污泥焚烧或成大势所趋，独立焚烧or掺烧，谁能C位出道？

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2019年，反污染斗争取得重要进展，水环境管理取得突出成就。2020年是与污染进行艰苦斗争的决定性一年，也是确保“十四五”计划顺利启动的基础年，污染防治不会减少。而如何巩固“胜利”，进一步赢得清水之战，污泥处置也占有重要地位，成为不可或缺的一部分。

无害化处理率低，污泥出路问题有待解决

随着污染防治的推进，我国污水处理率已超过90%，污泥作为污水处理的重要副产物，随着污水处理规模的扩大而大量产生。然而，与高污水处理率形成鲜明对比的是，污泥的无害化处理率低于30%。根据“十三五”生态环境保护目标的明确指示，到2020年底，地级及以上城市污泥无害化处理处置率将达到90%，污泥处置的泥沼困境亟待摆脱。

据统计，目前中国污水处理总量约为2亿吨/天，粗略计算产生的湿污泥量约为20万吨/天，产量惊人。然而，由于长期以来行业内“重水轻泥”，我国每年产生的约3000万吨污泥一直没有得到妥善解决，形势不容乐观。污泥处置已成为制约污水处理厂健康发展的重要瓶颈。

相关研究表明，2020年中国城市污泥年产量将达到6000万至9000万吨。在污泥处置缺口不断扩大的趋势下，如何拓展污泥处置市场，探索污泥资源化利用技术是污水处理行业创新和突破的必由之路。如何走出污水处理的“最后一公里”，找到一条适合污泥处置的出路，已经成为一个亟待解决的问题。

污泥处置技术在许多地方蓬勃发展，污泥焚烧已成为大势所趋

近年来，污泥已经从过去的单一填埋处置方式转变为多种处置方式，如填埋、农艺应用、焚烧和消化。其中，污泥“丢弃”(如填埋和农用)是最简单、最经济的方式。在土地辽阔、资源丰富的中国，污泥的“丢弃率”高达70%。从经济性和操作难度来看,“丢弃”是可取的，但由于空空间和农业的限制，中国现有的垃圾填埋场将满负荷运行。没有足够的填埋场可持续接收污泥，技术路线也是临时性和过渡性的，填埋不符合中国倡导的“无垃圾城市”理念及其未来发展趋势。此外，根据一些园林绿化公司的反馈，污泥对植物生长的影响远远小于肥料，而且它又粘又重，所以园林绿化公司不主动免费接收。可以看出，从长远来看，污泥填埋和农业利用并不是污泥处置的最佳可行方式。

资料来源:性别平等政策研究报告

一般认为污泥焚烧的投资和运行成本过高，容易造成空气污染。通常首先考虑的是堆肥和消化。然而，污泥堆肥的出路有限，厌氧消化后的污泥中仍有50%~70%的有机残留物，最终处置必须增加焚烧环节。有鉴于此，专家郝晓地曾经说过，污泥越来越难以“低端”丢弃，不如直接去“高端”，即焚烧。

清华大学教授王凯军也指出，长期以来，中国人误解了污泥干化焚烧过程，普遍认为这是一个高能耗、高碳排放的过程。事实上，污泥焚烧的能源在世界上是可以自给自足的。根据不同工艺的能耗，焚烧工艺(~100kw/t)相当于堆肥工艺(100kw/t)。焚烧可以实现彻底的处理和处置，而在后续的堆肥过程中应考虑储存和运输等能耗。此外，污泥中有机物的焚烧是碳中性的。

此外，人们错误地认为污泥焚烧与垃圾具有相同的特性，是二恶英排放的来源，但事实上，污泥的二恶英排放远低于垃圾。日本京都大学的一位教授统计了日本各种污染源每年排放的二恶英，结果显示，污泥燃烧排放的二恶英与汽车尾气排放的二恶英基本持平，远低于城市垃圾焚烧排放的二恶英。同时，在对两个生活污泥焚烧示范项目的监测中，发现二恶英排放量相对较低。

污泥焚烧是最彻底的污泥处置方法，它能在高温下将污泥中的有机物氧化分解为二氧化碳和水，回收热能，实现污泥的无害化处理和资源化利用，最大限度地减少污泥的体积，杀灭所有病原体，解决污泥的恶臭问题。另一方面，脱水污泥的热值与褐煤相当，可以回收能量用于发电和供热，实现能量的最大化利用，降低处理成本。

特别是自疫情爆发以来，粪口传播已成为人们需要高度警惕的病毒传播途径。1月30日，钟南山院士在接受采访时提醒我们要高度警惕粪便中传播的新型冠状病毒；2月1日，深圳市第三人民医院在部分确诊为肺炎的新型冠状病毒感染患者的粪便中发现新型冠状病毒核酸阳性，这可能表明粪便中存在病毒。

因此，在城市污水处理领域，在从入口到出口的过程中，存在病毒在许多区域传播的风险。

众所周知，污泥是细菌和病毒的良好营养基础，因为它富含营养。污泥中富含污水污染物，包括病毒、微生物、寄生虫、重金属和其他有害物质。在预防疫情的特殊时期，处理富含病毒的城市污泥最科学、安全、合理的方法是采用焚烧法彻底杀灭病毒，阻断进一步传播的可能性。

综述国内外污泥处置，污泥焚烧可能迎来跨越式发展

污泥焚烧在世界上已有70多年的历史。1934年，美国密歇根州迪尔伯恩安装了第一台有记录的污泥焚烧炉。1962年，德国率先建造并运行了欧洲第一座污泥焚烧炉。目前，国外污泥焚烧有许多工程应用。为了适应污泥焚烧的特点，控制环境污染，国外倾向于独立建设污泥焚烧厂，采用适合污泥焚烧的工艺和炉型。特别是在日本，污泥焚烧技术已经相当普及，其设计、施工和运行经验已经成为一种标准化的模式，非常成熟。其污泥焚烧处理占污泥处理总量的60%以上，在欧盟也超过10%。

美国每年产生的干污泥总量约为700万吨，其中15% ~ 22%进入同步焚烧系统进行无害化处理。值得一提的是，美国几乎所有的污泥焚烧系统都建在污水处理厂，污泥不需要运输。

在欧洲，由于污泥填埋标准的提高，一些国家已经禁止填埋或农用，污泥焚烧的比例很高。其中，2010年至2011年污泥焚烧率超过50%的国家有荷兰(99%)、比利时(86%)、瑞士(59%)、斯洛文尼亚(58%)和德国(55%)。欧洲的焚烧工艺路线与中国相同，采用干燥后焚烧。2010年，共有450多家污泥干化厂。

在日本，污泥焚烧处理发展迅速，大型污水处理厂大多采用焚烧处理污泥。截至2009年，已经使用了707台焚化炉，主要是旋转式焚化炉(408台)和流化床焚化炉(253台)。据统计，2011年日本国家污水处理厂污泥产量为222万吨(以干固体计)，污泥焚烧率高达66.9%。

上海城建设计研究院(集团)有限公司总工程师唐建国在最近的一篇文章中提到，近十年来，德国污泥产量呈下降趋势，从2008年的205万吨下降到2017年的171万吨，但污泥焚烧处理率从2008年的52.6%(108万吨)上升到2017年的69.5%(119万吨)。

德国的污泥处理

目前，德国现有独立焚烧设施的年处理能力为66.8万吨，由于各种因素，实际年处理能力可达50万吨左右。通过技术改造和扩能，到2021年可新增14.3万吨。

在中国，尽管污泥焚烧的比例仍然很低，但越来越多的专家倾向于将污泥焚烧作为污泥处置的最终出路。

此外，从政策层面来看，中国支持污泥焚烧。自2009年以来，中国环境保护部、住房和城乡建设部、科技部等国家部委出台了一系列与污泥处理和处置相关的政策、规范和标准，如《污泥处理和污染防治技术政策》、《污泥处理和污染防治最佳可行技术指南》、《城市污水厂污泥处理和处置技术规范》，明确了污泥干化和焚烧技术在中国的定位和应用条件。其中，《污泥处理与污染防治技术政策》(2009)明确提出，经济相对发达的大中城市可以采用污泥焚烧技术，鼓励污泥焚烧厂和垃圾焚烧厂联合建设。该技术政策的颁布促进了污泥干化焚烧项目的建设。

与污泥焚烧相关的政策

污泥焚烧的成功案例不断涌现。如果单独燃烧或混合燃烧，谁能在C位置首次亮相？

污泥焚烧作为实现污泥减量化的一种手段，可以根据污泥的热值单独焚烧或混合焚烧，方式相对灵活。例如，上海石洞口污水处理厂采用了独立的污泥焚烧系统来焚烧污泥。上海石洞口污泥干化焚烧项目是中国早期运营项目。本项目处理能力为180吨/天，采用流化床干燥系统和流化床焚烧系统相结合的工艺流程。随后，浙江省部分地区新建了污泥分离焚烧项目，主要采用雾化干燥结合旋转焚烧炉的方法，处理能力为300-600吨/天

2019年12月16日22: 00，白龙港污泥二期工程焚烧炉成功点火并投入污泥，宣告世界上一次性建成的最大的污泥单干化焚烧项目的第三单元成功完成了焚烧炉污泥进料系统的测试。其他地区的污泥焚烧包括压滤后直接焚烧、干燥后焚烧、污泥与生活垃圾、工业垃圾、煤一起焚烧，如浙江省长兴电厂燃煤耦合污泥发电项目和萧山4000吨/日城市污泥处理项目。

近年来，为了实现污泥减量化、无害化和资源化的目标，我国加大了对污泥处置技术的研究和探索，特别是污泥焚烧发电技术。

目前世界上最大的污泥焚烧厂t . park同时实现了污泥处理、发电、海水淡化和污水处理的要求，污泥减量化率可达90%以上，可以实现能源自给和能源输出。

科技园项目采用先进的流化床焚烧技术，四个焚烧炉协同工作。污泥经高温焚烧后，剩余的底灰和残渣仅为原来的10%，大大减轻了填埋区的负荷。污泥焚烧过程中，热能可转化为电能，并入公共电网后可供应4000户家庭，实现能源的资源化利用。

众所周知，我国运行的污泥焚烧炉大多是流化床焚烧炉，其工作原理是燃料和物料在炉膛内流化空气体的作用下流化，燃料在流化状态下燃烧。流化床焚烧炉热容量大，物料混合好，对燃料适应性强，床内湍流和物料循环强，可增加燃烧停留时间。因此，燃料燃烧充分彻底，燃烧效率高，更适合我国污泥高水分、低热值的特点。

如果t公园项目开创了纯污泥焚烧发电项目，它已经稳定运行了一年多。年污泥处理量27.5万吨(按含水率80%计算)，年发电量3325万千瓦时的辛集污泥焚烧发电项目也备受关注。

2018年10月，河北辛集污泥集中焚烧发电中心一期工程正式并网发电，成为世界两大纯污泥焚烧发电项目之一，是河北省重点环保示范项目，也是国内首个纯污泥焚烧发电项目。随着辛集污泥集中焚烧发电处置中心的投产，一度饱受“污泥围城”困扰的皮革城辛集实现了“华丽转身”，成为污泥资源化领域的典范，形成了污泥处理处置的“辛集模式”。那么，“辛集模式”为什么领先呢？

与t公园项目一样，新集污泥集中焚烧发电处置中心一期工程的焚烧设备也采用了流化床焚烧炉，保证了燃料的充分、彻底燃烧。技术上，本项目采用上海郭辉集团sl-stptm污泥资源化处理技术，对辛集市皮革工业区和城市污水处理厂产生的工业污泥和城市污泥进行改性脱水、燃料生产和氧化焚烧处理，不添加生石灰、铁盐和铝盐，不使用外部热源进行热干燥，最大限度地保留了污泥的热值。

污泥资源化、烟气和成本

那么，大家最关心的污泥资源化、烟气和成本项目是什么？

据了解，在氧化焚烧过程中，本项目采用“三T”控制技术，确保污泥燃烧充分彻底，飞灰产生量小，烟气在焚烧炉中停留时间为4-6秒，焚烧温度在1100℃以上，从源头上有效控制了二恶英的产生。污泥焚烧后剩余的灰渣仅占原污泥量的5%左右，可制成生态砖等建筑材料，形成污泥的良性闭环处理处置。厂区产生的污水经处理后，全部可用于灌溉、冲厕和清洗，实现充分再利用，不排入江河湖泊，实现“零排放”。它每年可以为国家节约28400吨标准煤、78900吨二氧化碳排放、573吨二氧化硫排放和229吨氮氧化物排放。污泥真正变废为宝，用于焚烧、发电和蒸汽供应，彻底解决了“污泥围城”的行业混乱。

从现有的污泥处理处置技术来看，大部分都是只解决局部问题的单元技术，很少有成熟可行的技术着眼于整个链条。同济大学教授戴晓虎曾指出，单元技术和全链解决方案的融合是未来发展的关键。

可以说，在焚烧锅炉热效率、尾气排放和水泥产品质量的巨大影响限制了污泥混烧的应用范围的情况下，污泥独立焚烧技术作为污泥处置全链的重点，将为未来的污泥处置提供一种新的思路和合适的出路。

鉴于技术的成熟和进步，近年来，sl-stptm污泥资源化处理技术已成功入选由生态环境部环境发展中心发布的《清洁城市试点建设先进适用技术(第一批)》和中国首部《生态治理蓝皮书:中国生态治理发展报告(2019-2020)》。

河北省环保联合会副会长兼秘书长王鲁光表示，辛集污泥集中焚烧发电中心项目成功并网发电，不仅可以有效处理辛集市的工业和生活污泥，还可以解决周边县市的污泥处置问题。同时，该项目也为解决困扰城市可持续发展的“污泥围城”问题提供了生动的实践。

Sl-stptm污泥资源化处理技术是郭辉集团自主开发的。这种污泥生态化处理的新模式对整个污泥处理处置行业具有重要的示范和推广意义。目前，郭辉集团创建的“辛集模式”正在全国范围内推广和推广，更多的污泥焚烧发电厂正在紧张筹备中。郭辉集团污泥资源化处理技术全国布局的蓝图正在慢慢展开。

综上所述，总的来说，我国污泥处理处置的整体发展还存在着处理率低、监管难等诸多问题。现在和将来，当污泥处置市场全面爆发的时候，污泥焚烧能否成为污泥处置的最终出路，污泥焚烧本身能否在C位置亮相，需要反复的市场验证和长时间的洗涤，我们拭目以待。