導讀

　　在全球能源轉型(xing)與環保要求日益嚴(yan)苛的(de)(de)大背景(jing)下，燃煤耦合(he)污(wu)泥發電技(ji)術(shu)作為一種(zhong)創新的(de)(de)能源利(li)用與廢棄物處(chu)理(li)方式(shi)，正逐漸成為行業焦點。而污(wu)泥干化技(ji)術(shu)在這一過程(cheng)中扮演著舉足輕重的(de)(de)角(jiao)色，為實(shi)現(xian)污(wu)泥的(de)(de)無害化處(chu)理(li)和資源化利(li)用提供了有(you)力(li)支撐。

　　一、關鍵作用

　　(一)提高燃燒效率

　　未經(jing)干(gan)(gan)化(hua)處理的污泥(ni)(ni)含(han)水(shui)率通常在 80% 左右，直接摻(chan)燒(shao)會導(dao)致燃燒(shao)不(bu)完全，降低(di)鍋(guo)爐(lu)熱(re)效(xiao)率。通過(guo)干(gan)(gan)化(hua)技術(shu)，將污泥(ni)(ni)含(han)水(shui)率大幅降低(di)，例如采用蒸汽傳熱(re)圓(yuan)盤干(gan)(gan)化(hua)工藝，可使污泥(ni)(ni)含(han)水(shui)率從(cong) 80% 降至(zhi) 40% 。這使得(de)污泥(ni)(ni)在燃燒(shao)過(guo)程中能夠更(geng)充分地與煤(mei)炭(tan)混合(he)并燃燒(shao)，釋放(fang)出(chu)更(geng)多熱(re)量(liang)，從(cong)而提(ti)高(gao)鍋(guo)爐(lu)的燃燒(shao)效(xiao)率和發(fa)電效(xiao)率。以某電廠為(wei)例，采用污泥(ni)(ni)干(gan)(gan)化(hua)技術(shu)后，鍋(guo)爐(lu)熱(re)效(xiao)率提(ti)升了約 5%，發(fa)電效(xiao)率提(ti)高(gao)了 3%，為(wei)電廠帶來(lai)了更(geng)可觀的經(jing)濟效(xiao)益。

　　(二)穩定燃燒過程

　　高含水(shui)率的(de)污(wu)泥(ni)在燃(ran)燒(shao)時(shi)(shi)容易出(chu)現結渣、腐(fu)蝕等(deng)問(wen)題(ti)。干(gan)化后(hou)的(de)污(wu)泥(ni)具有更(geng)好(hao)的(de)流動(dong)(dong)性(xing)和穩定性(xing)，能夠更(geng)均勻地與(yu)煤炭混合，減少(shao)(shao)燃(ran)燒(shao)過(guo)(guo)程中的(de)不穩定因素。通過(guo)(guo)實(shi)驗數(shu)據表明(ming)，干(gan)化后(hou)的(de)污(wu)泥(ni)摻燒(shao)時(shi)(shi)，鍋(guo)爐內溫(wen)度(du)場更(geng)加均勻，溫(wen)度(du)波動(dong)(dong)范(fan)圍縮(suo)小(xiao)了約 20%，極大地降低了結渣和腐(fu)蝕的(de)風險，確保鍋(guo)爐的(de)安全穩定運行(xing)，減少(shao)(shao)設(she)備維護成本和停機(ji)時(shi)(shi)間。

　　(三)減少污染物(wu)排放

　　干(gan)(gan)(gan)化(hua)過程(cheng)中(zhong)(zhong)，部(bu)分(fen)(fen)有(you)(you)害(hai)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)會(hui)隨著水分(fen)(fen)的(de)(de)蒸發(fa)(fa)(fa)而被去除或(huo)分(fen)(fen)解。例如，污(wu)(wu)泥中(zhong)(zhong)的(de)(de)部(bu)分(fen)(fen)有(you)(you)機污(wu)(wu)染(ran)物(wu)(wu)在(zai)(zai)高溫(wen)干(gan)(gan)(gan)化(hua)過程(cheng)中(zhong)(zhong)會(hui)發(fa)(fa)(fa)生熱解反應，轉化(hua)為無害(hai)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)。同時，干(gan)(gan)(gan)化(hua)后的(de)(de)污(wu)(wu)泥在(zai)(zai)燃(ran)燒(shao)時能夠更(geng)加(jia)充(chong)分(fen)(fen)，減少了因不(bu)完(wan)全燃(ran)燒(shao)而產生的(de)(de)污(wu)(wu)染(ran)物(wu)(wu)，如一氧(yang)化(hua)碳(tan)、未(wei)燃(ran)盡的(de)(de)有(you)(you)機物(wu)(wu)等。此外，干(gan)(gan)(gan)化(hua)技術還可以(yi)對(dui)(dui)污(wu)(wu)泥中(zhong)(zhong)的(de)(de)重金(jin)屬等有(you)(you)害(hai)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)進行一定(ding)程(cheng)度的(de)(de)固化(hua)和穩定(ding)化(hua)處(chu)理(li)，降低(di)其在(zai)(zai)燃(ran)燒(shao)過程(cheng)中(zhong)(zhong)的(de)(de)揮發(fa)(fa)(fa)和排放(fang)。研究顯(xian)示(shi)，經過干(gan)(gan)(gan)化(hua)處(chu)理(li)后再燃(ran)燒(shao)，煙(yan)氣(qi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)二氧(yang)化(hua)硫、氮氧(yang)化(hua)物(wu)(wu)等污(wu)(wu)染(ran)物(wu)(wu)含量降低(di)了約 15%，使煙(yan)氣(qi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)污(wu)(wu)染(ran)物(wu)(wu)含量更(geng)容易(yi)控(kong)制在(zai)(zai)環保標準范圍內，減輕對(dui)(dui)環境的(de)(de)污(wu)(wu)染(ran)。

　　(四)便于儲存和運輸

　　濕(shi)污泥(ni)(ni)具有較(jiao)大(da)(da)的(de)體積(ji)和(he)(he)粘性，儲存(cun)和(he)(he)運(yun)(yun)輸(shu)(shu)難度較(jiao)大(da)(da)，且(qie)容易造成(cheng)二次污染。經(jing)過干(gan)化(hua)處理后，污泥(ni)(ni)的(de)體積(ji)大(da)(da)幅(fu)縮小，變成(cheng)易于儲存(cun)和(he)(he)運(yun)(yun)輸(shu)(shu)的(de)干(gan)態(tai)顆粒或粉末。據測算，干(gan)化(hua)后的(de)污泥(ni)(ni)體積(ji)僅為濕(shi)污泥(ni)(ni)的(de) 1/4 ，不僅可(ke)以降低儲存(cun)和(he)(he)運(yun)(yun)輸(shu)(shu)成(cheng)本，還能(neng)減少在(zai)儲存(cun)和(he)(he)運(yun)(yun)輸(shu)(shu)過程中對環境(jing)的(de)影響，提高污泥(ni)(ni)的(de)處理效率和(he)(he)靈活性。

　　(五(wu))實現資(zi)源循環利用

　　污泥本身含有(you)一定的(de)有(you)機物質和(he)可燃成(cheng)分(fen)，經過干化(hua)處理(li)后進行燃煤摻燒，實現(xian)了污泥的(de)能源價值回收，將原本的(de)廢棄物轉化(hua)為可利用的(de)資(zi)源，符合循環經濟(ji)的(de)發展理(li)念(nian)。以(yi)一座日處理(li)量為 100 噸(dun)的(de)污水處理(li)廠為例，其產生的(de)污泥經過干化(hua)摻燒后，每(mei)年可節約煤炭約 3000 噸(dun)，減少二氧化(hua)碳排放約 8000 噸(dun)，實現(xian)了資(zi)源的(de)有(you)效利用和(he)環境效益的(de)提升。

　　二、存在的挑戰

　　(一)技(ji)術難題

　　不(bu)同(tong)污水(shui)(shui)處理(li)廠產(chan)生(sheng)(sheng)的污泥成(cheng)分(fen)和(he)熱值各異(yi)，給發電企業的鍋爐(lu)燃燒帶(dai)來不(bu)穩定因素，影響發電效率(lv)和(he)設(she)備運行(xing)。同(tong)時，現有(you)燃煤發電設(she)備需大(da)(da)(da)規模改造以適應污泥摻燒，且干(gan)(gan)化與預處理(li)技術(shu)存在(zai)能耗高、易產(chan)生(sheng)(sheng)二次污染等(deng)問題。例(li)如(ru)，一些干(gan)(gan)化設(she)備在(zai)運行(xing)過(guo)程(cheng)中需要消耗大(da)(da)(da)量的能源，增加了運營(ying)成(cheng)本，并且可(ke)能會產(chan)生(sheng)(sheng)廢氣、廢水(shui)(shui)等(deng)污染物，如(ru)果處理(li)不(bu)當(dang)，會對環境造成(cheng)二次污染。部(bu)分(fen)直接干(gan)(gan)化技術(shu)，利用(yong)高溫煙(yan)氣直接與污泥接觸，雖然干(gan)(gan)化速度快，但能耗極高，且廢氣中可(ke)能攜帶(dai)大(da)(da)(da)量的揮發性有(you)機物和(he)粉(fen)塵。

　　(二)運營管理協調困難

　　發(fa)(fa)電企(qi)業(ye)和污水(shui)處(chu)理(li)廠(chang)在(zai)生(sheng)產計(ji)劃、設(she)備維護、人員調度(du)等(deng)方(fang)面存(cun)在(zai)差異，信息溝通(tong)不暢和工作銜(xian)接不當時(shi)有發(fa)(fa)生(sheng)。此外，在(zai)污泥質(zhi)量控(kong)制、摻燒比例監測以(yi)及突(tu)發(fa)(fa)情況(kuang)應(ying)急處(chu)理(li)等(deng)方(fang)面，雙方(fang)協調配合的難度(du)較大。比如(ru)，當污泥供應(ying)質(zhi)量出現波動時(shi)，發(fa)(fa)電企(qi)業(ye)難以(yi)及時(shi)調整摻燒方(fang)案，可(ke)能導(dao)致燃燒不穩定或(huo)污染(ran)物排放超標等(deng)問題。由于污水(shui)處(chu)理(li)廠(chang)的生(sheng)產工藝調整或(huo)設(she)備故障，可(ke)能導(dao)致污泥含水(shui)率(lv)、成分等(deng)發(fa)(fa)生(sheng)變化，而發(fa)(fa)電企(qi)業(ye)未能及時(shi)獲取(qu)信息并調整，就會引發(fa)(fa)一系列運(yun)行問題。

　　(三)經濟成本分(fen)擔(dan)與風險(xian)管控壓力(li)大

　　合(he)作涉及的污(wu)(wu)泥處理(li)、設(she)備(bei)改造(zao)和(he)(he)運營管理(li)等成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)高昂(ang)，如何合(he)理(li)分(fen)擔成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)和(he)(he)分(fen)配(pei)利益成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)關鍵問題。同時，能(neng)源市場(chang)波動和(he)(he)環(huan)(huan)(huan)保政(zheng)策(ce)變化帶(dai)來的風險，也給(gei)項目的經濟效益和(he)(he)可持續發展帶(dai)來了不確定(ding)性(xing)。例如，煤(mei)炭價格的波動可能(neng)會影響(xiang)污(wu)(wu)泥摻(chan)燒的經濟性(xing)，而環(huan)(huan)(huan)保政(zheng)策(ce)的日益嚴格可能(neng)要(yao)求企(qi)業進一(yi)步增加(jia)污(wu)(wu)染(ran)控制設(she)備(bei)和(he)(he)措(cuo)施的投(tou)入，增加(jia)了運營成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)和(he)(he)風險。若(ruo)煤(mei)炭價格大幅上漲，污(wu)(wu)泥摻(chan)燒所帶(dai)來的成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)節約優勢將被削弱(ruo);若(ruo)環(huan)(huan)(huan)保政(zheng)策(ce)要(yao)求進一(yi)步降低污(wu)(wu)染(ran)物(wu)排放限值，企(qi)業可能(neng)需要(yao)投(tou)入大量資金對污(wu)(wu)染(ran)控制設(she)備(bei)進行升級改造(zao)。

　　(四)環境與安全(quan)隱患

　　燃燒過(guo)程(cheng)中(zhong)可(ke)能(neng)產(chan)生的污(wu)(wu)(wu)染(ran)物排放控制難度大，污(wu)(wu)(wu)泥(ni)儲(chu)存、運(yun)(yun)輸和處理過(guo)程(cheng)中(zhong)的惡臭、噪聲污(wu)(wu)(wu)染(ran)以及安(an)全風(feng)險等問題，也給項目的周邊(bian)環(huan)境(jing)和安(an)全生產(chan)帶來了挑戰(zhan)。比如，濕污(wu)(wu)(wu)泥(ni)在儲(chu)存和運(yun)(yun)輸過(guo)程(cheng)中(zhong)容(rong)易產(chan)生惡臭氣(qi)體，對周邊(bian)環(huan)境(jing)和居(ju)民生活造(zao)成影響，同(tong)時(shi)，污(wu)(wu)(wu)泥(ni)中(zhong)的一些成分(fen)可(ke)能(neng)具有(you)腐蝕性或(huo)毒性，在處理過(guo)程(cheng)中(zhong)需要(yao)采取嚴格的安(an)全防護措(cuo)施，以防止對工(gong)作(zuo)人(ren)員和設備(bei)造(zao)成危(wei)害(hai)。污(wu)(wu)(wu)泥(ni)中(zhong)的酸性物質(zhi)可(ke)能(neng)會腐蝕儲(chu)存容(rong)器和運(yun)(yun)輸管道，而污(wu)(wu)(wu)泥(ni)中(zhong)的病原(yuan)體也可(ke)能(neng)對操(cao)作(zuo)人(ren)員的健康構成威(wei)脅。

　　三(san)、發展趨勢

　　(一)技術創新與優化

　　隨著(zhu)科技(ji)(ji)的(de)(de)不(bu)斷進步(bu)，污泥干(gan)(gan)(gan)化(hua)(hua)(hua)技(ji)(ji)術將不(bu)斷創新和(he)優化(hua)(hua)(hua)。一(yi)方(fang)面，研(yan)發更加(jia)高效(xiao)、節能的(de)(de)干(gan)(gan)(gan)化(hua)(hua)(hua)設備和(he)工(gong)藝，降低干(gan)(gan)(gan)化(hua)(hua)(hua)過程中的(de)(de)能源消耗(hao)(hao)和(he)成(cheng)本;另一(yi)方(fang)面，結(jie)合(he)先進的(de)(de)自(zi)(zi)動化(hua)(hua)(hua)控(kong)制(zhi)技(ji)(ji)術和(he)智能監(jian)測(ce)技(ji)(ji)術，實(shi)現污泥干(gan)(gan)(gan)化(hua)(hua)(hua)過程的(de)(de)精準控(kong)制(zhi)和(he)智能化(hua)(hua)(hua)管理，提高干(gan)(gan)(gan)化(hua)(hua)(hua)效(xiao)率和(he)質量，減(jian)少人工(gong)干(gan)(gan)(gan)預和(he)操作失誤。例(li)如(ru)，研(yan)發新型的(de)(de)熱(re)泵干(gan)(gan)(gan)化(hua)(hua)(hua)技(ji)(ji)術，利用(yong)熱(re)泵回收干(gan)(gan)(gan)化(hua)(hua)(hua)過程中的(de)(de)余熱(re)，可將能耗(hao)(hao)降低 30% 以上(shang)。同時，通過安(an)裝在線含水率監(jian)測(ce)儀、溫(wen)度傳感器等設備，實(shi)現對(dui)干(gan)(gan)(gan)化(hua)(hua)(hua)過程的(de)(de)實(shi)時監(jian)控(kong)和(he)自(zi)(zi)動調整。

　　(二)協同(tong)處理與資源循環利用

　　未來，污泥干(gan)化(hua)技(ji)術(shu)將與其他廢(fei)(fei)棄(qi)(qi)物(wu)(wu)處(chu)(chu)理(li)(li)技(ji)術(shu)和(he)(he)能(neng)源利(li)用(yong)(yong)技(ji)術(shu)進行更深入(ru)的(de)協同(tong)(tong)合作。例如(ru)，將污泥干(gan)化(hua)與垃圾焚燒(shao)(shao)、生物(wu)(wu)質發電等技(ji)術(shu)相結(jie)合，實(shi)(shi)現(xian)(xian)多種廢(fei)(fei)棄(qi)(qi)物(wu)(wu)的(de)協同(tong)(tong)處(chu)(chu)理(li)(li)和(he)(he)能(neng)源的(de)梯級利(li)用(yong)(yong);同(tong)(tong)時，加強對干(gan)化(hua)過程(cheng)中產生的(de)廢(fei)(fei)氣、廢(fei)(fei)水和(he)(he)廢(fei)(fei)渣的(de)回收利(li)用(yong)(yong)，實(shi)(shi)現(xian)(xian)資源的(de)循(xun)環(huan)利(li)用(yong)(yong)和(he)(he)零(ling)排(pai)放，提高(gao)整個系統的(de)環(huan)境(jing)效益(yi)和(he)(he)經濟效益(yi)。在一些(xie)試點項目中，將污泥與垃圾進行混合干(gan)化(hua)后再焚燒(shao)(shao)，不僅提高(gao)了燃燒(shao)(shao)效率，還實(shi)(shi)現(xian)(xian)了廢(fei)(fei)棄(qi)(qi)物(wu)(wu)的(de)減(jian)量化(hua)和(he)(he)無害化(hua)處(chu)(chu)理(li)(li)。

　　(三)政策(ce)支持(chi)與市場推廣(guang)

　　在國家 “雙碳” 戰略和(he)環(huan)保(bao)政(zheng)策(ce)(ce)的(de)(de)推(tui)(tui)動下(xia)，燃(ran)煤耦合(he)污(wu)泥(ni)發(fa)電項(xiang)目(mu)將得(de)到更多(duo)的(de)(de)政(zheng)策(ce)(ce)支(zhi)持和(he)鼓(gu)勵。政(zheng)府將進一(yi)步完善相(xiang)關的(de)(de)補(bu)(bu)貼(tie)政(zheng)策(ce)(ce)、優(you)惠措施(shi)和(he)標準規范，引導和(he)推(tui)(tui)動更多(duo)的(de)(de)燃(ran)煤電廠采用污(wu)泥(ni)干(gan)化(hua)技(ji)術(shu)進行污(wu)泥(ni)摻燒發(fa)電，擴大(da)市場規模。同時，通(tong)過加強(qiang)宣傳和(he)推(tui)(tui)廣，提高社(she)會(hui)公眾對(dui)該(gai)技(ji)術(shu)的(de)(de)認知度和(he)接(jie)受度，為(wei)其(qi)市場推(tui)(tui)廣創造良好的(de)(de)社(she)會(hui)環(huan)境。目(mu)前，已(yi)有部分地區出臺了按污(wu)泥(ni)處理量給予補(bu)(bu)貼(tie)的(de)(de)政(zheng)策(ce)(ce)，每噸補(bu)(bu)貼(tie)金額在 200 - 500 元不(bu)等(deng)，極大(da)地激(ji)發(fa)了企業的(de)(de)積極性。

　　(四(si))應用領域拓展(zhan)

　　目前，污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)干(gan)化(hua)技(ji)術在燃(ran)煤(mei)摻燒中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)主(zhu)要集中(zhong)在市政(zheng)污(wu)(wu)水處(chu)理廠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)處(chu)理上。未來，隨(sui)(sui)著技(ji)術的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)成熟(shu)和(he)(he)成本的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)降低(di)，其(qi)應(ying)用(yong)領域(yu)將(jiang)不(bu)斷拓(tuo)展(zhan)，包括(kuo)工(gong)業污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)、印染污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)、造紙污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)等各種(zhong)類型的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)處(chu)理，以及在其(qi)他行(xing)業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)廢(fei)棄物處(chu)理和(he)(he)能(neng)(neng)源利用(yong)領域(yu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)，如水泥(ni)(ni)(ni)(ni)廠、鋼鐵廠等，實現(xian)更廣(guang)泛的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)資(zi)源循環利用(yong)和(he)(he)節能(neng)(neng)減排(pai)目標(biao)。在不(bu)同規(gui)(gui)模電(dian)廠從小(xiao)型燃(ran)煤(mei)電(dian)廠到(dao)大型超臨界、超超臨界機組(zu)，污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)干(gan)化(hua)燃(ran)煤(mei)摻燒技(ji)術將(jiang)得到(dao)更廣(guang)泛的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)。隨(sui)(sui)著技(ji)術的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)斷進(jin)步和(he)(he)經(jing)驗的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)積累，將(jiang)逐步解決不(bu)同規(gui)(gui)模電(dian)廠在應(ying)用(yong)過程中(zhong)遇(yu)到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)術難(nan)題和(he)(he)經(jing)濟問題，使(shi)該技(ji)術在各類電(dian)廠中(zhong)都(dou)能(neng)(neng)發揮其(qi)優勢，實現(xian)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)無害(hai)化(hua)處(chu)理和(he)(he)能(neng)(neng)源化(hua)利用(yong)。

　　污(wu)泥干化技(ji)術在燃煤摻燒中的關鍵(jian)作用不可忽視，其發(fa)展趨勢也(ye)十(shi)分廣闊。相信在技(ji)術創(chuang)新、政策支持和市場需(xu)求的共同推動下，污(wu)泥干化技(ji)術將在未來的能(neng)源與環境領域(yu)發(fa)揮更(geng)加(jia)重要(yao)的作用，為實(shi)現我國的碳達峰、碳中和目標(biao)以及可持續發(fa)展做(zuo)出(chu)更(geng)大的貢(gong)獻。

　　如需轉載必須注(zhu)明來源作者