[发明专利]自平衡污泥焚烧方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及城市污泥治理的技术领域，尤其涉及一种自平衡污泥焚烧方法及系统。

背景技术

污泥处理随着我国污水处理的发展而发展。上世纪60年代，由于我国污水处理厂较少，污泥量少且成分简单，污泥处置尚未成为问题。从80年代至今，随着城镇化进程的加快，城市污水处理厂率越来越高。2003年全国污水处理率为42.4％，其中27.4％的城市污水需到污水处理厂集中处理。到2010年估计城市污水处理率将达到70％。大量污水处理厂投入运行，必将产生大量污泥，随着环保要求的提高，新建污水处理厂的污泥处理设施必须与污水处理厂“同时规划，同时建设，同时投入运行”，加上原来存在着“重水轻泥”的现象，使得污泥处理处置的压力很大。

我国污泥处理处置的常规方法有：污泥堆肥、污泥填埋、污泥焚烧、污泥投海等。

污泥做堆肥农用是我国传统的方法，但按照国家相关要求，“污泥农用时，污泥必须进行稳定化和无害化处理，并达到《农用污泥中污染物控制标准》(GB4284)等国家和地方现行的有关农用标准和规定。”但由于污水成分的复杂性，决定了污泥成分的复杂性。污泥中的重金属如果进入食物链，必将对人们健康造成危害。一般污泥堆肥只作绿化和土壤改良之用。

污泥填埋是目前最常用的方法，但“国家将逐步限制未经无机化处理的污泥在垃圾填埋场填埋。污泥填埋应满足《城镇污水处理厂污泥处置混合填埋泥质》(CJ/T 249)的规定；填埋前的污泥需进行稳定化处理；横向剪切强度应大于25kN/m2；填埋场应有沼气利用系统，渗滤液能达标排放。”污泥填埋的操作要求与垃圾填埋相似。污泥填埋场的渗滤液属高浓度有机污水，必须集中加以处理；填坑需铺设防渗透性能好的材料，卫生填埋场应配设高渗滤液收集装置及净化设施，防止污泥中的各种有毒、有害物质，经雨水的浸蚀和渗漏污染地下水及土壤。填埋不仅要占用大量土地，而且由于污泥中含有一定的有毒物质，填埋不当或者由于填埋地质条件等因素，将造成渗滤液的渗出而污染地下水层，影响给水水质。因此，采用填埋需要考虑多方面因素，合理规划。

污泥焚烧的处理法是最彻底、最大程度的减容方法。污泥中含有大量的有机物和一定量的纤维木质素，具有一定的热值。焚烧法产生的剩余物最少，无异味，可迅速和较大程度的使污泥达到减量化，燃烧灰如果不是危废，可作水泥的添加剂，或制成陶粒等可作建筑材料。污泥焚烧还可以从烟气余热中获得剩余能量，用来干化污泥，从而大大降低污泥处理成本。

污泥投海，方法简单，不需花费大量资源，但受地理位置和国际海洋有关公约的限制以及对海洋生态系统和人类食物已造成威胁，中国政府已经接受三项国际协议，承诺于1994年2月20日起不再在海上处置污水污泥，所以这种方法已经过时。

随着我国城镇化进程的加快，城镇和工业污水处理率逐年提高，污泥的产生量急剧增加。原生污泥含有大量有机物、寄生虫卵、致病菌和病原菌等，如果处理和处置不当进入环境，将会直接对大气和水体造成二次污染，对生态环境和人类构成威胁。污泥的合理处理处置已经成为政府急需解决的问题。

根据2009年9月20日，北京市环境保护科学研究院俞金海在杭州″污泥处理处置与综合利用暨污泥处理新设备、新技术交流研讨会″上的报告：2008年3月底，全国投入运营的城市污水厂1320座，处理能力9725万m³/d，在建的城市污水厂890座，处理能力3639万m³/d。污泥产率按1.5t-DS/万t-污水计，目前我国污泥年产量达532万吨(DS)，湿污泥量为2662万t(WS80％)。据十一五规划，到2010年，全年全国污泥产量最高将达570万吨(DS)，湿污泥为2850万t(WS80％)。污泥产生量急剧增加，已成为重要的环境问题

污泥焚烧的处理法是最彻底、最大程度的减容方法。目前国内现有污泥焚烧技术有：

①利用热电厂循环流化床锅炉处理污泥。其缺点是：

第一、污泥处理量受到限制。由于污泥焚烧产生大量水汽，是烟气量大增，为了使烟风系统正常运行，只能限制污泥焚烧量。一般污泥焚烧量为锅炉蒸发量的5％。

第二、烟气排放不能达标。由于热电厂的尾气处理系统是按照《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-1996)来设计的，而按照中华人民共和国住房和城乡建设部、中华人民共和国环境保护部、中华人民共和国科学技术部二○○九年二月十八日《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策(试行)》4.4.3条的规定，污泥焚烧的烟气处理要满足《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485)等有关规定。