摘 要：随着我国城市化进程的加快,城市生活污水量急剧增加。污泥作为污水处理后的附属产品,对环境影响极大,因此污泥的无害化、减量化、资源化处理迫在眉睫。燃煤电厂污泥掺烧是实现最大体积减少污泥的处置方法之一。发达国家和地区中,污泥掺烧工艺已逐渐成熟,在燃煤电厂的应用更为广泛。综述了污泥掺烧技术的现状,分析了燃煤电厂掺烧污泥造成的影响,并讨论了燃煤电厂污泥掺烧技术的未来发展方向。
关键词：燃煤电厂; 污泥; 掺烧; 焚烧设备;
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随着我国城市化进程的加快，生物质垃圾处理需求逐渐增加。截至2018年6月底，全国地市级城市建成城市污水处理厂累计5 222座(不含乡镇污水处理厂和工业)，污水处理能力达2.28亿m3/d。典型污泥成分复杂，由各种有机相、无机相、水分以及水溶性物质构成。除此之外，还含有其他物质，如:致病菌、病毒等有害微生物;铜、锌、汞等重金属;多氯联苯、二噁英等难降解物质。如何采取有效措施，实现污泥处置“无害化、减量化、资源化”是急需解决的问题。常见的污泥处理技术有堆肥处理、海洋倾倒、填埋、农用和焚烧等。但以上几种方法存在有害物质残留、重金属污染、水体污染、土地资源浪费、运行成本高等缺点。燃煤电厂掺烧污泥处理一般是指将污泥送入锅炉与煤炭进行混烧。只要工艺选择恰当、设施设备运行良好、操作运行规范，该方法可以减少甚至不添加辅助燃料，从而实现污泥的无害化、资源化、减量化，是一种极具前途的处置方法。
01. 燃煤电厂掺烧污泥研究现状
国外较早对燃煤电厂掺烧污泥进行了研究。世界上第1台焚烧污泥的流化床锅炉在1962年建于美国华盛顿，至今仍在运行。目前，在众多污泥处理处置工程中，污泥掺烧工艺被认为是污泥处理中的最有效技术之一。
1.1 国外研究现状
污泥焚烧多段竖炉在德国首先得到应用，而后流化床炉逐渐占领了市场，大约占90%以上份额。为减少CO2排放量，自2012年以来，韩国政府对运行能力超过500 MW的燃煤电厂的发电公司实施了限制性政策。此外，煤电公司已尝试使用污泥作为可再生燃料资源。焚烧法处理污泥在日本应用最为广泛，1992年共有1 892座焚烧炉燃烧处置了75%的市政污泥。
KRU O等人发现燃烧半干污泥时，烟气中NOx的浓度高于湿污泥而低于干污泥，一次风温较高时可以降低烟气中N2O,CO,NH3和Corg(有机碳)的浓度;TAN P等人研究了木质生物质及污水污泥混合燃料与煤共燃条件下的燃烧情况和灰分行为，发现在燃料中加入大量木质生物质可降低挥发性、点火温度和燃尽温度，混合燃料导致各种灰分聚集倾向，高温和木质生物质的添加导致灰分增加;FU B等人研究评估了来自6个污水处理厂和不同污泥处理装置的干燥污水污泥样品的燃烧特性和共燃效率，发现与煤掺混比例在30%以下时具有较高的热值(8 083～16 124 J/g之间)。此外，在各种污水污泥稳定化方案中，石灰稳定化影响热特性最多，厌氧稳定处理的污泥的热值低于有氧稳定的污泥，随着混合物中污泥含量从5%增加到30%，燃烧效率从99.5%逐渐降低到97.5%。AYSE S A等人对污水污泥、煤和生物质颗粒的燃烧机理和动力学进行了比较分析，认为与生物质相比，污水污泥的着火点更高，生物质和污水污泥的性质会导致燃烧过程的强化。德国Berlin-Ruhleben污泥焚烧厂采用流化床焚烧湿污泥，脱水后含水率为75%，每天约产生45 t灰分，烟气中SO2含量为30 mg/m3。在烟气脱硫系统中，每天消耗CaO约2.5 t，并产生7 t石膏。
