導讀

　　在全球能源(yuan)(yuan)轉型與環保要求日(ri)益嚴苛(ke)的(de)大背景下，燃煤耦合(he)污(wu)泥(ni)發(fa)電技(ji)術作為一(yi)種(zhong)創新的(de)能源(yuan)(yuan)利用與廢棄(qi)物處(chu)理(li)方式，正(zheng)逐漸(jian)成為行業焦點。而(er)污(wu)泥(ni)干化技(ji)術在這一(yi)過(guo)程中扮演(yan)著舉足輕(qing)重的(de)角色，為實(shi)現污(wu)泥(ni)的(de)無害化處(chu)理(li)和(he)資源(yuan)(yuan)化利用提(ti)供了有力(li)支撐。

　　一、關鍵作用

　　(一)提高燃燒(shao)效率(lv)

　　未(wei)經干(gan)化處理的污泥含(han)水(shui)率(lv)通(tong)常在 80% 左右，直接摻(chan)燒會導(dao)致燃燒不完全，降(jiang)低(di)鍋(guo)爐(lu)熱(re)效(xiao)率(lv)。通(tong)過干(gan)化技(ji)術，將污泥含(han)水(shui)率(lv)大幅降(jiang)低(di)，例如采(cai)用蒸汽傳熱(re)圓盤干(gan)化工藝，可(ke)使(shi)污泥含(han)水(shui)率(lv)從 80% 降(jiang)至(zhi) 40% 。這使(shi)得污泥在燃燒過程中(zhong)能夠(gou)更(geng)充分地與煤炭混合并燃燒，釋放出更(geng)多熱(re)量，從而提(ti)高鍋(guo)爐(lu)的燃燒效(xiao)率(lv)和(he)發電效(xiao)率(lv)。以(yi)某(mou)電廠為例，采(cai)用污泥干(gan)化技(ji)術后，鍋(guo)爐(lu)熱(re)效(xiao)率(lv)提(ti)升(sheng)了約 5%，發電效(xiao)率(lv)提(ti)高了 3%，為電廠帶來了更(geng)可(ke)觀的經濟(ji)效(xiao)益(yi)。

　　(二)穩定燃燒過程

　　高含水(shui)率的(de)(de)污泥在燃燒(shao)時(shi)容易出現結渣、腐蝕等問題。干(gan)化后(hou)的(de)(de)污泥具有更(geng)好的(de)(de)流(liu)動性和(he)穩(wen)定(ding)性，能夠更(geng)均勻地(di)與(yu)煤炭混合，減少燃燒(shao)過程中的(de)(de)不穩(wen)定(ding)因素。通過實(shi)驗數(shu)據表明，干(gan)化后(hou)的(de)(de)污泥摻(chan)燒(shao)時(shi)，鍋爐(lu)內溫度場更(geng)加均勻，溫度波動范圍縮小了(le)約 20%，極大地(di)降低(di)了(le)結渣和(he)腐蝕的(de)(de)風(feng)險，確保(bao)鍋爐(lu)的(de)(de)安全穩(wen)定(ding)運行(xing)，減少設備維護成本和(he)停機(ji)時(shi)間。

　　(三)減少污染物(wu)排放(fang)

　　干(gan)化(hua)(hua)(hua)過(guo)程(cheng)中(zhong)，部(bu)分(fen)有(you)(you)害物(wu)(wu)質會(hui)隨著水分(fen)的(de)(de)蒸發而被去除或(huo)分(fen)解(jie)。例(li)如，污(wu)(wu)(wu)泥(ni)中(zhong)的(de)(de)部(bu)分(fen)有(you)(you)機污(wu)(wu)(wu)染物(wu)(wu)在高溫干(gan)化(hua)(hua)(hua)過(guo)程(cheng)中(zhong)會(hui)發生熱解(jie)反(fan)應(ying)，轉化(hua)(hua)(hua)為(wei)無(wu)害物(wu)(wu)質。同時(shi)，干(gan)化(hua)(hua)(hua)后的(de)(de)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)在燃燒(shao)時(shi)能夠更(geng)加充分(fen)，減少了因不完(wan)全燃燒(shao)而產(chan)生的(de)(de)污(wu)(wu)(wu)染物(wu)(wu)，如一(yi)氧化(hua)(hua)(hua)碳、未燃盡的(de)(de)有(you)(you)機物(wu)(wu)等。此外，干(gan)化(hua)(hua)(hua)技術還(huan)可以對(dui)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)中(zhong)的(de)(de)重(zhong)金屬等有(you)(you)害物(wu)(wu)質進行一(yi)定程(cheng)度的(de)(de)固化(hua)(hua)(hua)和(he)穩定化(hua)(hua)(hua)處(chu)理(li)，降(jiang)低其在燃燒(shao)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)(de)揮發和(he)排(pai)放(fang)。研究顯(xian)示，經過(guo)干(gan)化(hua)(hua)(hua)處(chu)理(li)后再燃燒(shao)，煙氣中(zhong)的(de)(de)二氧化(hua)(hua)(hua)硫(liu)、氮氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)等污(wu)(wu)(wu)染物(wu)(wu)含(han)量(liang)降(jiang)低了約(yue) 15%，使煙氣中(zhong)的(de)(de)污(wu)(wu)(wu)染物(wu)(wu)含(han)量(liang)更(geng)容易控制(zhi)在環保標準范圍(wei)內(nei)，減輕(qing)對(dui)環境的(de)(de)污(wu)(wu)(wu)染。

　　(四)便于儲存和運輸

　　濕污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)具有較大(da)的體(ti)(ti)積(ji)和(he)(he)粘性，儲(chu)存和(he)(he)運輸(shu)難度較大(da)，且容易造成(cheng)二次污(wu)(wu)(wu)染。經過干(gan)化處理后，污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)的體(ti)(ti)積(ji)大(da)幅縮(suo)小，變成(cheng)易于儲(chu)存和(he)(he)運輸(shu)的干(gan)態顆(ke)粒或(huo)粉末。據測算，干(gan)化后的污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)體(ti)(ti)積(ji)僅為濕污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)的 1/4 ，不僅可(ke)以降低(di)儲(chu)存和(he)(he)運輸(shu)成(cheng)本，還(huan)能(neng)減少在儲(chu)存和(he)(he)運輸(shu)過程中對環境的影響，提(ti)高(gao)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)的處理效率和(he)(he)靈(ling)活(huo)性。

　　(五)實現資源循環(huan)利用

　　污(wu)泥本(ben)身含有一定的(de)(de)有機物質(zhi)和(he)可(ke)燃(ran)成(cheng)分(fen)，經過干(gan)化處理(li)(li)后進行燃(ran)煤(mei)摻(chan)燒，實現了(le)污(wu)泥的(de)(de)能(neng)源價(jia)值回收(shou)，將原本(ben)的(de)(de)廢棄物轉化為可(ke)利(li)用的(de)(de)資(zi)源，符合循環經濟的(de)(de)發展理(li)(li)念(nian)。以一座日處理(li)(li)量為 100 噸的(de)(de)污(wu)水處理(li)(li)廠為例，其產生的(de)(de)污(wu)泥經過干(gan)化摻(chan)燒后，每年可(ke)節約煤(mei)炭約 3000 噸，減少(shao)二氧(yang)化碳(tan)排放約 8000 噸，實現了(le)資(zi)源的(de)(de)有效利(li)用和(he)環境效益的(de)(de)提(ti)升。

　　二、存在的挑戰

　　(一)技術難題

　　不同污水(shui)處理(li)廠產(chan)生(sheng)的(de)(de)污泥(ni)成(cheng)分和熱值各(ge)異(yi)，給(gei)發電企業(ye)的(de)(de)鍋(guo)爐燃燒(shao)帶來不穩定(ding)因素，影響發電效率和設(she)備運行。同時，現有燃煤發電設(she)備需大(da)規模改(gai)造以適應(ying)污泥(ni)摻燒(shao)，且干(gan)化(hua)與(yu)預處理(li)技術存在能耗高(gao)、易(yi)產(chan)生(sheng)二次污染等問題。例如(ru)(ru)，一些干(gan)化(hua)設(she)備在運行過程中需要消耗大(da)量(liang)(liang)的(de)(de)能源，增加了運營成(cheng)本，并(bing)且可(ke)(ke)能會產(chan)生(sheng)廢(fei)(fei)氣、廢(fei)(fei)水(shui)等污染物，如(ru)(ru)果(guo)處理(li)不當(dang)，會對環境造成(cheng)二次污染。部分直(zhi)接(jie)干(gan)化(hua)技術，利用高(gao)溫煙氣直(zhi)接(jie)與(yu)污泥(ni)接(jie)觸，雖然干(gan)化(hua)速度快，但能耗極高(gao)，且廢(fei)(fei)氣中可(ke)(ke)能攜帶大(da)量(liang)(liang)的(de)(de)揮(hui)發性(xing)有機物和粉塵。

　　(二)運營管理協調困難

　　發電企業和污水(shui)處(chu)(chu)理(li)廠(chang)(chang)在(zai)生(sheng)產計劃、設備(bei)維護、人(ren)員調(diao)度等方面存在(zai)差異(yi)，信(xin)息溝通不暢和工(gong)作銜接(jie)不當(dang)時(shi)有(you)發生(sheng)。此外(wai)，在(zai)污泥質量(liang)控制、摻燒(shao)(shao)比例監測以及(ji)突發情況應急處(chu)(chu)理(li)等方面，雙方協調(diao)配合的難(nan)度較大(da)。比如，當(dang)污泥供應質量(liang)出現(xian)波動時(shi)，發電企業難(nan)以及(ji)時(shi)調(diao)整摻燒(shao)(shao)方案(an)，可能(neng)導(dao)致燃燒(shao)(shao)不穩定或污染物排放超標等問(wen)(wen)題。由于污水(shui)處(chu)(chu)理(li)廠(chang)(chang)的生(sheng)產工(gong)藝調(diao)整或設備(bei)故障，可能(neng)導(dao)致污泥含水(shui)率(lv)、成(cheng)分等發生(sheng)變化(hua)，而發電企業未能(neng)及(ji)時(shi)獲(huo)取信(xin)息并調(diao)整，就會引發一系(xi)列運行(xing)問(wen)(wen)題。

　　(三)經濟(ji)成本分擔(dan)與風(feng)險管控壓力大

　　合作涉及的(de)污泥(ni)處理、設(she)備(bei)改(gai)造和(he)運營管(guan)理等成(cheng)本(ben)高昂，如何合理分擔成(cheng)本(ben)和(he)分配利(li)益(yi)成(cheng)為(wei)關鍵(jian)問題。同時，能源市場波動(dong)(dong)和(he)環(huan)(huan)保(bao)政(zheng)策變化帶來的(de)風(feng)險(xian)，也給(gei)項目的(de)經濟(ji)效益(yi)和(he)可(ke)持(chi)續發展帶來了不確定性。例如，煤炭(tan)價格的(de)波動(dong)(dong)可(ke)能會影響污泥(ni)摻(chan)燒的(de)經濟(ji)性，而環(huan)(huan)保(bao)政(zheng)策的(de)日益(yi)嚴格可(ke)能要求(qiu)企業(ye)(ye)進(jin)一步(bu)(bu)增加污染控制(zhi)設(she)備(bei)和(he)措施(shi)的(de)投入，增加了運營成(cheng)本(ben)和(he)風(feng)險(xian)。若(ruo)煤炭(tan)價格大幅上漲，污泥(ni)摻(chan)燒所帶來的(de)成(cheng)本(ben)節約優勢將被削(xue)弱(ruo);若(ruo)環(huan)(huan)保(bao)政(zheng)策要求(qiu)進(jin)一步(bu)(bu)降低污染物排放(fang)限(xian)值，企業(ye)(ye)可(ke)能需要投入大量資金對污染控制(zhi)設(she)備(bei)進(jin)行升級改(gai)造。

　　(四)環境與安全隱患

　　燃燒過(guo)程(cheng)中可能(neng)產(chan)生(sheng)的污(wu)(wu)染物排(pai)放(fang)控制(zhi)難度大，污(wu)(wu)泥(ni)儲(chu)存(cun)(cun)、運輸(shu)和處理過(guo)程(cheng)中的惡臭、噪聲污(wu)(wu)染以及安全風(feng)險等問(wen)題，也給項目的周邊環(huan)(huan)境(jing)(jing)和安全生(sheng)產(chan)帶來了挑戰。比如，濕污(wu)(wu)泥(ni)在(zai)儲(chu)存(cun)(cun)和運輸(shu)過(guo)程(cheng)中容(rong)易產(chan)生(sheng)惡臭氣體，對(dui)周邊環(huan)(huan)境(jing)(jing)和居民生(sheng)活造(zao)成(cheng)影(ying)響，同時，污(wu)(wu)泥(ni)中的一些成(cheng)分可能(neng)具有腐蝕性(xing)或毒性(xing)，在(zai)處理過(guo)程(cheng)中需要采(cai)取嚴格(ge)的安全防護措施(shi)，以防止(zhi)對(dui)工作(zuo)人(ren)員(yuan)(yuan)和設(she)備(bei)造(zao)成(cheng)危害。污(wu)(wu)泥(ni)中的酸性(xing)物質可能(neng)會腐蝕儲(chu)存(cun)(cun)容(rong)器和運輸(shu)管道(dao)，而污(wu)(wu)泥(ni)中的病原體也可能(neng)對(dui)操作(zuo)人(ren)員(yuan)(yuan)的健康構成(cheng)威脅(xie)。

　　三、發展趨勢

　　(一)技術創新與優(you)化(hua)

　　隨著科技的(de)(de)(de)不斷進步，污泥(ni)干(gan)化(hua)(hua)技術(shu)將(jiang)不斷創新和(he)(he)優化(hua)(hua)。一方面，研發(fa)(fa)更加高效、節能(neng)(neng)的(de)(de)(de)干(gan)化(hua)(hua)設備和(he)(he)工藝，降(jiang)低干(gan)化(hua)(hua)過程(cheng)(cheng)中的(de)(de)(de)能(neng)(neng)源消耗和(he)(he)成(cheng)本;另(ling)一方面，結(jie)合先(xian)進的(de)(de)(de)自(zi)動(dong)化(hua)(hua)控(kong)制技術(shu)和(he)(he)智能(neng)(neng)監測技術(shu)，實現污泥(ni)干(gan)化(hua)(hua)過程(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)精準控(kong)制和(he)(he)智能(neng)(neng)化(hua)(hua)管理(li)，提高干(gan)化(hua)(hua)效率和(he)(he)質(zhi)量，減少人工干(gan)預和(he)(he)操(cao)作失(shi)誤。例如，研發(fa)(fa)新型(xing)的(de)(de)(de)熱(re)泵干(gan)化(hua)(hua)技術(shu)，利用(yong)熱(re)泵回收干(gan)化(hua)(hua)過程(cheng)(cheng)中的(de)(de)(de)余熱(re)，可將(jiang)能(neng)(neng)耗降(jiang)低 30% 以(yi)上。同時，通(tong)過安裝在線含水率監測儀(yi)、溫(wen)度傳感器等設備，實現對干(gan)化(hua)(hua)過程(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)實時監控(kong)和(he)(he)自(zi)動(dong)調整(zheng)。

　　(二(er))協同處理與資源(yuan)循環利用

　　未來，污(wu)泥(ni)(ni)干(gan)化(hua)(hua)技術(shu)將與其他廢(fei)棄(qi)物處(chu)理(li)技術(shu)和能源(yuan)利(li)用(yong)(yong)技術(shu)進行(xing)更深入的(de)協(xie)同(tong)(tong)合作。例如，將污(wu)泥(ni)(ni)干(gan)化(hua)(hua)與垃圾(ji)焚燒(shao)(shao)、生物質發(fa)電等技術(shu)相結(jie)合，實(shi)現(xian)(xian)多(duo)種廢(fei)棄(qi)物的(de)協(xie)同(tong)(tong)處(chu)理(li)和能源(yuan)的(de)梯級利(li)用(yong)(yong);同(tong)(tong)時(shi)，加強(qiang)對干(gan)化(hua)(hua)過程中產(chan)生的(de)廢(fei)氣、廢(fei)水和廢(fei)渣的(de)回收利(li)用(yong)(yong)，實(shi)現(xian)(xian)資源(yuan)的(de)循(xun)環利(li)用(yong)(yong)和零排放(fang)，提高整個(ge)系統的(de)環境(jing)效(xiao)(xiao)益和經濟效(xiao)(xiao)益。在一些試點項(xiang)目中，將污(wu)泥(ni)(ni)與垃圾(ji)進行(xing)混合干(gan)化(hua)(hua)后再(zai)焚燒(shao)(shao)，不僅提高了(le)燃燒(shao)(shao)效(xiao)(xiao)率，還(huan)實(shi)現(xian)(xian)了(le)廢(fei)棄(qi)物的(de)減(jian)量(liang)化(hua)(hua)和無害(hai)化(hua)(hua)處(chu)理(li)。

　　(三(san))政策(ce)支持與市場推(tui)廣

　　在國家 “雙碳(tan)” 戰略和環(huan)保(bao)政(zheng)(zheng)策的(de)(de)(de)推動下，燃(ran)煤耦合污(wu)泥(ni)發(fa)電項目將得到更多的(de)(de)(de)政(zheng)(zheng)策支持和鼓勵。政(zheng)(zheng)府將進(jin)(jin)一步完善(shan)相關的(de)(de)(de)補(bu)(bu)(bu)貼(tie)政(zheng)(zheng)策、優惠(hui)措施和標準(zhun)規(gui)范，引導和推動更多的(de)(de)(de)燃(ran)煤電廠采用污(wu)泥(ni)干化(hua)技術進(jin)(jin)行污(wu)泥(ni)摻燒發(fa)電，擴大市(shi)場規(gui)模(mo)。同時，通過加強宣傳(chuan)和推廣(guang)，提高社會公(gong)眾對該技術的(de)(de)(de)認知度(du)和接受度(du)，為其市(shi)場推廣(guang)創造良好的(de)(de)(de)社會環(huan)境。目前，已有(you)部分地區(qu)出臺了按(an)污(wu)泥(ni)處理量(liang)給予(yu)補(bu)(bu)(bu)貼(tie)的(de)(de)(de)政(zheng)(zheng)策，每噸補(bu)(bu)(bu)貼(tie)金(jin)額在 200 - 500 元不等，極大地激(ji)發(fa)了企業的(de)(de)(de)積極性(xing)。

　　(四)應用領(ling)域拓展

　　目前，污(wu)泥(ni)干(gan)化(hua)技(ji)術(shu)在(zai)燃(ran)煤摻燒中的(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)主要集(ji)中在(zai)市政污(wu)水處(chu)理廠(chang)的(de)污(wu)泥(ni)處(chu)理上。未(wei)來(lai)，隨著技(ji)術(shu)的(de)成熟和(he)成本的(de)降低，其應(ying)用(yong)(yong)(yong)領(ling)(ling)域(yu)將(jiang)不斷(duan)拓展，包括工業污(wu)泥(ni)、印染污(wu)泥(ni)、造紙污(wu)泥(ni)等各種類(lei)型(xing)(xing)的(de)污(wu)泥(ni)處(chu)理，以及在(zai)其他行(xing)業的(de)廢棄物處(chu)理和(he)能(neng)源利用(yong)(yong)(yong)領(ling)(ling)域(yu)的(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)，如水泥(ni)廠(chang)、鋼(gang)鐵(tie)廠(chang)等，實現更(geng)廣泛(fan)的(de)資(zi)源循(xun)環利用(yong)(yong)(yong)和(he)節能(neng)減排目標。在(zai)不同規模電廠(chang)從小型(xing)(xing)燃(ran)煤電廠(chang)到(dao)(dao)大型(xing)(xing)超臨界、超超臨界機組，污(wu)泥(ni)干(gan)化(hua)燃(ran)煤摻燒技(ji)術(shu)將(jiang)得到(dao)(dao)更(geng)廣泛(fan)的(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)。隨著技(ji)術(shu)的(de)不斷(duan)進步(bu)和(he)經(jing)驗的(de)積累，將(jiang)逐步(bu)解決不同規模電廠(chang)在(zai)應(ying)用(yong)(yong)(yong)過程(cheng)中遇到(dao)(dao)的(de)技(ji)術(shu)難題和(he)經(jing)濟問(wen)題，使該技(ji)術(shu)在(zai)各類(lei)電廠(chang)中都能(neng)發揮其優勢，實現污(wu)泥(ni)的(de)無害化(hua)處(chu)理和(he)能(neng)源化(hua)利用(yong)(yong)(yong)。

　　污泥干化(hua)技(ji)術(shu)在燃煤(mei)摻(chan)燒中的(de)關(guan)鍵作(zuo)(zuo)用不可(ke)忽視(shi)，其(qi)發展趨(qu)勢也十分廣闊。相信在技(ji)術(shu)創新、政策支持(chi)和市場需求(qiu)的(de)共同推動下，污泥干化(hua)技(ji)術(shu)將在未(wei)來的(de)能(neng)源與(yu)環境領域(yu)發揮更(geng)加重(zhong)要的(de)作(zuo)(zuo)用，為實現我國的(de)碳達(da)峰、碳中和目標以及(ji)可(ke)持(chi)續發展做出更(geng)大的(de)貢獻(xian)。

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