前言
隨著城市化進(jìn)程的加速和工業(yè)的發(fā)展,污水處理廠產(chǎn)生的大量污泥處置問題日益凸顯,傳統(tǒng)的污泥處理方式如填埋、堆肥等存在諸多弊端,如占用土地、污染環(huán)境等。而燃煤耦合污泥發(fā)電技術(shù)作為一種創(chuàng)新的污泥處理方式,為解決這一難題提供了有效途徑。在這一背景下,燃煤耦合污泥發(fā)電企業(yè)與污水處理廠的合作顯得尤為重要,這種合作不僅能夠?qū)崿F(xiàn)污泥的無害化、減量化和資源化處理,還能為雙方帶來顯著的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益,共同推動可持續(xù)發(fā)展。
燃煤耦合污泥發(fā)電企業(yè)與污水處理廠合作優(yōu)勢
對污水處理廠的優(yōu)勢
解決污泥處置難題:污水處理廠不再需要為大量污泥的處理和處置而煩惱,避免了因污泥堆積可能導(dǎo)致的環(huán)境污染和土地占用問題,減少了因違規(guī)處置污泥而面臨的法律風(fēng)險和環(huán)保壓力。
降低處理成本:與燃煤耦合污泥發(fā)電企業(yè)合作,可減少自身在污泥處理設(shè)施建設(shè)和運(yùn)營方面的投入,如干化設(shè)備、焚燒爐等的購置和維護(hù)費(fèi)用,從而降低了污泥處理的直接成本。
實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用:部分污水處理廠在處理污水過程中需要消耗大量的能源,如熱能、電能等。與發(fā)電企業(yè)合作后,可利用發(fā)電企業(yè)的余熱對污水進(jìn)行加熱,提高污水處理效率,實(shí)現(xiàn)能源的循環(huán)利用,降低污水處理的能耗成本。
對燃煤耦合污泥發(fā)電企業(yè)的優(yōu)勢
穩(wěn)定的污泥供應(yīng):與污水處理廠建立合作關(guān)系,能夠確保發(fā)電企業(yè)獲得穩(wěn)定、持續(xù)的污泥供應(yīng),為企業(yè)的正常運(yùn)營提供了可靠的原料保障,避免了因污泥供應(yīng)不足而導(dǎo)致的生產(chǎn)中斷或效率降低等問題。
降低燃料成本:污泥具有一定的熱值,雖然低于煤炭,但在一定程度上可以替代部分燃煤,從而減少發(fā)電企業(yè)對煤炭的采購量,降低燃料成本。據(jù)了解,城市污水廠污泥雖熱值低于煤炭,但其干基低位熱值普遍處于 8-15MJ/kg 區(qū)間。以某 300MW 機(jī)組火電廠為例,以往日耗煤量約 3000 噸,如今通過按 10% 比例摻燒含水率 40% 的污泥(折干基約 180 噸),每年煤炭采購量銳減數(shù)千噸。
政策支持與補(bǔ)貼:國家及地方政府積極鼓勵和支持污泥與生物質(zhì)協(xié)同處置,對摻燒污泥的發(fā)電企業(yè),往往會出臺一系列補(bǔ)貼政策,如按污泥處理量給予每噸數(shù)百元的補(bǔ)貼,這為發(fā)電企業(yè)帶來了額外的經(jīng)濟(jì)收益,成為新的盈利增長點(diǎn)。
提升企業(yè)社會形象:通過與污水處理廠合作,實(shí)現(xiàn)污泥的無害化、減量化和資源化利用,發(fā)電企業(yè)在解決環(huán)境污染問題、推動資源循環(huán)利用和可持續(xù)發(fā)展方面發(fā)揮了積極作用,有助于提升企業(yè)的社會形象和聲譽(yù),增強(qiáng)企業(yè)在市場中的競爭力和社會認(rèn)可度。
合作模式
污泥供應(yīng)協(xié)議模式:污水處理廠與燃煤耦合污泥發(fā)電企業(yè)簽訂長期穩(wěn)定的污泥供應(yīng)協(xié)議,明確雙方的權(quán)利和義務(wù),包括污泥的供應(yīng)量、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、價格、運(yùn)輸方式、結(jié)算方式等。這種模式下,污水處理廠負(fù)責(zé)將產(chǎn)生的污泥按照約定的要求進(jìn)行初步處理和包裝,然后運(yùn)輸至發(fā)電企業(yè)指定的地點(diǎn)。發(fā)電企業(yè)則按照協(xié)議規(guī)定的價格和方式向污水處理廠支付費(fèi)用。例如,南京水務(wù)集團(tuán)旗下的污水處理廠與南京華潤熱電有限公司采用這種模式合作,每天向電廠供應(yīng)一定量的污泥。
合作共建模式:雙方共同投資建設(shè)污泥處理設(shè)施,如污泥干化廠、儲存設(shè)施等,實(shí)現(xiàn)資源共享和風(fēng)險共擔(dān)。在這種模式下,污水處理廠可以利用發(fā)電企業(yè)的場地、設(shè)備和技術(shù)優(yōu)勢,提高污泥處理的效率和質(zhì)量;發(fā)電企業(yè)則可以獲得穩(wěn)定的污泥供應(yīng),降低污泥采購成本和運(yùn)輸風(fēng)險。例如,中電環(huán)保與南京華潤熱電有限公司合作啟動的污泥耦合發(fā)電項(xiàng)目,雙方共同建設(shè)了污泥干化設(shè)施,將污水處理廠產(chǎn)生的污泥干化后與燃煤摻混發(fā)電。
技術(shù)服務(wù)合作模式:發(fā)電企業(yè)為污水處理廠提供污泥處理的技術(shù)支持和咨詢服務(wù),幫助污水處理廠優(yōu)化污泥處理工藝,提高污泥的熱值和穩(wěn)定性,使其更適合用于發(fā)電。同時,污水處理廠可以向發(fā)電企業(yè)提供污泥的成分分析、特性研究等數(shù)據(jù),為發(fā)電企業(yè)的技術(shù)研發(fā)和設(shè)備改造提供依據(jù)。例如,太鋼能源動力總廠對污泥摻燒裝置進(jìn)行了聯(lián)動系統(tǒng)升級改造,實(shí)現(xiàn)了自動化作業(yè),提高了摻泥混勻效果和效率,同時也為污水處理廠提供了更好的污泥處理方案。
資源綜合利用合作模式:除了污泥的處理和發(fā)電,雙方還可以在其他資源的綜合利用方面進(jìn)行合作。例如,利用發(fā)電企業(yè)的余熱對污水處理廠的中水進(jìn)行加熱,提高中水的回用率;或者將發(fā)電過程中產(chǎn)生的粉煤灰、爐渣等廢棄物提供給污水處理廠,用于污水處理過程中的沉淀、過濾等環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用。
然而,在實(shí)際合作過程中,也面臨著諸多挑戰(zhàn),但各方積極探索應(yīng)對策略,共同推動項(xiàng)目的順利進(jìn)行。
面臨的挑戰(zhàn)
技術(shù)難題:不同污水處理廠產(chǎn)生的污泥成分和熱值各異,給發(fā)電企業(yè)的鍋爐燃燒帶來不穩(wěn)定因素,影響發(fā)電效率和設(shè)備運(yùn)行。同時,現(xiàn)有燃煤發(fā)電設(shè)備需大規(guī)模改造以適應(yīng)污泥摻燒,且干化與預(yù)處理技術(shù)存在能耗高、易產(chǎn)生二次污染等問題。
運(yùn)營管理協(xié)調(diào)困難:發(fā)電企業(yè)和污水處理廠在生產(chǎn)計(jì)劃、設(shè)備維護(hù)、人員調(diào)度等方面存在差異,信息溝通不暢和工作銜接不當(dāng)時有發(fā)生。此外,在污泥質(zhì)量控制、摻燒比例監(jiān)測以及突發(fā)情況應(yīng)急處理等方面,雙方協(xié)調(diào)配合的難度較大。
經(jīng)濟(jì)成本分擔(dān)與風(fēng)險管控壓力大:合作涉及的污泥處理、設(shè)備改造和運(yùn)營管理等成本高昂,如何合理分擔(dān)成本和分配利益成為關(guān)鍵問題。同時,能源市場波動和環(huán)保政策變化帶來的風(fēng)險,也給項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益和可持續(xù)發(fā)展帶來了不確定性。
環(huán)境與安全隱患:燃燒過程中可能產(chǎn)生的污染物排放控制難度大,污泥儲存、運(yùn)輸和處理過程中的惡臭、噪聲污染以及安全風(fēng)險等問題,也給項(xiàng)目的周邊環(huán)境和安全生產(chǎn)帶來了挑戰(zhàn)。
應(yīng)對策略
技術(shù)創(chuàng)新與設(shè)備優(yōu)化:雙方聯(lián)合成立技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì),深入研究污泥特性,制定個性化的處理方案。例如,[具體企業(yè)名稱] 通過對污泥進(jìn)行分類檢測,根據(jù)熱值和成分的不同,調(diào)整燃燒參數(shù),提高了燃燒效率。同時,加大對設(shè)備改造的投入,選用先進(jìn)的污泥輸送、儲存和干化設(shè)備,并確保其與現(xiàn)有燃煤發(fā)電設(shè)備的兼容性和穩(wěn)定性。如 [某發(fā)電企業(yè)] 采用新型的干化技術(shù),不僅降低了能耗,還減少了二次污染。
建立高效的運(yùn)營管理協(xié)調(diào)機(jī)制:建立定期的溝通會議制度和聯(lián)合工作小組,共同制定生產(chǎn)計(jì)劃、設(shè)備維護(hù)計(jì)劃和人員調(diào)度方案。利用信息化技術(shù)搭建共享平臺,實(shí)現(xiàn)污泥供應(yīng)、設(shè)備運(yùn)行等信息的實(shí)時傳遞和共享。例如,[合作雙方名稱] 通過建立線上協(xié)同管理平臺,及時解決了生產(chǎn)過程中的銜接問題,提高了工作效率。在質(zhì)量控制和監(jiān)測方面,制定嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)和流程,明確雙方責(zé)任,確保污染物達(dá)標(biāo)排放。同時,共同制定完善的應(yīng)急預(yù)案,定期組織應(yīng)急演練,提高應(yīng)急處理能力。
合理分擔(dān)成本與風(fēng)險:在合作前進(jìn)行充分的成本效益分析,根據(jù)雙方的投入和承擔(dān)的風(fēng)險,協(xié)商確定合理的成本分擔(dān)方案和利益分配機(jī)制。例如,[某合作項(xiàng)目] 按照處理量和成本投入的比例,制定了利益分配方案,調(diào)動了雙方的積極性。同時,密切關(guān)注能源市場和環(huán)保政策的變化,建立風(fēng)險預(yù)警機(jī)制,及時調(diào)整合作策略和運(yùn)營模式。積極爭取政府的政策支持和補(bǔ)貼,降低市場和政策風(fēng)險。
強(qiáng)化環(huán)境與安全管理:選用先進(jìn)的污染控制技術(shù)和設(shè)備,如高效的脫硫、脫硝、除塵設(shè)備和重金屬吸附劑等,確保污染物達(dá)標(biāo)排放。加強(qiáng)對燃燒過程的監(jiān)控和管理,優(yōu)化燃燒工況,減少污染物的產(chǎn)生量。在污泥儲存、運(yùn)輸和處理過程中,采取有效的除臭和降噪措施,如設(shè)置密封儲存設(shè)施、安裝除臭設(shè)備、采用低噪聲設(shè)備和隔音材料等,減少對周邊環(huán)境的影響。同時,建立健全安全管理制度和操作規(guī)程,加強(qiáng)對員工的安全培訓(xùn)和教育,提高安全意識和操作技能。
燃煤耦合污泥發(fā)電合作項(xiàng)目在應(yīng)對諸多挑戰(zhàn)的過程中,通過各方的共同努力和積極探索,不斷優(yōu)化技術(shù)、完善管理、合理分擔(dān)成本與風(fēng)險、強(qiáng)化環(huán)境與安全管理,實(shí)現(xiàn)了污泥的無害化處理和資源化利用,為環(huán)境保護(hù)和能源可持續(xù)發(fā)展做出了積極貢獻(xiàn)。未來,隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和經(jīng)驗(yàn)的積累,這一合作模式有望在更廣泛的領(lǐng)域得到推廣和應(yīng)用,創(chuàng)造更大的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
案例分享
南京華潤熱電有限公司與南京水務(wù)集團(tuán)合作案例:從 2013 年開始,中電環(huán)保與南京華潤熱電有限公司合作啟動了污泥耦合發(fā)電項(xiàng)目。南京水務(wù)集團(tuán)旗下的污水處理廠將產(chǎn)生的含水率為 60%-85% 的污泥,通過密閉車輛運(yùn)送至電廠,利用電廠蒸汽把飽含水分的污泥間接干化至 30% 含水率以下,隨后按一定比例,與燃煤摻混后送入電廠鍋爐,在 1200℃以上的高溫環(huán)境中燃燒。該項(xiàng)目一天污泥的處理量達(dá)到了 300 噸,也就是說每年將 “吃掉” 南京超過 10 萬噸的污泥。按照熱值算,1 噸污泥,相當(dāng)于 0.3 噸燃煤,每用 1 噸污泥就能夠節(jié)省 200 元左右的燃煤費(fèi)用。同時,在進(jìn)行干化處理發(fā)電后,污泥重量只有原先的 10% 左右,剩余的灰渣還可以作為建筑材料或者肥料進(jìn)行循環(huán)利用,達(dá)到了節(jié)能減排的目的。
浙能長興發(fā)電有限公司案例:浙能長興發(fā)電有限公司的燃煤耦合污泥發(fā)電項(xiàng)目是國家級試點(diǎn)項(xiàng)目。該公司與長興縣的 14 家生活污泥廠、27 家工業(yè)污泥廠簽訂協(xié)議,覆蓋長興縣各領(lǐng)域。截至 2024 年 7 月底,公司燃煤耦合污泥發(fā)電項(xiàng)目投產(chǎn)以來已累計(jì)為長興縣處理濕污泥 20.3 萬噸,節(jié)約原煤約 4 萬噸,節(jié)省填埋占地面積 130 畝。該項(xiàng)目把污泥干化后與電煤 “撮合” 在一起進(jìn)行燃燒發(fā)電,真正實(shí)現(xiàn)了變廢為寶、循環(huán)利用。
國家能源集團(tuán)江蘇常州電廠案例:國家能源集團(tuán)江蘇常州電廠投產(chǎn)的國內(nèi)首個 630MW 大型燃煤機(jī)組資源化處置多種污泥固廢關(guān)鍵技術(shù)研究及工程示范項(xiàng)目,自主研究設(shè)計(jì)多種類污泥廢水聯(lián)合處理系統(tǒng)及復(fù)雜性質(zhì)污泥儲輸運(yùn)系統(tǒng),利用電廠大型燃煤機(jī)組的優(yōu)勢條件,結(jié)合污泥處置耦合發(fā)電技術(shù),實(shí)現(xiàn)對污泥的無害化、減量化、資源化利用,有效解決地方生活污泥等污染物處置難題,在該項(xiàng)目中,電廠與周邊的污水處理廠密切合作,接收并處理了大量的生活污泥。
綜上所述,燃煤耦合污泥發(fā)電企業(yè)與污水處理廠的合作是一項(xiàng)具有廣闊前景和重要意義的創(chuàng)新舉措。盡管在合作過程中面臨著技術(shù)、運(yùn)營管理、經(jīng)濟(jì)成本、環(huán)境與安全等諸多挑戰(zhàn),但通過雙方的積極探索和共同努力,不斷優(yōu)化技術(shù)創(chuàng)新、完善運(yùn)營管理協(xié)調(diào)機(jī)制、合理分擔(dān)成本與風(fēng)險以及強(qiáng)化環(huán)境與安全管理,已取得了顯著的成效,實(shí)現(xiàn)了污泥的無害化、減量化和資源化利用,為環(huán)境保護(hù)和能源可持續(xù)發(fā)展做出了積極貢獻(xiàn)。在未來,隨著科技的不斷進(jìn)步和經(jīng)驗(yàn)的持續(xù)積累,相信這一合作模式將不斷完善和成熟,在更廣泛的領(lǐng)域得到推廣和應(yīng)用,創(chuàng)造出更為可觀的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益,為構(gòu)建美麗家園和可持續(xù)發(fā)展的社會注入強(qiáng)大動力,成為解決污泥處置問題和實(shí)現(xiàn)能源循環(huán)利用的重要途徑,引領(lǐng)行業(yè)向更加綠色、高效的方向發(fā)展。
如需轉(zhuǎn)載必須注明來源作者
版權(quán)聲明