污泥處理處置單純追求經(jīng)濟效益將導致環(huán)境災難-廣州越堡水泥

第第18頁編號：編號：書山有路勤為徑，學海無涯苦作舟頁碼：第1頁共8頁污泥處理處置單純追求經(jīng)濟效益將導致環(huán)境災難——廣州越堡水泥污泥處置工程環(huán)評結(jié)論質(zhì)疑李波1一、環(huán)評結(jié)論有待驗證依據(jù)網(wǎng)絡報道，坐落于廣州市花都區(qū)華鎮(zhèn)馬溪工業(yè)區(qū)、由越秀集團和世界四大水泥生產(chǎn)商之一的德國海德堡水泥集團共同投資組建的越堡水泥公司與天津水泥工業(yè)爭論設計院合作，投資7000多萬元，建成越堡水泥窯污泥處置工程。該工程是目前國內(nèi)最大的水泥窯協(xié)同污泥處置工程，設計600/18.620233該工程污泥處理分為兩步：一是污水廠把污泥密封運到水泥廠，首先利用水泥窯排放廢氣余熱將含水率80％的濕污泥干化為含水量＜30％的半干泥質(zhì)；二是將半干泥質(zhì)通過建的接口設備送入1600℃高溫的水泥窯煅燒，成為水泥熟料。該工程將處理廣州五成以上的污泥，處理本錢200元／噸。〔設施〕工程環(huán)境影響報告書(簡本)》，“污泥處置工程產(chǎn)生的廢氣主要有濕污泥收儲過程的廢氣、烘干過程的廢氣、干污泥輸送及進入水泥窯過程的廢氣，以及污泥在水泥窯內(nèi)高溫處置過程產(chǎn)生的廢氣。產(chǎn)生和排放的主要大氣污染物有粉塵、臭氣污染物、重金屬和極微量的二噁英等，經(jīng)廢氣污染防治960萬m3/a，主要大氣污染物增年排放量58.38t/a2.85t/a28.45t/a66.43mgTEQ/a0.957t/a0.975t/a、0.521t/a4.460t/a1.463t/a2.366t/a”。環(huán)評報告稱，承受排放源高高度排放〔煙囪〕、污染物質(zhì)在空中集中稀釋、遠距離遷移輸送的方式，不會對工程廠址四周主要水體水質(zhì)產(chǎn)生明顯間接影響；環(huán)境空氣影響評價結(jié)論為——“在實行必要環(huán)境空氣保護措施后，本工程排放環(huán)境空氣污染物的落地濃度奉獻值較小，對建設工程廠區(qū)〔含廠界〕及周邊區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量產(chǎn)生的影響在可承受范圍內(nèi)，落地濃度奉獻值與背景濃度值的疊加值仍可到達評價標準的限值要求”。所謂“污泥干化尾氣處置煙氣處理措施”包括：1〕本工程承受低溫烘干污泥、高溫處置干污泥的工藝，高效、安全，避開二次污染物的產(chǎn)生。污泥干化過程產(chǎn)生的含塵廢氣經(jīng)烘干廢氣袋收塵器處理后，經(jīng)45m高排氣筒高空達標排放；2〕干泥質(zhì)作為替代燃料參加水泥窯是水泥生產(chǎn)線的正常生產(chǎn)工藝，窯內(nèi)煙氣均進入現(xiàn)有窯、磨收塵器進展收塵處理后，經(jīng)現(xiàn)110m廣州居民因鉻德污泥制磚工程多年的臭氣問題而心有余悸，在試運行當日，全部媒體的報道中均有“污泥在變成優(yōu)質(zhì)水泥的同時，不會產(chǎn)生臭氣”之語，言之鑿鑿。但工程實施后，耳聞一些居民對臭氣的反映，媒體也開頭見諸報道2。全國城鎮(zhèn)給水排水標準化技術委員會城市污水處理廠污泥處理處置分技術委員會委員“://doctorzhangjun.blog.163/blog/static/279554420232310638418/“://doctorzhangjun.blog.163/blog/static/279554420232310638418/我就是住在四周的村民，這廠燒這種環(huán)境下會有什么后果，我指身體安康方面，感謝指教編號：時間：2023編號：時間：2023xx日書山有路勤為徑，學海無涯苦作舟頁碼：第2頁共8頁第第28頁筆者對此問題進展了一些調(diào)查，覺察其環(huán)境方面的問題可能與所承受的工藝路線相關，而這一問題的消滅，暴露了我國法律法規(guī)和技術標準方面存在的嚴峻缺陷，使得人們以工程經(jīng)濟效益為目標的同時可以無視環(huán)保的根本準則與國家監(jiān)管，以稀釋排放為手段，堂而皇之地提升污染物排放總量。一家之言，盡有不妥之處，還望業(yè)內(nèi)專家指正。二、干化廢氣的“處理”水泥廠處置污泥屬于國際和我國能源、環(huán)境技術政策鼓舞的方式，緣由在于水泥窯的燃燒條件〔溫度、停留時間〕可確保污泥中的有害物質(zhì)如重金屬〔除汞、鎘外〕、病原體得到徹底、安全的處置。由于污泥的含水率高，一般在80%—85%之間，這種廢物不適合直接參加水泥窯，否則將給窯況造成極為不利的影響，因此一般均先干化，然后再入窯燒制。干化需要消耗大量的熱能。鑒于水泥窯有大量的余熱，實現(xiàn)這一點并不困難，這也是為什么水泥窯處置污泥被看好的緣由。與典型的污泥干化燃燒工藝比較，水泥窯處置無需再投資燃燒單元，本錢會低很多。1典型的污泥干化+流化床燃燒工藝圖然而，該工程實際所承受的干化燃燒路線卻存在一個難以解釋的疑點：典型的干化燃燒〔見圖1〕都需要對干化廢氣也進展處理，而這里的干化廢氣〔見圖2〕既不冷凝，也不除臭，僅僅除塵后就排空了。編號：時間：2023編號：時間：2023xx日書山有路勤為徑，學海無涯苦作舟頁碼：第3頁共8頁第第38頁污泥是污水處理過程中濃縮收集的有機、無機污染物的附著體，其污染物構成達數(shù)百種之多，主要有各種病原體〔如病毒、病菌、寄生蟲類〕、耗氧污染物〔碳水化合物、蛋白質(zhì)、油脂等有機污染物，會產(chǎn)生硫化氫、氨和硫醇等難聞氣味〕、植物養(yǎng)分物〔氮、磷〕、有毒致癌污染物〔重金屬、無機陰離子、有機農(nóng)藥、多氯聯(lián)苯、稠環(huán)芳香烴、雜環(huán)化合物、芳香胺〕、一般有機物質(zhì)〔酚類化合物、腈類化合物〕、石油類污染物以及酸、堿、鹽無機污染物等。這些污染物相當一局部會在干化工藝條件下〔枯燥風溫在100—360度之間〕形成氣態(tài)，假設不做冷凝和除臭/熱處理，有可能隨著煙氣進入大氣，造成環(huán)境的再污染。2廣州越堡污泥處置工程流程示意圖廣州越堡工程假設沒有臭氣方面的投訴，工藝的這一“短路”現(xiàn)象或許永久也不會被人們留意該工程還有待經(jīng)過“社會影響評價”。三、“短路”的緣由2廣州越堡污泥處置工程流程示意圖廣州越堡工程假設沒有臭氣方面的投訴，工藝的這一“短路”現(xiàn)象或許永久也不會被人們留意該工程還有待經(jīng)過“社會影響評價”。三、“短路”的緣由6008030南大學的專利設備——旋流噴動干化機。這是一種典型的以熱對流換熱為原理的枯燥方法，熱量由枯燥的空氣攜入，枯燥完畢后，水分也由這局部氣體帶出。180003002500001230345000“101.01/157/噸的國內(nèi)103/噸的國際清潔生產(chǎn)先進水平”。編號：時間：2023編號：時間：2023xx日書山有路勤為徑，學海無涯苦作舟頁碼：第4頁共8頁第第48頁1.5—1.6375,000—400,000公斤/62%—66%。分析到此，已經(jīng)不難理解為什么越堡工程承受除塵后直排的緣由了。首先，如此大量的高濕氣體不行能重入窯進展熱處理。假設原煙氣確定含濕量為0.01kg/kg干煙氣的話，干化后其含濕量會到達0.082kg/kg，每小時“多余”18窯、篦冷機等都無法承受的；其次，如此大量的高溫氣體假設要做生物除臭或化學除臭，必需首先降溫至30—45度以下，降COD運行本錢昂揚，投資大幅上升，完全不行?。粌?yōu)化方式是轉(zhuǎn)變枯燥換熱模式，將直接枯燥法〔污泥與煙氣有直接接觸，使煙氣被污染〕改為間接加熱法〔通過蒸汽或有機熱載體〕，將煙氣中的熱量首先轉(zhuǎn)移到熱載體中，再從熱載體換熱給枯燥用的氣體，從而使廢氣最小化〔經(jīng)濟上可處理〕“干化+燃燒”的方法，但由于水泥窯煙氣余熱的品質(zhì)較低，而旋流噴動枯燥器所要求的溫度較高，工程將不具備經(jīng)濟性。前面說過，旋流噴動枯燥器屬于典型的熱對流工藝，要想獲得高換熱效率，需要供給300—450280—360100600不難看出，該工程選擇污染臭氣不經(jīng)處理直排的方式，是投資方追求能源效率、工程經(jīng)濟性的唯一選擇。那么，要解決臭氣的問題，現(xiàn)在也只有“華山一條路”，那就是第四種方法——拔高煙囪，通過抬升排放高度，使煙羽擴大，進展更大范圍的污染物稀釋。當?shù)鼐用癫浑y留意到，該工程45再污染問題的解決，只需瞞天過海般的小小把戲，竟然如此簡潔，令人不由地想起“偷排”這個詞。假設說廢水可以開一個暗溝涵洞之類，趁夜間向江河湖海、下水道溝渠里偷排，廢氣固然也可以拔高煙囪、堂而皇之在千百萬居民的頭頂，在人們?nèi)庋劭床坏降奶炜账烈鈨A斜！四、實例橫向比較2023年投資了一套滲濾液蒸發(fā)器，利用填埋氣燃燒的熱能處理填埋場產(chǎn)生的滲濾液。該滲濾液蒸發(fā)器系統(tǒng)被美國環(huán)保署認為是在對填埋氣的治理和利用技術中“商業(yè)化可行的〔第一類〕技術”，這一結(jié)論是美國環(huán)保署依據(jù)此技術在肯定規(guī)模的工程中的技術表現(xiàn)而做出的。蒸發(fā)器的設計處理力量為每天40m3，所需要的填埋氣大約870m3/h〔假設甲烷含量為50%〕。一個燃燒器浸沒在滲濾液中，把填埋氣燃燒所產(chǎn)生的熱氣以細小氣泡的方式射到滲濾液中，通過氣體和液體之間直接的熱交換，讓滲濾液蒸發(fā)產(chǎn)生蒸汽。蒸發(fā)出來的蒸汽是一種混合物，它包含有水蒸氣、滲濾液中的揮發(fā)性成分，還有填埋氣燃燒的產(chǎn)物以及未經(jīng)燃燒的過量空氣。蒸汽被直接送到落地的內(nèi)置式火炬中，其中的揮發(fā)性有機物在760以甲烷熱值9500kcal/m3計算，升水蒸發(fā)量的熱能消耗2480kcal/kg；這一數(shù)值是一般工業(yè)法蒸3760度以上〔摧毀有害物質(zhì)的必要溫度〕的代價。編號：時間：2023編號：時間：2023xx日書山有路勤為徑，學海無涯苦作舟頁碼：第5頁共8頁第第58頁其實，該工藝以大約三分之一的熱能代價，已經(jīng)將滲濾液中的水分和物質(zhì)蒸發(fā)為氣態(tài)了，依據(jù)前面所描述的越堡工程的規(guī)律，完全可以將其排入大氣，頂多上升煙囪，而不必再“無謂”地多支出三分之二的能源。兩種選擇如此大相徑庭，其實，反映的是一個執(zhí)業(yè)者環(huán)保意識與對法律的敬重與自覺與否。五、環(huán)保意識與標準環(huán)境標準的制定歸根到底是為了保障人類世世代代的生存和安康。據(jù)悉我國的污泥燃燒法規(guī)正在制定過程中，目前的燃燒工程均參照生活垃圾燃燒標準。而對于水泥廠這樣的混燒裝置，很難參照該標準，由于沒有任何關于摻燒、混燒的規(guī)定。僅從煙氣排放角度看，混燒工程污染物的稀釋倍數(shù)已格外之高，假設不做減排限制，污染物的排放總量將會大大增加。眾所周知，環(huán)境保護的實施應當是以掌握總量為根本動身點的。在國內(nèi)法規(guī)缺位的狀況下，我們只能借鑒國外的法規(guī)，試圖了解越堡工程在法律層面上的問題或依據(jù)。我們覺察在美國標準中的一些規(guī)定頗有啟發(fā)意義。美國聯(lián)邦法案(CodeofFederalRegulations,縮寫CFR)40360固定源設施的空氣排放標準4，其中與污泥處置相關第O分章5，第§60.150節(jié)規(guī)定了該法規(guī)治理對象為“燃燒爐燃燒燃料中污泥占10%〔干基〕以上，或每日污泥干基燃燒量超過1000公斤”的固定源處置工廠。明顯，類似越堡的工程在美國屬于該法規(guī)的管轄范圍。粉塵顆粒物第§60.1520.65g/kg。依據(jù)該標準，越堡工程日處理600噸污泥含水率80%污泥，通過煙囪排放的污泥粉塵顆粒物含600t/d×20%×1000kg/t×0.65g/kg/24h/d/1000g/kg＝3.25kg.DS/h345,000m3/h3250g/34500m3/h=9.42mg/m3；依據(jù)我國水泥窯排放標準650mg/m30.15kg/t5濃度差距。明顯，可滿足水泥窯粉塵排放要求的袋式除塵器，必需提高一個等級，才能滿足又混雜了污泥干化粉塵的要求。污泥本身是一種超細粉塵顆粒物，粒徑均在微米級，承受旋流噴動這樣的氣流枯燥，必定會產(chǎn)生大量粉塵。原本窯尾廢氣已有較高的粉塵濃度，加上干化增加的局部，再承受適合于原窯尾廢氣的袋式除塵，明顯不能完成污泥污染物粉塵減排的目的。第§60.153節(jié)規(guī)定了一系列對處置工廠進展實時監(jiān)視的規(guī)定，其中包括：污泥進料量必需連續(xù)計量、與垃圾混燒時需要進展重量計量、補燃燃料流量必需連續(xù)計量等；其中比較重要的單獨爭論如下。40CFR:ProtectionoftheEnvironment,“:///lawsregs/search/40cfr.html“:///lawsregs/search/40cfr.htmlPART60—StandardsOfPerformanceforNewStationarySourcesPart60SubpartO—StandardsofPerformanceforSewageTreatmentPlants編號：時間：2023編號：時間：2023xx日書山有路勤為徑，學海無涯苦作舟頁碼：第6頁共8頁第第68頁濕法除塵該法規(guī)明確，濕法除塵器必需有連續(xù)的壓力降監(jiān)測，非多層床、流化床爐型的，非承受濕法除塵的，必需單獨提交運行參數(shù)掌握的監(jiān)控打算并獲得批準；美國的污泥燃燒格外強調(diào)承受濕法對煙氣進展洗滌，可見并非全部除塵方式能夠滿足需要，更何況干化過程產(chǎn)生的大量廢氣并沒有在環(huán)評中作為增廢氣被計算進來。越堡工程環(huán)評說，“960萬m3/a，主要大氣污染物增年排放量為：粉塵58.38t/a”。如前所述，本工程每小時的干化廢氣量就達34.5萬立方米，并且是與污泥接觸、被污染了的廢氣。依據(jù)每年320天運行考慮，這局部未計入的廢氣量比環(huán)評數(shù)據(jù)擴大了276倍；粉塵也是如此。假設嚴格依據(jù)美國標準的上限〔實現(xiàn)起來應當也很困難〕估算，應當是每24.962.3溫度測量溫度測點必需安裝在適當?shù)奈恢?，能夠準確反映實際的燃燒狀態(tài)。如多層床必需在每個冷卻和枯燥層上安裝一個測溫計，燃燒區(qū)則每層必需安裝兩個；這一條規(guī)定頗耐人尋味，它以一個具體例子，來強調(diào)監(jiān)控溫度的重要性〔見圖3〕。編號：時間：2023編號：時間：2023xx日書山有路勤為徑，學海無涯苦作舟頁碼：第7頁共8頁第第78頁3多層床燃燒爐概念圖這種叫做多層床的燃燒爐〔MultipleHearthFurnace,縮寫MHF〕90年月以前美國燃燒污泥的主要機型，目前已被淘汰。其特點是：濕泥從頂部上料，上部各層布置燃燒器噴射火焰，污泥枯燥和燃燒，靠機械轉(zhuǎn)耙將干化、未燃盡的污泥顆粒從頂部逐層向下刮落，污泥在掉落的過程中直至成為灰燼，從底部排出。煙氣則從頂部排出。在這種構造的燃燒爐中，自上至下，分為4個區(qū)，分別為枯燥區(qū)、燃燒區(qū)、固定碳燃燒區(qū)和冷315—480670—930670—9901507。盡管燃燒標準并沒有直接對出口煙氣的溫度做出規(guī)定，但多層床的多年工程實踐，間接反映了一個重要事實：離開燃燒爐的煙氣不會低于315—48030%以上。120—180MHF燃料30%以上，實現(xiàn)和流化床爐的平起平坐，也就不會淘汰了。說到底，高達315—480度的排氣溫度，至少初步保證了局部有機物污染物分解、除臭的功能〔結(jié)合后面的濕法洗滌〕。830—870度之間，大量高溫煙氣離開流化床后，通過助燃空氣高溫預熱器，將大局部能量回收回來〔500度以上的局部〕，少局部熱量換熱為蒸汽或有機熱載體〔200〕，用于污泥的預干化。值得指出的是，全球廢棄物燃燒裝置的余熱回收都是以間接換熱形式進展的。越堡工程原來完全可以嚴格實現(xiàn)環(huán)保規(guī)定，承受間接換熱形式即可。但單純經(jīng)濟利益的驅(qū)動，使得這種原來有著良好初衷的廢棄物處置工程，烙上了“環(huán)?！惫こ滩画h(huán)保的印記。氧含量美國法規(guī)明確規(guī)定，必需有煙氣排放的氧含量的連續(xù)測量，且測量位置必需安裝在可能產(chǎn)生漏風的設備如風機、閥門之前。我國和各國一樣，對廢物處理規(guī)定煙氣含氧量，其意義在于確保燃燒是在給氧充分的條件下完一般燃燒標準中含氧量均要求＞6%，然而依據(jù)我們的了解，水泥窯的典型氧含量一般低于5%，二氧24710.3%的一氧化碳。氧含量的提升，意味著過剩空氣系數(shù)的提高，也意味著水泥窯熱耗的增加。綜上所述，環(huán)保法規(guī)只能就一些原則問題提出標準性意見，以此確立技術標準。不行能對