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市政污泥及有机废弃物的资源化能源化利用技术

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可再生低碳能源技术

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参数

可再生低碳能源示范技术

　　市政污泥及有机废弃物都是含有大量碳氢化合物/有机质的市政污水处理或工农牧渔业废弃物，其中能源化利用难度最大的是经污水处理厂好氧/厌氧处理后的由泥质化有机质和微生物菌团为主形成的具有絮凝结构高保水能力的高含湿市政污泥，难以脱水干燥，现有的市政污泥烘干线的实践显示：将含水率约80%的脱水污泥烘干至含水率为40%左右的干化污泥，烘干煤耗约为1吨原煤/吨污泥。因此，着重介绍市政污泥的无害化能源化的经济性利用问题。

经济性方案一

高含湿市政污泥改性、直接入煤磨制成混合燃料粉，混合燃料粉入工业窑炉内燃烧

　　对于煤粉锅炉电厂、干法旋窑水泥厂等燃料煤需先制成煤粉，其原煤或配煤水份对煤磨的产量、电耗、煤粉细度等影响巨大，尤其是搭配煤泥时对煤磨的影响甚大，而高含湿量污泥对煤磨的产质量和电耗的影响远甚于煤泥，且污泥对干法旋窑水泥厂煤磨、及煤粉的燃烧性能的影响远甚于煤粉锅炉，因此，如何解决高含湿量市政污泥在干法旋窑水泥厂制混合燃料粉的能源化利用问题，即在不影响煤磨产质量和电耗的情况下，无污染、低成本地将市政污泥制成混合燃料粉，满足干法旋窑水泥厂的燃料燃烧要求，是奠定市政污泥在煤粉锅炉电厂、水泥厂等作为可再生低碳能源利用的技术基础，面临着系列的技术难题且须经过工业窑炉的应用验证。

经济性方案二

高含湿市政污泥改性、直接入工业窑炉内快速干化清洁燃烧

　　对于循环流化床锅炉电厂、炉排炉锅炉电厂等，入炉的块粒状燃料的含湿量高低对炉况、燃尽率、热效率、及污染物排放量影响大，但由于其锅炉结构特征和功能特性，其影响远低于干法旋窑水泥厂高含湿污泥入窑炉系统的影响，由于污泥的絮凝状保水结构，脱水干燥缓慢而极为困难，现常规的污泥喷入水泥窑炉的处理方式既较大幅度的增加了熟料烧成的煤耗、电耗，托高了企业运行成本，又较严重的影响生产中窑炉运行。导致即便当前各地政府财政补贴企业每处理一吨含湿污泥200～450元仍鲜有水泥企业真正愿意处理污泥。因此，若在干法旋窑水泥厂能有效解决好高含湿市政污泥改性、直接入窑炉生产线内快速干化清洁燃烧的技术难题，则可解决好高含湿量市政污泥直接入循环流化床锅炉和炉排炉锅炉电厂有效能源化利用的技术难题。

可再生低碳能源示范技术

01 干化/干燥难题、或同步干燥粉磨难题

　　市政污泥、生活垃圾及大量的含有机质废弃物都含湿量高甚至含有大量的水，而有效燃烧须先脱水干燥，而污泥、生活垃圾等烘干是极耗能不经济并产生严重二次污染的，尤其是由市政污水经厌氧/好氧等生化处理后产生的市政污泥，其主要有机质个为微生物菌团，及被泥质化的有机质如植物茎叶，还含有大量的病原体微生物，为由巨量的微生物菌团和含蛋白质胶泥构成的极难脱水的高含水絮凝保水结构，1吨含水率约80%的脱水市政污泥烘干为含水率约40%的干化污泥实际生产中耗原煤量约1吨。其次是含湿的生活垃圾的干燥难题，目前各生活垃圾焚烧发电厂采取的先进工艺是送入发酵贮存池“发酵沥滤干化”，即以生活垃圾堆存腐败发酵将其中的生物有机质可燃物转化为垃圾沥滤液而干化，客观上造成入炉后生活垃圾燃尽率低，灰渣异臭不便于利用，达不到清洁燃烧要求。在工业应用上如何以节能的方式快速干燥或同步快速干燥粉磨制成混合燃料粉？或如何在工业窑炉中能快速干化清洁燃烧？是节能减排技术应用中必须解决的关键技术难题。

02 难燃和燃尽率低、及灰渣中可燃物含量偏高的问题

　　干化的市政污泥和含有机质废弃物、生活垃圾等在工业窑炉的燃烧应用中，都存在难燃或燃尽率低、及影响煤粉燃烧的实际情况。究其原因，是其被泥质化的有机质、高内水菌团或生物细胞高内水有机质难燃且影响煤粉燃烧。

03 环境污染和二次污染/生物污染问题

　　市政污泥、生活垃圾中都含有大量的微生物病原体、及挥发性有机物如硫化氢、硫醚、硫醇等化合物的异味污染，含有机废弃物大多含有毒有害物或者挥发性有机物，工艺技术上须能针对性消除污染危险、及燃烧产生的二噁英污染。

04 可能的重金属污染防治问题

　　污泥、生活垃圾、工业含有机质废弃物中可能含有复杂的重金属元素，工艺技术上须能以可靠的方式如以“硅酸根团”或“铝酸根团”或“硅铝酸根团”固熔可能的重金属元素，以消除可能的重金属污染。

05 如何有效改善工业窑炉煤粒或煤粉的燃烧性能问题

　　在当前工业窑炉技术装备条件下，因燃烧性能非常好的优质烟煤分布及价格问题，工业窑炉从燃煤来源及经济性考虑，选用的一般为量大价低的燃烧性能不太理想的燃煤，导致燃尽率偏低，不完全燃烧热损失大，因此，实施节能降耗，工艺技术上能否以改性的污泥及含有机质废弃物作为燃煤助燃剂，改善煤粒或煤粉的燃烧性能，提高煤粉的燃尽率，或者改善窑炉运行工况，以求降低单位产出标煤耗。

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