2024年6月19日，“聚火成焱——垃圾焚燒發(fā)電廠協(xié)同摻燒污泥技術(shù)研討”暨E20環(huán)境平臺第32期環(huán)境技術(shù)沙龍在上海天馬無廢低碳環(huán)保產(chǎn)業(yè)園成功舉辦。本次技術(shù)沙龍充分交流了垃圾發(fā)電廠摻燒市政污泥的國際國內(nèi)成功經(jīng)驗(yàn)與當(dāng)前行業(yè)面臨的問題與困惑。沙龍現(xiàn)場成立了圍繞《垃圾發(fā)電廠摻燒市政污泥 系統(tǒng)規(guī)劃與運(yùn)營手冊》及標(biāo)準(zhǔn)研究的課題小組，并計劃于2024年12月發(fā)布研究成果。

2024年6月19日，“聚火成焱——垃圾焚燒發(fā)電廠協(xié)同摻燒污泥技術(shù)研討”暨E20環(huán)境平臺第32期環(huán)境技術(shù)沙龍在上海天馬無廢低碳環(huán)保產(chǎn)業(yè)園成功舉辦。E20環(huán)境平臺高級合伙人曹斌博士從垃圾焚燒發(fā)電“吃不飽”和污泥處理處置“沒去路”問題引入，蘇伊士環(huán)境科技史平總工程師、上海環(huán)境天馬廠徐金忠運(yùn)營總監(jiān)、瀚藍(lán)環(huán)境綠電廠張裕斌副總經(jīng)理對國際國內(nèi)污泥摻燒技術(shù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分享……

背景：“吃不飽”與“沒去路”

圖1 曹斌介紹垃圾焚燒發(fā)電“吃不飽”和污泥處理處置“沒去路”問題

曹斌博士介紹，隨著生活垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)飛速發(fā)展，我國各地陸續(xù)建設(shè)垃圾焚燒設(shè)施，處理能力已完全覆蓋垃圾產(chǎn)量，2021年城鎮(zhèn)垃圾焚燒處理能力達(dá)到89萬噸/日，已提前完成十四五規(guī)劃目標(biāo)。但全國垃圾焚燒廠平均產(chǎn)能利用率僅約60%，很大一部分生活垃圾焚燒廠“吃不飽”。

圖2 垃圾焚燒廠“吃不飽”

另一方面，污泥作為城鎮(zhèn)污水處理廠產(chǎn)出的“污染物”，在城鎮(zhèn)污水處理規(guī)模突破了2.2億噸/天的同時，污泥產(chǎn)量也超過了6000萬噸/年（以含水率80%計）。雖然從統(tǒng)計數(shù)據(jù)上看，大多數(shù)的污泥都已得到了妥善處置，但近幾年環(huán)保督察多次報告污泥違規(guī)處置問題嚴(yán)重，或非法接收，或直接傾倒，或去向不明，污泥“沒去路”的問題終于得到了應(yīng)得的重視。

圖3 城鎮(zhèn)污水處理廠污泥“沒去路”

縱觀20余年來中國城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置相關(guān)政策的變化，在“減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化”的原則基礎(chǔ)上，污泥處理處置的主流技術(shù)路線變化巨大。污泥衛(wèi)生填埋曾“獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷”，但這一既不“減量”也不“資源”的路線已經(jīng)明確被政策淘汰，土地利用與污泥焚燒是當(dāng)前最主要的鼓勵方向，尤其是污泥焚燒從“未提及”到“補(bǔ)充”再到“有序推進(jìn)”，被認(rèn)可度明顯提升。2022年9月，國家發(fā)改委、住建部、生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合印發(fā)《污泥無害化處理和資源化利用實(shí)施方案》，指出要有效利用本地垃圾焚燒廠、火力發(fā)電廠、水泥窯等窯爐處理能力，協(xié)同焚燒處置污泥。

圖4 污泥處理處置政策推薦技術(shù)變化

摻燒：效益與風(fēng)險

E20環(huán)境平臺曾在2020年提出污泥處理處置的“金木水火土”5大工藝路線，經(jīng)過多年的市場觀察，如今唯一走通的路線只有“赤火——脫水干化+焚燒”，且其市場占有率已經(jīng)達(dá)到了59%（詳情點(diǎn)擊：全國首座“兩山科匯館·污泥館”17日正式揭牌，落地上海）。

圖5 污泥處理處置五大路線

垃圾焚燒當(dāng)前正處于產(chǎn)業(yè)的成熟發(fā)展期，“吃不飽”的現(xiàn)狀驅(qū)使垃圾焚燒廠利用現(xiàn)有空余產(chǎn)能或挖掘開發(fā)新潛能，垃圾焚燒行業(yè)的政策也鼓勵在不影響生活垃圾焚燒爐污染物排放達(dá)標(biāo)和焚燒爐正常運(yùn)行的前提下，協(xié)同焚燒處理生活污水處理設(shè)施產(chǎn)生的污泥和一般工業(yè)固體廢物。從市場化的角度考慮，當(dāng)前垃圾處理費(fèi)平均為60元/噸左右，而污泥處置費(fèi)則達(dá)到了200-300元/噸。污泥摻燒，既緩解了產(chǎn)能過剩的問題，又為垃圾焚燒廠增收，可謂一舉兩得。

然而垃圾焚燒廠摻燒污泥在我國的推廣并非一帆風(fēng)順。究其原因，垃圾焚燒發(fā)電廠是環(huán)衛(wèi)部門主管，產(chǎn)生污泥的城鎮(zhèn)污水處理廠卻是水務(wù)（水利）部門主管，主管部門不同，導(dǎo)致污泥摻燒需要復(fù)雜的政策與管理協(xié)同。復(fù)雜的管理協(xié)同背后藏著主管部門對安全穩(wěn)定的擔(dān)憂，垃圾焚燒廠的排放是環(huán)保部門重點(diǎn)監(jiān)測對象，污泥摻燒將引起焚燒爐溫度、煙氣、殘留物的變化，帶來排放不達(dá)標(biāo)甚至是生產(chǎn)不安全的隱憂。目前行業(yè)尚未對污泥摻燒形成技術(shù)上的共識，也未見國家/行業(yè)頒布的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范或技術(shù)指南，摻不摻？摻多少？怎么摻？這些關(guān)鍵因素連業(yè)內(nèi)人都說不清，負(fù)有責(zé)任的主管部門更加不敢冒險。

經(jīng)驗(yàn)：優(yōu)勢與障礙

本次垃圾焚燒發(fā)電廠協(xié)同摻燒污泥技術(shù)沙龍邀請了上海環(huán)境、光大環(huán)保、中國環(huán)保、綠色動力、瀚藍(lán)環(huán)境等15家相關(guān)企業(yè)代表參加，蘇伊士環(huán)境科技史平總工程師、上海環(huán)境天馬廠徐金忠運(yùn)營總監(jiān)、瀚藍(lán)環(huán)境綠電廠張裕斌副總經(jīng)理對國際國內(nèi)污泥摻燒技術(shù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了分享。

圖6 史平介紹國際污泥焚燒情況

史平總工程師介紹，歐洲部分工業(yè)化國家，污泥焚燒比重逐步增大到75%；法國、意大利等國家，焚燒比重大致維持在10%；總體上，焚燒比重大概30%。污泥焚燒除了減量化以外，無害化也是重要的價值點(diǎn)（比如針對污水中的病原菌）。

圖7 徐金忠介紹天馬能源污泥摻燒經(jīng)驗(yàn)

徐金忠運(yùn)營總監(jiān)介紹天馬能源目前污泥進(jìn)廠量約160噸/天，進(jìn)廠污泥含水率約60%，經(jīng)過干化處理后入爐焚燒的污泥含水率約35%。天馬能源主要通過設(shè)備優(yōu)化改造、優(yōu)化爐內(nèi)噴水減溫系統(tǒng)、污泥造粒、改變摻燒方式、降低含水率、提高污泥熱值、提高垃圾熱值、控制臭氣等方面優(yōu)化污泥摻燒。

圖8 張裕斌介紹南海固廢處理環(huán)保產(chǎn)業(yè)園摻燒經(jīng)驗(yàn)

張裕斌副總經(jīng)理詳盡闡述了瀚藍(lán)綠電項(xiàng)目污泥摻燒的系統(tǒng)研究成果，通過科學(xué)分析與實(shí)踐驗(yàn)證，論證污泥特性及污泥摻燒對環(huán)保排放的影響。研究內(nèi)容廣泛覆蓋了污泥的關(guān)鍵特性，包括其熱值評估、詳盡的元素組成分析、重金屬含量測定、無機(jī)物成分剖析以及二噁英等有害物質(zhì)的檢測。這一系列深入的特性分析，為污泥摻燒技術(shù)的實(shí)施提供了堅實(shí)的理論基礎(chǔ)。

在污泥摻燒過程的影響分析中，瀚藍(lán)綠電項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)特別針對干化污泥在5%至15%不同摻燒比例下的環(huán)保排放指標(biāo)影響進(jìn)行了深入論證，通過與僅焚燒生活垃圾的空白對照組進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)據(jù)對比，項(xiàng)目成功驗(yàn)證了干化污泥摻燒技術(shù)的可行性與優(yōu)越性，為污泥處理行業(yè)的綠色發(fā)展提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持與實(shí)踐范例。

污泥入爐含水率、煙氣污染物指標(biāo)控制是沙龍上重點(diǎn)討論的兩個話題，與會嘉賓都根據(jù)自身項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)做了精彩的分享。比如有的項(xiàng)目在通過長期的試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，采用“干化-摻燒”工藝將污泥入爐含水率控制在45%-50%會取得最佳的摻燒效果，能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益的雙贏。但也有嘉賓坦言，“干化-摻燒”工藝確實(shí)讓污泥的熱值、性質(zhì)更加貼近生活垃圾，降低污泥摻燒管理的難度，但是面對60%-80%的污水處理廠出廠污泥，干化成本是繞不開的問題，70元/噸甚至更高的干化成本讓“干化-摻燒”工藝看起來并不是很“美麗”。有沒有綜合成本更低的干化技術(shù)呢？或者有沒有更加經(jīng)濟(jì)的摻燒方式呢？對于后一個問題，北控環(huán)境集團(tuán)介紹了他們的做法——80%含水率污泥直噴入爐，通過反復(fù)的試驗(yàn)和長期的項(xiàng)目運(yùn)行，甚至可以在摻燒更高污泥含水率的工況下實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行，節(jié)省了大量的污泥干化成本。但是綜合來看，無論是“干化”污泥摻燒，還是“直噴”污泥摻燒，都有各自的優(yōu)勢所在，但是結(jié)合自身項(xiàng)目的特點(diǎn)以及運(yùn)行成本（區(qū)域政策、污泥處置費(fèi)、干化成本、污泥焚燒發(fā)電效益、當(dāng)?shù)仫w灰實(shí)際處理成本、煙氣處理成本……），去因地制宜地選擇哪一條合適的工藝路線是行業(yè)面臨的共同難題。

破局：共識與標(biāo)準(zhǔn)

隨著生活垃圾熱值的提高和摻燒技術(shù)的發(fā)展，掌握了優(yōu)化摻燒技術(shù)的垃圾焚燒廠可以將摻燒比例提高到30%甚至更高。但如前所述，政策、技術(shù)、成本、環(huán)保監(jiān)管等方面的問題依然困擾著產(chǎn)生污泥的污水處理廠、摻燒污泥的垃圾焚燒廠以及二者的主管部門。單純的技術(shù)問題已經(jīng)不再是項(xiàng)目運(yùn)營方關(guān)注的首要問題，污泥摻燒運(yùn)營模式漸漸成為了大家更關(guān)注的焦點(diǎn)。

垃圾焚燒發(fā)電廠摻燒污泥，如何燒得安全、穩(wěn)定、高效、低碳，已經(jīng)成為所有相關(guān)方共同關(guān)心的問題，只有回答了這些問題，政策推動、成本核算、環(huán)境監(jiān)管方面才能科學(xué)、合理、快速地跟上污泥摻燒技術(shù)的發(fā)展。本次技術(shù)沙龍末尾，《垃圾發(fā)電廠摻燒市政污泥 系統(tǒng)規(guī)劃與運(yùn)營手冊》課題小組成立，未來半年時間，課題小組將匯聚行業(yè)經(jīng)驗(yàn)與智慧，從背景、政策、市場、規(guī)劃、設(shè)計、運(yùn)營、系統(tǒng)尋優(yōu)等方面編寫手冊，為行業(yè)呈現(xiàn)來自一線的寶貴資料。這份手冊也將為后續(xù)的標(biāo)準(zhǔn)研制提供堅實(shí)的研究基礎(chǔ)。標(biāo)準(zhǔn)是回答上述問題的最好呈現(xiàn)方式，建立從污水處理廠污泥脫水，到污泥的運(yùn)輸儲存接收、干化預(yù)處理、摻燒過程管理，再到煙氣廢渣等污染物管理的全流程技術(shù)規(guī)范，有助于污水、垃圾焚燒兩個行業(yè)的有效對接，科學(xué)、合理、定量的技術(shù)指南也將幫助垃圾焚燒廠減輕摻燒過程可能發(fā)生的衛(wèi)生風(fēng)險、安全風(fēng)險與環(huán)境風(fēng)險。除了國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)外，E20環(huán)境平臺已經(jīng)在中國標(biāo)準(zhǔn)化研究院的指導(dǎo)下開始牽頭研制污泥協(xié)同熱處理技術(shù)規(guī)范的國際標(biāo)準(zhǔn)，希望以國際標(biāo)準(zhǔn)為起點(diǎn)，建設(shè)污泥焚燒/協(xié)同焚燒領(lǐng)域相關(guān)的技術(shù)、產(chǎn)品、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系，帶動中國優(yōu)秀技術(shù)、產(chǎn)品、項(xiàng)目走向國際，促進(jìn)污泥協(xié)同焚燒技術(shù)國際級交流，提升中國在污泥處理處置領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)話語權(quán)。