目前，在我國主要污泥處理處置方法中，污泥農用和填埋都受制于處置污泥用的土地及污泥的泥質等，而污泥干化焚燒可利用本身有機物燃燒產生的熱量，焚燒時的溫度可達850℃，能完全殺死病原微生物，并最大限度地減少污泥體積，焚燒后無機物則變成了極少量的灰燼，其中焚燒灰的無機成分與粘土接近。由于焚燒殘渣在性質上發生了根本改變，可用于溝槽回填、道路三渣、水泥添加料等，市場需求量大，且污泥干化焚燒是一種最徹底的污泥處理處置方法，因此污泥進行干化焚燒且焚燒后的灰渣用于建筑材料已為大勢所趨。

污泥焚燒在國外已有較多工程應用，為了適應污泥焚燒特性和控制環境污染，國外多傾向于單獨建設污泥焚燒廠，采用適合污泥焚燒的工藝和爐型。污泥焚燒在世界上已有了70多年的發展歷史。1934年美國密西根安裝了有記錄以來的第一臺污泥焚燒爐，1962年德國率先建設并開始運行歐洲第一座污泥焚燒廠。如今在日本，污泥焚燒處理已經占污泥處理總量的60%以上，歐盟也在10%以上。

日本TSK公司主要污泥焚燒場位置

日本污泥焚燒技術已經相當普及，其設計、建設、運營經驗已成為標準化模式、十分成熟，其污泥焚燒裝置有很多是已經建設了15~20年，依舊運行良好。那么，日本有哪些典型焚燒工程案例呢？這些典型工程對我國的污泥焚燒工藝的推廣有什么啟示呢？

下面把6座各有特點的污泥處理廠案例（橫濱市南部污泥資源化中心、藤伬市污泥資源化中心、東京葛西污泥焚燒中心、花見川污泥處置廠、中川污泥處置廠、大阪舞洲污泥處置中心）逐一介紹。

案例之一：日本橫濱市南部污泥資源化中心

橫濱市共有11座污水處理廠，污泥采用區域性集中處理，北部5座污水處理廠的污泥集中至「北部污泥處理中心」；中、南部6座污水處理廠的污泥則集中至「南部污泥處理中心」，污泥運輸皆采密閉式管線，管徑為200~700  mm，總管線長度約88km。南、北部污泥處理廠均為月島公司負責建設總包及現運行。

圖1     南部污泥處理中心區域位置

圖2     南部污泥處理中心總平面圖

圖3     GOOGLEARTH中鳥瞰

圖4    干化焚燒廠細部放大

圖5    干化焚燒廠流程

工程概述：

1)      建成時間：2006年7月

2)      污水處理廠總規模：75萬m3/d

3)      服務人口：300萬人

4)      污泥輸送形式：污水處理廠的污泥脫水前泵送。減少了污泥運輸的難題，輸送的污泥含固率為1~2%的污泥。

5)      污泥處理規模：處理量10000m3/d濕泥，進泥含固率1~2％。

6)      處理工藝：離心濃縮+中溫消化+脫水（離心和帶機）+干化（IDD）+焚燒(FBI)

7)      濃縮污泥含固率：5%

8)      污泥厭氧消化池：9×6400 m3

9)      污泥進泥： VSS：70~75%；熱值：3800~4100kcal/kgDS

10)     消化后的進泥： VSS：45%；熱值：2500kcal/kgDS

11)     污泥脫水：脫水后污泥含水率78~79%。

12)     污泥干化：只將污泥中的60%干化，干化后的污泥含固率為60%，與另外40%未經干化的污泥混合后進入流化床焚燒爐FBI（Fluidized Bed Incineration System）。

13)     焚燒系統處理規模：共4條焚燒系統，150t 2條；200t 2條，通常運行1條150t系統和1條200t系統，其余系統均作為備用，主要考慮運行安全及每年的檢修的需要。

14)     焚燒設備運行狀況： No.1、No.2 1978年建成，No.2、No.3—2002年建成。

15)     臭氣處理：干化裝置的臭氣進入焚燒爐焚燒。

16)     煙氣處理：原老系統采用旋風除塵器+袋式除塵+濕式脫硫裝置+煙囪

17)     煙囪高度：45m18)     焚燒灰分的出路：污泥焚化處理約可減量90%，其灰燼之最終處置方式有下列四種：

a)       制作磚塊：目前因市場接受度有限，僅賣給橫濱市政府，作為公共工程使用，每塊磚售價為75日元。

b)      作為土壤改良土：賣給地下鐵公司作為地下鐵工程覆土用，其售價為3000 日元/ m3。

c)       掩埋：掩埋處理之費用為19700日元/t。

d)       作為混凝土原料：付費請混凝土公司處理污泥焚化灰燼，費用為 19500元/t，此方式雖為支出費用，但其費用比掩埋方式低，且資源再利用，可減少廢棄物量及掩埋場之負擔。

e)       污泥焚化后灰燼雖可制作為磚塊、改良土等產品，增加財源收入，但目前民間市場接受度有限，且部分人士反對免費提供私人機構使用，堅持以販賣產品方式處理，故目前僅售予政府機關及大眾運輸公司辦理公共工程使用。

案例之二： 藤伬市污泥資源化中心

該污泥處置中心開始運行于1964年8月，鄰建污水處理廠部分為地下建筑。總占地92433m2。污泥處理共有3套裝置，其中一套新建中。污泥處理采用直接焚燒方式。

GOOGLEARTH鳥瞰圖

1)      建成時間：1964年8月

2)      污水及污泥處置處理廠特色：由于污水處理廠地處海濱，環境要求較嚴格，故而污水處理設施全部進行了加蓋除臭處理，池頂部分作為運動場地。

3)      處理工藝：脫水（帶機）+焚燒(FBI)

4)      污泥輸送形式：污水處理廠的脫水污泥含固率為20%左右的污泥，經過螺旋輸送機+帶式輸送機+直接焚燒。

5)      焚燒系統處理規模：共3條焚燒系統，60t2條；新建70t 1條。

6)      臭氣處理：污水廠臭氣采用化學及生物方法。

7)      煙氣處理：老系統采用旋風除塵器+濕式脫硫裝置+靜電除塵+煙囪；新系統采用布袋除塵器+濕式脫硫裝置+煙囪

8)      煙囪高度：在屋頂上部，總計15m

污泥處理處置廠鳥瞰

老焚燒系統流程

加蓋后的污水處理廠

從污泥焚燒廠頂部拍攝的臨近的居民區

房子的頂部即為煙囪

焚燒爐

預熱器

脫硫冷卻器及靜電除塵灰渣

加濕裝置

灰倉出口

案例之三： 東京葛西污泥焚燒中心

鳥瞰圖一

鳥瞰圖二

葛西再生污水廠服務區

域干化焚燒廠外觀

焚燒排放煙囪

污泥處理流程

焚燒系統外觀

工程概述：

處理后焚燒灰用于混凝土建材。

1)      建成時間：建設在20年以前建設，現有系統為5套焚燒系統

2)      污水處理廠總規模：40萬m3/d

3)      處理規模：處理量500t/d污泥，進泥含固率20%。

4)      處理工藝：No.3系統：干化（IDD）+焚燒(FBI)(建設年限1991年)；其余直接焚燒。

5)      污泥脫水：脫水后污泥含水率80%

6)      焚燒系統處理規模：共5條焚燒系統，No.1—150t：已經停用No.2—250t：作為備用No.3—250t：正常使用No.4—300t：正常使用No.5—300t：正常使用通常運行1條250t系統和1條300t系統，其余系統均作為備用，主要考慮運行安全及每年的檢修的需要。

7)      臭氣處理：干化裝置的臭氣進入焚燒爐焚燒。

8)      煙氣處理：1~4號老污泥處理系統為干式電除塵器+濕式脫硫裝置+濕式電除塵+煙囪，濕式電除塵是原有系統的煙氣排放標準提高，所以增加的；5號新系統直接為袋式除塵+濕式脫硫裝置+煙囪。

9)      煙囪設計為5個系統共用3套煙囪，呈三角型布局。10) 煙囪高度：100m，毗鄰迪斯尼樂園，東京市政府的強制要求。

濕污泥輸送裝置圖

干化機銘牌

干化機內部轉盤

干化機外觀

焚燒系統外觀

案例之四：花見川污泥處置廠

該廠收集處理12個市、1鎮及2村共約121萬人生活污水。

污泥處理廠鳥瞰圖

焚燒系統工藝流程

焚燒系統外觀

焚燒系統外觀

灰渣投加石灰固化系統

灰渣投加石灰固化系統

工程概述：

1)      建成時間：最早在20年以前建設，現有系統為3套焚燒系統

2)      污泥輸送形式：污水處理廠的污泥脫水前泵送。減少了污泥運輸的難題，輸送的污泥含固率為1~2%的污泥，

3)      處理規模：處理量500t/d污泥，進泥含固率20％。

4)      處理工藝：脫水（離心）+焚燒(FBI)

5)      焚燒系統處理規模：共3條焚燒系統，

1.       No.1—150t：正常使用

2.       No.2—150t：正常使用

3.       No.3—150t：正常使用

6)      煙氣處理：為干式電除塵器+濕式脫硫裝置+煙囪

7)      煙囪高度：20m

案例之五： 中川污泥處置廠

據了解，在日本污泥焚燒裝置的建設周期較長，從設備訂貨至建設完成約需要三年左右。

工程概述：

1)      建成時間：最早在20年以前建設，現有系統為4套焚燒系統。

2)      污水處理廠總規模：40萬m3/d

3)      處理工藝：脫水（離心和帶機）+焚燒(FBI)

4)      污泥脫水：脫水后污泥含水率78%~79%

5)      焚燒系統處理規模：共3條焚燒系統，

No.1—110t：新系統建好后停用

No.2—140t：正常使用

No.3—250t：正常使用

No.4—250t：正在建設

6)      目前運行3條系統。

7)      煙氣處理：袋式除塵+濕式脫硫裝置+煙囪。

8)      煙囪高度：25m/35m

污泥處理處置工藝流程

污泥處理處置廠位置

污泥處理處置廠鳥瞰

污泥處理處置中心實例分布

污泥焚燒系統外觀

污泥焚燒系統外觀

新建污泥焚燒系統外觀

新建污泥焚燒系統三維圖

案例之六： 舞洲污泥處置中心

該廠從外觀至內部均進行了精心設計，工程項目由月島機械、日本礙子及東芝三家大型企業共同建設，三家公司負責工程的不同部分，該方式可集中大型企業的優勢力量，促進項目的順利實施與完善。

污泥處置中心廠區

污泥處置中心服務區域

工藝流程

污泥處理處置工藝流程

污泥處理處置廠介紹

污泥處理處置廠介紹

污泥處理處置廠介紹

污泥處置中心外觀

污泥處置中心煙氣排放口

全干化多段式污泥干化機

熔融爐外觀

熔融爐焚燒污泥

工程概述：

1)      建成時間：2004年

2)      處理規模：遠期處理量160t/d干泥，進泥5400m3/d。近期處理量52t/d干泥，進泥1750m3/d。

3)      接納的污泥為6~7個污水處理廠的污泥

4)      處理工藝：脫水（久保田的離心機）+干化+熔融

5)      污泥脫水：脫水后污泥含水率78~79%

6)      污泥干化：污泥干化后的污泥含固率為99%以上，呈粉狀，干化設備為月島的多段干化裝置。

7)      熔融系統處理規模：遠期共6條熔融系統，每條150t；近期已建3條熔融系統，每條150t。

8)      脫水后的濾液單獨處理，否則會使接受濾液的污水處理廠氨氮升高。

9)      臭氣處理：干化裝置的臭氣進入焚燒爐焚燒。

10)     煙氣處理：袋式除塵+濕式脫硫裝置+脫臭+脫硝+煙囪。之所以采用如此嚴格的處理系統是由于該項目，毗鄰娛樂區“美國環球影城”，故而標準提高。

11)     煙囪高度：120m

12)     熔融結晶體的出路：其污泥高溫溶融后晶體可售出作為建材、水泥、陶瓷等原材料。

污泥熔融后污泥制作產品

觀點總結

1.目前在日本污泥焚燒技術已經相當普及，其設計、建設、運營經驗已成為標準化模式、十分成熟，參觀到的污泥焚燒裝置有很多是已經建設了15~20年，依舊運行良好。

2.日本污泥焚燒廠的設計和建設標準都較高，現代化程度高，廠區環境良好，我國經濟發達城市且規模較大的污泥處理廠可以考慮采用。

3.日本污泥焚燒廠的設計安全保證率較高，焚燒設備備用率基本為100%，這無疑為污泥焚燒的安全運行提供了可靠保障。但是實際問題是這樣將會大大增加污泥處理建設和運行成本，在有條件的城市可以考慮采用較高備用率的方式，但是對于投資條件尚有一定限制的城市可以考慮統一規劃、分期實施的方式，并要做好事故或者檢修時的污泥臨時處置措施。

4.污泥焚燒廠都采用了較為完善的灰渣、廢氣（含臭氣）、噪聲、廢水處理設施，污泥焚燒廠的建設未對環境造成不良影響。如藤伬市污泥資源化中心即建在生活區附近，周圍是海濱，煙囪高度只有15m，均未對環境造成污染。

5.污泥焚燒灰分的出路主要用于建材利用，但是市場收入幾乎沒有。

6.日本進入污泥處置場的污泥熱值均較高，VSS含量基本為70~75%；污泥熱值為3800~4100kcal/kgDS，因此其污泥處置工藝基本為無需干化直接焚燒80%含水率的污泥。除非在污泥處理階段采用了厭氧消化工藝，消耗了部分有機物的污泥處理場方采用干化+焚燒工藝，但是既便如此污泥焚燒的熱值也滿足了干化污泥的要求，而目前我國的污泥熱值基本為2200~2900kcal/kgDS，采用干化+焚燒工藝必須補充一定的熱源。究其原因也許與國內的排水管道收集系統有關，今后還需對此問題進行專題調研，以期盡量提高污泥熱值，節省能源。

7.目前日本的污泥基本推薦采用集中處置方式，污泥從各個污水處理廠的輸送基本推薦采用管道直接輸送未濃縮脫水的污泥形式，這樣做的優勢是減少了車輛或水陸運輸污泥對沿途環境造成污染，同時在污泥的裝卸過程中存在的污染隱患也被根本杜絕，另外提前把不同泥質的污泥進行混合，更有利于干化焚燒系統的穩定運行。因此在有條件的城市或地區，適當留出規劃的污泥輸送管道也是十分必要的。

本文內容根據中國市政工程華北設計研究總院孫衛東，汪泳，姜立安的日本考察報告整理而成。

編輯：李丹