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污泥切不可简单一烧了之?

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发表时间:2022-11-15 09:26

城市污泥焚烧是废弃物安全处置的常用技术路线之一。有关城市垃圾焚烧安全性的问题,曾经引起社会的普遍关注。而同样作为废弃物的污泥,国内舆论对其焚烧处理还不太关注。


  事实上,从所含污染物的角度看,污泥比垃圾还要复杂。市政污泥干化污泥处置、铝型材污泥减量及资源化、煤泥资源化、钢渣综合处理及利用等,中科领向在相关领域已取得核心创新技术8项,获得专利18项。欢迎广大企业、政府咨询13323933290马经理。


  城市污泥中有害污染物构成更复杂
  有多少化合物进入污水说不清


  与欧美相比,我国在最近20年经历了发展的高峰期,各种原材料、能源的生产和消耗位居世界前列。与此紧密相关的是,产生的大量废弃物给环境造成极大的压力。


  废弃物中主要有两类物质严重威胁着人类所赖以生存的环境:重金属和持久性有机污染物。基于这两类物质难降解的特点,它们一旦被排放到环境中,就会长期驻留,并参与到局部环境中的循环。


  众所周知,污泥是污水处理后的剩余产物,是污水中污染物的浓缩。进入污水的污染物除了一部分营养物质被细菌代谢分解了以外(如碳、氢、氮),随污水进入污水处理厂的不可降解污染物如重金属、硫、氯、持久性有机化合物(POPs)等全部聚集到了污泥中。


  人类生活所涉及的衣食住行各方面,都与污泥的产生相关。来自食品添加剂和合成药品中的化合物,通过粪便进入了污水;日常生活中使用的所有个人卫生和保洁用品,如洗涤液、消毒剂、杀虫剂、空气清新剂等,其归宿也是污水;与液体和固体燃料相关的所有气态排放,有相当一部分最终也通过降水淋洗的方式进入了污水处理厂。


  目前,没有人能说的清到底有哪些化合物进入了污水。因为绝大部分化合物凭目前的检测手段是无法检测到的。这是因为化合物产生的速度已远远超过了我们认知的能力。


  根据美国《化学文摘》编辑部的统计,已知的有机化合物数目在1880年约12,000种,1910年约为150,000种,1940年约为500,000种,1961年约为1,750,000种,1990年已超过1千万种。据报导,每年新合成的化合物数量达30余万,其中90%以上是有机化合物。


  正由于污水处理厂“兼收并蓄”的这一特点,与垃圾相比,污泥中污染物的种类、类型、毒性远比垃圾复杂。


  为何国外极少有干化污泥掺烧实例?
  污泥掺烧产生的烟气具有致突变性


  支持电厂掺烧污泥的,是基于这样一种美好的假设:电厂锅炉的床温超过800度,有的更高达1200度,烟气停留时间超过两秒,有的高达6秒,足以使废弃物中的所有有害物质分解。


  但这种假设有一个美中不足之处:没有考虑到烟气中有害物质的再合成以及非正常工况下的污染物排放问题。


  美国和德国科学家2001年对电厂掺烧污泥做过一次非常有意义的研究(载于《TheScience ofthe Total Environment》2002年总第187期)。采用一个半工业级煤粉炉,分别进行燃煤和掺有20%热量比污泥的燃煤实验,获得布袋除尘器上的超细飞灰(平均PM3.5),然后通过一个再悬浮系统,用环境空气混合所得到的两组飞灰来仿真烟气的稀释排放,浓度为1000微克/立方米。两组受试的老鼠每天分别接受在不同气体中暴露1小时、连续24天的吸入试验,另外还安排一组仅吸入环境空气用于对照。试验结束后对3组老鼠进行解剖发现,暴露在燃煤——干化污泥掺烧粉尘下的动物肺部通透性有显著改变,这是病理性肺损伤早期阶段的标志,而暴露在燃煤粉尘下的小鼠未见这种现象。


  研究采用的可吸入颗粒物浓度,相当于美国EPA(美国环境保护署)1990年PM10标准150微克/立方米的6.5倍,但每天1小时的暴露时间,则平均浓度已十分接近常见的实际空气质量。


  日本科学家1997年曾对污泥焚烧的烟气和飞灰的诱变性进行过研究(载于《TheScience of the Total Environment》1998年总第215期)。对7个污泥焚烧厂烟气和飞灰的研究表明,有些烟气有显著的高诱变性,可能是由于烟气温度低造成的;灰渣没有显示出有诱变性,诱变性也与炉型无关,烟气中未发现多环芳烃和其他氯化物,这一点显示污泥焚烧的烟气与垃圾焚烧不同,无法确定尾气中的诱变化合物是什么。


  对污泥的致突变性还有大量研究,但大多是在非焚烧领域,如污泥中高PAHs(多环芳烃)含量,可能造成土壤、水体的污染。


  上述两个研究的结论值得人们深思。污泥焚烧产生的烟气和粉尘均可能具有致突变性。以燃煤烟气进行对比的试验表明,众所周知的“三致”(致癌、致畸、致突变)物质多环芳烃(PAHs)可能被排除,因为燃煤也会产生PAHs,如果单独的燃煤烟气无致突变性,而掺烧污泥后就有,疑问就都被集中到了污泥上。不幸的是,污泥焚烧究竟产生了什么样的致突变化合物,目前还不为人所知。这恐怕就是为什么在全球极少有干化污泥掺烧实例的原因。


  污泥焚烧应持相对保守、理性的态度
  很多污染物电厂烟气处理设施难以捕集


  目前,电厂烟气处理的工艺和设施与专门处理废弃物的焚烧厂烟气处理设施有着极大不同,在污染物捕捉对象、捕捉能力和捕集效率方面有着本质区别。污泥涉及的污染物排放有多种,有些是电厂烟气处理设施所能捕捉的,但有些是不能的。不能捕捉或难以捕集的有:


  汞。燃煤本身就有汞排放问题,污泥的汞浓度是燃煤的数十倍,掺烧污泥会使项目的汞排放量大幅度提升。目前布袋除尘器这样的常规烟气处理设施所能捕捉的量不到入炉汞总量的6%。


  镉。目前的电厂烟气处理装置只能截留一部分,相当一部分会排入大气。


  铅。受烟气中氯离子含量的影响,主要在飞灰中富集。


  二恶英。污泥所携带的二恶英,或污泥中的二恶英前体物如多氯联苯等在焚烧后可能重新形成;


  多环芳烃。燃煤燃烧本身是多环芳烃的重要来源,污泥中具有较高浓度的累积;


  未知化合物。如前所述,污泥掺烧可能产生未知的、目前手段检测不到、具有“三致”特点的污染物排放。


  污泥中的污染物是环境排放的“集大成者”,如果不能对这类污染物进行“封存”,而是通过掺烧,不加限制地使其回到环境中去,这种做法只会使环境不堪重负,进而影响到公众健康。众所周知,当前医学遇到两个重大问题:一是癌症的数量急剧上升,二是先天性残疾、过敏体质人口比例大幅增长,这与环境变化存在相关性。


  因此,我们有理由对污泥焚烧持相对保守、理性的态度。并非所有的焚烧都不安全,但有些焚烧一定是不安全的,这种没有合格烟气处理的废弃物掺烧就是其中之一。


  锅炉不等于焚烧炉,两者的区别在于焚烧的条件,尤其是烟气处理的条件。