案例 | 國內建設標準最高的化工區危廢污泥干化焚燒工程
編者按：國內某化工區危廢污泥干化焚燒項目為國內建設標準最高的化工區危廢污泥干化焚燒工程, 采用臥式薄層兩段式干化工藝、回轉窯二燃室焚燒工藝將含水率80%的危廢脫水污泥進行徹底減量化處置。焚燒煙氣在余熱鍋爐產生的飽和蒸汽用于危廢脫水污泥的干化，煙氣處理采用兩級脫酸、兩級脫硝、活性炭吸附、布袋除塵、煙氣再熱的工藝，確保煙氣排放指標達到歐盟2000標準。
作者簡介：陳汝超（1986-），男，山東臨沂人，碩士，工程師，注冊公用設備工程師（動力），注冊咨詢工程師（投資）。研究方向：固廢、危廢、污泥的處理處置。研究成果：發明專利“一種污泥深度脫水系統及方法”、實用新型專利“一種污泥深度脫水系統”、多次獲得全國優秀工程勘察設計行業獎和上海市優秀工程勘察設計獎。
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工程背景
某化工區危廢污泥干化焚燒工程主要對該化工區工業廢水處理廠產出的大量含有高致病菌、重金屬和各種有害物質的危廢污泥進行徹底減量化、無害化和資源化處理處置，該工程主要服務于化工區工業廢水處理廠，工業廢水處理廠含水率80%左右的危廢脫水污泥，送入該工程進行干化焚燒處理。污泥焚燒產生的煙氣經處理達標后排入大氣，工程建設規模60t危廢脫水污泥/d（含水率80%，下同）。
該工程主要設置濕污泥接收系統、污泥干化系統、污泥焚燒系統、余熱利用系統和煙氣凈化系統。
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工藝設計流程
該化工區工業廢水處理廠產生的含水率80%的危廢脫水污泥通過全密閉汽車轉駁的形式運送至濕污泥接收倉，通過濕污泥接收倉底部污泥螺桿泵將危廢脫水污泥輸送至薄層干化機，薄層干化機干化后的污泥通過污泥冷卻器降溫至40℃以下后，通過干化污泥輸送系統輸送到回轉窯和二燃室進行焚燒溫度≥1100℃的焚燒處置，污泥焚燒產生煙氣經過煙氣凈化系統處理達標后排放大氣。工程工藝流程圖詳見圖1。
圖1 總體工藝流程圖
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各工藝系統設計思路
3.1 濕污泥接收系統
含水率80%的危廢污泥通過全密閉污泥運輸車運至本工程，經過汽車衡稱重計量后，污泥運輸車進入濕污泥接收間。污泥運輸車將危廢污泥倒入有效容積30m3的濕污泥接收倉。
3.2 污泥干化系統
污泥干化系統處理量為2500kg/h（以含水率80%計），出泥含水率35%。污泥干化機的額定蒸發量為1731kg/h，干化機的蒸發面積為50m2，干化熱源為余熱鍋爐產生的1.0MPa，180℃飽和蒸汽。為減小含水率80%的危廢污泥儲存量，確保危廢污泥始終可以干化減量化后處置或儲存，污泥干化機共設置2臺，一用一備。
干化系統工藝流程圖詳見圖2。
圖2 干化系統工藝流程圖
3.3 污泥焚燒系統
本工程危廢污泥焚燒系統采用回轉窯+二燃室焚燒系統，污泥焚燒系統額定處理量為18.46t/d（以含水率35%計）。
污泥干化系統出口含水率35%的干化污泥通過輸送設備輸送至回轉窯進料單元，回轉窯采用順流式布置方案。污泥和助燃空氣自回轉窯筒體的頭部進入，隨著回轉窯筒體的轉動緩慢地向尾部移動，完成干化、燃燒、燃燼的全過程，焚燒后的爐渣由窯尾排出，落入出渣機內，爐渣經冷卻降溫后由出渣機帶出。焚燒產生的煙氣由窯體尾部進入二燃室，二燃室為立式鋼制圓筒，設計溫度至少為1100℃，最高耐溫可達1300℃。二燃室的容積設計將確保煙氣在此的停留時間不小于2秒，并保證其完全燃燒�；剞D窯和二燃室采用天然氣作為助燃燃料，并設置一次風機和二次風機，一次助燃空氣約占總風量的60%，二次助燃空氣約占總風量的40%。
3.4 余熱利用系統
本工程余熱利用系統主要利用煙氣中的余熱產生蒸汽，用于污泥干化熱源、除氧器熱源、煙氣再熱器熱源等。
3.5 煙氣處理系統
本工程煙氣處理系統接自余熱鍋爐， 本煙氣凈化處理系統采用余熱鍋爐脫氮（SNCR）+煙氣急冷脫酸+活性炭吸附+布袋除塵+SCR反應脫硝+濕法脫酸+煙氣再熱的煙氣凈化處理工藝。
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工程實際運行效果
目前本工程已經通過性能考核測試，進入為期1年的委托運行期。性能考核期間，危廢污泥平均進泥含水率約78%，平均危廢污泥處理量為57.26t/d（折合絕干值為12.6tDS/d，高于設計值12tDS/d）。該工程性能考核期間主要煙氣排放指標與設計煙氣排放標準歐盟2000對比詳見表1。
表1 該工程煙氣排放指標與歐盟2000排放標準對比
本工程實際運行所處理的危廢污泥絕干基低位熱值約1400kcal/kg，遠低于設計值2680kcal/kg，致使天然氣耗量和外接蒸汽耗量增加。由于本工程電耗、NaOH耗量、液氨耗量、活性炭耗量等均低于設計值，估工程實際運行成本僅僅略高于設計值。
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本工程工藝系統主要特點
1）是國內建設標準最高的化工區危廢污泥干化焚燒工程
2）是國內首個由設計院完成的化工區危廢污泥干化焚燒EPC工程
3）最大限度實現了污泥處理處置減量化、無害化、穩定化和資源化
本文詳細內容參見2017年10月《中國給水排水》第20期 《化工區危廢污泥干化焚燒項目的工藝設計與運行》作者：陳汝超 上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司
該文標準引用格式：
陳汝超. 化工區危廢污泥干化焚燒項目的工藝設計與運行[J]. 中國給水排水，2017,33（20）：50-52.
Chen Ruchao. Process design andoperation of hazardous waste sludge drying and incineration project in achemical industry park [J]. China Water & Wastewater, 2017,33（20）：50-52 (in Chinese).
編輯：孔紅春
制作：文凱
