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，我國對于工業(yè)生產過程中環(huán)境保護工作，尤其是循環(huán)經(jīng)濟、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)展引領行動》，文件明確提出推動大宗工業(yè)固體廢物綜合利用，建設工業(yè)固體廢物綜合利用產業(yè)基地，大力推進多種工業(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價管理暫行辦法》和《國家工業(yè)固體廢物資源綜合利用產品目錄》，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，同時也是解決大宗工業(yè)固體廢物不當處置與堆存所帶來的環(huán)境污染和安全隱患的治本之策。海綿鈦生產污水處理過程產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，海綿鈦生產污水處理產生污泥的資源化利用不僅利于企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，更是一項利國利民、充滿蓬勃生機的陽光工程。

2 污泥的來源及成分

2.1 污泥的來源

海綿鈦生產工藝產生的主要工業(yè)固體廢物有：氯化工藝爐渣、收塵渣、高沸點泥漿、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，僅污水處理所產生的污泥各個生產廠家均采用渣場堆存的方式予以解決。但隨著生產的不斷進行，污泥堆存量會不斷增加，據(jù)統(tǒng)計，每生產一噸海綿鈦產生的污泥（干基）量約為0.5噸。以海綿鈦一萬噸/年的產量計算，每年可產生污泥總量約為5000噸。

污泥主要是用生石灰中和酸性廢水過程中產生的沉淀物及廢水中的殘渣，其中酸性廢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備沖洗用水。酸性廢水進入調節(jié)沉淀池后，經(jīng)泵打入反應池與石灰乳發(fā)生中和反應，中和反應后的廢水經(jīng)板框壓濾機壓濾后，濾液排入中性生產廢水貯水池內進行回用，濾餅即中和反應過程產生的沉淀物和廢水中的殘渣等，運至污泥堆存場干化。污泥的主要來源見圖1。

圖1 污泥的主要來源

表1 污泥主要化學成份（質量分數(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生的沉淀物及廢水中的殘渣等，其中酸性廢水主要來自生產廢渣的沖洗及廠房設備沖洗用水。其中生產廢渣（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。設備沖洗主要是針對除釩塔、氯壓機室、電解槽等，酸性廢水成分包括CuCl2、NaCl、VOCl2·CuCl、MgCl2等。其中設備沖洗產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后形成的污泥主要為不溶性沉淀物，經(jīng)對國內某海綿鈦生產廠污泥取樣分析，其主要成分見表1。

參考2016年8月1日實施的《國家危險廢物名錄》及《危險廢物鑒別標準》，同時對比污泥的檢測結果可以看出，海綿鈦生產中產生的污泥不屬于危險廢物。

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，同時污泥不屬于危險廢物，因此污泥的最佳利用方案是應用于水泥工業(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，同時能夠節(jié)約有限的自然資源，變廢為寶，具有良好的經(jīng)濟、環(huán)境和社會效益。

3.1 污泥資源化利用的經(jīng)濟效益分析（以一萬噸/年海綿鈦產能計算）

3.1.1 經(jīng)濟效益分析模型

污泥實現(xiàn)資源化利用可產生巨大的經(jīng)濟效益。采用圖2所示的經(jīng)濟效益分析模型對污泥資源化利用進行經(jīng)濟效益分析。

污泥資源化利用的經(jīng)濟效益有兩個方面，直接經(jīng)濟效益L和間接經(jīng)濟效益J。直接經(jīng)濟效益L是污泥資源化利用而直接所得的經(jīng)濟效益，間接經(jīng)濟效益J是污泥資源化利用對環(huán)境、社會造成的影響。

其中Li包括污泥減少排放費用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)濟效益J=環(huán)境效益J1+社會效益J2=J1i+J2i

圖2 污泥資源化利用經(jīng)濟效益分析模型

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包括增加社會就業(yè)崗位J21和節(jié)約能耗J22。

3.1.2 經(jīng)濟效益分析

（1）直接經(jīng)濟效益分析

① 污泥資源化利用所減少的排放費L1

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

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

每年的污泥排放費用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

為防止污泥揚塵對大氣造成污染，需要定期對污泥進行噴水降塵，污泥處理后，每年可節(jié)省清水8萬立方米，若水費按1.6元/m3計算，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號文規(guī)定，對利用工業(yè)廢渣生產新型建材產品，免征增值稅，自生產之日起免征所得稅五年。

表2 摻廢渣建材產品節(jié)省能耗表

表3 污泥資源化利用經(jīng)濟效益分析表

污泥的每年產生量為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L5

按照5000噸/年污泥的規(guī)模進行建造儲存場，面積約為500m2，建造費用約8萬元，包括土地補償費、防滲建設費用、日常維護費用及灰場填滿后的覆蓋費用。使用年限按10年計算，折合每年費用約8000元。

（2）間接經(jīng)濟效益分析

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)“市場價格法”加以計算，污染土壤損失一般為占地費用的2/3，因此污染土壤損失J11=8000×2/3=5333元。

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

B、污染空氣損失J12

污泥對空氣的污染主要是粉塵，已采取定期噴水措施減少揚塵，無排污費用，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，并且堆存場采取適當?shù)姆罎B措施，故污染地下水損失J13=0。

② 社會效益J2

A、增加社會就業(yè)崗位J21

建材公司若建設一條全套的利用固體廢物生產建材產品的生產線，或將固廢直接采用原有的生產線進行生產，都需要增加勞動人員，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；生產人員8人，人均工資2萬元/年。

B、節(jié)約能耗J22

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

從表中看出，生產1t的摻污泥廢渣的建材產品可節(jié)約能耗：

根據(jù)以上的經(jīng)濟效益計算列出表3，可以看出5000t/a污泥資源化利用產生的經(jīng)濟、環(huán)境、社會效益明顯大于其產出加上治理的費用，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，對環(huán)境生態(tài)保護具有良好的意義。

（3）以價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)展農業(yè)，種植經(jīng)濟作物等。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效益分析

污泥資源化利用社會效益顯著：

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

⑵ 污泥資源化利用可帶動相關生態(tài)和環(huán)保有關技術產業(yè)的發(fā)展，如水泥添加劑技術、水泥混凝土改性材料等技術產業(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、保護耕地、節(jié)約用水、保護環(huán)境、節(jié)約能源，具有重大的政治和經(jīng)濟意義。

4 結論

本文通過對海綿鈦生產污水處理過程產生的污泥進行資源化利用效益進行分析，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)的生產成本，增加利潤，同時能夠節(jié)約社會資源，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、環(huán)境和社會效益。