上海污泥干化焚烧工艺的实践与应用体会

水处理网讯:一、基本情况

01 上海污泥现状

2018年，上海日均污水量约748.93万m3/d，产生污泥量约968.6 t Ds/d。

至2035年，上海市预计服务人口3 000万人，日均污水量约1 150万m3/d，产生污泥量约2 250 t Ds/d。考虑到污水处理厂出水水质标准提升、初期雨水处理、污泥峰值产量等因素，在日均污水产泥量基础上考虑1.2倍系数，预测2035年本市污水处理厂规划污泥量约2 700 t Ds/d。

上海产业结构中农业不发达、林地绿地用地少，好氧堆肥和厌氧消化处理后污泥剩余产物的去向将成为难题。因此，上海污泥处理处置方式以独立干化焚烧或协同焚烧为主，兼顾好氧发酵后土地利用，以深度脱水后卫生填埋作为污泥应急保障。主城区及周边地区三大污水区域（分别为石洞口、竹园和白龙港）的污泥处置方式以独立焚烧为主、协同焚烧为辅，处理量约占上海市污泥处置总量的55.18%。污泥焚烧技术可以最大化地实现减量化，体积减少为原来脱水污泥的10%以下；焚烧产物为稳定的惰性灰渣，真正意义上实现了稳定化和无害化；同时，进一步建材利用可实现污泥资源化，而污泥焚烧产生的热量回用于湿污泥的干化，可以实现污泥生物质能源的循环利用和节能减排。

02 上海污泥干化工艺选型

污泥干化工艺主要采用流化床干化、桨叶干化和薄层干化，其优缺点和在上海的应用情况如下表。

二、上海竹园污泥处理厂情况

01 概况

竹园污泥处理厂位于浦东新区外高桥保税区东北角，北邻长江，与竹园第一污水处理厂和竹园第二污水处理厂相邻，占地面积约5.83万m2，服务对象主要为竹园片区产生的污泥。

02 竹园一期

竹园污泥处理厂一期工程，主体污泥处理工艺采用了“圆盘式桨叶干化+流化床焚烧”工艺，烟气余热回收利用，同时引入外高桥电厂废热饱和蒸汽作为补充热源，焚烧后灰渣外运填埋处置。总投资约5.0亿元，核定处理规模为131 t DS/d。于2011年11月开工建设，2014年7月进入工程调试阶段，2015年9月正式移交运行。

03 竹园二期

竹园污泥处理厂二期工程，采用“薄层干化+线性干化”两段法工艺进行污泥干化，干化至平均含水率30%后外运电厂掺烧，利用外高桥电厂废热、饱和蒸汽作为干化热源。项目总投资9.6亿，设计规模223 t DS/d，主要服务竹园片区污水厂提标改造后产生的新增脱水污泥。项目于2018年4月开工建设，工程计划2019年月12月底前建成。干化尾气设计标准为上海地方标《生活垃圾焚烧污染控制标准》（DB 31/768—2013）(下图)，厂界臭气治理采用以新带老模式，将全厂臭气污染物排放标准提升至上海最新地方标准《城镇污水处理厂大气污染物排放标准》（DB 31/982—2016）。

04 工艺流程

下图为竹园污泥一期工程的工艺流程图，由脱水污泥接收储存、污泥干化、污泥焚烧、余热利用和烟气利用等部分组成。

污泥接收储存系统：80%脱水污泥称重后经输送泵进入污泥接收仓，污泥接收仓2座，单座容积为60 m3，可以满足4批不超过20 t的污泥同时卸货；再输送至污泥储存仓4座，单座储存仓容积为375 m3，可以储存污泥2 d的脱水污泥。

污泥干化系统：一部分脱水污泥进入干化机，污泥干燥机采用进口四轴式桨叶干化机，间接加热，导热介质为余热锅炉的饱和蒸汽及外高桥的废热（废热以242元/t购入）；6台干化机蒸发面积为200 m3，蒸发量为4 t/h；干化机将含水率80%的脱水污泥干化至30%；干化后的载气通过干化洗涤塔洗涤后循环利用污泥干燥后含水率为30%左右。

污泥焚烧系统：干化后污泥在污泥缓存仓缓存，通过污泥给料螺旋与一部分含水率80%的脱水污泥形成含水率60%~70%的混合污泥进入焚烧炉，焚烧炉采用鼓泡式流化床，2台全部投入使用；污泥料仓、接收仓和干化机产生的臭气经过收集后通过空气一次风一级预热器由干化机前的冷凝水将臭气加热至100℃，再通过一次风二次空预器加热到300℃后送至焚烧炉焚烧，既达到节能效果又达到除臭目的；焚烧炉的正常运行温度＞850℃。

余热锅炉：污泥焚烧炉产生的高温烟气通过高温空预器回收部分热量，而余热锅炉回收大部分热量；余热锅炉的额定蒸发量为8 t/h，产生的饱和蒸汽为15.6 t/h，可提供干化所需热量的2/3；余热锅炉的烟气通过静电除尘除去99%的烟尘，再通过烟气再热器进入布袋除尘器。进入布袋除尘器后同用活性炭和生石灰吸附烟气中的重金属和二噁英；通过烟气洗涤塔除去烟气中的酸性气体，再次经过烟气再热器加热至110℃后送入烟气排放；排放的烟气满足上海地方标准《生活垃圾焚烧污染控制标准》（DB 31/768—2013）标准的规定。

余热锅炉静电除尘后产生的飞灰为一般飞灰，一般送往老港垃圾填埋场进行填埋处理；布袋除尘产生的飞灰属于危废，送往嘉定祝桥危废厂进行处置。

三、上海竹园污泥处理厂运行状况

01 干化机工艺调整

季节因素：经过三年的运行发现，进入冬天后整个干化机的湿污泥处理量下降20.4%左右。主要是由于污泥热值增加、黏性增大，使污泥在干化过程中热效率降低。并且环境温度变冷，影响了载气温度、蒸汽温度，加重了干化机的加热负荷。

调整措施：（1）蒸汽压力从0.62Mpa调至0.7Mpa，换热效率提高了8.1%；（2）挡板高度由450 mm升至350 mm，单个桨叶端面可提高换热面积17.4%，提高整体换热面积14.89 m2，提高换热能力7.4%；（3）按理论计算调整了循环风量，减少了130 MJ能量的损失。通过以上措施提高冬季干化机处理量。