北京金隅紅樹林環(huán)保技術(shù)有限責(zé)任公司副總經(jīng)理 詹永利

　　在2011年11月26日由中國(guó)水泥網(wǎng)主辦的第三屆水泥工業(yè)廢棄物處置和資源化利用國(guó)際會(huì)議暨水泥窯爐協(xié)同處置污泥技術(shù)交流大會(huì)上，北京金隅紅樹林環(huán)保技術(shù)有限責(zé)任公司副總經(jīng)理詹永利做了發(fā)言，以下是發(fā)言內(nèi)容：

　　一、生活污泥處置現(xiàn)狀

　　生活污泥是一種由有機(jī)殘片、細(xì)菌菌體、無極顆粒、膠體等組成的極其復(fù)雜的非均質(zhì)體，含有大量病原菌、寄生蟲（卵），銅、鋅、鉻、汞等重金屬、鹽類，以及多氯聯(lián)苯、二噁英、放射性核素等難降解的有毒有害物質(zhì)，盡管污水處理廠已采用真空過濾或離心脫水等機(jī)械脫水，污泥中仍然還有高達(dá)80%以上的附著水和結(jié)合水。由于污泥所具有的物理化學(xué)性質(zhì)，尤其是污泥中重金屬中的碳酸鹽結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)、硫化物態(tài)為不穩(wěn)定態(tài)，容易被植物吸收利用，易造成對(duì)人體的傷害，污泥的徹底無害化處置極其困難，已成為當(dāng)今世界難題。目前所采用的填埋、農(nóng)用等處置方式均存在很高的環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)，要真正達(dá)到徹底無害化處置需要付出極高的成本。

　　到2010年年底，我國(guó)建成城鎮(zhèn)污水處理廠2832家，污水處理能力達(dá)1.25億立方米/日，污水處理量達(dá)到343億立方米/年，全國(guó)城鎮(zhèn)污水處理的濕污泥（80%含水率）產(chǎn)量為2200多萬噸，然而僅有20%左右的污泥得到了無害化處理和資源化利用，其余80%的污泥未得到妥善處理，2009年底我國(guó)污水處理率為73%，2011年確定的目標(biāo)是達(dá)到80%，但仍與發(fā)達(dá)國(guó)家90%的污水處理率存在較大差距。目前仍有大量的污泥采用簡(jiǎn)單的填埋或無序堆放，對(duì)環(huán)境造成了二次污染。如：2009年9月，被稱為“北京環(huán)保第一大案”的何某等隨意傾倒污泥案開庭。何某等5人被控將6500噸含有多種重金屬和大量污染物的污水處理廠污泥，傾倒進(jìn)北京地下水水源保護(hù)區(qū)的門頭溝區(qū)永定鎮(zhèn)上岸村的大沙坑，造成當(dāng)?shù)乜諝獗粐?yán)重污染，地下水保護(hù)受到嚴(yán)重威脅，經(jīng)評(píng)估污染損失達(dá)上億元；2010年1月8日廈門網(wǎng)報(bào)道：《有毒污泥亂倒多個(gè)村莊遭殃》；中國(guó)新聞網(wǎng)于2011年9月1日以《亂堆放垃圾-鎮(zhèn)政府懸賞萬元欲揪出肇事者》為標(biāo)題對(duì)浙江省舟山鎮(zhèn)政府對(duì)下屬的大塔村路口被無辜傾倒污泥的反應(yīng)；2011年9月8日河北新聞網(wǎng)報(bào)道《豐潤(rùn)一河套內(nèi)被堆放20余畝污泥臭氣難捱》；2011年9月28日，浙江省臺(tái)州市路橋區(qū)人民法院對(duì)臺(tái)州“168人血鉛中毒事件”責(zé)任人重大環(huán)境污染事故罪一案作出一審判決，依法判處被告單位臺(tái)州市速起蓄電池有限公司罰金人民幣十萬元，被告人應(yīng)建國(guó)（系公司法人代表兼董事長(zhǎng)）有期徒刑一年三個(gè)月，并處罰金人民幣五萬元。

　　上述案例說明污泥處理不當(dāng)成為導(dǎo)致環(huán)境領(lǐng)域的重大問題之一，污泥處理問題已經(jīng)嚴(yán)重影響到老百姓安居樂業(yè)生活，也成為行業(yè)內(nèi)關(guān)注的焦點(diǎn)，污泥能否得到有效處理與處置也成為整個(gè)污水處理行業(yè)發(fā)展與制約的重要因素。國(guó)家住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部城建司巡視員張悅先生在吉林省長(zhǎng)春市于2011年8月13日召開的全國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置技術(shù)貫標(biāo)研討會(huì)說，通過國(guó)家給支持，地方出政策，行業(yè)做努力，行業(yè)有望在‘十二五’期間解決污泥的安全處理處置和資源化利用問題，即將出臺(tái)的國(guó)家“十二五”污水處理及再生水規(guī)劃中，對(duì)污泥的無害化處理處置占據(jù)了重要位置，國(guó)家、地方及企業(yè)支出資金在“十二五”內(nèi)有望達(dá)到600億元，其中政府資金在 600億中可能占總額度的 30～40%，來解決 60～70%的城市污泥問題。目前，雖然污水處理廠對(duì)污泥進(jìn)行初步的減量化處理，但進(jìn)一步的穩(wěn)定化、資源化處理面臨的實(shí)際困難較大，國(guó)內(nèi)能達(dá)標(biāo)的污水處理廠僅占20%。《全國(guó)城鎮(zhèn)污水處理及再生利用設(shè)施建設(shè)規(guī)劃（2011年～2015年）》已經(jīng)被納入《“十二五”期間報(bào)國(guó)務(wù)院審批的專項(xiàng)規(guī)劃整體預(yù)案》，將于今年正式報(bào)批。據(jù)環(huán)保部環(huán)境規(guī)劃院日前發(fā)布的一份報(bào)告預(yù)測(cè)，未來5年，我國(guó)城鎮(zhèn)生活污水處理投資將達(dá)4590億元，工業(yè)污水處理投資將達(dá)4355億元。這意味著“十二五”期間我國(guó)污水處理總投入將達(dá)1.06萬億元，污泥處置將成為繼污水處理之后的環(huán)保投資熱點(diǎn)。

　　二、水泥企業(yè)處置生活污泥的優(yōu)勢(shì)

　　1、水泥窯生產(chǎn)溫度高，對(duì)污泥中的有機(jī)物能100%處置

　　水泥生產(chǎn)過程中的熟料溫度在1450℃，氣體溫度在1800℃左右，燃燒氣體在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的停留時(shí)間大于8秒，高于l100℃時(shí)停留時(shí)間大于4秒，燃燒氣體的停留時(shí)間長(zhǎng)達(dá)20分鐘，回轉(zhuǎn)窯內(nèi)物料呈高度湍流化狀態(tài)，污泥中有害有機(jī)物能得到充分燃燒，廢棄物的焚毀率能達(dá)99.999%。

　　2、焚燒污泥采用閉路生產(chǎn)措施，不產(chǎn)生新的廢物

　　新型干法水泥企業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)決定焚燒污泥后的廢氣粉塵需經(jīng)過布袋收塵器收集后又進(jìn)入水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)煅燒，形成閉路生產(chǎn)路徑。

　　3、窯內(nèi)呈堿性氣氛，能消滅二噁英形成

　　從國(guó)內(nèi)外水泥窯處置有毒有害廢棄物的實(shí)踐表明，鑒于水泥窯系統(tǒng)的熱容大、溫度穩(wěn)定，窯尾的增濕塔能迅速降溫等特點(diǎn)，廢棄物焚燒后產(chǎn)生的二噁英排放濃度遠(yuǎn)低于國(guó)家對(duì)廢氣排放要求的限值標(biāo)準(zhǔn)。我公司利用水泥窯焚燒污泥廢氣排放監(jiān)測(cè)經(jīng)環(huán)保部下屬的國(guó)家環(huán)境分析測(cè)試中心顯示為0.042ng/m³。[Page]

　　4、水泥生產(chǎn)過程中的熟料吸收重金屬。

　　鑒于水泥回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)自有特性，在焚燒污泥過程中能將灰渣中的重金屬固化在水泥熟料的晶格中，達(dá)到穩(wěn)定固化效果。我公司和清華

　　大學(xué)于2006年6月對(duì)焚燒廢物時(shí)熟料中重金屬含量經(jīng)中國(guó)建材院水泥研究所對(duì)其生產(chǎn)水泥產(chǎn)品溢出進(jìn)行檢測(cè)得到符合水泥產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，雙方編寫《水泥回轉(zhuǎn)窯處理危險(xiǎn)廢物過程重金屬的環(huán)境安全性研究》結(jié)論是水泥窯處置廢物完全可行。當(dāng)前，我們控制污泥的標(biāo)準(zhǔn)是按照歐盟的標(biāo)準(zhǔn)來執(zhí)行的。

　　5、處置污泥數(shù)量多、見效快

　　從建成的廣州越堡水泥廠處置600噸/日，還是我公司建成的500噸/日處置線顯示，利用水泥窯及時(shí)高效處置污泥的優(yōu)勢(shì)是專業(yè)焚燒爐（上海石洞口焚燒線、北京清河焚燒線）無法相比較。

　　6、能徹底實(shí)現(xiàn)資源化目的

　　污泥中的有機(jī)成分和無機(jī)成分都能在水泥生產(chǎn)中得到充分利用，無機(jī)成分的氧化鈣、氧化硅可以被生產(chǎn)所用，有機(jī)成分經(jīng)過脫水后可以產(chǎn)生熱量，抵消一小部分由于蒸發(fā)污泥中的水分需要的熱能。

　　三、我國(guó)水泥企業(yè)處置生活污泥現(xiàn)狀

　　1、處置規(guī)模：

　?、湃A潤(rùn)集團(tuán)的越堡水泥公司運(yùn)行的600噸/日處置線。

　?、平鹩缂瘓F(tuán)的新北水水泥公司運(yùn)行的500噸/日處置線。

　?、谴?xiàng)目有上海建材集團(tuán)利用水泥窯日處置生活污泥2×1100生產(chǎn)線。

　?、热仗幚硇∮?50噸/日項(xiàng)目：華新集團(tuán)宜昌水泥廠、拉法基集團(tuán)南山水泥廠等運(yùn)行的處置污泥生產(chǎn)線。

　　2、處置方式：

　?、藕?0%的污泥直接運(yùn)輸?shù)剿鄰S入窯焚燒型；

　?、坪?0%的污泥運(yùn)輸?shù)剿鄰S先烘干再治理臭氣，達(dá)到半干污泥含水30-40%狀態(tài)后再入窯焚燒型；

　　⑶含水80%的污泥運(yùn)輸?shù)剿鄰S先烘干再治理臭氣、惡臭冷凝水，達(dá)到半干污泥含水25-30%狀態(tài)后再入窯焚燒型；

　　⑷污泥經(jīng)廠外預(yù)處理脫水后仍含水達(dá)10-40%的入窯焚燒型。

　　四、水泥企業(yè)處置生活污泥成本分析

　　1、污泥處置成本項(xiàng)目?jī)?nèi)容

　　根據(jù)《***設(shè)計(jì)單位編制的初步設(shè)計(jì)總說明》和《建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法與參數(shù)（第三版）》（國(guó)家發(fā)改投資[2006]1325號(hào)，2006.7.3）內(nèi)容，具體包括生產(chǎn)規(guī)模及運(yùn)行時(shí)間、電能消耗、冷卻費(fèi)用、熱能損失費(fèi)用、藥劑成本、人工成本、運(yùn)輸費(fèi)用、無形及遞延資產(chǎn)攤銷、日常檢修維護(hù)費(fèi)、固定資產(chǎn)折舊、大修理費(fèi)、管理費(fèi)用、貸款利息、營(yíng)業(yè)稅、利潤(rùn)共16項(xiàng)。

　　生產(chǎn)規(guī)模：生產(chǎn)規(guī)模并不代表實(shí)際處理能力，往往達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，能量未發(fā)揮出來，即就是折舊非常大。

　　冷卻費(fèi)用：直接干化費(fèi)用少一點(diǎn)，其他費(fèi)用挺高的。

　　熱能損失：不僅需要污水直接烘干的損失，還有漏風(fēng)的損失。

　　運(yùn)輸費(fèi)用：如果由污水處理廠承擔(dān)，不需要去考慮。

　　固定資產(chǎn)折舊：按照國(guó)家會(huì)計(jì)規(guī)定，土建固定資產(chǎn)折舊需20年，設(shè)備固定資產(chǎn)折舊需10年，規(guī)定成本折舊都很大。很多報(bào)道在報(bào)道的時(shí)候，往往忽略了折舊這個(gè)問題，顯示污泥的運(yùn)營(yíng)成本低，這就給相關(guān)主管污泥的政府部門領(lǐng)導(dǎo)（含發(fā)改委）在內(nèi)，會(huì)誤導(dǎo)水泥廠的處置成本很低，而實(shí)際上并非那樣。

　　利潤(rùn)：水泥廠從這10年看，行業(yè)水泥廠的利潤(rùn)率在16%，有處理污泥項(xiàng)目時(shí)的利潤(rùn)，在審批申報(bào)項(xiàng)目時(shí)，要求和污水廠利潤(rùn)基本相類似，投資利潤(rùn)率為4%，建材行業(yè)利潤(rùn)低于8%可能就批不了。利潤(rùn)投資需要慎重，尤其是利潤(rùn)這塊，很多企業(yè)會(huì)忽視這個(gè)問題。

　　2、烘干污泥的熱值分析

　　⑴處置1噸水的理論熱耗

　　Q=M*H水汽化+M*S（t2-t1）+M（880*S880-100*S100）

　　Q:從窯系統(tǒng)吸收的熱量，

　　M：水的質(zhì)量，

　　*H水汽化：水的汽化潛熱（540Kcal/kg），

　　S：水的比熱（1Kcal/kg-℃），

　　S880：水蒸氣880℃的比熱（2.1kJ/kg-℃），

　　S100：水蒸氣100℃的比熱（1.8119kJ/kg-℃），

　　經(jīng)計(jì)算得出，若以煤實(shí)物發(fā)熱量5500Kcal/kg計(jì)，需要的煤量為185Kg，水泥窯的熱效率按70%計(jì)，總的熱耗為264kg/t（廢水）。

　　每噸水從室溫加熱到880℃，大約膨脹形成1250倍體積變化，這樣可以看出生活污泥直接入窯焚燒會(huì)給窯尾排風(fēng)機(jī)帶來的負(fù)面影響。[Page]

　?、莆覇挝晃勰囗?xiàng)目設(shè)計(jì)是根據(jù)國(guó)標(biāo)含水率為80%的污泥進(jìn)行設(shè)備選型，實(shí)際上由于污水廠出廠污泥含水率平均為85%左右，導(dǎo)致增加干化污泥需要的熱量，即增加了燃煤的用量。

　　1）計(jì)算過程求：一噸污泥從85%干化至30%比一噸80%污泥干化至30%多蒸發(fā)的水量M公斤；

　　濕污泥80%→30%需蒸發(fā)水分M1，M1=1-（1*0.2）/0.7=0.7143噸；

　　濕污泥85%→30%需蒸發(fā)水分M2，M2=1-（1*0.15）/0.7=0.7857噸；

　　多蒸發(fā)水量M= M2-M1=0.0714噸，

　　額外耗煤量：M3=71.4*670/5500=8.6978kg/t濕污泥。

　　2）干污泥焚燒：干化后的污泥含水率在30%，進(jìn)入預(yù)燃爐進(jìn)行焚燒，

　　經(jīng)干化濕污泥含水率由80%降至30%，此時(shí)分解爐內(nèi)溫度900℃，水的比熱：1kcal/kg·℃，水的汽化潛熱：540kcal/kg，污泥Qnet,ad=2600kcal/kg，燃煤熱值：5500kcal/kg，則

　　一噸濕污泥半干化質(zhì)量M=（1×0.2）÷0.7=0.2857噸

　　3）對(duì)0.2857噸半干化污泥在分解爐內(nèi)進(jìn)行熱量分析：

　　污泥中水分蒸發(fā)以及水蒸氣升溫吸收熱量

　　Q0 = C*m*Δt + H*m + Q

　　Q0-吸收的熱量

　　H-水的汽化潛熱（540kcal/kg）

　　m-水的質(zhì)量

　　C-水的比熱1kcal/kg·℃

　　Q-水蒸氣由100℃升溫到900℃吸收熱量

　　Q0 =0.2857×103 ×0.30×｛1×80＋540＋（900×2.110－100×1.873）/4.18｝= 88196kcal

　　4）污泥所含干物質(zhì)完全燃燒放出熱量：

　　Q1= m×Qnet,ad=0.2857×103×0.7×2600=519974kcal

　　熱量?jī)羰找妫篞1－Q0=519974-88196=431778kcal

　　折算成燃煤：431778/5500=78.5 kg/t

　　綜上分析：從計(jì)算得知：每噸含水率85%濕污泥替代燃煤0.0785 t。從計(jì)算還可得知：處置含水率85%的噸濕污泥比處置含水率80%的噸濕污泥需增加8.6978kg標(biāo)煤，以年處理15萬噸污泥計(jì)，水泥企業(yè)為此全年的熱耗損失就非常顯著，要多消耗1300噸標(biāo)煤。

　?、俏覈?guó)水泥企業(yè)近年來的銷售毛利率為16%左右，水泥企業(yè)若從經(jīng)濟(jì)利益角度考慮，處置含水80%以上的濕污泥明顯給企業(yè)帶來成本壓力，水泥企業(yè)在優(yōu)化處置工藝的過程中，確實(shí)需要國(guó)家給予相關(guān)專項(xiàng)優(yōu)惠政策，才能讓利用水泥窯處置污泥這項(xiàng)工程迅速在全國(guó)開展。下圖為水泥行業(yè)近10年銷售利潤(rùn)分析。

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　　五、現(xiàn)行鼓勵(lì)政策對(duì)水泥窯協(xié)同處置生活污泥項(xiàng)目的局限性

　　1、污水處理費(fèi)的不足導(dǎo)致主管污水處理企業(yè)的政府主管部門沒有資金給予水泥企業(yè)處置污泥項(xiàng)目的補(bǔ)助。

　　根據(jù)《中華人民共和國(guó)水污染防治法》（1996年5月）中第三章第十九條規(guī)定，城市污水集中處理設(shè)施按照國(guó)家規(guī)定向排污者提供污水處理的有償服務(wù)，收取污水處理費(fèi)。城市污水集中處理設(shè)施的污水處理收費(fèi)、管理以及使用的具體辦法，由國(guó)務(wù)院規(guī)定。污水處理費(fèi)成本主要包括：污水處理廠的生產(chǎn)成本、管網(wǎng)維護(hù)成本、泵站提升成本、管理費(fèi)用及折舊。這項(xiàng)法律沒有明確污泥處理、處置費(fèi)來源，實(shí)際情況污泥是污水處理的副產(chǎn)物，污水處理費(fèi)應(yīng)該包括污泥處理、處置費(fèi)用。

　　2、以個(gè)別污水處置專家為代表對(duì)《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置技術(shù)指南》進(jìn)行解讀時(shí)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了污泥處理處置方案選擇應(yīng)優(yōu)先土地利用，再考慮焚燒及建材利用，最后采用填埋?？梢钥闯隼盟喔G處置污泥的