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不再重水轻泥，如何烧出污泥一片天？

通标小菜鸟

2024/03/11

土壤固体废弃物监测

人多，产生的废弃物就多，产生的环境影响也就越大。随着中国社会经济的发展，城镇污水处理规模已经突破了2.2亿吨/天，产生的污泥也超过了6000万吨/年（折合含水率80%的湿污泥）。虽然从统计数据上看，99.5%的污泥都已得到了妥善处置，但近几年环保督察轮轮报告污泥违规处置问题严重，或非法接收，或直接倾倒，或去向不明，“治水不治泥，等于白治理”，行内人心知肚明的污泥问题终于还是被掀到了明面上。

01污泥处置起步晚、需求强、工艺路线增多

与污水处理厂出水水质不断提标、法规条例层层制定的重视程度相比，十年前污泥多少是显得有些“无人问津”，2012年的《“十二五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》，才首次对污泥处置提出明确指标。“重水轻泥”的过去很大程度来自规划的短视与政策的轻视，随着环保事业与生态文明建设的地位上升，环境问题的全局化考虑成为常态，“泥水并重”（十三五、十四五污水处理规划中）的提法也使污泥的重要性得到了明确。2015年后，污泥无害化处置目标、新增污泥处理处置设施建设投资目标、污泥处理处置相关收费标准、税收优惠措施等配套政策不断发展，污泥处理处置行业开始成型并快速发展。

污泥具备“污染”与“资源”双重属性，在不受重视的那些年，污泥卫生填埋是最主流的技术路线，彼时的土地资源也不如现在值钱，污泥和生活垃圾一起往坑里一埋，污染和资源统统不见天日。但现在土地不够了，污泥的减量化、无害化、资源化迫在眉睫要“落地”，好氧发酵、厌氧消化、干化焚烧、水解酸化……五花八门的技术路线展开了论证和竞争。

图1 污泥处理处置路线汇总

篇幅所限，本文无法详述每条技术路线的利弊，但从国家鼓励的技术政策变化中可以一窥技术实践与市场推广的反馈。填埋被明确压减后，土地利用与污泥焚烧是主要的鼓励方向，尤其是污泥焚烧从“未提及”到“补充”再到“有序推进”，被认可度得到了明显提升。而在污泥处置市场的新增项目中，2018~2023年，污泥焚烧项目规模占比达到了59.4%，且其中76%的项目为协同焚烧（据E20研究院不完全统计）。

图2 污泥处理处置政策推荐技术变化

事实上，中国污泥处理处置的技术路线发展与国际情况也相去不远，在填埋将被全面禁止的大背景下，土地资源丰富的美国及部分北欧国家，污泥消化、土地利用的比重扶摇直上，而在日本、德国等土地资源紧张的国家，污泥做成了肥料也没地施，污泥的减量化才是最主要的目标，焚烧这种“终结者”的技术自然得到了大力发展。

02污泥协同焚烧成为我国重要方向

近二十年来，中国城市化进程不断加快，人口集中度上升，城市及周边土地资源日益紧缺。但迥异于发达国家对污泥单独焚烧设施及其配套设施兴建的预先规划，国内对污泥治理的重视和污泥焚烧技术的发展都远远不足，“重水轻泥”到“泥水并重”的转变之路实在漫漫。好在东边不亮西边亮，污泥单独焚烧设施高昂的投资成本和处置成本固然令人望而却步，但建设饱和的国内垃圾焚烧厂和建设成熟的火力发电厂、水泥窑为污泥焚烧提供了协同处置的路径。

目前国内外应用最广泛的污泥协同焚烧技术路线主要包括三类：燃煤电厂协同焚烧、生活垃圾协同焚烧、水泥窑协同焚烧。燃煤电厂协同焚烧技术工艺简单、运行投资管理费用低，污泥掺烧可改善煤的着火性能，剩余热量用于发电，资源化利用效益显著。燃煤电厂协同焚烧在德国、荷兰等国家应用广泛，我国南京、深圳、宁波等城市已有项目运行。生活垃圾协同焚烧主要是将含水率40~60%的半干化污泥与生活垃圾掺拌后入炉焚烧，近年也出现了将含水率80%的污泥喷入焚烧炉的技术路线，但该工艺中，污泥含水率高热值低，可起到降低炉温的作用，但产能增加并不显著。水泥窑协同焚烧主要利用水泥窑中高温烟气为热源干化污泥，并将干化后的污泥投入水泥窑中进行协同焚烧，焚烧后产生的灰渣作为建材进行二次利用。

虽然把污泥烧掉是彻底减量化的上上之策，但实操过程中仍然充满着有关技术、市场、政策的多重困扰。既有焚烧设施系统处置污泥如何技术改造？污泥进厂进炉的质量如何把控？增加污泥焚烧后烟气处理、废渣处理如何优化进阶满足法规要求？污泥焚烧前的干化或预处理工艺段的要求如何确定？焚烧设施运行时参数和状态如何调节和调控？这些问题很难得到一个统一的答案，究其原因，污泥处理处置的产业链当前仍然是柔性的劳务链，各个焚烧项目在污泥协同焚烧的技术改造过程中没有相关技术规范的指导，只能各行其是，“发明”出各种各样的“创新技术”，但盘根问底，基本上都是难以复制且稳定性存疑的工程改造措施。

03污泥协同焚烧相关标准还是空白

在政策的驱动下，当前污泥焚烧处置的规模已较2015年增加了100%以上，超过了1000万吨/年（其中60%左右为协同焚烧），但与超过6000万吨/年的产生规模相比，污泥焚烧还得再狠狠加一把火。要把更多的污泥顺利地投入既有或新建的焚烧设施中烧掉，就需要建设成熟的污泥焚烧/协同焚烧产业链，非如此不可建成可复制的项目模式。这里的产业链不再是柔性的劳务链，需要真正的技术与成熟的产品化支撑，完全走通技术路线的每一个环节，避免在五花八门的“创新”中迷失了正确方向。当然，污泥处理处置产品的技术要求与具体参数，也需要符合当前政策法规的技术规范和技术指南的指导。指南“指南”，弥补当前污泥协同焚烧处置技术规范的空白也至关重要。

当前国内污泥焚烧相关标准规范严重缺失，排放限值参照执行《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485-2014），而技术规范方面仅有《城镇污水处理厂污泥焚烧炉》（JB/T11825-2014）与《城镇污水处理厂污泥焚烧处理工程技术规范》（JB/T 11826-2014），污泥协同焚烧技术规范完全空白。

为此，E20环境平台依托两山标准化研究中心，协同中标院资环分院、邀请上海市政工程设计研究总院，联合华电环保系统工程有限公司、北京金隅红树林环保技术有限责任公司、瀚蓝环境股份有限公司共同成立污泥协同热处理国际标准研制工作小组，并由上海市政工程设计研究总院张辰大师出任发起人，遵循污泥处理处置标准化技术委员会（ISO/TC 275）标准工作的原则，提出污泥协同热处理技术规范的国际标准草案。截止2024年2月底，《污泥协同焚烧技术指南》已完成草案，即将进入国际标准的国内立项环节。

该草案核心技术部分由污泥特性、污泥协同焚烧技术、协同焚烧设备设施、协同焚烧操作运行管理组成。污泥特性章节涉及污泥来源与污泥主要性质指标；污泥协同焚烧技术章节主要涉及燃煤电厂协同焚烧、生活垃圾协同焚烧、水泥窑协同焚烧三类当前主流应用的协同焚烧技术；协同焚烧设备设施章节涉及污泥干化、污泥输送、污泥焚烧、烟气净化、废液处理、残留固体废弃物处理等工艺流程的技术设备与污泥系统焚烧设施建设的要求等；协同焚烧操作运行管理章节则围绕污泥协同焚烧设施设备在运行过程中的操作管理事项展开，尤其是在增加污泥作为燃烧物后产生的变化及应对措施。目前该草案的联合编制单位包括燃煤电厂协同焚烧领域的华电环保、生活垃圾协同焚烧领域的瀚蓝环境、水泥窑协同焚烧领域的金隅红树林，在未来国际标准的深入研制中，除污泥焚烧项目的建设运行方，还将邀请更多污泥协同焚烧设备相关企业加入。

两山标准化研究中心希望以污泥协同热处理技术国际标准工作为起点，建设污泥焚烧/协同焚烧领域相关的技术、产品、规范标准体系，助力污泥处置产业化升级，带动中国优秀技术、产品、项目走向国际，促进污泥协同焚烧技术国际级交流，提升中国在污泥处理处置领域的标准话语权。

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