一、 項目背景

意大利最大的石油化學生產商埃尼集團（ENI）于1999年關閉了位于意大利西北部山區的Cengio基地。該基地1882年建立，早期以生產炸藥為主，1919年前后轉產制藥中間體，1929年以后成為意大利國家化學公司（ACNA）的染料中間體生產基地，直到90年代，它一直是世界上高檔染料原料的主要供應商，占有全球5%以上的份額。作為歐洲最后一個染料生產廠，它于1999年徹底停產。2000年12月4日，由意大利政府提供資助2500萬歐元，開始了為期8年的污染物清理和土壤恢復工作，治理總費用達1.55億歐元。

土壤恢復是在完整的調研基礎上進行的，他們將全部土地按照25×25米分成1000個地塊，從地面零到地下15米進行取樣，每一樣品至少由3個不同類型的土壤層構成，與260項主要工業污染物參數進行比較，一共進行了664,000次檢測。

污染物處理的核心則是將自1987年以來積存在廠內的約45萬立方米危險廢物進行干化深埋處置。1987年是歐洲的環境年，這一年，該廠所在的Bormida河谷被意大利環境部列為“高度環境風險”地區，原因是該廠的生產廢水直排Bormida河，嚴重污染了橫貫意大利北部全境的最大河流波河。從那一年起，生產所形成的廢水不再直排，而是經多效蒸發成為濃縮液，分別儲存在總占地面積27萬平方米、容積約50萬立方米的10個大型水泥池中。

這批污染物構成極為復雜，經檢測，為以硫酸鹽、鈉鹽為主的有機物，總數在400-500種以上，其中含有大量致癌物質。染料行業常用的中間體為二萘酚(ß-Naphol，分子式C10H4O，分子量144.17)，典型生產工藝是精萘磺化堿熔法，每噸產品需耗用大量硫酸和燒堿，因此廢水中有很高的鹽含量，生化降解極為困難，采用多效蒸發方法，也只能將其濃縮至含固率30%左右。

類似高含鹽的濃縮廢液在世界上一般都是采用專用焚燒爐進行焚燒。除需添加大量燃料外，其環境排放存在較大變數。Cengio治理項目啟動后，業主向某德國著名廠商訂購的管式焚燒爐于2001年開始陸續到貨，但因中試排放不合格，焚燒項目被意大利政府否決，業主不得不在全球范圍內緊急尋找替代方案。也就在此時，VOMM公司的渦輪薄層干化工藝進入了其視線。

由于含鹽量非常高，這種廢堿液有幾項特性：含固率30-35%時，它在常溫下為棕紅色液態；含固率50-60%，溫度為50-60度時仍為流動性很好的液態，但常溫時為粘稠液態，有結晶生成；干燥至90%、溫度為90度時仍有粘性，常溫下為固體硬塊；只有干燥至含固率98%以上、常溫下為有流動性的固體粉粒。基于鹽分難失水的特性，采用常規干燥機械（如帶式），很難將其水分降至20%以下。從這一點看，混合鹽分必須在較高的顆粒溫度下，才能實現最后一部分水的脫除，而這些鹽分有很高的磨蝕性，它除了對干燥工藝的換熱有較高要求外，也對設備的耐磨損和機械可靠性提出了挑戰。

其時，在埃尼集團的拉文納（Lavenna）基地已有一套VOMM公司的干化設備，用于處理該基地（主要是SBR橡膠生產裝置和煉油）污水處理廠所產生的活性污泥。在VOMM實驗室的小型工業機上測試表明，渦輪薄層工藝可以實現堿液的濃縮，但持續性、大規模的深度干燥尚需進行進一步的工業級認定。為此，業主每天將50噸的廢液用槽車從意大利西海岸到東海岸，運距400多公里，堅持做了兩個月的試驗，從而最終確認了這種工藝的可行性。

埃尼集團SYNDIAL公司（負責集團內污染治理的分公司）于2001年底最終確認了訂單，設備于2002年上半年陸續交付。干化工廠安裝在一座四層舊廠房內，VOMM提供一名技術指導，運行由客戶人員負責，每周開機5天，每天24小時，從2002年年底至2007年3月，在4年零4個月時間里，完成了全部污染物的干化處理工作。干化產品采用自動打包機裝大袋儲存，每周從工廠開出一列專列，載著約800噸干化產品駛往德國南部廢棄礦井深埋。

二、 項目的干化工藝構成、能耗及其定位

由于污染物的特性使然，干燥難度較高，因此工藝采用濃縮和干燥兩級進行。

在濃縮段，將污染物從含固率30-32%濃縮至50-55%。采用了2條濃縮線，工質為8公斤飽和蒸汽，升水蒸發量的蒸汽耗約1.35公斤。蒸發所產生的氣相廢氣與濃縮液一起經過一個氣液分離罐的分離，濃縮液用泵打入一個帶加熱保溫的中間罐，然后再通過泵向干燥器喂料。氣相廢氣經過一個直接噴淋的冷凝塔，蒸氣冷凝為水，被送往污水處理廠進行處理，廢氣則經活性碳吸附排放。

在干燥段，將污染物從含固率50-55%濃縮至98-99%。采用了4條干燥線，工質為導熱油，采用天然氣為燃料進行加熱，干燥段的升水蒸發量凈熱耗約為720 kcal。螺桿泵將中間罐含固率為50-55%的濃縮液泵送至干燥器入口，與經過再加熱的工藝循環氣體一起進入干燥器，干燥后的粉狀產品與工藝氣體一起離開干燥器，經過一個旋風分離器進行氣相分離，干產品得到收集，經過一系列帶冷水夾套的螺旋輸送機冷卻，進入一個產品罐，經自動打包機裝袋儲存。離開旋風分離器的廢氣經過一個文丘里除塵器，首先將大部分粉塵除去，這部分粉塵經過離心脫水重新回到濃縮段，經過初步除塵的氣體再經過一個渦輪冷凝器進行冷凝，洗去細塵，并將水蒸氣冷凝為水，送往污水廠處理。廢氣經活性碳吸附排放。濃縮段和干燥段的冷凝廢水均經過板式換熱器進行換熱冷卻，冷卻介質為來自冷卻塔的冷卻水。

按照2004年的意大利物價水平，以電度單價0.18歐元、天然氣0.34歐元/立方米、人均年薪2.4萬歐元計，該項目上處理一噸廢堿液的直接成本不到40歐元，考慮建設費用折舊，總經營成本不到70歐元/噸，4年總營運費用僅為3100萬歐元。而如果焚燒處理，按歐盟類似危廢焚燒的收費水平220歐元/噸測算，4年總營運成本可達9900萬歐元，將占去該項目總預算15500萬的64%。即便考慮運輸和深埋成本，干化較焚燒有極大的費用節約，這一點應該是毫無疑問的。

在該項目中，干化產品的干基低位熱值高達12000 kcal/kg以上，實可作為熱值非常高的“燃料”。但由于污染物構成的復雜性，最終還是采用了礦井深埋的方法，從這一點反映了意大利環保標準之嚴格。事實上，也正由于意大利在環境標準上的這種“保守性”，才使得廢物焚燒爐在亞平寧半島上寥寥無幾。在歐美的生活垃圾焚燒溫度普遍定為850度時，唯有意大利定為950度，這100度的溫差，足以使所有焚燒項目都具有更高的投資、更高的運行成本。這也是意大利廢棄物焚燒始終難以形成氣候的根本原因。

對“禁燒政策”的對錯不予置評，僅就化學、制藥、石化行業的廢液處理而言，本項目的成功之處在于，它以一種非常簡單、可靠的工業手段——干燥，完成了廢液這種難處理危廢的最大化減量處理，在節能、環境安全和工業可靠性方面，完全實現了最初的目標，成為繼焚燒、生化處理之外的另一種可選手段。

三、廢液/污泥干化在化工和制藥領域的應用前景

埃尼化學Cengio基地的廢液處理盡管是一個十分少見的個例，但該項目上所顯示出的污染物數量、濃度以及難點所在對化工制藥領域的廢液/污泥處理有重要借鑒意義。這是因為：

首先，它一般是根本無法界定化學構成的有機化學混合物，污染物濃度高，成分復雜，不可能進行任何產品、原料級利用或回收，沒有任何可生化性，因此處置只剩下焚燒一途，焚燒則成本高昂，還面臨廢液焚燒的種種技術瓶頸（如結垢、粘壁等）；

其次，很多化學和制藥工業在化學品精制時會產生大量的堿液/鹽液和污泥，這些廢物普遍具有含鹽量高的特點；對其進行濃縮和干化，具有難失水、高磨蝕性、換熱面易結垢等一系列問題，一般中溫對流干燥手段無法提供所需的溫度，內部水分難以失去；高溫對流干燥則可能在物料表面形成硬痂，使得內部水分也難以析出；傳導干化所提供的溫度也難以提供充分的給熱強度，而鹽類的強磨蝕性足以使換熱面在幾個月內報廢；

第三，廢液一般是由各種混合鹽類構成的，有的可能還含油、烴、溶劑，可能在不同溫度下有不同的相態，產生不同的氣態伴生物，如果這些氣態物的閃點低，則還會給干化系統的安全帶來問題，而油脂、鹽類本身在不同溫度段的相態變化，將給中間停機和冷態輸送帶來困難。如果干燥器工作原理不適合，產品在某個特定含固率下，可能因為不正常停機或無法清空，而在干燥器內或某些輸送位置上形成難以清除的結垢，就會使重啟十分困難。具體參見http://m.dongaorq.cn更多相關技術文檔。

針對以上可能出現的問題，在渦輪薄層干化工藝的設計中做了多方面的考慮，積累了豐富經驗，最終按時達成了處理目標，同時也充分展現了這種工藝的強大和適應性。

在國內，化工行業會產生大量廢堿液，這是業界十分頭痛的難點廢棄物之一。高濃度廢堿液一直是嚴重影響污水處理廠正常運行的主要污染物來源。

此外，在制藥行業，高危廢物的菌絲體的安全處置一直沒有得到重視。受到抗生素、疫苗等污染的菌絲體（包括廢棄的雞蛋液和蛋殼）如果被偷排到環境中，會嚴重污染地下水和周邊土壤，對環境造成不可預料的破壞。有類于化工行業的廢液，在國外菌絲體的安全處置一向也只有高溫焚燒。渦輪薄層工藝基于其獨特的給熱強度，開發了高溫干燥滅菌的方法，可以對菌絲體進行徹底滅活，這一工藝成為焚燒之外一種安全的處置方式，當然，在成本上要比焚燒便宜得多。

來自化工、制藥企業的污水處理廠的污泥，有可能屬于危廢，除焚燒之外，干化可能是最安全、有效、廉價的減量方法。

隨著國內環保力度日益加強，化工、制藥企業的各種含水廢棄物大多尚未得到妥善處置，建立污泥的減量處理設施已經被提上議事日程。根據國外的成熟經驗，熱干化減量是實現一些高含水、難點廢棄物最終安全處置的必經之路。來源：意大利VOMM設備與工藝公司