上海石洞口污泥干化焚燒處理工藝設計方案解析

上海石洞口污泥處理完善工程包括現(xiàn)有干化焚燒設施的改造和擴容新建2條干化焚燒線，建設規(guī)模72 tDS/d。本文介紹了新線的總體工藝設計和各系統(tǒng)的詳細設計方案，并對污泥干化焚燒工程設計中的一些要點和注意問題進行了總結(jié)。

上海市石洞口污泥處理完善工程服務對象為上海市石洞口污水片區(qū)內(nèi)石洞口、吳淞、桃浦3座污水處理廠產(chǎn)生的污泥。隨著污水處理的不斷升級，污泥處理量缺口越來越大，煙氣排放標準的提高也對設施提出了改造的需求。上海市在對石洞口污水處理廠現(xiàn)有污泥干化焚燒工程進行后評估的基礎上，提出了石洞口污泥處理完善工程的建設。

石洞口污泥處理完善工程的建設內(nèi)容包括對現(xiàn)有污泥處理設施的改造及擴容新建污泥處理設施兩部分。整個污泥處理工程占地面積約4.12 hm?，其中新建擴容區(qū)約為1.95 hm?。本文主要對新建工程的工藝設計進行介紹，包括污泥濃縮脫水、接收儲運、干化、焚燒、余熱利用、煙氣處理和工藝輔助等系統(tǒng)單元。

結(jié)合石洞口、吳淞、桃浦3座污水處理廠實際生產(chǎn)情況，確定其產(chǎn)泥量分別為60 tDS/d、5.5 tDS/d和6.5 tDS/d，合計72 tDS/d。同時對現(xiàn)狀石洞口污泥干化焚燒線進行了后評估，結(jié)論為現(xiàn)有系統(tǒng)改造后處理能力22 tDS/d，因此擴容新建系統(tǒng)設計規(guī)模50 tDS/d。

根據(jù)石洞口片區(qū)3座污水處理廠運行數(shù)據(jù)及石洞口廠濃縮脫水系統(tǒng)改造的設計，脫水污泥的平均含水率能達到80%以下，設計留有余量按80%考慮，則新線濕污泥處理量250 t/d。

對石洞口污水處理廠污泥性質(zhì)進行了分析：工業(yè)分析結(jié)果為揮發(fā)分46.80%，固定碳6.91%，灰分46.29%，干基高位熱值12.25 MJ/kg；元素分析結(jié)果為硫1.05%，碳28.35%，氫3.53%，氮4.15%，氧16.63%。

污泥干化焚燒工程最主要的標準為煙氣排放標準和臭氣排放標準。

本工程焚燒產(chǎn)生的煙氣排放根據(jù)環(huán)評批復執(zhí)行《生活垃圾焚燒污染控制標準》（GB 18485-2001），鎳和氟化氫執(zhí)行《大氣污染物綜合排放標準》（GB 16297-1996）二級標準，氨、硫化氫執(zhí)行《惡臭污染物排放標準》（GB 14554-93）排放標準限值。

臭氣濃度執(zhí)行《惡臭污染物排放標準》（GB 14554-93）排放標準限值。廠界廢氣達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918-2002）和《大氣污染物綜合排放標準》（GB 16297-1996）中相關的排放濃度限值。

石洞口現(xiàn)狀干化焚燒線采用煤作為外加熱源已不符合現(xiàn)行的清潔能源政策，需進行改造，因此新線設計時對柴油、天然氣、人工煤氣和蒸汽4種清潔能源進行了比選，結(jié)論是采用電廠廢熱蒸汽在供應可靠性、投資和運行的經(jīng)濟性、對環(huán)境的影響和遠期電廠協(xié)同焚燒可行性等方面都具有優(yōu)勢，因此本工程采用鄰近石洞口電廠的廢熱蒸汽作為外加熱源。 

污泥干化程度影響到干化機、焚燒爐和后續(xù)煙氣處理設施的設計能力、選型等重要參數(shù)，決定了干化段和焚燒段之間界面的劃分，是干化焚燒設計的重要參數(shù)。由此對含水率≤10％、30%～40%、≥60%三種不同的干化程度進行比較和分析。

當干化污泥含水率取30%～40%時，干化機可選擇類型較多，干化效率較高，能量消耗較低；干化和焚燒系統(tǒng)的處理能力較為均衡，應對各種工況能力較強；污泥已經(jīng)過了粘滯區(qū)，呈塊狀固體，輸送和儲存比較容易實現(xiàn)，設備選擇面廣，不易產(chǎn)生粉塵，安全性較好。