含油污泥用于焚烧发电技术现状及思考

含油污泥用于焚烧发电技术现状及思考

李蔚

大唐环境产业集团股份有限公司北京100097

摘要：目前国内每年产生的含油污泥量巨大，虽然含油污泥的处理方式和技术手段众多，但目前油田采用的处理方式都存在着一些的问题。含油污泥无害化的处理一直是重要的发展方向，含油污泥焚烧就是其中一种无害化的处理方式，但是目前应用比例不多，且现有应用项目存仍存在一些问题。对于含油污泥焚烧技术的思考，本文将此技术和污泥焚烧发电技术结合，阐述了含油污泥用于发电厂焚烧发电技术的优势及问题。

关键词：含油污泥焚烧发电

前言

含油污泥是一种成分复杂、化学性质稳定的棕黑色黏稠状固体废物，来源于原油开采、油田集输和炼油厂污水处理过程。目前，我国含油污泥年产生量达300多万吨，仅大庆、胜利、辽河三大油田年产含油污泥约200万吨，新疆油田年产4万——5万吨，堆存量约22万吨。近年来研究人员开展了大量含油污泥处理技术的研究，但多是从末端治理的角度出发，资源化利用程度较低。合理利用污泥发电已成为污泥有效利用的一个新的发展趋势。含油污泥发电不但可以实现污泥安全处理，同时还可以从污泥中抽取能量，替代部分化石燃料，即节约资源和能源，又保护环境。

1含油污泥处理技术及应用现状

1.1含油污泥处理主要技术

自上世纪70年代初期，国内外大量的研究人员着手进行油田含油污泥处理的研究工作，先后研制了多种含油污泥处理技术。目前国内外含油污泥主要处理技术大致可以分为减量化处理、资源化利用、无害化处理三类。主要处理的技术方式为：溶剂萃取技术、化学清洗法、调质-机械分离技术、热解技术、超声处理技术、微波处理技术、含油污泥的固化技术、电动力学处理技术、含油污泥焚烧处理、微生物降解等技术等。

1.2含油污泥处理现状

1.2.1国内油泥处理现状

现今国内应用的含油污泥处理技术：1）辽河油田以欢喜岭采油厂作为无害化含油污泥试验基地，利用含油污泥的热值，将含油污泥脱水后经药剂混合，制成型煤，作为燃料外运；2）大庆油田开发了热化学清洗工艺，辅以高效离心分离方式，形成了预处理－调质－离心处理工艺；3）中原油田对含油污泥分别做了污泥减量化技术和污泥无害化技术研究；4）长庆安塞油田建立了污泥处理站，应用污泥调剖、微生物降解等技术，基本消除了含油污泥的环境污染问题；长庆姬塬油田采用加水稀释－加热搅拌－加药破乳－混凝沉降－离心处理技术。

有关含油污泥的处理技术的主要朝着无害化方向发展，含油污泥的无害化处理技术将成为今后研究及应用的重点。污泥焚烧作为一种效果极好的无害化处理方式，在国内的污泥处置中选用的比例还相当小，因此，污泥焚烧处置法具有广阔的发展前景及市场空间。

1.2.2国外油泥处理现状

随着原油资源开发力度的不断深入，产生的固体废物也在不断增大，国际上对固体废物的综合治理规模也在不断扩大。发达国家从20世纪80年代就开展了对含油固废处理的研究，试验了多种处理方法：1）生物处理技术，作为一种处理效果理想、运行安全、投资少的处理工艺，正在被国外各大炼油厂研究和采纳，目前主要有地耕法、堆肥法、生物反应器法等。2）萃取分离法，利用特定有机溶剂将油泥中的油萃取出来，是国外已成功应用的一种油田污泥处理方法，将有机污染物质转变为可利用的资源，并解决油田含油污泥的环境污染问题，这种方法由于成本高、工艺复杂，还没有广泛应用于含油污泥的处理；3）超声脱油技术，利用超声波机械振动、声空化等作用破坏含油污泥的结构，降低污泥中污油的黏度，减小污油与泥土的黏附作用，最终实现破乳，从而将污油、水、泥土彻底分离，此技术操作简单，有很大的应用潜力。

加拿大MG工程公司采用的是机械脱水工艺，配套有自己专有药剂；荷兰吉福斯公司采用的是调质－机械脱水－生物处理技术；德国HILLEＲ公司采用的是调质－机械脱水－电化学工艺；新加坡的CLEANSEAS公司采用了机械脱水+美国ADTU热解吸工艺；法国、德国的石化企业多采用焚烧的方式。

2含油污泥焚烧用于发电技术的优势

2.1含油污泥具有较高的热值用于焚烧发电

含油污泥热值高，矿物油含量高，由低温到高温的热解过程中，矿物油引起的失重占到总失重的80.95%，在含油污泥热解中起主要作用。含油污泥具有较高的热能，相比城市污泥的热值高很多，通过焚烧可以获得较高的热能。

传统的含油污泥焚烧技术，因为对焚烧热值的应用受到限制，造成了污泥内含的能源浪费。若与煤掺烧用于发电，将可以充分利用含油污泥内的热能，避免了传统的污泥焚烧技术对能量的浪费。

2.2污泥焚烧是一种理想的处理污泥的方式

相比其他污泥处置方法，焚烧法具有以下特点：（1）对污泥处理彻底，减量率可达到95%左右；（2）有机物在燃烧过程中都会最大程度地被分解，污泥中的有机物被完全氧化；（3）可以杀死一切病原体；（4）可以解决污泥的恶臭问题；

（5）就地处理，热能回收及废料再利用，降低经济成本。（6）污泥处理的速度快，占地面积小，相对于其他污泥处理方式，污泥焚烧方式处理的污泥量大。

含油污泥焚烧技术是一种无害化的处理方式，针对含油污泥的特性，焚烧法也是较理想的处理方法。污泥焚烧处理在世界范围内得到广泛的应用已经是不争的事实。

2.3用于电厂发电可以解决传统污泥焚烧技术废气排放的问题

污泥焚烧过程释放的废气主要有SO2、CO、NOX、多环芳烃等。当前含油污泥焚烧技术的研究主要是针对如何充分利用含油污泥焚烧后的产物，避免对环境的二次污染。而目前国内电厂，基本上已经全部完成了超低排放改造，配备了脱硝、除尘、脱硫、等装置。若将含油污泥与煤掺烧应用于电厂发电，电厂内现有的烟气处理在装置基本上已经可以解决单纯的污泥焚烧技术所带来的有害气体排放的问题，这也是现有油田应用的含油污泥焚烧技术所不具备的优势。

2.4污泥焚烧发电的技术成熟

料焚烧为核心的污泥发电是一种很好的处理污泥方法，污泥焚烧具有减容、减重率高，处理速度快，无害化较彻底，余热可用于发电。日本东京电力公司、东京政府和生物燃料公司用下水道污泥发电，2007年正式投入运行。1998年，英国伦敦开始将污泥进行脱水、干燥、粉碎，然后利用污泥燃烧的热能作为能源进行发电。在国内，2005年，浙江绍兴采用具有我国自主知识产权的/煤助燃循环硫化床技术兴建了国内首座污泥焚烧发电大型示范项目，日处理污泥1500t以上。2006年，浙江省富阳市某污水处理厂将污泥（600t/d）焚烧发电，焚烧灰渣制成建材替代红砖。

可见，污泥焚烧发电技术在国内外都有不少应用的实例，技术成熟。应用污泥焚烧技术，将含油污泥作用于发电，将没有技术上的难题，唯一不同的是，含油污泥的脱水技术难度要高于普通城市污泥。

3含油污泥焚烧用于发电技术目前存在的问题

3.1含油污泥脱水相对较困难

含油气浮污泥的主要特点是含水率高，粘稠度大；含泥量、含油量低，呈半固体，流动性差。另外，含油污泥中胶质、沥青质等成分多，且与生产工序中加入的乳化剂、降粘剂等各种有机聚合物结合稳定，与固体颗粒吸附后，形成的胶体非常稳定，增加了破乳分离过程的难度，在界面机制、分离机制、脱水方式等方面都具有特殊性。

3.2污泥脱水等配套设备带来的问题

首先是发电厂需要增加含油污泥的脱水设备相应的投资。其次目前多数电厂现有用地紧张，扩建困难，多数老厂在环保设备改造时已经遇到了设备占地的问题，若增加污泥脱水的相应设备，则空间问题很难解决。空间问题将会是限制含油污泥焚烧发电技术应用的一个因素。

3.3含油污泥的运输问题

含油污泥主要产生于油田的生产当中，对于油田的自备电厂与油田距离较近，含油污泥运输时间短，运输成本低。但对于非自备电厂，油田与电厂位置之间的距离将会是一个需要考虑的问题。距离较远的，运输成本将会大大提升，对于电厂，含油污泥掺烧的经济性将会下降，这也将会是电厂考虑是否应用此技术的一个重大因素。

4结论

虽然目前含油污泥发电也存在部分问题，但随着污泥脱水技术目前改进，目前存在的问题并不是无法避免的。含油污泥用于发电的优势巨大，将传统污泥焚烧技术与发电厂自身有机的结合，将会在保证污泥焚烧技术自身的技术优势的同时利用电厂现有的环保系统，解决了传统污泥焚烧技术产生的废气等问题，并且充分的利用了含油污泥中的热能。含油污泥焚烧发电的应用，对于发电厂节约了电厂煤的使用量，节省了成本，对于油田，将油田生产过程中产生的含油污泥进行了彻底的处理，达成了环保效益，实现了双赢。

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