為何“城市污水污泥干化焚燒”會被妖魔化?
污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)干(gan)化焚(fen)燒(shao)(shao)熱處(chu)(chu)理(li)(li)(li)技(ji)(ji)(ji)(ji)術作為(wei)(wei)(wei)最(zui)快捷(jie)、最(zui)徹底實現污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)減量化、穩(wen)定化、無害化的最(zui)終處(chu)(chu)置技(ji)(ji)(ji)(ji)術,在國(guo)(guo)外(wai)已發展成(cheng)為(wei)(wei)(wei)主流(liu)的成(cheng)熟技(ji)(ji)(ji)(ji)術之一(yi)。而(er)在我(wo)國(guo)(guo),霧霾問(wen)題的日(ri)益加劇,對(dui)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)干(gan)化焚(fen)燒(shao)(shao)熱處(chu)(chu)理(li)(li)(li)技(ji)(ji)(ji)(ji)術而(er)言成(cheng)為(wei)(wei)(wei)一(yi)個挑戰(zhan),社會輿論也儼(yan)然已把生(sheng)活垃圾焚(fen)燒(shao)(shao)妖魔化,污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)干(gan)化焚(fen)燒(shao)(shao)熱處(chu)(chu)理(li)(li)(li)技(ji)(ji)(ji)(ji)術面(mian)臨(lin)著“去”和(he)“留”的局面(mian)。國(guo)(guo)外(wai)成(cheng)熟應(ying)用(yong)的技(ji)(ji)(ji)(ji)術,為(wei)(wei)(wei)何在我(wo)國(guo)(guo)卻面(mian)臨(lin)妖魔化?這是一(yi)個非常值得警惕(ti)的問(wen)題。針對(dui)“十二五”污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)處(chu)(chu)置規劃,建立污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)焚(fen)燒(shao)(shao)平(ping)臺(tai),能(neng)夠及時地澄清(qing)一(yi)些理(li)(li)(li)念。在此,從(cong)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)焚(fen)燒(shao)(shao)國(guo)(guo)內(nei)外(wai)發展趨勢、誤讀解析、清(qing)潔焚(fen)燒(shao)(shao)技(ji)(ji)(ji)(ji)術開發等方面(mian),與(yu)大家一(yi)同分享我(wo)對(dui)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)焚(fen)燒(shao)(shao)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)問(wen)題的若干(gan)思考。
國內、外污(wu)泥干化焚燒熱(re)處理技術的定(ding)位
隨著科技(ji)的(de)進步,污(wu)泥處理處置技(ji)術也在不(bu)斷突破(po),由最(zui)原始的(de)海(hai)洋投棄(qi)逐漸發展(zhan)為(wei)自然(ran)干燥(zao),隨后(hou)又演(yan)化到穩定化的(de)厭(yan)氧消化和機(ji)械(xie)脫水堆肥,最(zui)后(hou)再發展(zhan)為(wei)減量化的(de)干燥(zao)焚燒,目前又提出了燃料化的(de)炭化等技(ji)術。從發展(zhan)歷程來看,填(tian)埋、焚燒、堆肥已成為(wei)污(wu)泥最(zui)終處置的(de)主要(yao)(yao)基石。因此,完全否(fou)定污(wu)泥干化焚燒技(ji)術顯然(ran)有失(shi)偏(pian)頗。正確定位污(wu)泥焚燒是(shi)高(gao)污(wu)染技(ji)術還是(shi)解(jie)決(jue)污(wu)染的(de)關鍵技(ji)術,這是(shi)首(shou)要(yao)(yao)解(jie)決(jue)的(de)問題。
干化(hua)焚燒被確定為污(wu)泥處置污(wu)染防治最佳可行技術(shu)之一
自2009年(nian)(nian)以(yi)來(lai),我(wo)國環(huan)境保護(hu)部(bu)、住房和(he)城(cheng)(cheng)鄉建(jian)(jian)設(she)部(bu)以(yi)及科技(ji)部(bu)等(deng)部(bu)委,紛紛頒(ban)布(bu)了(le)(le)(le)《污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)處(chu)(chu)(chu)置(zhi)及污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)染防(fang)治(zhi)(zhi)技(ji)術(shu)政(zheng)策(ce)(ce)(ce)》、《污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)處(chu)(chu)(chu)置(zhi)污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)染防(fang)治(zhi)(zhi)最(zui)佳可行技(ji)術(shu)指南》以(yi)及《城(cheng)(cheng)鎮污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)水廠污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)處(chu)(chu)(chu)置(zhi)技(ji)術(shu)規(gui)范》等(deng)多(duo)項(xiang)(xiang)污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)處(chu)(chu)(chu)置(zhi)的(de)(de)(de)相關(guan)政(zheng)策(ce)(ce)(ce)、規(gui)范及標(biao)準(zhun)。這(zhe)些文件明(ming)確了(le)(le)(le)污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)干化(hua)焚燒(shao)(shao)(shao)(shao)技(ji)術(shu)在我(wo)國的(de)(de)(de)定位及應(ying)用(yong)條(tiao)(tiao)件。其(qi)中(zhong),《污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)處(chu)(chu)(chu)置(zhi)及污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)染防(fang)治(zhi)(zhi)技(ji)術(shu)政(zheng)策(ce)(ce)(ce)》(2009年(nian)(nian))明(ming)確提出(chu):經濟(ji)較為發達(da)的(de)(de)(de)大中(zhong)城(cheng)(cheng)市,可采(cai)用(yong)污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)焚燒(shao)(shao)(shao)(shao)工藝。鼓(gu)(gu)勵污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)焚燒(shao)(shao)(shao)(shao)廠與垃圾(ji)焚燒(shao)(shao)(shao)(shao)廠合(he)建(jian)(jian);在有條(tiao)(tiao)件的(de)(de)(de)地區,鼓(gu)(gu)勵污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)作為低質燃(ran)料(liao)在火力發電廠焚燒(shao)(shao)(shao)(shao)爐、水泥(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)窯(yao)或磚窯(yao)中(zhong)混合(he)焚燒(shao)(shao)(shao)(shao)。該技(ji)術(shu)政(zheng)策(ce)(ce)(ce)的(de)(de)(de)頒(ban)布(bu)促進了(le)(le)(le)污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)干化(hua)焚燒(shao)(shao)(shao)(shao)項(xiang)(xiang)目(mu)的(de)(de)(de)建(jian)(jian)設(she),據不(bu)完全統計,目(mu)前已(yi)建(jian)(jian)成的(de)(de)(de)項(xiang)(xiang)目(mu)接近40個(ge),主要在建(jian)(jian)項(xiang)(xiang)目(mu)有30個(ge)。環(huan)保部(bu)出(chu)臺的(de)(de)(de)《城(cheng)(cheng)鎮污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)水處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)廠污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)處(chu)(chu)(chu)置(zhi)污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)染防(fang)治(zhi)(zhi)最(zui)佳可行技(ji)術(shu)指南》(2010年(nian)(nian))則確定了(le)(le)(le)兩個(ge)污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)最(zui)佳可行技(ji)術(shu):厭氧消(xiao)化(hua)和(he)污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)堆(dui)肥;確定了(le)(le)(le)兩個(ge)污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)處(chu)(chu)(chu)置(zhi)最(zui)佳可行技(ji)術(shu):土地利(li)用(yong)和(he)污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)干化(hua)焚燒(shao)(shao)(shao)(shao)。文件細化(hua)了(le)(le)(le)單獨(du)焚燒(shao)(shao)(shao)(shao)、混燒(shao)(shao)(shao)(shao)和(he)摻燒(shao)(shao)(shao)(shao)的(de)(de)(de)排放限值,以(yi)及相關(guan)環(huan)節的(de)(de)(de)污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)染控制(zhi)策(ce)(ce)(ce)略及技(ji)術(shu)經濟(ji)適用(yong)性(xing)等(deng)。之(zhi)后出(chu)臺的(de)(de)(de)《城(cheng)(cheng)鎮污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)水處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)廠污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)處(chu)(chu)(chu)置(zhi)技(ji)術(shu)指南》(2011年(nian)(nian))給(gei)出(chu)了(le)(le)(le)不(bu)同技(ji)術(shu)應(ying)用(yong)的(de)(de)(de)優(you)先序。例(li)如,厭氧消(xiao)化(hua)后污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)優(you)先考(kao)慮(lv)土地利(li)用(yong);不(bu)具備土地利(li)用(yong)條(tiao)(tiao)件時,采(cai)用(yong)焚燒(shao)(shao)(shao)(shao)和(he)建(jian)(jian)材利(li)用(yong)。綜上所(suo)述,干化(hua)焚燒(shao)(shao)(shao)(shao)技(ji)術(shu)是政(zheng)策(ce)(ce)(ce)標(biao)準(zhun)范圍內規(gui)定的(de)(de)(de)一(yi)項(xiang)(xiang)最(zui)佳可行技(ji)術(shu),是我(wo)國污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)(ni)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)處(chu)(chu)(chu)置(zhi)的(de)(de)(de)主流(liu)技(ji)術(shu)之(zhi)一(yi)。
污泥干化焚燒在(zai)發達國家的定位及發展
在(zai)美國(guo)(guo),土地利用、焚(fen)燒(shao)和(he)堆肥作為(wei)美國(guo)(guo)三大污(wu)泥處置技術,其(qi)比(bi)例分別為(wei)61%、22%和(he)17%。1973年,美國(guo)(guo)聯(lian)邦法案40 CFR Part60就對污(wu)泥摻燒(shao)比(bi)及污(wu)染物排放限值提(ti)出了(le)具(ju)體(ti)要(yao)求(qiu)。1993年美國(guo)(guo)政(zheng)府(fu)頒布了(le)《40 CFR Part503》法案,提(ti)出了(le)土地利用、焚(fen)燒(shao)、填埋的優先序,并針對焚(fen)燒(shao)提(ti)出了(le)具(ju)體(ti)要(yao)求(qiu)。之(zhi)后,2011年對該法案進(jin)行了(le)修訂,針對流化床及多爐膛焚(fen)燒(shao)爐提(ti)出了(le)更嚴格(ge)和(he)具(ju)體(ti)的指標(biao)要(yao)求(qiu)。
日(ri)本(ben)(ben)自上世紀60年(nian)代(dai)開(kai)始了污(wu)泥焚(fen)燒應(ying)用(yong)。80年(nian)代(dai)左(zuo)右,流(liu)化床焚(fen)燒爐成為主流(liu)設備(bei),90年(nian)代(dai)后日(ri)本(ben)(ben)開(kai)始采(cai)用(yong)污(wu)泥熔(rong)融爐,實現(xian)污(wu)泥燃料化。據統計(ji),日(ri)本(ben)(ben)各類污(wu)泥焚(fen)燒設備(bei)已(yi)達700多(duo)臺,焚(fen)燒污(wu)泥比例超過68%,熔(rong)融量超過10%,堆肥達到11%,填埋量逐年(nian)減(jian)少。
在(zai)(zai)歐盟國(guo)(guo)家(jia),德國(guo)(guo)于(yu)1962年(nian)率先建(jian)設并開(kai)始運行(xing)了(le)歐洲(zhou)第一座污(wu)泥(ni)焚燒廠(chang),之后(hou)污(wu)泥(ni)焚燒在(zai)(zai)英(ying)國(guo)(guo)、法(fa)國(guo)(guo)、盧森堡(bao)、丹麥、德國(guo)(guo)、奧地(di)利、荷蘭等國(guo)(guo)家(jia)廣泛應用,處理(li)污(wu)泥(ni)所占各國(guo)(guo)比(bi)例在(zai)(zai)20%-40%不等,而荷蘭、德國(guo)(guo)已超過40%。
綜上(shang)所述,我(wo)們可(ke)以看到,污泥焚(fen)燒是(shi)美(mei)國鼓勵(li)的主流技(ji)(ji)術(shu)之一(yi),是(shi)日本應用(yong)最(zui)多(duo)最(zui)廣的處(chu)理處(chu)置技(ji)(ji)術(shu)。從(cong)歐盟國家整體來看,污泥焚(fen)燒也(ye)是(shi)主流技(ji)(ji)術(shu)之一(yi)。
對污泥干化焚燒技術多(duo)有(you)誤讀
回顧我國及世界發達國家污泥處理處置技術及政策的發展,不難發現,污泥干化焚燒在各國都有合適的地位。然而近年來,我國反對污泥焚燒的聲音卻越來越高漲,究其主要原因,對污泥焚燒技術路線及技術本身的誤讀沒有得到很好的解答。歸納起來,對污泥焚燒技術的誤讀主要有以下幾點:
第一(yi)、普遍誤認為干化焚(fen)燒(shao)是(shi)一(yi)種(zhong)高能耗工藝(yi)。
根(gen)據實(shi)際(ji)調(diao)研(yan)發現(xian),國外很多案例(li)可以達(da)到能(neng)(neng)量(liang)的自給,即自持(chi)焚(fen)燒(shao)。同(tong)(tong)樣國內也在研(yan)究(jiu)自持(chi)焚(fen)燒(shao),即當污泥含(han)(han)水率和有機質含(han)(han)量(liang)達(da)到一(yi)定(ding)的區域范圍時,污泥焚(fen)燒(shao)無需外加能(neng)(neng)源。此外,通過對動態好氧(yang)堆(dui)肥(fei)和污泥焚(fen)燒(shao)的工(gong)程實(shi)例(li)進行實(shi)測發現(xian),兩種工(gong)藝(yi)在能(neng)(neng)耗上處于同(tong)(tong)一(yi)個數量(liang)級。然而,污泥焚(fen)燒(shao)是一(yi)個可以完(wan)全處置的工(gong)藝(yi),而堆(dui)肥(fei)技術卻仍需要考慮輔料消(xiao)耗以及后續存儲運輸等環節中消(xiao)耗的能(neng)(neng)量(liang)。
第二(er)、主觀認(ren)為干化(hua)焚燒(shao)是一種高碳排放工藝。
從污泥(ni)(ni)(ni)處(chu)理到污泥(ni)(ni)(ni)處(chu)置的(de)全工(gong)藝碳(tan)(tan)排(pai)(pai)放對(dui)比結(jie)果顯示:污泥(ni)(ni)(ni)經(jing)脫(tuo)水(shui)(shui)干化(hua)(含水(shui)(shui)率5%時)后制(zhi)作水(shui)(shui)泥(ni)(ni)(ni)熟料工(gong)藝,碳(tan)(tan)排(pai)(pai)放為(wei)負值;而污泥(ni)(ni)(ni)脫(tuo)水(shui)(shui)(含水(shui)(shui)率75%時)后焚燒(shao)工(gong)藝的(de)碳(tan)(tan)排(pai)(pai)放量遠低于脫(tuo)水(shui)(shui)石灰(hui)干化(hua)(含水(shui)(shui)率70%)后填埋/土地利用等工(gong)藝。因此,從碳(tan)(tan)元(yuan)素生命周期來進行客觀評(ping)價,可以說污泥(ni)(ni)(ni)焚燒(shao)不能定性為(wei)高碳(tan)(tan)排(pai)(pai)放工(gong)藝。
第(di)三、污(wu)泥(ni)焚(fen)燒是(shi)否(fou)會和垃圾一樣(yang),成(cheng)為重大的二噁英污(wu)染源問題。
污泥(ni)(ni)焚(fen)燒確(que)實會產(chan)生(sheng)二(er)噁英(ying),這是(shi)不(bu)爭(zheng)的(de)(de)事實,然而它并不(bu)像垃(la)(la)圾(ji)一樣會產(chan)生(sheng)含有大(da)量(liang)二(er)噁英(ying)的(de)(de)含氯(lv)化(hua)合(he)物。因此(ci),是(shi)否(fou)排(pai)(pai)放(fang)大(da)量(liang)的(de)(de)二(er)噁英(ying),需(xu)要用數(shu)據來說明。日本對各類二(er)噁英(ying)排(pai)(pai)放(fang)源進行(xing)對比分析發現,污泥(ni)(ni)焚(fen)燒年排(pai)(pai)放(fang)二(er)噁英(ying)的(de)(de)量(liang)遠低(di)于城(cheng)市(shi)垃(la)(la)圾(ji)以及醫(yi)療廢棄物兩個數(shu)量(liang)級,與汽車尾氣二(er)噁英(ying)排(pai)(pai)放(fang)量(liang)相當(dang)。在(zai)我(wo)國,清華大(da)學在(zai)環保公益項目支持下,對某600t/d污泥(ni)(ni)直接焚(fen)燒的(de)(de)示范項目進行(xing)了監測,總排(pai)(pai)放(fang)口二(er)噁英(ying)達到(dao)國際最新標(biao)準(<0.1ng TEQ/m3),與日本的(de)(de)數(shu)據得到(dao)一定程(cheng)度(du)上(shang)的(de)(de)驗(yan)證(zheng)。因此(ci),我(wo)們不(bu)能一方面(mian)呼吁去(qu)除垃(la)(la)圾(ji)焚(fen)燒妖魔(mo)化(hua)的(de)(de)情況下,一方面(mian)又制造污泥(ni)(ni)的(de)(de)妖魔(mo)化(hua)。
最后(hou),從(cong)國(guo)情發展的(de)角度(du)(du)來(lai)分析,污泥(ni)焚燒利(li)用較多(duo)的(de)日本、臺灣以及韓國(guo)首爾等地(di)區(qu),經濟高度(du)(du)發達,然而人(ren)口密度(du)(du)高、國(guo)土面積小等因素導致污泥(ni)土地(di)利(li)用受(shou)到限(xian)制,大(da)多(duo)采用焚燒為(wei)主的(de)建材綜合利(li)用技術路線(xian)。對比國(guo)內珠三(san)角、長三(san)角、京津以及部分超大(da)城市,城市人(ren)口密度(du)(du)大(da)很多(duo),一些城市不得以必須要選用污泥(ni)焚燒作為(wei)主要的(de)污泥(ni)處理技術。
綜合以上分析(xi)及(ji)實例(li)證明,正確認(ren)識污泥焚(fen)燒(shao)技術(shu),對消(xiao)除其誤讀至關重要(yao)。且調查表明,影響污泥焚(fen)燒(shao)有兩個方(fang)面的因(yin)素,一(yi)是城市發展(zhan),二是污泥性質(zhi)。在此(ci)建議,對經濟高度發展(zhan)、人口密集、現代農(nong)業(ye)發達的珠三角、長三角、京津以及(ji)部分超大城市,可優先考慮污泥干化焚(fen)燒(shao)的技術(shu)路線(xian)。
我國污泥焚燒應用情況(kuang)及(ji)標準問題分析
污泥(ni)焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)工藝(yi)主要(yao)有三種:單(dan)獨焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao),污泥(ni)與垃(la)圾、水(shui)泥(ni)窯的(de)(de)(de)摻燒(shao)(shao)(shao)(shao),污泥(ni)與燃煤(mei)鍋(guo)爐的(de)(de)(de)混燒(shao)(shao)(shao)(shao)。這三種工藝(yi)在我國都(dou)有很(hen)多的(de)(de)(de)工程實踐。例如:采(cai)用(yong)流化床(chuang)干(gan)化-流化床(chuang)焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)的(de)(de)(de)石洞口項(xiang)(xiang)目(mu),是(shi)我國建立的(de)(de)(de)第一(yi)個污泥(ni)焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)工程;采(cai)用(yong)噴霧(wu)干(gan)燥(zao)-回(hui)轉窯焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)的(de)(de)(de)浙(zhe)江紹興項(xiang)(xiang)目(mu),是(shi)我國目(mu)前處(chu)理能力最大的(de)(de)(de)直接(jie)焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)項(xiang)(xiang)目(mu),以(yi)及(ji)紹興污泥(ni)與垃(la)圾的(de)(de)(de)摻燒(shao)(shao)(shao)(shao)發電(dian)項(xiang)(xiang)目(mu),常州污泥(ni)與煤(mei)的(de)(de)(de)混燒(shao)(shao)(shao)(shao)發電(dian)項(xiang)(xiang)目(mu)等等。污泥(ni)干(gan)化焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)污染物(wu)的(de)(de)(de)產生是(shi)該工藝(yi)受(shou)到質疑的(de)(de)(de)關鍵,通過對以(yi)噴霧(wu)干(gan)化為(wei)核心(xin)的(de)(de)(de)直接(jie)干(gan)燥(zao)焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)和以(yi)流化床(chuang)干(gan)化為(wei)核心(xin)的(de)(de)(de)間接(jie)干(gan)燥(zao)焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)兩個工藝(yi)進行對比分析(xi),我們來詳細解析(xi)各個環節(jie)的(de)(de)(de)污染產生及(ji)污染防(fang)控策略。
在(zai)以(yi)轉(zhuan)盤干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)等(deng)間(jian)(jian)接干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)-焚(fen)燒工(gong)藝(yi)中(zhong),預(yu)處(chu)理(li)和(he)(he)間(jian)(jian)接干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)成(cheng)為第(di)(di)一個(ge)臭(chou)氣(qi)(qi)(qi)排(pai)放單(dan)(dan)(dan)元(yuan);主(zhu)流(liu)的(de)干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)進入焚(fen)燒單(dan)(dan)(dan)元(yuan)進行處(chu)理(li),最后的(de)煙氣(qi)(qi)(qi)經除(chu)塵(chen)、脫硫(liu)脫硝、去除(chu)二(er)(er)噁英(ying)等(deng)凈化(hua)處(chu)理(li)后排(pai)放出去,成(cheng)為第(di)(di)二(er)(er)個(ge)排(pai)放單(dan)(dan)(dan)元(yuan);除(chu)塵(chen)產生的(de)飛灰量大,且(qie)富集大量的(de)重(zhong)(zhong)金(jin)屬和(he)(he)二(er)(er)噁英(ying),成(cheng)為第(di)(di)三個(ge)排(pai)放單(dan)(dan)(dan)元(yuan)。目前的(de)示范工(gong)程除(chu)了采用國外(wai)的(de)系統,基(ji)本都是(shi)(shi)這個(ge)技術路線。第(di)(di)二(er)(er)種(zhong)以(yi)噴(pen)霧干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)等(deng)直(zhi)接干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)-焚(fen)燒的(de)工(gong)藝(yi)稍(shao)有(you)不(bu)同,主(zhu)要區別是(shi)(shi)干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)尾(wei)氣(qi)(qi)(qi)沒(mei)有(you)經過(guo)(guo)(guo)焚(fen)燒爐,而是(shi)(shi)直(zhi)接經過(guo)(guo)(guo)二(er)(er)噁英(ying)去除(chu)、除(chu)塵(chen)、脫硫(liu)脫硝,以(yi)及后續(xu)酸洗或(huo)者堿洗處(chu)理(li);直(zhi)接干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)過(guo)(guo)(guo)程可(ke)能有(you)臭(chou)味和(he)(he)揮發(fa)性(xing)有(you)機物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)釋放,這些污(wu)染(ran)物(wu)(wu)(wu)(wu)可(ke)經過(guo)(guo)(guo)后續(xu)的(de)氧化(hua)加以(yi)去除(chu)。實際上(shang),不(bu)管是(shi)(shi)直(zhi)接和(he)(he)間(jian)(jian)接干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao),都是(shi)(shi)成(cheng)熟的(de)工(gong)藝(yi),只是(shi)(shi)對污(wu)染(ran)物(wu)(wu)(wu)(wu)控制有(you)所(suo)(suo)側(ce)重(zhong)(zhong)、有(you)所(suo)(suo)不(bu)同。縱觀(guan)污(wu)泥干(gan)(gan)化(hua)焚(fen)燒工(gong)藝(yi),污(wu)染(ran)物(wu)(wu)(wu)(wu)主(zhu)要包(bao)括四(si)種(zhong)類(lei)型,即傳統污(wu)染(ran)物(wu)(wu)(wu)(wu):塵(chen),二(er)(er)氧化(hua)硫(liu)和(he)(he)氮氧化(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu);二(er)(er)是(shi)(shi)二(er)(er)噁英(ying)/呋喃等(deng)物(wu)(wu)(wu)(wu)質;這兩類(lei)污(wu)染(ran)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)處(chu)理(li)方法基(ji)本一致。第(di)(di)三類(lei)臭(chou)氣(qi)(qi)(qi)和(he)(he)第(di)(di)四(si)類(lei)重(zhong)(zhong)金(jin)屬有(you)所(suo)(suo)差異,如上(shang)所(suo)(suo)述間(jian)(jian)接干(gan)(gan)化(hua)焚(fen)燒臭(chou)氣(qi)(qi)(qi)除(chu)焚(fen)燒處(chu)理(li)外(wai),存(cun)在(zai)預(yu)處(chu)理(li)和(he)(he)干(gan)(gan)化(hua)單(dan)(dan)(dan)元(yuan)的(de)無組織源,重(zhong)(zhong)金(jin)屬基(ji)本沒(mei)有(you)處(chu)理(li)而殘留(liu)在(zai)飛灰/爐渣和(he)(he)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)中(zhong);而直(zhi)接干(gan)(gan)燥(zao)(zao)(zao)焚(fen)燒臭(chou)氣(qi)(qi)(qi)無組織源很少,干(gan)(gan)化(hua)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)通過(guo)(guo)(guo)尾(wei)氣(qi)(qi)(qi)凈化(hua)工(gong)藝(yi)處(chu)理(li),重(zhong)(zhong)金(jin)屬和(he)(he)Hg基(ji)本沒(mei)有(you)處(chu)理(li)而殘留(liu)在(zai)爐渣和(he)(he)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)中(zhong)。
針(zhen)對(dui)污(wu)泥(ni)干(gan)化焚(fen)燒(shao)(shao)產(chan)生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)四類(lei)污(wu)染(ran)物(wu)(wu),雖然我國尚無針(zhen)對(dui)污(wu)泥(ni)焚(fen)燒(shao)(shao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)污(wu)染(ran)物(wu)(wu)排(pai)放標(biao)(biao)(biao)準(zhun),但(dan)是(shi)2014年新頒布的(de)(de)(de)(de)(de)(de)垃(la)(la)圾焚(fen)燒(shao)(shao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)(GB18485-2014)中提出(chu)(chu)(chu):摻(chan)(chan)(chan)(chan)加生活(huo)垃(la)(la)圾質量(liang)超(chao)過入(ru)(ru)爐(lu)(窯(yao)(yao))物(wu)(wu)料總(zong)質量(liang)30%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)工業(ye)窯(yao)(yao)爐(lu),以及(ji)生活(huo)污(wu)水處(chu)理設施產(chan)生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)污(wu)泥(ni)、一(yi)般工業(ye)固體廢物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)專(zhuan)用焚(fen)燒(shao)(shao)爐(lu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)污(wu)染(ran)控(kong)制(zhi),參照(zhao)生活(huo)垃(la)(la)圾焚(fen)燒(shao)(shao)爐(lu)排(pai)放標(biao)(biao)(biao)準(zhun)。該標(biao)(biao)(biao)準(zhun)對(dui)傳統(tong)污(wu)染(ran)物(wu)(wu)、重(zhong)金屬、二噁(wu)英(ying)等(deng)污(wu)染(ran)物(wu)(wu)排(pai)放限值提出(chu)(chu)(chu)了(le)比較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)求,尤其對(dui)二噁(wu)英(ying),根據處(chu)理能(neng)力提出(chu)(chu)(chu)了(le)更(geng)詳(xiang)細的(de)(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)求,然而缺乏對(dui)臭氣(qi)、VOC的(de)(de)(de)(de)(de)(de)控(kong)制(zhi)要(yao)求。所以說(shuo)三類(lei)污(wu)泥(ni)焚(fen)燒(shao)(shao)中已(yi)經(jing)控(kong)制(zhi)了(le)單(dan)獨(du)焚(fen)燒(shao)(shao)和(he)污(wu)泥(ni)與垃(la)(la)圾混燒(shao)(shao)兩類(lei)。對(dui)于(yu)污(wu)泥(ni)與煤(mei)(mei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)摻(chan)(chan)(chan)(chan)燒(shao)(shao)技(ji)術(shu),雖然在技(ji)術(shu)政策(ce)、技(ji)術(shu)指南以及(ji)最(zui)佳可行(xing)技(ji)術(shu)等(deng)文件(jian)中明確了(le)一(yi)些規定(ding)條款,然而并沒(mei)有統(tong)一(yi)摻(chan)(chan)(chan)(chan)燒(shao)(shao)要(yao)求,同時摻(chan)(chan)(chan)(chan)燒(shao)(shao)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)也存在一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)問(wen)題。第一(yi)、對(dui)燃煤(mei)(mei)鍋(guo)爐(lu)摻(chan)(chan)(chan)(chan)燒(shao)(shao),導致鍋(guo)爐(lu)熱(re)效率下降(jiang);第二、摻(chan)(chan)(chan)(chan)燒(shao)(shao)執行(xing)燃煤(mei)(mei)控(kong)制(zhi)標(biao)(biao)(biao)準(zhun),而該標(biao)(biao)(biao)準(zhun)對(dui)重(zhong)金屬和(he)二噁(wu)英(ying)特(te)征污(wu)染(ran)物(wu)(wu)沒(mei)有控(kong)制(zhi)要(yao)求。即使參照(zhao)垃(la)(la)圾焚(fen)燒(shao)(shao)提出(chu)(chu)(chu)相應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)求,由于(yu)摻(chan)(chan)(chan)(chan)燒(shao)(shao)比例(li)較(jiao)小,一(yi)般干(gan)物(wu)(wu)質在5%-10%之間,則(ze)存在污(wu)染(ran)物(wu)(wu)稀(xi)釋排(pai)放的(de)(de)(de)(de)(de)(de)問(wen)題。因此(ci),下一(yi)步應(ying)深入(ru)(ru)探討和(he)控(kong)制(zhi)污(wu)泥(ni)和(he)煤(mei)(mei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)摻(chan)(chan)(chan)(chan)燒(shao)(shao)問(wen)題,盡快制(zhi)定(ding)這(zhe)方面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)。
污泥焚(fen)(fen)燒發展趨(qu)勢:清(qing)潔(jie)焚(fen)(fen)燒技(ji)術(shu)
污(wu)泥焚(fen)燒(shao)(shao)產生(sheng)二噁英是不(bu)可規避的(de)問題,開發清潔的(de)焚(fen)燒(shao)(shao)技(ji)術(shu)是污(wu)泥焚(fen)燒(shao)(shao)的(de)未(wei)來發展趨勢。美國能源(yuan)署(shu)和(he)環(huan)保署(shu)公布第三代生(sheng)物(wu)質(zhi)能源(yuan)利用(yong)熱(re)(re)解(jie)-氣(qi)(qi)化(hua)(hua)(hua)(hua)列為第三代生(sheng)物(wu)質(zhi)能源(yuan)利用(yong)關(guan)(guan)鍵(jian)技(ji)術(shu),即清潔燃(ran)燒(shao)(shao)。熱(re)(re)解(jie)-氣(qi)(qi)化(hua)(hua)(hua)(hua)關(guan)(guan)鍵(jian)技(ji)術(shu)根據工藝溫度不(bu)同可以分為碳化(hua)(hua)(hua)(hua)、熱(re)(re)解(jie)以及(ji)氣(qi)(qi)化(hua)(hua)(hua)(hua),三個概念稍微有差別,但(dan)是原理互相(xiang)涵(han)蓋。碳化(hua)(hua)(hua)(hua)或熱(re)(re)解(jie)工藝產物(wu)主要(yao)是可燃(ran)氣(qi)(qi)體、油和(he)炭。日(ri)本、美國、澳大(da)利亞(ya)以及(ji)德國等國均已開發了(le)熱(re)(re)解(jie)處理裝(zhuang)置,日(ri)本東京建(jian)成了(le)最大(da)的(de)300t/d的(de)污(wu)泥碳化(hua)(hua)(hua)(hua)工程,我國也已建(jian)立了(le)工程實例。因此(ci),污(wu)泥焚(fen)燒(shao)(shao)的(de)發展趨勢將是以熱(re)(re)解(jie)氣(qi)(qi)化(hua)(hua)(hua)(hua)為核(he)心技(ji)術(shu)的(de)清潔燃(ran)燒(shao)(shao)工藝。
之(zhi)所(suo)以(yi)稱之(zhi)為清(qing)潔燃(ran)燒(shao)(shao)(shao)(shao)技(ji)術,主(zhu)要(yao)從(cong)以(yi)下幾個(ge)方面考慮:首先(xian)是塵(chen)的(de)產(chan)生量少,污(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)的(de)流(liu)化(hua)(hua)床燃(ran)燒(shao)(shao)(shao)(shao)或(huo)其他燃(ran)燒(shao)(shao)(shao)(shao)技(ji)術的(de)燃(ran)燒(shao)(shao)(shao)(shao)介質是污(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)固相物料;而熱(re)(re)(re)(re)解氣(qi)化(hua)(hua)燃(ran)燒(shao)(shao)(shao)(shao)的(de)燃(ran)燒(shao)(shao)(shao)(shao)介質是氣(qi)態可(ke)燃(ran)氣(qi)體,燃(ran)燒(shao)(shao)(shao)(shao)尾氣(qi)含(han)塵(chen)量低(di)。其次熱(re)(re)(re)(re)解氣(qi)化(hua)(hua)燃(ran)氣(qi)燃(ran)燒(shao)(shao)(shao)(shao)效率(lv)高,所(suo)含(han)有(you)害組(zu)分(fen)(如SOx、NOx、重金屬(shu)等(deng))少,煙(yan)氣(qi)的(de)排放(fang)量及(ji)(ji)污(wu)(wu)(wu)(wu)染(ran)物含(han)量均(jun)在較低(di)水(shui)平(ping),從(cong)而大(da)幅降低(di)煙(yan)氣(qi)的(de)凈化(hua)(hua)設備(bei)規模和運(yun)行費用成本再(zai)次是二噁英(ying)問題,二噁英(ying)產(chan)生需(xu)具備(bei)四大(da)條(tiao)件:氧(yang)(yang)氣(qi);氯化(hua)(hua)物;金屬(shu)觸媒(mei)物質;適宜溫度(du)。無(wu)氧(yang)(yang)環(huan)境及(ji)(ji)氯含(han)量較低(di)的(de)污(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)熱(re)(re)(re)(re)解過(guo)程抑制(zhi)了(le)二噁英(ying)的(de)形(xing)成,所(suo)以(yi)熱(re)(re)(re)(re)解工藝可(ke)以(yi)避免或(huo)減少二噁英(ying)的(de)產(chan)生。最后,污(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)與(yu)煤共(gong)(gong)熱(re)(re)(re)(re)解解決了(le)城市中污(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)焚(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)面臨總(zong)量控制(zhi)的(de)障礙,對于脫(tuo)水(shui)不完全的(de)污(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni),在燃(ran)燒(shao)(shao)(shao)(shao)過(guo)程中需(xu)要(yao)添加燃(ran)煤輔助燃(ran)料,因環(huan)評總(zong)量控制(zhi)要(yao)求城區禁止(zhi)新增燃(ran)煤設施(shi)的(de)要(yao)求,而污(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)與(yu)煤共(gong)(gong)熱(re)(re)(re)(re)解制(zhi)取清(qing)潔燃(ran)氣(qi)后再(zai)燃(ran)燒(shao)(shao)(shao)(shao),避免了(le)直(zhi)接焚(fen)燒(shao)(shao)(shao)(shao)燃(ran)煤的(de)問題。綜上分(fen)析,熱(re)(re)(re)(re)解氣(qi)化(hua)(hua)技(ji)術有(you)效減少了(le)粉塵(chen)、氮氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物、二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)硫、惡(e)臭氣(qi)體以(yi)及(ji)(ji)二噁英(ying)等(deng)污(wu)(wu)(wu)(wu)染(ran)物排放(fang),屬(shu)于未(wei)來發展的(de)清(qing)潔燃(ran)燒(shao)(shao)(shao)(shao)技(ji)術。
本項目組也從小試到中試,再(zai)到示范(fan)工(gong)程(cheng),做了相應的(de)研究(jiu)。對于(yu)不同(tong)的(de)污(wu)(wu)泥(ni)其熱(re)解(jie)趨勢基本一致,對于(yu)碳(tan)、油和熱(re)解(jie)氣(qi)可通(tong)過溫度控(kong)制產物(wu)產率(lv),污(wu)(wu)泥(ni)與(yu)煤按不同(tong)比例(li)共熱(re)解(jie),由(you)實驗發(fa)現二者具有很好的(de)累(lei)加性(xing)。最后再(zai)將清潔焚燒嵌入到污(wu)(wu)水(shui)處理,研究(jiu)發(fa)現熱(re)解(jie)的(de)固相產物(wu)具有很好的(de)生物(wu)炭特性(xing),具有很好的(de)空隙(xi)結構、豐富的(de)營養元素以(yi)及(ji)較高的(de)熱(re)值等因此可以(yi)作為(wei)污(wu)(wu)水(shui)處理的(de)吸附劑、土壤改良(liang)劑或(huo)者作為(wei)燃料(liao)。

使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”