上??岛悱h(huán)境股份有限公司
作者:毛夢(mèng)梅,郵箱:maomm@shjec.cn
2017 年11 月,上??岛悱h(huán)境股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱“康恒環(huán)境”)中標(biāo)青島市小澗西二期生活垃圾焚燒與污泥協(xié)同處置擴(kuò)能工程PPP 項(xiàng)目;康恒環(huán)境和青島市固體廢棄物處置有限責(zé)任公司共同組建項(xiàng)目公司,負(fù)責(zé)本項(xiàng)目的投資、建設(shè)、運(yùn)營和管理。項(xiàng)目位于青島市城陽區(qū)上馬鎮(zhèn)小澗西村,2018 年1 月開工,2019 年10 月完成(72+24)h 試運(yùn)行、同年12 月污泥系統(tǒng)投運(yùn)。
2021 年,青島小澗西二期工程獲得“AAA 級(jí)生活垃圾焚燒廠”的榮譽(yù)。項(xiàng)目全貌如圖1 所示。
圖1 青島小澗西二期項(xiàng)目全貌示意Figure 1 Overall perspective schematic of the second phase project in Xiaojianxi Village,Qingdao City
青島小澗西二期生活垃圾與污泥協(xié)同處置工程總規(guī)模日處理生活垃圾2 250 t+污泥500 t(含水率不高于80%),采用3 臺(tái)750 t/d 生活垃圾+75 t/d 干化污泥(含水率約為40%)的機(jī)械爐排爐,2×30 MW 汽輪發(fā)電機(jī)組;采用6×100 t/d 的污泥圓盤干燥機(jī)(5 用1 備),接收青島市內(nèi)三區(qū)市政污水處理廠的脫水污泥,將含水率80%的污泥干化至40%后入爐協(xié)同焚燒;煙氣凈化采用6 步法:SNCR+半干法+干法+活性炭噴射+袋式除塵器+SCR。
污泥干化協(xié)同處置工藝流程如圖2 所示。市政污水處理廠脫水污泥由運(yùn)輸車送至污泥卸料平臺(tái),自動(dòng)卸料門打開,卸料至濕污泥接收倉。濕污泥接收倉底部配有出料螺旋、柱塞泵,將污泥送至濕污泥儲(chǔ)存?zhèn)},通過倉底螺旋、柱塞泵將污泥泵入干化機(jī)內(nèi)干化。采用蒸汽間接換熱的圓盤干化機(jī)干化污泥。蒸汽從干化機(jī)的中空軸內(nèi)通入,至中空盤片內(nèi)。污泥由泵注入干化機(jī)進(jìn)料口,進(jìn)入干化機(jī)腔體,通過盤片實(shí)現(xiàn)與蒸汽的間接換熱。濕污泥在干化機(jī)盤片的推動(dòng)下移動(dòng)至出料口,完成干化,干化污泥通過刮板輸送機(jī)送入干污泥儲(chǔ)倉,并由抓斗卸料至垃圾熟料堆體,拌料均勻后入爐協(xié)同焚燒。換熱后的蒸汽液化成冷凝水,通過干化機(jī)內(nèi)部疏水結(jié)構(gòu)排出,并回用于鍋爐給水。污泥中的水分被汽化后,高濕度的蒸汽在后端引風(fēng)機(jī)的作用下,從圓盤干化機(jī)依次進(jìn)入到旋風(fēng)除塵器除塵、冷凝器內(nèi)減濕,減濕后的不凝氣送入垃圾焚燒電廠一次風(fēng)機(jī)入口,作為一次風(fēng)被焚燒處置,減濕廢水收集后送入垃圾電廠滲濾液處理站協(xié)同處置。
圖2 污泥干化系統(tǒng)工藝流程示意Figure 2 Process flow schematic of sludge drying system
(1)本項(xiàng)目主廠房布置如圖3 所示。污泥干化系統(tǒng)布置在焚燒廠垃圾池周圍,污泥接收倉布置在垃圾卸料平臺(tái)下,污泥卸料方便、臭氣與垃圾卸料共同控制;干化全程設(shè)備密封、全自動(dòng)運(yùn)行;干化后污泥采用密封刮板輸送機(jī)送至垃圾池內(nèi)的干污泥儲(chǔ)倉;中間儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備少、無臭氣逸散點(diǎn)。
圖3 青島小澗西二期項(xiàng)目主廠房布置Figure 3 Main mill building layout of the second phase project in Xiaojianxi Village,Qingdao City
(2)利用生活垃圾焚燒發(fā)電廠的汽輪機(jī)一抽蒸汽作為熱源,對(duì)污泥進(jìn)行熱干化,降低污泥含水率、提升入爐污泥熱值。蒸汽放熱冷凝后又回用于垃圾焚燒廠的給水系統(tǒng),減少除鹽水損耗。
(3)污泥干化系統(tǒng)電力從垃圾電廠引入,節(jié)約運(yùn)行成本。干化過程中產(chǎn)生的廢水送入垃圾電廠污水處理中心協(xié)同處理,干化尾氣中的不凝廢氣送入垃圾焚燒爐內(nèi)作為助燃風(fēng)處置。
(4)干化車間內(nèi)設(shè)置負(fù)壓抽氣系統(tǒng),收集后的廢氣送入焚燒爐內(nèi)處置,保證車間內(nèi)可能的臭氣不外溢。
(1)污泥干化系統(tǒng)配有獨(dú)立的DCS 控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視和控制,并且設(shè)置有通訊接口,能將運(yùn)行數(shù)據(jù)上傳到焚燒廠的DCS 系統(tǒng),在項(xiàng)目主控室實(shí)現(xiàn)監(jiān)視和控制。
(2)污泥干化系統(tǒng)納入全廠管理,在生產(chǎn)和生活上與垃圾電廠統(tǒng)籌管理。生產(chǎn)上,能全年接收、處置污泥,共享備件庫,充分調(diào)配運(yùn)行人員和其他資源;生活上,統(tǒng)一安排住宿、食堂、班車等,節(jié)省項(xiàng)目管理成本。
(3)市政污泥是市政污水處理的過程產(chǎn)物,生活垃圾是日常生活產(chǎn)物。生活垃圾焚燒廠不僅可以有效處置干化污泥,還具備一定的濕污泥接收處置能力。
(1)經(jīng)濟(jì)效益:垃圾焚燒和污泥處置同步設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行與管理,污泥干化系統(tǒng)建設(shè)在垃圾電廠主廠房?jī)?nèi),干化系統(tǒng)土建投資節(jié)省20%以上;利用垃圾焚燒設(shè)備協(xié)同處置污泥,節(jié)省污泥焚燒、煙氣處理設(shè)備投資。青島小澗西二期項(xiàng)目2021 年處理生活垃圾近1.0×106t、污泥近1.0×105t,全年發(fā)電量超3.8×108kWh,鍋爐平均年運(yùn)行8 529 h,未出現(xiàn)非停情況。
(2)環(huán)境效益:市政污泥與生活垃圾處置項(xiàng)目統(tǒng)一規(guī)劃、選址,固體廢物集中處置;合理制定運(yùn)輸路徑和運(yùn)輸方案,有效減少運(yùn)輸過程中可能的跑、冒、滴、漏問題;發(fā)揮垃圾焚燒廠的集約化優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)能量的梯級(jí)利用,妥善處置固體廢物。
(3)社會(huì)效益:秉承康恒環(huán)境垃圾焚燒電廠建設(shè)理念,采用“去工業(yè)化”設(shè)計(jì),打造花園式工廠,建設(shè)環(huán)保教育基地,定期對(duì)公眾開放,變“鄰避”為“鄰利”。