趙海濤

（中航天赫（唐山）鈦業(yè)有限公司，河北 唐山 063305）

1 概述

近年來，我國對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)過程中環(huán)境保護(hù)工作，尤其是循環(huán)經(jīng)濟(jì)、廢物綜合利用等方面越來越重視。2017年發(fā)改委等十四部委聯(lián)合發(fā)布《循環(huán)發(fā)展引領(lǐng)行動(dòng)》，文件明確提出推動(dòng)大宗工業(yè)固體廢物綜合利用，建設(shè)工業(yè)固體廢物綜合利用產(chǎn)業(yè)基地，大力推進(jìn)多種工業(yè)固體廢物協(xié)同利用。2018年工信部發(fā)布《工業(yè)固體廢物資源綜合利用評(píng)價(jià)管理暫行辦法》和《國家工業(yè)固體廢物資源綜合利用產(chǎn)品目錄》，為工業(yè)固體廢物資源綜合利用可持續(xù)發(fā)展打下了良好的政策基礎(chǔ)，同時(shí)也是解決大宗工業(yè)固體廢物不當(dāng)處置與堆存所帶來的環(huán)境污染和安全隱患的治本之策。海綿鈦生產(chǎn)污水處理過程產(chǎn)生的污泥屬于上述文件中提到的工業(yè)固體廢物資源，因此，海綿鈦生產(chǎn)污水處理產(chǎn)生污泥的資源化利用不僅利于企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，更是一項(xiàng)利國利民、充滿蓬勃生機(jī)的陽光工程。

2 污泥的來源及成分

2.1 污泥的來源

海綿鈦生產(chǎn)工藝產(chǎn)生的主要工業(yè)固體廢物有：氯化工藝爐渣、收塵渣、高沸點(diǎn)泥漿、除釩塔廢渣、污水處理站污泥等。其中，氯化工藝爐渣、收塵渣、高沸點(diǎn)泥漿、除釩塔廢渣等均有成熟的回收利用或者合理處置方案，僅污水處理所產(chǎn)生的污泥各個(gè)生產(chǎn)廠家均采用渣場(chǎng)堆存的方式予以解決。但隨著生產(chǎn)的不斷進(jìn)行，污泥堆存量會(huì)不斷增加，據(jù)統(tǒng)計(jì)，每生產(chǎn)一噸海綿鈦產(chǎn)生的污泥（干基）量約為0.5噸。以海綿鈦一萬噸/年的產(chǎn)量計(jì)算，每年可產(chǎn)生污泥總量約為5000噸。

污泥主要是用生石灰中和酸性廢水過程中產(chǎn)生的沉淀物及廢水中的殘?jiān)渲兴嵝詮U水主要來源于氯化收塵渣沖洗、氯化爐渣水洗、除釩塔沖洗及各廠房設(shè)備沖洗用水。酸性廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)沉淀池后，經(jīng)泵打入反應(yīng)池與石灰乳發(fā)生中和反應(yīng)，中和反應(yīng)后的廢水經(jīng)板框壓濾機(jī)壓濾后，濾液排入中性生產(chǎn)廢水貯水池內(nèi)進(jìn)行回用，濾餅即中和反應(yīng)過程產(chǎn)生的沉淀物和廢水中的殘?jiān)?，運(yùn)至污泥堆存場(chǎng)干化。污泥的主要來源見圖1。

圖1 污泥的主要來源

表1 污泥主要化學(xué)成份（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）%

2.2 污泥成分分析

污泥主要是石灰乳中和酸性廢水過程中產(chǎn)生的沉淀物及廢水中的殘?jiān)?，其中酸性廢水主要來自生產(chǎn)廢渣的沖洗及廠房設(shè)備沖洗用水。其中生產(chǎn)廢渣（主要是氯化收塵渣）的主要成分是FeCl3、FeCl2、MnCl2、MgCl2、AlCl3等，經(jīng)過水洗后，上述氯化物被溶解形成酸性廢水。設(shè)備沖洗主要是針對(duì)除釩塔、氯壓機(jī)室、電解槽等，酸性廢水成分包括CuCl2、NaCl、VOCl2·CuCl、MgCl2等。其中設(shè)備沖洗產(chǎn)生的酸性廢水是間斷排放的，且排放量較少，因此酸性廢水的主要成分是生產(chǎn)廢渣經(jīng)水洗后的可溶性氯化物。酸性廢水經(jīng)過與石灰乳的中和反應(yīng)后形成的污泥主要為不溶性沉淀物，經(jīng)對(duì)國內(nèi)某海綿鈦生產(chǎn)廠污泥取樣分析，其主要成分見表1。

參考2016年8月1日實(shí)施的《國家危險(xiǎn)廢物名錄》及《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)》，同時(shí)對(duì)比污泥的檢測(cè)結(jié)果可以看出，海綿鈦生產(chǎn)中產(chǎn)生的污泥不屬于危險(xiǎn)廢物。

3 污泥資源化利用效益分析

污泥中可溶成分含量極低，金屬離子多以氧化物和氫氧化物存在，絕大多數(shù)為不溶物，同時(shí)污泥不屬于危險(xiǎn)廢物，因此污泥的最佳利用方案是應(yīng)用于水泥工業(yè)、鋪路、制磚或其他建材行業(yè)。污泥的再利用能夠降低成本增加利潤，同時(shí)能夠節(jié)約有限的自然資源，變廢為寶，具有良好的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益。

3.1 污泥資源化利用的經(jīng)濟(jì)效益分析（以一萬噸/年海綿鈦產(chǎn)能計(jì)算）

3.1.1 經(jīng)濟(jì)效益分析模型

污泥實(shí)現(xiàn)資源化利用可產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。采用圖2所示的經(jīng)濟(jì)效益分析模型對(duì)污泥資源化利用進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益分析。

污泥資源化利用的經(jīng)濟(jì)效益有兩個(gè)方面，直接經(jīng)濟(jì)效益L和間接經(jīng)濟(jì)效益J。直接經(jīng)濟(jì)效益L是污泥資源化利用而直接所得的經(jīng)濟(jì)效益，間接經(jīng)濟(jì)效益J是污泥資源化利用對(duì)環(huán)境、社會(huì)造成的影響。

其中Li包括污泥減少排放費(fèi)用L1，利用后的銷售利潤L2，節(jié)約水資源L3，因污泥資源化利用而得到的國家稅收優(yōu)惠L4和減少土地占用L5。

間接經(jīng)濟(jì)效益J=環(huán)境效益J1+社會(huì)效益J2=J1i+J2i

圖2 污泥資源化利用經(jīng)濟(jì)效益分析模型

其中J1i包括土壤損失J11，污染空氣損失J12，污染地下水損失J13；J2i包括增加社會(huì)就業(yè)崗位J21和節(jié)約能耗J22。

3.1.2 經(jīng)濟(jì)效益分析

（1）直接經(jīng)濟(jì)效益分析

① 污泥資源化利用所減少的排放費(fèi)L1

式中Kj為j種污泥的排放費(fèi)用系數(shù)，單位：元/t；Wj為j種污泥的排放量，單位：t/a。

根據(jù)統(tǒng)計(jì)和查閱有關(guān)資料，工業(yè)污泥K=8元/t，按照每年新產(chǎn)生污泥W=5000t，由此可用計(jì)算出：

每年的污泥排放費(fèi)用L2=5000×8=4萬元/年。

② 污泥的銷售利潤L2

每年的污泥銷售利潤L2=5000×20=100000元/年。

③ 污泥資源化利用所節(jié)約的水資源L3

為防止污泥揚(yáng)塵對(duì)大氣造成污染，需要定期對(duì)污泥進(jìn)行噴水降塵，污泥處理后，每年可節(jié)省清水8萬立方米，若水費(fèi)按1.6元/m3計(jì)算，年節(jié)約水資源L3=8萬×1.6=12.8萬元。

④ 污泥資源化利用所享受的稅收優(yōu)惠政策L4

根據(jù)國發(fā)[1996]36號(hào)文規(guī)定，對(duì)利用工業(yè)廢渣生產(chǎn)新型建材產(chǎn)品，免征增值稅，自生產(chǎn)之日起免征所得稅五年。

表2 摻廢渣建材產(chǎn)品節(jié)省能耗表

表3 污泥資源化利用經(jīng)濟(jì)效益分析表

污泥的每年產(chǎn)生量為5000t，銷售收入為10萬元/年，增值稅為8483元/年。

⑤ 減少排放占地費(fèi)L5

按照5000噸/年污泥的規(guī)模進(jìn)行建造儲(chǔ)存場(chǎng)，面積約為500m2，建造費(fèi)用約8萬元，包括土地補(bǔ)償費(fèi)、防滲建設(shè)費(fèi)用、日常維護(hù)費(fèi)用及灰場(chǎng)填滿后的覆蓋費(fèi)用。使用年限按10年計(jì)算，折合每年費(fèi)用約8000元。

（2）間接經(jīng)濟(jì)效益分析

① 環(huán)境效益分析J1

A、污染土壤損失J11

污泥堆存場(chǎng)占地面積500m2，一般固廢堆放附近受污染面積是堆放固廢面積的2倍，污染面積共1000m2，根據(jù)“市場(chǎng)價(jià)格法”加以計(jì)算，污染土壤損失一般為占地費(fèi)用的2/3，因此污染土壤損失J11=8000×2/3=5333元。

派駐源于監(jiān)督。我國的紀(jì)檢監(jiān)察派駐制度最早可以追溯到原始社會(huì)晚期。堯舜禹時(shí)期即已產(chǎn)生監(jiān)督雛形，發(fā)展到夏時(shí)，已經(jīng)出現(xiàn)專門懲治官吏的貪墨之法。及至西周，監(jiān)察機(jī)制漸趨成熟，雖然尚未形成行使檢察權(quán)的專門機(jī)構(gòu)，但是以監(jiān)察為職掌的職官已有法定，譬如穆王時(shí)期制定的《呂刑》中關(guān)于“五過之疵”的規(guī)定，已經(jīng)具有職官監(jiān)察法的性質(zhì)[1]（P2）?？傊?，我國的紀(jì)檢監(jiān)察派駐制度是在監(jiān)督基礎(chǔ)上，經(jīng)由“派出——派駐——派駐監(jiān)察——紀(jì)檢監(jiān)察派駐”發(fā)展演變，最終成型。當(dāng)前，我國正在實(shí)施的紀(jì)檢監(jiān)察派駐制度是中國共產(chǎn)黨黨內(nèi)監(jiān)督的重大創(chuàng)新。

B、污染空氣損失J12

污泥對(duì)空氣的污染主要是粉塵，已采取定期噴水措施減少揚(yáng)塵，無排污費(fèi)用，因此J12=0。

C、污染地下水損失J13

堆存的污泥主要是沉淀物和不溶物，可溶物的含量很少，并且堆存場(chǎng)采取適當(dāng)?shù)姆罎B措施，故污染地下水損失J13=0。

② 社會(huì)效益J2

A、增加社會(huì)就業(yè)崗位J21

建材公司若建設(shè)一條全套的利用固體廢物生產(chǎn)建材產(chǎn)品的生產(chǎn)線，或?qū)⒐虖U直接采用原有的生產(chǎn)線進(jìn)行生產(chǎn)，都需要增加勞動(dòng)人員，增加就業(yè)崗位。若增加崗位10人，管理人員2人，人均工資3萬元/年；生產(chǎn)人員8人，人均工資2萬元/年。

B、節(jié)約能耗J22

以水泥生產(chǎn)為例，據(jù)統(tǒng)計(jì)，在水泥生產(chǎn)中，每噸水泥摻10%-35%的工業(yè)廢渣代替相應(yīng)的熟料，可節(jié)約大量資源和能源。根據(jù)測(cè)算，生產(chǎn)1噸水泥節(jié)省能耗見表2。

從表中看出，生產(chǎn)1t的摻污泥廢渣的建材產(chǎn)品可節(jié)約能耗：

根據(jù)以上的經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算列出表3，可以看出5000t/a污泥資源化利用產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì)效益明顯大于其產(chǎn)出加上治理的費(fèi)用，其資源化利用是有意義的。

3.2 污泥資源化利用的環(huán)境效益分析

污泥資源化利用可很好的解決資源、環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展問題，具有很好的環(huán)境效益，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）污泥資源化利用可以減少溫室氣體的排放，緩解全球變暖的壓力，為環(huán)境帶來正面影響。

（2）污泥資源化利用相較于原生材料的制造可以節(jié)約大量的水、電資源，在自然資源匱乏的情況下，對(duì)環(huán)境生態(tài)保護(hù)具有良好的意義。

（3）以價(jià)值回收處理方法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的垃圾填埋處理法，可以減少大量土地資源的占用，使這些土地用于發(fā)展農(nóng)業(yè)，種植經(jīng)濟(jì)作物等。因此，較少的土地占用為環(huán)境帶來正效益。

3.3 污泥資源化利用的社會(huì)效益分析

污泥資源化利用社會(huì)效益顯著：

⑴ 通過污泥資源化利用，建材行業(yè)獲得了廉價(jià)的原材料，為市場(chǎng)提供了環(huán)保型建筑材料。同時(shí)，建材生產(chǎn)企業(yè)增加了勞動(dòng)人員，為社會(huì)增加就業(yè)崗位。

⑵ 污泥資源化利用可帶動(dòng)相關(guān)生態(tài)和環(huán)保有關(guān)技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，如水泥添加劑技術(shù)、水泥混凝土改性材料等技術(shù)產(chǎn)業(yè)。

⑶ 污泥資源化利用是貫徹執(zhí)行我國的基本國策，做到了合理利用國土資源、節(jié)約土地、保護(hù)耕地、節(jié)約用水、保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源，具有重大的政治和經(jīng)濟(jì)意義。

4 結(jié)論

本文通過對(duì)海綿鈦生產(chǎn)污水處理過程產(chǎn)生的污泥進(jìn)行資源化利用效益進(jìn)行分析，我們可以清晰的發(fā)現(xiàn)，污泥資源化利用不僅能夠大幅降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，增加利潤，同時(shí)能夠節(jié)約社會(huì)資源，使污染物變廢為寶，因此，污泥的資源化利用具有良好的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益。