市政污泥干化焚烧处理项目概述

项目名称：市政污泥干化焚烧处理项目

项目规模：10-1000吨/日（含水率低于80%污泥）

污泥来源：政府协调，企业自采

占地面积：10-30亩

资金来源：政府投资（国资参股）或企业自筹

项目意义：响应国家新政，建设具有引领国际化污泥焚烧处置新标准的示范企业，为地方污泥处置得到理想的解决办法，同时为该地区招商环境带来新的发展机遇。

技术路线：

    第三代产品能量球+三回程污泥智能连续干燥焚烧矿化一体联用新技术设备，是将三个直径不同的炉体按照规格大小相互套装。将含水率低于80%的市政污泥在外釜和中釜干燥脱水至30%，在内釜进行焚烧；能量球在反应釜内起分散、传导热和清焦作用；一头进料，另一头出渣，数控操作，安全方便，在一个设备内完成污泥脱水干燥焚烧矿化全过程。目前，已获得多项国家使用新型和发明专利。

项目目标：

        焚烧矿化后的污泥灰分约10%，含水率小于5%。实现污泥减量化、无害化、稳定化、资源化利用。

   焚烧后的污泥为无机矿化物，不再产生环境危害，且可商业销售应用于地质恢复用土，园林绿化堆土，道路基料，或制作陶粒，制砖等资源利用。

市政污泥来源与处置达标标准 

市政污泥

市政污泥来自于污水处理厂污泥、管网污泥与河道淤泥，由政府协调或本企业自采方式获得。

处置达标标准如下：

GB 16297-1996 《大气污染物综合排放标准》

GB 14554-93 《恶臭污染物排放标准》

GB 12348-2008 《工业企业厂界噪声标准》

GB 8978 《污水综合排放标准》

GB/T 14848 《地下水质量标准》

GB 4284-2018 《农用污泥污染物控制标准》

GB/T 25031-2010 《城镇污水处理厂污泥处置 制砖用泥质》

GB/T 24600-2009 《城镇污水处理厂污泥处置 土地改良用泥质》

GB/T 23485-2009 《城镇污水处理厂污泥处置 混合填埋用泥质》

GB/T 23486-2009 《城镇污水处理厂污泥处置 园林绿化用泥质》

GB/T 23484-2009 《城镇污水处理厂污泥处置 分类》

GB/T 37910.1 《焊缝无损检测射线检测验收等级第1部分》

JB/T 5943 《工程机械焊接件通用技术条件》

一机多用途干化焚烧或干化碳化 

    污水处理厂污泥、管网污泥、河道淤泥

    市政污泥在高温热解后得到的产物是具有一定热值的碳化物。

    市政污泥在高温自燃焚烧后得到的产物是不在具有燃烧属性的无机矿化物。

政策背景

国家发展改革委 住房城乡建设部 生态环境部关于印发《污泥无害化处理和资源化利用实施方案》的通知（发改环资2022-1453号）文件摘录：

（二） 主要目标到2025年，全国新增污泥(含水率80%的湿污泥)无害化处置设施规模不少于2万吨/日，城市污泥无害化处置率达到90%以上，地级及以上城市达到95%以上，基本形成设施完备、运行安全、绿色低碳、监管有效的污泥无害化资源化处理体系。

（六） 有序推进污泥焚烧处理。污泥产生量大、土地资源紧缺、人口聚集程度高 、经济条件好的城市，鼓励建设污泥集中焚烧设施。含重金属和难以生化降解的有毒有害有机物的污泥，应优先采用集中或协同焚烧方式处理。鼓励采用干化和焚烧联用，通过优化设计，采用高效节能设备和余热利用技术等手段，提高污泥热能利用效率。

（七） 推广能量和物质回收利用。遵循“安全环保、稳妥可靠”的要求，加大污泥能源资源回收利用。鼓励将污泥焚烧灰渣建材化和资源化利用。积极推广建设能源资源高效循环利用的污水处理绿色低碳标杆厂，实现减污降碳协同增效。畅通污泥资源化产品市场出路。

国内污泥现有处理主要技术和难题

1. 污泥制肥。  将污泥低温发酵，作为肥料销售。但因为含细菌杂质等，市场难以接受。

2. 污泥中温干燥与协同处理。  主要工艺是采用燃料例如天然气、柴油、重油、生物质等直接对污泥加温，干燥到30-40%交给下游企业协同处理，下游企业接受积极性不高。有的与泥土掺和烧砖，但由于各地禁止土壤烧砖，市场萎缩。

3. 污泥低温干燥再协同处理。  国内外已有少量企业采用,热能主要是电热、蒸汽加热、地热，使用温度在100度以下，该技术应用的问题：一是投资大，二是成本高，三是干燥程度受限，四是设备庞大，因此目前推广艰难，除了国有企业不惜成本外很少有私营企业参与。

目前生活污泥处置的难题除市场瓶颈外，很重要的困境是经营效益问题。一方面购买服务费用较低，一般每吨污泥270-350元之间,根本原因在于：绝大多数污泥处理主要方式是干燥脱水，而且完全是购买燃料加温，没有利用污泥本身的热值。高昂的费用严重影响污泥处理的积极性，阻碍了污泥处理可持续发展。

国际上很早已采用污泥焚烧方法作为污泥处理方式，但是焚烧方式不同，工艺不同设备造价和处理成本就不同，甚至污泥处理后的产出物也存在差异。

目前常见的污泥焚烧以分段处理为主，首先将含水80%的污泥通过不同方式脱水至30%-40%的含水率，然后将脱水后的污泥输送到焚烧炉、流化床或回转窑等设备进行焚烧。

分段处理衍生的处理方式和成本均不同，通过不同方式的脱水干燥加焚烧是现有污泥焚烧工艺发展的绊脚石，成本居高不下，商业利益无法体现。

再就是协同焚烧，即将脱水至35%-40%的污泥交由下游协同焚烧，协同焚烧存在消纳费用，且今后对协同焚烧的污泥品质要求更加严格。 

打破传统焚烧工艺，建立一种新型的焚烧方式，是污泥处置发展的必然趋势。因此，亟待需要开发一种性价比优化、环保节能的新设备和技术路线。湖南奔骥公司与时俱进，研制适合我国的“能量球+三回程智能连续化干燥焚烧矿化污泥一体联用新技术”，为污泥环保化治理推出了全新技术路线。

能量球+三回程智能连续干燥焚烧矿化污泥一体联用新技术设备说明

奔骥公司自1987年开始从事固废处理36年,拥有100多项国家专利,是“国家知识产权优势企业 ”、省级“⼩巨人企业”、国家100个无废城市固废、危废处理装备提供单位之一，国家工信部明确的固废处理设备优选企业。在生活污泥处理的“四化”即无害化、减量化、资源化、稳定化领域形成了独特的技术,处于比较先进地位。

创新思路和主要工艺路线

目前，污泥环保化处理的方式逐步向干燥焚烧矿化联用方向发展。

主体思路是：一劳永逸的将污泥焚烧终极矿化处理，即将污泥彻底高温焚烧氧化（矿化），实现最大减量化、无害化、 稳定化、资源化。

具体技术路线是：采用“高效节能干燥脱水+焚烧矿化一体法”实现终极一劳永逸矿化目标。首先将生活污泥在外釜和中釜内脱水至30%，然后进⼊内釜焚烧炉内自行焚烧。如果污泥早期就干燥为30%的物料，可以“一步法直接进行焚烧”。经过焚烧，污泥中的有机物被完全烧蚀，从而成为矿化的无机物。

干燥加高温焚烧矿化的优点

生活污泥的焚烧即一劳永逸终极处理的的主体思路和技术路线与其它工艺相比具有独特的优点。

一是实现污泥排放最大减量化。  焚烧可减少剩余污泥的体积，主要是焚烧后的灰分，一般只有10%左右，减量90%。同时减少储存，占地小，并减少运输成本。

二是实现污泥资源化。  经过焚烧矿化的渣料是无机成分，可以与水泥、矿砂直接加工免烧砖，或者烧制保温陶粒，也可以作为建筑材料和道路基础材料，用途广泛。 

三是实现污泥处理的无害化、稳定化。  污泥在高温矿化后有机物全部烧蚀，永远不会因含有机物出现二次水化而腐烂发臭，污染环境。即使作为自然界回填料，在添加钢化剂和离子包覆剂后亦能无害化。

四是焚烧可以实现最大节能化。  由于污泥主要成分是微生物死亡的尸体，可燃有机物含量高，在污泥含水率达到30%时，利用自身的热值可以自我燃烧。而且燃烧释放的热量又可以返回干燥含水率较高的污泥，形成节能的良性循环。 

经过计算，一吨80%的污泥干燥至30%时还有0.285吨干燥污泥，约含有45.6万大卡热值；而一吨60%的污泥含水率降到30%时，还有0.57吨干污泥，含有70万大卡左右的热值。 

通过下表就可以知道污泥自我焚烧的热值理论根据。

因此，在干燥+高温矿化一体化反应釜内部，污泥自我燃烧，温度可以达到700-800℃左右温度，释放的高温烟气返回来可以对较湿的原料加温脱水，形成热能循环利用的节能模式。一般板框压滤机脱水的污泥含水率在45-60%左右，可以将燃料成本控制在50元左右，比纯碎只进行干燥而不焚烧的污泥减少燃料成本80%，经济效益极大提高。较高的效益就可以增强经营者的积极性，使经营具有持续发展韧性。

能量球+三回程智能连续干燥焚烧矿化污泥一体联用新技术设备优势 

第一国家大力推广，具有突出的政策优势。  国家发展改革委  住房城乡建设部  生态环境部关于《污泥无害化处理和资源化利用实施方案》产业政策是企业发展的方向和动力源泉。

第二“能量球+连续式三回程干燥焚烧矿化污泥新设备结构十分紧促简约，具有极大节约土地资源优势。  本设备是对传统单筒体窑炉进行重大改进，其新结构是将三个直径不同的炉体按照规格大小相互套装，简称为“釜中釜 ”。一头进料，另一头出渣，数控操作；将湿润的污泥进⼊外釜脱水、中釜干燥、内釜焚烧。能量球在其内分散传热、自动排渣排气，在一个设备内部“一气呵成”，操作流畅，简化明了。与其它分体设置多种设备，繁杂的操作流程相比，技术显著更优化更先进，关键是节约大量生产用地和设备设置用地。

第三生产能力更高，具有规模化生产的优势。  本设备由于将三个釜体，相互套装为一个整体脱水干燥和焚烧釜，极大延长运行过程，且有能量球参与大大增加了产能，在同等外形和长度上可增加三倍左右产能。 

第四采用一步法操作，具有生产最简化的优势。本技术将污泥脱水、干燥、焚烧在一个设备中连续运行，一气呵成。比其它分开分步处理工艺工序更简化，步骤更减少，技术更先进。

第五干燥燃料极少，具有更加节能、更省钱优势。  现行普通的双筒体单纯干燥炉必须全部使用外购燃料，一般需要80立方米天然气；燃料成本需要240-280元左右。本专利技术设备将内釜设为焚烧炉，利用被自行干燥的污泥自持燃烧的高温，反过来对外脱水炉和中釜干化炉的湿污泥脱水干燥，有效的节约能源，具有极大的经济价值，为业主可持续、有利益驱动的经营创造了极好的优势条件。 

第六排放的飞灰更少。  目前，已有的沸腾炉，生产时大量的飞灰随烟气排出，需要另外配套收集、处置飞灰，环节多、投资大，而且采用石英砂做热量交换介质，分离困难。本多回程干燥焚烧新设备，焚烧产生的飞灰必须经过最外层脱水釜；而该外层釜是含水较高的湿污泥，飞灰以及飞灰的热能均被不断翻腾的湿泥吸收，因而难以直接逸出。

第七异味经过全程高温分解，具有排放环境友好的优势。  关键技术是，在外层脱水釜和中层干燥釜输送过来含水30%左右的能够基本自持燃烧的污泥，特别设置了燃烧器，使之对污泥不断点燃，并不断对已经燃烧释放的烟气焚烧分解，即在整个几十米长度的高温内釜自点燃开始全过程自始至终烧蚀；最后污泥被焚烧矿化，尾气中有机气体等含异味气体被灭失，最大限度的实现了环保效果。

第八污泥焚烧释放大量热能，具有生产成本更低的优势。  普通的污泥干燥技术完全依靠外购燃料对污泥脱水 ,新技术与简单干燥老工艺相比，节省燃料费三四倍左右。可见，只有焚烧的技术路线是经济效益最佳的方案 。

第九投⼊更省钱，具有投资性价比更高的优势。  采用污泥干燥与焚烧一体化技术和设备，由于三个炉体相互套装，只有一套进料 、出渣系统，一套支撑系统，一套保温系统，节约投资2倍左右，且环保效果更好。

第十设备功能更多，具有生产经营灵活调节的优势。  本设备既可以将干燥与焚烧联合，处理的结果是矿化渣料，也可以全部用于干燥，渣料用作其它协同处理的原料。业主完全可以根据生产需要随时进行切换，极大方便业主经营。

第十一“能量球”技术更先进，具有高效生产的优势。  本设备关键核心技术是“能量球 ”专利技术。“能量球 ”具有对污泥传热、分散、清焦三大功能，解决了污泥在运行中结坨成团，严重影响吸热的难题，从而促进污泥处理能力大大增强 。具体的讲：

一是分散功能。污泥粘度大，在干燥前期甚至中期过程中会形成大小不同的坨状；在能量球的参与混合下，污泥被高度隔离分散，不会成坨粘结在一起，将其高度分散为小颗粒后，极大地增加了物料的吸热面积，并创造了均衡受热有利条件。

二是导热功能。能量球是优良导体，能够不断吸热放热，并将热量传递给物料，使物料可以同时接受两个方面的热量，即接受高温燃气本身的热量，同时又接受能量球的热量。大大提高了干燥速度，进而大大提高了生产效率。

三是除焦炭功能。能量球在运行中不断滚动撞击，可以将粘接在筒体上的结焦不断自动摩擦清除，实现了不结焦、传热好的效果。通过三大功能，取得最佳高效增产效果。 

第十二采用新型低温脱硫脱硝技术，具有尾气处理更环保优势。  脱硫特别是脱硝，现有的技术有两种，一个是900℃高温氨水脱硝，但存在投资大、要求严、能耗高的问题。第二个是400℃中温催化模块脱硝，存在容易污染失活，频繁更换，运行成本高的问题。新的低温脱硝是在50-100℃温度下进行，操作方便安全，脱除率高达98%或更高，对设备要求较低、更加环保 。  

第十三采用智能自动化控制，具有操作更精准优势。  整套装备配有工艺参数设定，生产过程基本上采用智能系统控制和安全保护报警及停机联动系统配置，只要输入操作数据，就能够自动化操作，极大地提高了操作的精准性，减轻了劳动强度。

经济效益简要分析（以含水80%污泥为例）

国内常见的污泥焚烧工艺，运营成本在300元以上，与我们投资建设的污泥干化+焚烧工艺存在运营成本的极大差别，商业利益的增加为企业发展和地方税收都会起到积极贡献。

燃料说明：

80%的污泥干燥到30%后转入自持焚烧需要蒸发0.71吨水分，需要42万大卡左右热量。所剩0.29吨干料含有34万大卡左右热值，相抵后尚缺6万大卡左右。但热利用率约80%左右，估算需要14万大卡热量，若使用天然气需要补充16立方米，费用56元。

设备规格：渣料排渣系统

环境保护措施

污泥处置是社会公共利益与商业利益的结合，以牺牲环境而减少环境保护投资是不明智的选择，特别是在设备投资以后，生产环境有异味，排放不达标，将会给投资人和社会环境带来极大危害。因此，在我们拟投资建设的污泥干化+焚烧项目，从工艺上的优质性能来解决运营成本，以此加大环境保护设备的投资。

我们的解决方案是：

1. 原料储存仓采用全封闭结构。将污泥储存池设置为负500帕微负压系统，只有在运输车进入是才开启进出门。负压抽吸的气体进入净化塔洗涤脱臭后排放。

2. 生产车间同样设置为微负压，与储存仓同样建设和处置。

3. 污泥蒸发水分和烟气等馏出物采用严格的尾气处理措施。一是粉尘经过洗涤后采用板框过滤，泥饼返回干燥和焚烧；污水采用水净化达到GB 8978《污水综合排放标准》、GB/T 14848《地下水质量标准》后达标排放。

4. 烟气经过脱硫脱硝、布袋除尘，活性炭吸附等措施后达到GB 16297-1996大气污染物综合排放标准》；GB 14554-93《恶臭污染物排放标准》后排放。

5. 渣料首先经过化验，如果重金属超标采用高分子螯合技术，将重金属牢牢锁住使其不会释放。

6. 关于二恶英，污泥焚烧产生的二恶英浓度很低。主要原因是:

污泥中的氯含量低，硫/氯摩尔比大，决定了其焚烧过程中二恶英的低排放；

污泥干化后形态类似于煤颗粒，是一种均质燃料，燃烧稳定。

污泥焚烧锅炉采用先进的流化床焚烧锅炉，燃烧温度均匀。

规模化运营的污泥焚烧厂建设了规范的尾气净化措施。

　　从国际上近几十年来的实践来看，污泥焚烧后排放的二恶英浓度是很低的。如加拿大Lakeview污泥处理厂二恶英排放浓度为0.0032纳克毒性当量/立方米。

　　由于污泥焚烧产生的二恶英浓度低，世界水协（Water environment federatioin WEF®)的正式出版物《Wastewater solid incineration systems》一书中甚至提到，没有必要为市政污泥流化床焚烧系统设置二恶英排放标准，因为市政污泥焚烧产生的多环芳烃物质（不仅包括二恶英，还包括呋喃以及多氯联苯酚）的排放值太低。

　　即便如此，我们投资建设的污泥干化+焚烧项目气技术工艺，对二恶英采用了严格的控制技术，以保证排放的二恶英不会对公众的健康产生影响。

使用专有技术，即二噁英“控制剂”将前体物氯代苯和氯代酚进行转换，使之不能合成二噁英；同时采用850度以上焚烧并急剧冷却，防止二噁英重新合成；在经过后续活性炭吸附。

环境保护：尾气净化系统总布局

环境保护：尾气净化系统 布袋除尘

环境保护：尾气净化系统 活性炭吸附

环境保护：尾气净化系统 洗涤塔

环境保护：尾气净化系统 脱硫塔 脱硝塔

环境保护：尾气净化系统 湿电除尘器

环境保护：尾气净化系统 二燃室（备选项）