目前，在我國(guó)主要污泥處理處置方法中，污泥農(nóng)用和填埋都受制于處置污泥用的土地及污泥的泥質(zhì)等，而污泥干化焚燒可利用本身有機(jī)物燃燒產(chǎn)生的熱量，焚燒時(shí)的溫度可達(dá)850℃，能完全殺死病原微生物，并最大限度地減少污泥體積，焚燒后無機(jī)物則變成了極少量的灰燼，其中焚燒灰的無機(jī)成分與粘土接近。由于焚燒殘?jiān)谛再|(zhì)上發(fā)生了根本改變，可用于溝槽回填、道路三渣、水泥添加料等，市場(chǎng)需求量大，且污泥干化焚燒是一種最徹底的污泥處理處置方法，因此污泥進(jìn)行干化焚燒且焚燒后的灰渣用于建筑材料已為大勢(shì)所趨。

污泥焚燒在國(guó)外已有較多工程應(yīng)用，為了適應(yīng)污泥焚燒特性和控制環(huán)境污染，國(guó)外多傾向于單獨(dú)建設(shè)污泥焚燒廠，采用適合污泥焚燒的工藝和爐型。污泥焚燒在世界上已有了70多年的發(fā)展歷史。1934年美國(guó)密西根安裝了有記錄以來的第一臺(tái)污泥焚燒爐，1962年德國(guó)率先建設(shè)并開始運(yùn)行歐洲第一座污泥焚燒廠。如今在日本，污泥焚燒處理已經(jīng)占污泥處理總量的60%以上，歐盟也在10%以上。

日本TSK公司主要污泥焚燒場(chǎng)位置

日本污泥焚燒技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)普及，其設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)已成為標(biāo)準(zhǔn)化模式、十分成熟，其污泥焚燒裝置有很多是已經(jīng)建設(shè)了15~20年，依舊運(yùn)行良好。那么，日本有哪些典型焚燒工程案例呢？這些典型工程對(duì)我國(guó)的污泥焚燒工藝的推廣有什么啟示呢？

下面把6座各有特點(diǎn)的污泥處理廠案例（橫濱市南部污泥資源化中心、藤伬市污泥資源化中心、東京葛西污泥焚燒中心、花見川污泥處置廠、中川污泥處置廠、大阪舞洲污泥處置中心）逐一介紹。

案例之一：日本橫濱市南部污泥資源化中心

橫濱市共有11座污水處理廠，污泥采用區(qū)域性集中處理，北部5座污水處理廠的污泥集中至「北部污泥處理中心」；中、南部6座污水處理廠的污泥則集中至「南部污泥處理中心」，污泥運(yùn)輸皆采密閉式管線，管徑為200~700  mm，總管線長(zhǎng)度約88km。南、北部污泥處理廠均為月島公司負(fù)責(zé)建設(shè)總包及現(xiàn)運(yùn)行。

圖1     南部污泥處理中心區(qū)域位置

圖2     南部污泥處理中心總平面圖

圖3     GOOGLEARTH中鳥瞰

圖4    干化焚燒廠細(xì)部放大

圖5    干化焚燒廠流程

工程概述：

1)      建成時(shí)間：2006年7月

2)      污水處理廠總規(guī)模：75萬m3/d

3)      服務(wù)人口：300萬人

4)      污泥輸送形式：污水處理廠的污泥脫水前泵送。減少了污泥運(yùn)輸?shù)碾y題，輸送的污泥含固率為1~2%的污泥。

5)      污泥處理規(guī)模：處理量10000m3/d濕泥，進(jìn)泥含固率1~2％。

6)      處理工藝：離心濃縮+中溫消化+脫水（離心和帶機(jī)）+干化（IDD）+焚燒(FBI)

7)      濃縮污泥含固率：5%

8)      污泥厭氧消化池：9×6400 m3

9)      污泥進(jìn)泥： VSS：70~75%；熱值：3800~4100kcal/kgDS

10)     消化后的進(jìn)泥： VSS：45%；熱值：2500kcal/kgDS

11)     污泥脫水：脫水后污泥含水率78~79%。

12)     污泥干化：只將污泥中的60%干化，干化后的污泥含固率為60%，與另外40%未經(jīng)干化的污泥混合后進(jìn)入流化床焚燒爐FBI（Fluidized Bed Incineration System）。

13)     焚燒系統(tǒng)處理規(guī)模：共4條焚燒系統(tǒng)，150t 2條；200t 2條，通常運(yùn)行1條150t系統(tǒng)和1條200t系統(tǒng)，其余系統(tǒng)均作為備用，主要考慮運(yùn)行安全及每年的檢修的需要。

14)     焚燒設(shè)備運(yùn)行狀況： No.1、No.2 1978年建成，No.2、No.3—2002年建成。

15)     臭氣處理：干化裝置的臭氣進(jìn)入焚燒爐焚燒。

16)     煙氣處理：原老系統(tǒng)采用旋風(fēng)除塵器+袋式除塵+濕式脫硫裝置+煙囪

17)     煙囪高度：45m18)     焚燒灰分的出路：污泥焚化處理約可減量90%，其灰燼之最終處置方式有下列四種：

a)       制作磚塊：目前因市場(chǎng)接受度有限，僅賣給橫濱市政府，作為公共工程使用，每塊磚售價(jià)為75日元。

b)      作為土壤改良土：賣給地下鐵公司作為地下鐵工程覆土用，其售價(jià)為3000 日元/ m3。

c)       掩埋：掩埋處理之費(fèi)用為19700日元/t。

d)       作為混凝土原料：付費(fèi)請(qǐng)混凝土公司處理污泥焚化灰燼，費(fèi)用為 19500元/t，此方式雖為支出費(fèi)用，但其費(fèi)用比掩埋方式低，且資源再利用，可減少?gòu)U棄物量及掩埋場(chǎng)之負(fù)擔(dān)。

e)       污泥焚化后灰燼雖可制作為磚塊、改良土等產(chǎn)品，增加財(cái)源收入，但目前民間市場(chǎng)接受度有限，且部分人士反對(duì)免費(fèi)提供私人機(jī)構(gòu)使用，堅(jiān)持以販賣產(chǎn)品方式處理，故目前僅售予政府機(jī)關(guān)及大眾運(yùn)輸公司辦理公共工程使用。

案例之二： 藤伬市污泥資源化中心

該污泥處置中心開始運(yùn)行于1964年8月，鄰建污水處理廠部分為地下建筑。總占地92433m2。污泥處理共有3套裝置，其中一套新建中。污泥處理采用直接焚燒方式。

GOOGLEARTH鳥瞰圖

1)      建成時(shí)間：1964年8月

2)      污水及污泥處置處理廠特色：由于污水處理廠地處海濱，環(huán)境要求較嚴(yán)格，故而污水處理設(shè)施全部進(jìn)行了加蓋除臭處理，池頂部分作為運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地。

3)      處理工藝：脫水（帶機(jī)）+焚燒(FBI)

4)      污泥輸送形式：污水處理廠的脫水污泥含固率為20%左右的污泥，經(jīng)過螺旋輸送機(jī)+帶式輸送機(jī)+直接焚燒。

5)      焚燒系統(tǒng)處理規(guī)模：共3條焚燒系統(tǒng)，60t2條；新建70t 1條。

6)      臭氣處理：污水廠臭氣采用化學(xué)及生物方法。

7)      煙氣處理：老系統(tǒng)采用旋風(fēng)除塵器+濕式脫硫裝置+靜電除塵+煙囪；新系統(tǒng)采用布袋除塵器+濕式脫硫裝置+煙囪

8)      煙囪高度：在屋頂上部，總計(jì)15m

污泥處理處置廠鳥瞰

老焚燒系統(tǒng)流程

加蓋后的污水處理廠

從污泥焚燒廠頂部拍攝的臨近的居民區(qū)

房子的頂部即為煙囪

焚燒爐

預(yù)熱器

脫硫冷卻器及靜電除塵灰渣

加濕裝置

灰倉(cāng)出口

案例之三： 東京葛西污泥焚燒中心

鳥瞰圖一

鳥瞰圖二

葛西再生污水廠服務(wù)區(qū)

域干化焚燒廠外觀

焚燒排放煙囪

污泥處理流程

焚燒系統(tǒng)外觀

工程概述：

處理后焚燒灰用于混凝土建材。

1)      建成時(shí)間：建設(shè)在20年以前建設(shè)，現(xiàn)有系統(tǒng)為5套焚燒系統(tǒng)

2)      污水處理廠總規(guī)模：40萬m3/d

3)      處理規(guī)模：處理量500t/d污泥，進(jìn)泥含固率20%。

4)      處理工藝：No.3系統(tǒng)：干化（IDD）+焚燒(FBI)(建設(shè)年限1991年)；其余直接焚燒。

5)      污泥脫水：脫水后污泥含水率80%

6)      焚燒系統(tǒng)處理規(guī)模：共5條焚燒系統(tǒng)，No.1—150t：已經(jīng)停用No.2—250t：作為備用No.3—250t：正常使用No.4—300t：正常使用No.5—300t：正常使用通常運(yùn)行1條250t系統(tǒng)和1條300t系統(tǒng)，其余系統(tǒng)均作為備用，主要考慮運(yùn)行安全及每年的檢修的需要。

7)      臭氣處理：干化裝置的臭氣進(jìn)入焚燒爐焚燒。

8)      煙氣處理：1~4號(hào)老污泥處理系統(tǒng)為干式電除塵器+濕式脫硫裝置+濕式電除塵+煙囪，濕式電除塵是原有系統(tǒng)的煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)提高，所以增加的；5號(hào)新系統(tǒng)直接為袋式除塵+濕式脫硫裝置+煙囪。

9)      煙囪設(shè)計(jì)為5個(gè)系統(tǒng)共用3套煙囪，呈三角型布局。10) 煙囪高度：100m，毗鄰迪斯尼樂園，東京市政府的強(qiáng)制要求。

濕污泥輸送裝置圖

干化機(jī)銘牌

干化機(jī)內(nèi)部轉(zhuǎn)盤

干化機(jī)外觀

焚燒系統(tǒng)外觀

案例之四：花見川污泥處置廠

該廠收集處理12個(gè)市、1鎮(zhèn)及2村共約121萬人生活污水。

污泥處理廠鳥瞰圖

焚燒系統(tǒng)工藝流程

焚燒系統(tǒng)外觀

焚燒系統(tǒng)外觀

灰渣投加石灰固化系統(tǒng)

灰渣投加石灰固化系統(tǒng)

工程概述：

1)      建成時(shí)間：最早在20年以前建設(shè)，現(xiàn)有系統(tǒng)為3套焚燒系統(tǒng)

2)      污泥輸送形式：污水處理廠的污泥脫水前泵送。減少了污泥運(yùn)輸?shù)碾y題，輸送的污泥含固率為1~2%的污泥，

3)      處理規(guī)模：處理量500t/d污泥，進(jìn)泥含固率20％。

4)      處理工藝：脫水（離心）+焚燒(FBI)

5)      焚燒系統(tǒng)處理規(guī)模：共3條焚燒系統(tǒng)，

1.       No.1—150t：正常使用

2.       No.2—150t：正常使用

3.       No.3—150t：正常使用

6)      煙氣處理：為干式電除塵器+濕式脫硫裝置+煙囪

7)      煙囪高度：20m

案例之五： 中川污泥處置廠

據(jù)了解，在日本污泥焚燒裝置的建設(shè)周期較長(zhǎng)，從設(shè)備訂貨至建設(shè)完成約需要三年左右。

工程概述：

1)      建成時(shí)間：最早在20年以前建設(shè)，現(xiàn)有系統(tǒng)為4套焚燒系統(tǒng)。

2)      污水處理廠總規(guī)模：40萬m3/d

3)      處理工藝：脫水（離心和帶機(jī)）+焚燒(FBI)

4)      污泥脫水：脫水后污泥含水率78%~79%

5)      焚燒系統(tǒng)處理規(guī)模：共3條焚燒系統(tǒng)，

No.1—110t：新系統(tǒng)建好后停用

No.2—140t：正常使用

No.3—250t：正常使用

No.4—250t：正在建設(shè)

6)      目前運(yùn)行3條系統(tǒng)。

7)      煙氣處理：袋式除塵+濕式脫硫裝置+煙囪。

8)      煙囪高度：25m/35m

污泥處理處置工藝流程

污泥處理處置廠位置

污泥處理處置廠鳥瞰

污泥處理處置中心實(shí)例分布

污泥焚燒系統(tǒng)外觀

污泥焚燒系統(tǒng)外觀

新建污泥焚燒系統(tǒng)外觀

新建污泥焚燒系統(tǒng)三維圖

案例之六： 舞洲污泥處置中心

該廠從外觀至內(nèi)部均進(jìn)行了精心設(shè)計(jì)，工程項(xiàng)目由月島機(jī)械、日本礙子及東芝三家大型企業(yè)共同建設(shè)，三家公司負(fù)責(zé)工程的不同部分，該方式可集中大型企業(yè)的優(yōu)勢(shì)力量，促進(jìn)項(xiàng)目的順利實(shí)施與完善。

污泥處置中心廠區(qū)

污泥處置中心服務(wù)區(qū)域

工藝流程

污泥處理處置工藝流程

污泥處理處置廠介紹

污泥處理處置廠介紹

污泥處理處置廠介紹

污泥處置中心外觀

污泥處置中心煙氣排放口

全干化多段式污泥干化機(jī)

熔融爐外觀

熔融爐焚燒污泥

工程概述：

1)      建成時(shí)間：2004年

2)      處理規(guī)模：遠(yuǎn)期處理量160t/d干泥，進(jìn)泥5400m3/d。近期處理量52t/d干泥，進(jìn)泥1750m3/d。

3)      接納的污泥為6~7個(gè)污水處理廠的污泥

4)      處理工藝：脫水（久保田的離心機(jī)）+干化+熔融

5)      污泥脫水：脫水后污泥含水率78~79%

6)      污泥干化：污泥干化后的污泥含固率為99%以上，呈粉狀，干化設(shè)備為月島的多段干化裝置。

7)      熔融系統(tǒng)處理規(guī)模：遠(yuǎn)期共6條熔融系統(tǒng)，每條150t；近期已建3條熔融系統(tǒng)，每條150t。

8)      脫水后的濾液?jiǎn)为?dú)處理，否則會(huì)使接受濾液的污水處理廠氨氮升高。

9)      臭氣處理：干化裝置的臭氣進(jìn)入焚燒爐焚燒。

10)     煙氣處理：袋式除塵+濕式脫硫裝置+脫臭+脫硝+煙囪。之所以采用如此嚴(yán)格的處理系統(tǒng)是由于該項(xiàng)目，毗鄰?qiáng)蕵穮^(qū)“美國(guó)環(huán)球影城”，故而標(biāo)準(zhǔn)提高。

11)     煙囪高度：120m

12)     熔融結(jié)晶體的出路：其污泥高溫溶融后晶體可售出作為建材、水泥、陶瓷等原材料。

污泥熔融后污泥制作產(chǎn)品

觀點(diǎn)總結(jié)

1.目前在日本污泥焚燒技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)普及，其設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)已成為標(biāo)準(zhǔn)化模式、十分成熟，參觀到的污泥焚燒裝置有很多是已經(jīng)建設(shè)了15~20年，依舊運(yùn)行良好。

2.日本污泥焚燒廠的設(shè)計(jì)和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)都較高，現(xiàn)代化程度高，廠區(qū)環(huán)境良好，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城市且規(guī)模較大的污泥處理廠可以考慮采用。

3.日本污泥焚燒廠的設(shè)計(jì)安全保證率較高，焚燒設(shè)備備用率基本為100%，這無疑為污泥焚燒的安全運(yùn)行提供了可靠保障。但是實(shí)際問題是這樣將會(huì)大大增加污泥處理建設(shè)和運(yùn)行成本，在有條件的城市可以考慮采用較高備用率的方式，但是對(duì)于投資條件尚有一定限制的城市可以考慮統(tǒng)一規(guī)劃、分期實(shí)施的方式，并要做好事故或者檢修時(shí)的污泥臨時(shí)處置措施。

4.污泥焚燒廠都采用了較為完善的灰渣、廢氣（含臭氣）、噪聲、廢水處理設(shè)施，污泥焚燒廠的建設(shè)未對(duì)環(huán)境造成不良影響。如藤伬市污泥資源化中心即建在生活區(qū)附近，周圍是海濱，煙囪高度只有15m，均未對(duì)環(huán)境造成污染。

5.污泥焚燒灰分的出路主要用于建材利用，但是市場(chǎng)收入幾乎沒有。

6.日本進(jìn)入污泥處置場(chǎng)的污泥熱值均較高，VSS含量基本為70~75%；污泥熱值為3800~4100kcal/kgDS，因此其污泥處置工藝基本為無需干化直接焚燒80%含水率的污泥。除非在污泥處理階段采用了厭氧消化工藝，消耗了部分有機(jī)物的污泥處理場(chǎng)方采用干化+焚燒工藝，但是既便如此污泥焚燒的熱值也滿足了干化污泥的要求，而目前我國(guó)的污泥熱值基本為2200~2900kcal/kgDS，采用干化+焚燒工藝必須補(bǔ)充一定的熱源。究其原因也許與國(guó)內(nèi)的排水管道收集系統(tǒng)有關(guān)，今后還需對(duì)此問題進(jìn)行專題調(diào)研，以期盡量提高污泥熱值，節(jié)省能源。

7.目前日本的污泥基本推薦采用集中處置方式，污泥從各個(gè)污水處理廠的輸送基本推薦采用管道直接輸送未濃縮脫水的污泥形式，這樣做的優(yōu)勢(shì)是減少了車輛或水陸運(yùn)輸污泥對(duì)沿途環(huán)境造成污染，同時(shí)在污泥的裝卸過程中存在的污染隱患也被根本杜絕，另外提前把不同泥質(zhì)的污泥進(jìn)行混合，更有利于干化焚燒系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。因此在有條件的城市或地區(qū)，適當(dāng)留出規(guī)劃的污泥輸送管道也是十分必要的。

本文內(nèi)容根據(jù)中國(guó)市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院孫衛(wèi)東，汪泳，姜立安的日本考察報(bào)告整理而成。

編輯：李丹