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环保是一种社会责任，有时候更是一种常识。 笔者不怀疑一些企业在投资污泥处置项目时具有一定的社会责任感，但是这种责任感的具体化过程中，特别是涉及执行环保标准时所表现的无知和偏离常识，让人感到实在难以理解。笔者在《电厂锅炉掺烧废弃物：中国环保业界之癌》、《造纸污泥在电厂锅炉中“处置”会产生二噁英污染》、《从救命稻草到钓饵——热电企业争上污泥焚烧项目的背后》三篇文章中，都提到污泥电厂处置对危废、普废不加区分这种令人担忧的现象。如今，掺烧项目已如雨后春笋，遍地开花，其中中石化仪化送烧污泥项目，应该说是掺烧危废的一个典型实例。 一、仪征化纤污泥的定性 中国石化仪征化纤股份有限公司目前主要有2套PTA生产装置，产能达到95.5万吨/年；14 条聚酯聚合生产线，产能 172.2 万吨/年；5 套瓶片生产装置，产能 42 万吨/ 年；18 条涤纶短纤维生产线，产能 45.8 万吨/年；4 条涤纶中空生产线，产能 4.7 万吨/年；20 条涤纶长丝生产线，产能 22.1 万吨/年；此外还有BDO、THF、GBL、PTMEG等装置。 仪化废水有两套生化处理系统，其中生化一装置主要处理低浓度污水，该处理能力7.8万t/d，接管浓度为COD≤700mg/L，采用活性污泥法。生化二装置主要处理高浓度生产废水，能力为9600 t/d，接管标准为CODCr≤8500mg/L，出水标准CODCr≤100mg/L，采用A/O2处理工艺。主要污染物负荷应该是来自对苯二甲酸（简称PTA）装置的废水。 PTA又名松油苯二甲酸，白色针状结晶或粉末，大部分用于生产聚酯，是聚酯纤维、薄膜、绝缘漆的重要原料，也用于医药、染料及其他产品的生产。工业生产主要采用以对二甲苯为原料的高温液相氧化法，对二甲苯以乙酸钴－乙酸锰为催化剂，以四溴乙烷为助催化剂，于221～225℃，2.5～3.0兆帕下氧化生成对苯二甲酸。上述生产过程中排放出高浓度有机废水，CODcr约4500～8000 mg/L，其中除了含有大量醋酸，还含有约1000mg/L的对苯二甲酸等有机物。 根据《国家危险废物名录》，PTA装置产生的废水属于HW34项下精炼石油产生的废酸，代码是251-014-34，即石油炼制过程产生的废酸及酸泥，危险级别为具有腐蚀性和毒性。 PTA生产的主要原料是对二甲苯，其英文缩写PX曾经是一个可以牵动神经的字眼，2007年厦门爆发了著名反PX的“散步运动”，导致海沧PX项目被迁至漳州，其后又有2011年大连PX项目引发的抗议活动。 PTA废水中含有较高浓度的未反应PX单体。在《国家危险化学品名录》中，列入的化学品有3777种，第875号正是PX——对二甲苯（英文p-Xylene），是苯的衍生物，熔点13.2度，沸点138.5度，有低毒性，吸入可能引起刺激、低体温、耳鸣、反胃、呕吐、胃痛、头痛、困倦、酒醉症状、肺部充血、肝脏受损、肾脏受损、昏迷等。 在一篇由仪征化纤人员执笔、发表在《工业用水与废水》2003年第10期上的文章《工业废水处理剩余污泥的燃烧试验》（魏昆生等，以下简称《试验》）中，明确提到“精对苯二甲酸(PTA)化工污水处理装置掺烧的污泥属于危险废弃物，其综合利用途径更为狭窄”。 既然被列为危险废物，其处置就应该遵循危废处置的一些基本原则。然而不幸的是，目前的处置方法却颇有令人担忧之处。 二、处置可能形成的二次污染 1）干化后污泥焚烧过程中，污泥中的重金属、有机污染物（主要是苯系有机物）如果因焚烧条件不佳或烟气处理不充分，可能随烟气被排放到环境中，而仪化热电中心的220吨锅炉均属常规燃煤锅炉，不具备符合焚烧危险废物的资质； 2）干化过程中，高温烟气温度达350度，可能使得污泥中的部分有机污染物气化（PX沸点只有138.5度），而这部分烟气随着干燥的进行，温度迅速降低至100-120度后排放，废气没有经过进一步的物理（高温分解）和化学（反应分解）处理，无论是对气化的有机污染物，还是形成的臭气，均不能形成有效治理； 三、所谓节能其实并不存在 和其它所有电厂掺烧项目一样，仪化污泥送烧项目也以污泥干化焚烧项目“节能”为主要诉求。 《纪事》称：“这种方式既彻底解决了生化污泥产生的二次污染，又充分利用了锅炉燃煤排烟废热，并可利用干燥污泥所含有的热能。污泥干燥送烧装置投运后，仪化将其纳入“HSE、质量、环境、测量”的四标一体化管理体系中进行管理，减少污泥排放量约11600t/a（污水处理系统使用时间以8000h/a计，产生生化污泥1.45t/h）；利用烟气废热，减少燃料投入而节能；可利用干污泥热量为3276 kg标煤/d，相当于节约标煤1092 t/a（按标煤800元/吨计算），获得效益87.36万元/年”。 笔者在此前的两篇文章中（《高干脱水后造纸污泥焚烧处置的方案比较》、《一个新崛起的暴利行业？——污泥电厂锅炉掺烧的成本解析》）已对电厂掺烧建立了完整的分析模型，分析一下，不难证明这一说法其实颇为牵强。 仪化热电中心有6台220吨锅炉和6台25 MW发电机组，进行烟气改造的是其中的两台。该类型锅炉的蒸汽参数一般为9.81 MPa、540度。 1、脱水污泥性质 根据《试验》一文给出的污泥化学构成，计算采用的污泥干基低位热值3528大卡/公斤。湿泥含固率按13.74 %考虑，湿基污泥量34.8吨/日。此时，湿泥的收到基构成为：
2、燃煤热值 用于计算的燃煤性质如下（取自《郑州热电厂670 t/h锅炉双稳燃宽调节浓淡煤粉燃烧器应用》）：
干基低位热值为5439大卡/公斤。 3、热干化 从高温空预器出口抽取高温烟气，采用直接干化设备对脱水污泥进行热干化。 主要取值如下： —— 抽取烟气量相当于额定蒸发量下烟气量的9%， 即15000~16000 Nm3/h（此时热干化出口气体温度在110-120度之间，参考《一个新崛起的暴利行业？——污泥电厂锅炉掺烧的成本解析》的计算依据和取值，下同）； —— 烟气温度350度； —— 干化处置电耗0.072 kW； —— 日吨湿基处理量投资14万元（据《纪事》，投资500万元）； —— 人员数量：5人 —— 年维护成本相当于初始设备投资的比例：3% —— 入口含固率13.74%，干化出口含固率60%； 热干化后的污泥去电厂循环流化床锅炉处置。 4、循环流化床锅炉 设循环流化床锅炉实际蒸发量220吨/小时，如果是再热循环，发电量约73 MW，实际配套发电机组是25 MW，显然，大部分蒸汽为供热用途。主蒸汽参数：压力9.81 MPa，温度540度，给水温度取150度。 对热干化后污泥入循环流化床锅炉处置的技术经济分析，是基于不处置污泥时与处置污泥时的前后比较。 过剩空气系数均取1.22。 不处置污泥时，设排烟温度180度，以此时排出锅炉的湿烟气量（设1200度）为基本参考。 处置污泥时，由于污泥量极小，仅考虑蒸发量不变（锅炉出口湿烟气量增加）的工况。由于部分污泥携带的水分进入锅炉，排烟温度将有所提高（设185度）。 从锅炉进煤口到出灰渣口、排烟口的锅炉全系统设为一个热工系，进行热平衡计算。不考虑蒸汽系统内部进行抽汽、再热以及发电、供热比例方面的变化。
5、计算结果 维持锅炉的同等蒸发量时（烟气量增加）：
经济参数如下：
处置污泥会导致锅炉燃煤量的上升，吨污泥的处置成本中需要分摊144元的燃煤成本增加，每年相当于1282吨的额外标煤支出。这与其所声称的每年能节约标煤1092吨正好相反。污泥本身是有热值，但这点热值尚不足以维持自身的干化焚烧。污泥的热法处置最终都是需要补充能量的，这应该已经是业内的基本常识。不难理解的是，目前所有电厂焚烧处置都想给自己戴上一顶“循环经济”的绿帽子，于是就有了“污泥发电”、“污泥节煤”这类忽悠领导的口号。中石化仪化看来也未能免俗。 四、讨论 作为一个环保项目，相信一定已经做过环评，但我们无从得知该项目的环评对本文所提出的两个潜在污染危险是如何评价的。 仪化2010年11月投运的生化污泥干燥送烧项目被中石化集团作为在环保方面取得的一项突出成绩而进行了广泛宣传，声称其“在对生化污泥进行低成本、无公害化的环保成功处理中，起到了工程示范作用”。与动辄2000元/吨以上的委托危废处置成本相比，该项目确实是实现了低成本化，这一点应该是真实的，尽管并不像其所宣称的那样“节能”；但“无公害化”与否，则很难说了。它涉及危险废物的管理和标准问题，如果中石化仪化的这种做法可以得到认可，类似越权、越界的危废“电厂锅炉处置”是否都可被事实上认定为合法呢？ 泥客庄主 2012年4月14日 |
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