2024年6月19日，“聚火成焱——垃圾焚燒發(fā)電廠協(xié)同摻燒污泥技術研討”暨E20環(huán)境平臺第32期環(huán)境技術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)驗與當前行業(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)劃與運營手冊》及標準研究的課題小組，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)同摻燒污泥技術研討”暨E20環(huán)境平臺第32期環(huán)境技術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)境天馬廠徐金忠運營總監(jiān)、瀚藍環(huán)境綠電廠張裕斌副總經(jīng)理對國際國內(nèi)污泥摻燒技術經(jīng)驗進行分享……

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)建設垃圾焚燒設施，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到89萬噸/日，已提前完成十四五規(guī)劃目標。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政策的變化，在“減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化”的原則基礎上，污泥處理處置的主流技術路線變化巨大。污泥衛(wèi)生填埋曾“獨領風騷”，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前最主要的鼓勵方向，尤其是污泥焚燒從“未提及”到“補充”再到“有序推進”，被認可度明顯提升。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變化

摻燒：效益與風險

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)達到了59%（詳情點擊：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標和焚燒爐正常運行的前提下，協(xié)同焚燒處理生活污水處理設施產(chǎn)生的污泥和一般工業(yè)固體廢物。從市場化的角度考慮，當前垃圾處理費平均為60元/噸左右，而污泥處置費則達到了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（水利）部門主管，主管部門不同，導致污泥摻燒需要復雜的政策與管理協(xié)同。復雜的管理協(xié)同背后藏著主管部門對安全穩(wěn)定的擔憂，垃圾焚燒廠的排放是環(huán)保部門重點監(jiān)測對象，污泥摻燒將引起焚燒爐溫度、煙氣、殘留物的變化，帶來排放不達標甚至是生產(chǎn)不安全的隱憂。目前行業(yè)尚未對污泥摻燒形成技術上的共識，也未見國家/行業(yè)頒布的標準、規(guī)范或技術指南，摻不摻？摻多少？怎么摻？這些關鍵因素連業(yè)內(nèi)人都說不清，負有責任的主管部門更加不敢冒險。

經(jīng)驗：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、瀚藍環(huán)境等15家相關企業(yè)代表參加，蘇伊士環(huán)境科技史平總工程師、上海環(huán)境天馬廠徐金忠運營總監(jiān)、瀚藍環(huán)境綠電廠張裕斌副總經(jīng)理對國際國內(nèi)污泥摻燒技術經(jīng)驗進行了分享。

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（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

徐金忠運營總監(jiān)介紹天馬能源目前污泥進廠量約160噸/天，進廠污泥含水率約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

張裕斌副總經(jīng)理詳盡闡述了瀚藍綠電項目污泥摻燒的系統(tǒng)研究成果，通過科學分析與實踐驗證，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，為污泥摻燒技術的實施提供了堅實的理論基礎。

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

污泥入爐含水率、煙氣污染物指標控制是沙龍上重點討論的兩個話題，與會嘉賓都根據(jù)自身項目經(jīng)驗做了精彩的分享。比如有的項目在通過長期的試驗后發(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)濟效益的雙贏。但也有嘉賓坦言，“干化-摻燒”工藝確實讓污泥的熱值、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呢？或者有沒有更加經(jīng)濟的摻燒方式呢？對于后一個問題，北控環(huán)境集團介紹了他們的做法——80%含水率污泥直噴入爐，通過反復的試驗和長期的項目運行，甚至可以在摻燒更高污泥含水率的工況下實現(xiàn)穩(wěn)定運行，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)合自身項目的特點以及運行成本（區(qū)域政策、污泥處置費、干化成本、污泥焚燒發(fā)電效益、當?shù)仫w灰實際處理成本、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：共識與標準

隨著生活垃圾熱值的提高和摻燒技術的發(fā)展，掌握了優(yōu)化摻燒技術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、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。單純的技術問題已經(jīng)不再是項目運營方關注的首要問題，污泥摻燒運營模式漸漸成為了大家更關注的焦點。

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)成為所有相關方共同關心的問題，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、合理、快速地跟上污泥摻燒技術的發(fā)展。本次技術沙龍末尾，《垃圾發(fā)電廠摻燒市政污泥 系統(tǒng)規(guī)劃與運營手冊》課題小組成立，未來半年時間，課題小組將匯聚行業(yè)經(jīng)驗與智慧，從背景、政策、市場、規(guī)劃、設計、運營、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)的標準研制提供堅實的研究基礎。標準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，到污泥的運輸儲存接收、干化預處理、摻燒過程管理，再到煙氣廢渣等污染物管理的全流程技術規(guī)范，有助于污水、垃圾焚燒兩個行業(yè)的有效對接，科學、合理、定量的技術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)生風險、安全風險與環(huán)境風險。除了國內(nèi)標準外，E20環(huán)境平臺已經(jīng)在中國標準化研究院的指導下開始牽頭研制污泥協(xié)同熱處理技術規(guī)范的國際標準，希望以國際標準為起點，建設污泥焚燒/協(xié)同焚燒領域相關的技術、產(chǎn)品、規(guī)范標準體系，帶動中國優(yōu)秀技術、產(chǎn)品、項目走向國際，促進污泥協(xié)同焚燒技術國際級交流，提升中國在污泥處理處置領域的標準話語權(quán)。