解决污泥问题应“以处置定处理”，只有实现污泥处置的闭环，才能彻底解决污泥问题。目前，污泥的处置方式主要有卫生填埋、土地利用、生产建材和焚烧等。卫生填埋受制于土地有限和存在对土壤以及地下水造成污染的隐患等问题应用日益减少。土地利用则受制于追溯管理难度大、工业化利用产业链难以打通等问题捉肘见襟。建材利用和污泥焚烧是适合的可行性强的污泥处置方式。

　　污泥热解气化，采用缺氧的还原性气氛对污泥进行热化学处置，其NOx、SOx和重金属等污染物的排放远远低于焚烧过程中的排放量，作为传统焚烧的升级工艺是未来发展的重要方向之一。

　　一、国内外污泥热解气化应用情况

　　及面临的问题日本的东京都下水道局污泥气化示范项目建立了一套污泥处理量15t/d的示范装置，将脱水污泥放于蒸汽干化机中干化至含水率30%左右后，在循环流化床气化炉进行气化。卫辉市50t/d污泥(含水率80%)综合处置工程采取深度脱水处理工艺干化至含水率60%以下，然后经过造粒，输送至固定床热解气化装置，经一系列反应后污泥有机质被热解气化成可燃气，剩余物质形成熔渣，可燃气经发电装置余热用于污泥烘干系统。

　　示范工程采用气化发电余热预干燥污泥，存在干化污泥造粒、气化气发电致使系统较为复杂，运行能耗较高等问题。根据我国城市污泥干燥后的粒度、热值等特点，本文提出一种污泥耦合生物质流化床热解气化工艺。

　　二、污泥耦合生物质流化床热解气化工艺设计

　　1、工艺流程概述

　　由污泥运输车将含水率为80%的湿污泥运送至污泥储仓，污泥储仓内的污泥经湿污泥输送系统将湿污泥输送到污泥干燥系统入口内，湿污泥在间接干燥机内将含水率80%的湿污泥干燥到含水率30%-40%，再由送入气化机内与生物质热解气化产生的热解气供干燥系统使用，热解气化废渣可用于土壤改良和建材利用。

　　2、工艺设计

　　污泥耦合生物质流化床热解气化工艺由湿污泥储存系统、污泥干燥系统、热解气化系统、热能利用系统、尾气处理系统和灰渣系统六大系统构成。

　　2.1 湿污泥储存系统

　　由污泥运输车将含水率为80%的湿污泥卸入湿污泥存储系统，然后用泵或刮板输送输送至污泥中转仓，中转仓为污泥干燥给料计量装置。

　　2.2 污泥干燥系统

　　污泥中转仓内的污泥经螺旋输送机定量将湿污泥输送到闪蒸干燥机内;湿污泥在干燥机内被高速气流流化后，由来自热风炉提供的热烟气进行干燥，可将污泥的含水率由80%干化到30%-40%;流化干燥后的污泥随气体进入具有污泥专用布袋除尘器内除尘实现泥气分离。

　　2.3 热解气化系统

　　除尘器收集的泥粉再由气力输送至气化机内与生物质燃料一起在缺氧条件下送入流化床气化炉中进行热解气化，借助于部分空气(或氧气)作用，使污泥和生物质的高聚物发生热解、氧化、还原、重整反应，热解伴生的焦油进一步热裂化或催化裂化为小分子碳氢化合物，获得含CO、H2和CH4的可燃气体。气化机产生的可燃气则作为热风炉的燃气进入热风炉燃烧。

　　2.4 热能系统

　　可燃气体在热风炉内进行完全燃烧，产生的高温热烟气(温度为800-1000℃)通入干燥进用于污泥干燥，来自换热器加热后的空气作为助燃空气进入热风炉，进一步提高热能利用效率。

　　2.5 尾气处理系统

　　干燥后污泥经污泥专用布袋除尘器进行固气分离，再通过空气换热器回收余热用于气化系统和热能系统空气预热，然后后进入洗涤塔进二次除尘、急冷，送入生物除臭系统进行除臭处理达标后排入大气。

　　2.6 灰渣系统

　　经气化炉热解气化后废渣经冷却螺旋冷却至200℃以下，经仓泵输灰系统送入灰渣仓，然后由汽车运输出厂，该灰渣可用于土壤改良和建材原料。

　　三、处理效果

　　系统废气经尾气净化系统处理后达到《生活垃圾焚烧污染物控制标准》(GB18485-2014)中表4生活垃圾焚烧炉排放烟气中污染物限值、表5生活污水处理设施产生的污泥、一般工业固体废物专用焚烧炉排放烟气中二噁英类限值执行。废气处理后NH3和H2S排放速率达到《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)中二级标准，厂界恶臭污染物应满足《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)中二级标准。

　　系统产生的废水经简单处理后达到《污水排入城市下水道水质标准》(GB31962-2015-T)表1中B级标准。

　　污泥热解气化残渣是完全惰性，疏松和干燥的物质，富含钾和磷，因此具有极多的利用可能。残渣主要成分为SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2等无机氧化物，与电厂粉煤灰成分类似，满足《城镇污水处理厂污泥处理处置制砖用泥质》GB/T25031-2010)标准要求，目前主要应用于制砖添加料，实现了最终处置。

　　四、结语

　　污泥耦合生物质流化床热解气化技术将两个独立的系统进行有机的结合，形成独具特色的污泥处理工艺，该技术实现能量的自身循环利用，气化后灰渣可作为建材原料，污泥得到了最大减量化、无害化、稳定化和资源化处置。在选址方面不受束缚，是一种先进的污泥处置技术。

　　污泥热解气化将本是废弃物的污泥转化可燃气和惰性灰渣，是一种清洁、高效的污泥治理技术，具有很好的市场前景。本文提出一种污泥耦合生物质流化床热解气化工艺并成功用于工程实践中，后续可在项目运行中进一步优化各系统之间的物流、能量流、信息流，强化耦合效应、提升可靠性，为污泥污泥热解气化技术的工业化应用夯实基础。