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。经过3个多月的反复试验，在一台20 蒸吨/小时的循环流化床锅炉上取得了中试成功，并积累大量科学翔实的实验数据。三是进行总结，申请技术鉴定。在中试取得成功的基础上，我们又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。依据试验数据和水平查新结论，编制了污泥焚烧研究技术报告。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，鉴定结果为“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”，为该项目的规模化应用创造了条件。
　　3、突破行业壁垒、创新合作模式。
　　污泥焚烧项目技术鉴定后，在市相关部门的支持下，通过双方洽谈，确定了污泥焚烧合作模式。主要特点为：一是切实可行的合作方式。由电厂投资污泥焚烧项目，负责污泥焚烧的日常运行和维护等工作，并承担运行过程中的技术、安全等责任；排水管理处负责将污泥运送到电厂，按合同支付污泥焚烧费用。二是长期的合作关系。考虑到污泥焚烧处置方式改变周期长和难度大，为确保处置方式的稳定，排水管理处与电厂签订了无固定期限的长期合同。三是合理的焚烧价格。按照“双赢”的原则，考虑电厂合理利润空间，在共同测算污泥焚烧各项成本的基础上，经过洽谈，确定了污泥焚烧合同价格及以后调价机制。四是政府相关部门鉴证。由于污泥焚烧的连续稳定涉及到污水处理厂的正常稳定运行，为确保污泥焚烧合同的严肃性和得到有效执行，市建设局、市经贸委、市环保局对污泥焚烧合同进行了鉴证。
　　4、实现全量焚烧、解决污泥难题。
　　为尽快变技术为应用，实现污泥规模化焚烧，我们选取常州热电公司所属常州广源热电有限公司作为污泥规模化焚烧电厂；2005年4月市排水管理处与常州广源热电有限公司正式签订了《常州市城市污泥焚烧合同》；2005年9月，常州广源热电有限公司按照合同完成对三台75蒸吨/小时的循环流化床锅炉焚烧污泥的改造和相关工作；2005年11月，三台75蒸吨/小时循环流化床锅炉焚烧污泥正式投运，我市5座城市污水处理厂的脱水污泥全部送往电厂焚烧，实现了常州城市污水处理厂污泥全量焚烧。从去年11月正式投运至今年6月，焚烧污泥运行工况正常，共焚烧污泥44820吨，平均每天185.2吨，其中日最大焚烧量为253.53吨。彻底解决了长期困绕我们的污泥处置问题，也有力地促进了常州投资和人居环境的改善。
　　5、取得专利技术、努力服务同行。
　　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6月该技术获得国家实用新型专利（专利号200520069771.2），发明方法专利申请（中国发明专利申请号200510038416.3）工作进展顺利。常州污泥焚烧项目除受到省、市建设和科技部门的重视外，也为省内外同行们所关注，上海、深圳、宁波、合肥、西安、苏州、无锡、南通等许多城市的政府相关管理部门组织到常州调研和交流。

四、常州污泥焚烧的发展规划

　　1、扩大能力，确保污水厂增量污泥全部焚烧。
　　常州城市化进程较快，城市污水处理量逐年增长，与之相应的污泥产量也快速增加。目前，市排水管理处下属污水厂日产污泥250吨左右，随着我市污水处理厂的扩建和收集管网的完善，需提前预测和考虑增量污泥的焚烧。预测到今年年底，污泥产量将达到300—350吨/天，2007年底将达到400—500吨/天。根据这一情况，我们拟在今年12月份前，在常州广源热电有限公司再改造2台75蒸吨/小时的循环流化床锅炉，使广源电厂的焚烧能力达到400吨/天以上。同时，将根据就近和减少风险的原则，拟把江边污水处理厂旁的常州市新港电厂作为常州第二个污泥焚烧的电厂，计划在新港电厂改造3台75蒸吨/小时的循环流化床锅炉，焚烧能力达到200吨/天以上，2007年底完成改造并投运。确保所有增量污泥都能得到焚烧处理。
　　2、积极探索，力争纳管企业预处理污泥逐步焚烧。
　　目前，市排水管理处下属的5座城市污水处理厂污水处理后所产生的脱水污泥已经实现全量焚烧，但我市污水接入城市管网的工业企业的预处理污泥处置方式和方向尚存在问题。我们拟做好利用电厂循环流化床进行试焚烧等相关工作，并建议相关部门督促污泥量较大的接管企业的预处理污泥逐步采用电厂焚烧方式处置，防止和减少接管企业预处理污泥偷排入城市管网或随意处置对环境影响等问题的发生。
　　3、输出技术，促进条件相近城市应用技术成果。
　　污水处理厂污泥处置是兄弟城市和排水同行都面临的难题，随着污水处理行业的发展，污泥量的快速增长，特别是随着环保要求的提高，对污泥进行有效处置是必然的趋势，常州循环流化床锅炉焚烧城市污水处理厂脱水污泥规模化应用后，省内外前来参观、交流的同行越来越多，而且由于该技术经济、实用、环保等优点，吸引着许多国内城市污水处理厂，今年2月我处与南通苏源天电实业有限公司签定了《循环流化床锅炉焚烧城市污水处理厂脱水污泥专利实施许可合同》。我处将积极支持具有相同条件和有意向的城市应用该技术，并做好技术服务等工作，使该技术发挥应有的社会和环保效益。