造纸污泥在电厂锅炉中“处置”会产生二恶英污染

——略析富春环保含有机氯造纸污泥焚烧项目的环境风险将各种污泥送到热电厂混烧或以再生能源的名义建设污泥发电项目，之所以能大行其道，除了披上“污泥的资源化处置”的美丽外衣之外，一个根本性原因是所谓的“便宜”，即处置成本低廉，政府可以以较低的处置费对处置单位进行补贴。

然而，湿污泥直接在现有锅炉上去掺烧，每吨处理费最早仅80元，后来升为120元，现在到了150元以上，也很少有企业愿意烧了。

这种情况的发生，无非是最初的处置成本计算较理想化或者为取得项目有意去屏蔽一些费用，但随着一些具体项目的运行，实实在在的费用便“浮出水面”了。

其实，早期这种采用电厂循环流化床锅炉进行污泥处置，无论是湿泥掺烧还是干化后掺烧，最早的初衷，无非是给一些“特殊性质”的企业戴一顶环保的“绿帽子”而已，所谓的便宜，业主方也是“打落了门牙往肚子里咽”，不得已而为之。

现在，迫于成本压力，连那个湿泥混烧“专利工艺”的始作俑者——常州排水处和广源热电都已经准备改弦更张，在搞所谓的“干化+焚烧”了（2011-01-25常州日报）。

一个高能耗企业为了自身的发展环境，主动或被动地戴顶“绿帽子”，本来是一件好事。

但是由于处理费低，企业不但赚不到钱，还因锅炉热效率下降、腐蚀等造成经济上的损失，在实际的运行中，“绿帽子”也就不是那么绿了。

某些地方政府管理部门一方面想给污泥找个出路，一方面又不愿承担必要的处置费用，对简单“污泥混烧”所可能带来的环境危害普遍抱有侥幸、回避的心态，尽管业内早有人呼吁，但响应者寥寥。

从最近两年的发展趋势看，一些热电企业和“再生能源”投资方已经不满足于采用现有锅炉掺烧的现状，而是另辟蹊径，参考垃圾发电领域的套路，搞出了一个新的花样，那就是“污泥发电”。

污泥已成为一些大火电项目冲破严格审批限制的重重藩篱，从重度污染型企业摇身一变为“环保企业”、实现“亮丽转身”的极好题材。

笔者在《从救命稻草到钓饵——热电企业争上污泥焚烧项目的背后》一文中，对其热工性质进行了大致分析，得到的结论是：利用污泥进行焚烧发电不过是现有一些项目的“噱头”，表面上对污泥进行了处置，实际上“醉翁之意不在酒”，是火电或热电项目通过审批的护身符而已。

其实，正如“绿帽子”一样，能用“污泥”来发电，并使污泥的环境危害降到最低，本身是一件利民利国的好事，在纯技术的角度，达成这样的目的也不是不可行。

但，问题的关键在于：就现有的上网电价、政府的处置补贴情况下，是否“经济”又是否“环保”？污泥有很多种，其污染物种类和浓度也不尽相同，不能一概而论。

本文选择的对象是目前在业内最为“火爆”的造纸污泥处置。

这种项目是否“经济”不是本文讨论的重点，对于是否“环保”进行一些粗浅分析，本人才疏学浅，不对之处，欢迎批评指正。

一、造纸污泥焚烧发电项目背景目前，已建或在建的各种污泥电厂焚烧项目为数众多，其中造纸污泥项目有（不完全统计）：这里以浙江富春江环保热电股份有限公司的2035吨污泥干化焚烧项目为例进行分析。

富春环保投资39483万元用于污泥项目，实际募集到了13亿，而且募集得轻轻松松，不难看出“环保还能赚钱”的题材对于股民具有何等的吸引力。

公司主营业务为垃圾发电、热电联产，早前曾投资了一个采用循环流化床锅炉日处理垃圾800吨的热电联产项目，本项目可以说是垃圾项目的翻版。

富阳被誉为“中国白板纸基地”，产量占全国白板纸总产量50%以上。

富阳市现每日有5620吨污泥需要处理，募投项目仅处理污泥2035吨。

同城的板桥集团浙江清园生态热电获得了3000吨污泥的处置权，采用的是同样的套路，目前其一期1500吨项目已经投产。

不难想见，富阳地区的这两个大型造纸污泥焚烧处置项目得到了当地政府的大力支持。

各级主管单位对企业主动投资处置污泥，还不需要政府掏一分钱的项目，如不给以“如获至宝”般的关照，显然也说不过去。

但在经济账上，“无利不起早”，企业行为终归是逐利的本质在推动，羊毛终归还是要出在羊身上，至于这笔账是否要告知公众，甚至政府是否知情，则就很难说了。

其在环境方面的潜在问题，则由于某些环评机构的技术知识水平欠缺甚至处于纯利益关系考虑，只会被轻描淡写，似是而非地评价了。

二、富春环保项目的热工分析根据《浙江富春江环保热电股份有限公司招股说明书》所提供的数据（以下简称“说明书”），富春环保项目新建150吨和改造142吨循环流化床锅炉各一台，新上15兆瓦和20兆瓦发电机组各一组，处置80%含水率的污泥2035吨/日，含水率40%的纸渣275吨/日。

含固率20%的污泥采用9台螺压脱水机脱水至含固40%，再用6台空心桨叶干燥机将其热干化至含固率60%，然后入锅炉焚烧。

污泥干化是租用污水厂现有场地，利用管网的蒸汽进行干化。

因此，锅炉所产生的蒸汽，首先做功发电，从其中抽取大约215吨用于管网供热。

新建150吨锅炉为高压高温，改造的142吨锅炉为次高压次高温，为计算方便，一律采用高压高温参数：9.33 MPa、535度过热蒸汽，单级抽汽凝汽机组，终点冷凝压力0.004MPa，抽汽参数为1.0 MPa、265度。

设纸渣干基低位热值2000 kcal/kg（调研数据），燃煤热值5000 kcal/kg。

调研报告提出的污泥干基低位热值为6000 kcal/kg，这一数据甚至高于燃煤。

笔者查阅了多篇国内造纸污泥处置的论文，热值基本在900-2750 kcal/kg之间（曾庭华等《造纸污泥的流化床焚烧技术研究》、张扬等《造纸污泥脱水与污泥焚烧处理技术》、安文等《循环流化床锅炉混烧造纸污泥的可行性分析》等），本文分别采用2700和6000kcal/kg的污泥热值进行分析。

将两炉两机合并进行计算，其它取值如下：根据说明书的工艺流程显示，烟气脱硫不在炉内，因此不考虑炉内石灰的量；根据说明书，烟气出口含氧量6-8%，相当于过剩空气系数1.4-1.5，取能耗低的1.4；烟气排放温度165度；有机质燃尽率100%，出口灰渣平均温度300度；考虑系统热损失3%；不同的抽汽压力和比例，会造成热效率不同。

已知蒸汽各不同压力下的状态点参数，就可对抽汽冷凝发电机组的综合发电热效率进行理论计算。

在所设定的汽轮机蒸汽参数下，抽汽循环的综合发电热效率0.321。

污泥经干化后，实际入炉量678 t/d。

按照不同的污泥热值测算，运行结果可能如下：按照正常判断，造纸污泥不可能具有比燃煤还高的热值，因此工况二才是较为可能的。

此时，废弃物的热值只占总热量输入的17%，其余83%均依靠燃煤。

与我们所分析过的其它类似项目（如新嘉爱斯2050吨污泥干化电厂2×220吨锅炉混烧）一样，这个项目名义上是废弃物“焚烧炉”，其实更多意义上是热电锅炉而已。

三、富春环保项目的污泥处置费引出的入炉掺煤量比例问题根据说明书第245页，本项目的废弃物处置费“具体污泥处理费用结算另行协商”。

作为一个废弃物处置立项的项目，居然对废弃物的处置费用可以“另行协商”，可见其没有什么重要性。

事实上，类似项目的盈利模式，显然不是依赖废弃物的处置费。

说明书透露，“2006年和2008年该公司的2#机组（垃圾焚烧发电机组）为资源综合利用机组，根据国家政策规定，对销售该机组所生产的电力实行增值税即征即退政策。

报告期内（2007和2009年度）公司享受的增值税即征即退金额累计为1,453.09万元”。

从处置费营收（含退税）情况看，2009年处置垃圾20万吨以上，而以垃圾处理为主的营业外收入1818.06万。

假设垃圾处理的年实际运行时数为250天或300天，则垃圾所产生的收入仅为76-91元，这一水平的处置费对企业应该没有什么吸引力。

然而是什么让富春环保在投资了一个800吨垃圾处置项目之后，还要投资一个2035吨的污泥焚烧项目呢？对此垃圾项目也做一简单分析，就不难理解其中的奥妙了。

垃圾焚烧项目投资了两台75吨循环流化床锅炉，配套一台15MW发电机组。

此规模的锅炉一般考虑次高压、次高温蒸汽参数：过热蒸汽压力5.3MPa、温度485度，抽汽供热压力1.0 MPa、265度，发电15MW，供热量取100 t/d。

垃圾含水率按50%、干基热值按2600kcal/kg 考虑，抽汽循环的综合发电热效率0.312。

此时，燃煤添加量20306 kg/h，垃圾所占入炉热值的比例为31.2%。

这就是说，多达68.7%的热值是靠燃煤提供的，燃煤质量占了燃料总量的37.9%！所谓“环保项目”的盈利模式显然不是垃圾处理费，而是热电规模效益本身。

垃圾焚烧项目的掺煤量早有经贸委[2000]660号文件作出了规定：原煤掺烧量不超过入炉燃料的20％(质量比)。

这一限制实际规定了垃圾至少应占到入炉总热量的40%以上（以湿基低位热值900 kcal/kg计），而此项目显然大大偏离了这个“门槛”。

它是否应被评定为“资源综合利用机组”，是否有资格享受发电销售收入增值税即征即退的待遇，都颇成疑问。

难怪在招股说明书中将此列为影响利润率的主要因素之一。

就废弃物“拉动”热电厂建设规模而言，污泥较之垃圾还有过之而无不及。

本项目中，污泥和纸渣两项的热值贡献实际最多17%，燃煤的质量比却因湿泥含水率高（其实大部分是被炉外脱水），燃煤质量比达到了36.7%。

如果按照实际污泥入炉含固率60%计算，则燃煤的质量比高达69%，远远超过了垃圾焚烧项目，当然更超越了国家经贸委的规定！显然，借助污泥的庞大基数，企业成功建设了一个巨大的热电项目，分摊在每度电、每吨蒸汽上的收益，自然远比废弃物处置收费来得高，这应该就是企业主动、低价甚至赔本处置废弃物的原动力吧！四、造纸污泥中的污染物大多数人会认为，造纸污泥应该是一种比起石化、化工、印染污泥来说，相对污染小、易于处置的废弃物。

其实这一看法大错特错了。

造纸污泥就其所含污染物的类型、浓度、毒性而言，恐怕是所有污泥中污染浓度最高的之一。

对其进行不当处置，极易造成对环境的污染。

这一污染物就是如今普通民众也都耳熟能详的二噁英。

1、造纸污泥中二噁英前驱物的产生量根据施英乔《二噁英达标排放迫在眉睫》，“制浆造纸行业是我国二噁英排放六大重点源之一，淘汰和削减危害人类健康和环境的二噁英是《斯德哥尔摩公约》和《国家实施计划》(NIP)的重要任务。

新《制浆造纸工业水污染物排放标准》中第一次列入了二噁英排放限值，并将从2011年7月起全面实施。

“根据《国家实施计划》测算，我国二噁英排放量占世界的30%。

制浆造纸、钢铁生产、水泥生产、化工制造、垃圾焚烧等6大行业被列为我国二噁英排放重点源，占总排放量的62％。

重点源的活动强度总体上呈增长趋势，如果维持现有工艺和管理水平，二噁英类POPs 排放量将持续增长。

“造纸工业POPs主要是指可吸附有机卤化物AOX（absorbent organic halogen compounds），其中约l％非极性有机溶剂抽提卤化物EOX(extractable organically-bound halogen)是脂溶性的，含有能在生物体内积聚的有机氯化物，这其中有0.1％是高度亲脂性的并能在生物体内积聚的有毒物质，即二噁英。