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关键词:垃圾焚烧 烟气净化 SNCR 石灰浆 活性炭 布袋除尘 飞灰固化
中图分类号:TK32 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)02(c)-00-01
1 简述
生活垃圾对环境的污染已成为一个严峻的社会问题,对其处理应遵循“减量化、无害化和资源化”原则。通过焚烧发电处理生活垃圾是目前普遍采用的方法,但焚烧产生的烟气中含有大量的污染物,如不经控制和处理直接排放,会对周围环境造成严重的污染。因此,生活垃圾焚烧工程的关键是焚烧控制和烟气处理,烟气达标排放是首要
任务。
2 控制策略的设计
我公司拥有4套处理能力为600 t/天的马丁SITY2000垃圾焚烧炉。其烟气处理系统采用半干式烟气处理装置,包括以下几个部分:SNCR、石灰浆、活性炭、布袋除尘、飞灰固化等。
2.1 SNCR的自动控制
SNCR脱硝系统是把尿素稀溶液做为还原剂喷入炉膛温度850-1100 ℃的区域,还原剂迅速热分解出NH3并与烟气中的NOx进行反应生成N2和H2O,该方法以炉膛为反应器。主要化学反应为:
整个SNCR脱硝系统是按照如下四个模块进行设计:(1)稀释水模块。(2)计量混合模块。(3)喷射模块。(4)控制模块。还原剂的需要量取决于在连续反应温度下需要去除的NOx的数量。在自动模式下,还原剂量设定值通过氮氧化合物控制器实现。该控制器由平行连接的两个P调节器组成,一个P调节器平均每半小时接收氮氧化合物,另一个P调节器平均每天接收氮氧化合物,这些平均值均为实际值。除氮氧化合物的平均值外,两个调节器均还会收到设定值,设定值为要得到的氮氧化合物值的90%左右。两平均值每三分钟更新一次,P调节器显示的是所要达到的氮氧化合物设定值的最大偏值,用作计算还原剂量的依据。通过计算得到的还原剂量用作控制阀的设定值,控制阀的实际值则作为还原剂流量计的输出信号,由还原剂量控制器发出的控制信号直接作用于还原剂控制阀。
2.2 石灰浆的自动控制
石灰浆经喷雾塔雾化后,很大的雾化表面积的石灰浆与烟气充分混合,发生化学反应和传热过程,酸性氧化物与碱性物质作用生成稳定的硫酸盐及氯化盐,生成的产物以干态部分回收,部分送入除尘器,以达到除尘和脱硫的目的。石灰浆主要化学反应为:
SO2+Ca(OH)2CaSO3+H2O
Cl2+Ca(OH)2CaCl2+H2O
2 hF+Ca(OH)2CaF2+H2O
整个石灰浆系统是按照如下六个模块进行设计:(1)石灰浆制备、储存及输送模块。(2)稀释水模块。(3)计量混合模块。(4)雾化模块。(5)酸洗模块。(6)控制模块。进喷雾塔的稀释水是通过喷雾塔出口烟气温度来自动调节,石灰浆是通过喷浆前/喷浆后的控制回路进行控制,主要按照以下公式进行。
式中:FC石灰浆喷入量,FQ干烟气流量,CC石灰浆浓度,α期望的论量系数,HCL1为HCL入口浓度,SOx1为SOx入口浓度,HCL2为HCL出口浓度对应的石灰浆流量,SOx2为SOx出口浓度对应的石灰浆流量,A=PID(HCL2)值在0~0.5之间,B=PID(SOx2)值在0~0.5之间:喂料前的调整与喂料后的PID控制器的输出有关系;A和B趋近于0变化很小。
2.3 活性炭的自动控制
活性炭粉末作为吸附剂通过压缩空气气动输送到喷入烟气中用以吸附其中的汞、重金属和二恶英等。整个活性炭系统是按照如下四个模块进行设计:(1)活性炭的储存和输送模块。(2)活性炭计量模块。(3)活性炭喷射模块。(4)控制模块。计量模块将计量斗以及整个给料机构做为一个整体进行称量。随着活性炭从计量斗流出,控制系统算出单位时间内计量斗内活性炭减少的重量,再通过滤波、优化处理,得出活性炭的实际流速,同时控制系统会将此给料速度与预设的给定速度比较,并将比较结果计算后反馈给给料机构以自动修正给料速度,形成闭环控制,以此让实际流速无限接近给定流速,从而达到控制要求。
2.4 布袋除尘的自动控制
布袋式除尘器在整个烟气处理系统中起着非常重要的作用:(l)将烟气与尘粒和固态物质分离。(2)残留酸性气体的中和及污染物吸附的二次反应。
整个布袋除尘系统是按照如下四个模块进行设计:(1)箱体模块。(2)清灰模块。(3)输灰模块。(4)控制模块。
自动控制系统可以按照定时和差压两种方式对布袋进行清灰。定时清灰是一种按人工设定的时间周期循环进行清灰的工作方式;压差清灰是当系统阻力增加到一定程度后,使除尘器进出口的压差变大,当此压差达到设定值时,除尘器自动启动清灰系统。
2.5 飞灰固化的自动控制
布袋清理出的飞灰送入储仓后,由固化系统把飞灰、水泥、螯合剂及水在螯合混炼装置内混合,飞灰中的重金属类与螯合剂反应,生成螯合物从而被稳定化。
整个飞灰固化系统是按照如下四个模块进行设计:(1)固态模块(包括飞灰、水泥)。(2)液态模块(包括螯合剂、水)。(3)混合模块。(4)控制模块。飞灰螺旋输送机按照设定值定量输送飞灰至混炼装置,水泥、螯合剂、水等按照设置好的配方自动跟踪飞灰量,按比例输送至螯合混炼装置。
3 控制系统实现
3.1 控制系统硬件配置
自动控制系统分别为:(1)SNCR PLC控制系统,一个S7300主站及四个ET200远程站;(2)石灰浆、活性炭、喷雾塔DCS控制系统,一个和利时DCS控制站;(3)布袋除尘PLC控制系统,每台焚烧炉对应一个S7300主站;(4)飞灰固化PLC控制系统,一个S7300主站。
3.2 控制系统软件配置
所有系统与中控室DCS通过Profibus DP协议通讯,所有控制策略及操作均在中控室实现。工控计算机和组态软件可实时显示全厂烟气处理流程图、设备运行状态、报警信息等,并且将运行参数、运行记录、控制、报警、故障等历史数据储存在硬盘中。
4 结语
该文简述了垃圾焚烧产生的废气的危害,分析了自动控制系统在实现垃圾焚烧发电厂烟气处理中的重要性、控制难点及控制思路,通过自动控制系统实现了我厂烟气处理过程中废气的有效控制,烟气排放能够达到欧盟环保标准。
关键词:生活垃圾;飞灰;稳定化;资源化
中图分类号: R124 文献标识码: A
1 前言
生活垃圾焚烧处理速度快,占地面积少,减量化和无害化效果显著,使得生活垃圾焚烧技术在城市生活垃圾处理处置中所占的比例也越来越高。在我国用地紧张的城市如深圳、上海、北京、常州等率先得到了应用,焚烧生活垃圾量已达13000t/d[ 1 ]。这些焚烧厂将产生焚烧垃圾5%-10%左右的焚烧飞灰。通常一个中等垃圾焚烧厂日处理能力约为2500t/d,年飞灰产量约为3万吨。垃圾飞灰处理成为我们必须面临的问题.目前,国内对垃圾焚烧产生的废物处理和资源化研究主要集中于焚烧炉渣上,对灰处理利用的研究报道不多。本文探讨了飞灰的固化/稳定化处置以及资源化利用技术的研究发展方向。
2焚烧飞灰的稳定化处置
2.1水泥固化
水泥是一种最常用的危险废物稳定剂。该技术是将飞灰和水泥混凝土混合形成
固态,经水化反应后形成坚硬的水泥固化体,从而达到降低飞灰中危险成分浸出的效果[ 2 ] ,其基本原理在于通过固化包容,减少飞灰的表面积和降低其可渗透性,达到稳定化、无害化的目的。水泥固化因其设备、操作要求简单和固化费用相对较低而得到广泛应用。但水泥固化处理后的增容量大,而且若飞灰中含有阻碍水泥正常凝结的成分时,常会发生固化体强度低、有害物质浸出率高等问题。研究表明,水泥固化前将飞灰预洗,会大大增强固化体强度,降低固化体的浸出毒性[ 3 ] 。在水泥固化时加入EDTA,对固化体的浸出毒性几乎没有任何影响[ 4 ] 。
2.2化学药剂稳定化
化学药剂稳定化是利用化学药剂通过化学反应,使有毒有害物质转变为低溶解性、低迁移性及低毒性物质的过程。用药剂稳定化技术处理危险废物,可以在实现废物无害化的同时达到废物少增容或不增容,从而提高危险废物处理处置系统的总体效率和经济性。根据废物中所含重金属的种类,可以采用的稳定化药剂有:石膏、磷酸盐、漂白粉、硫化物(硫代硫酸钠、硫化钠)和高分子有机稳定剂等。
化学药剂主要通过3种机理起作用:(1)对飞灰pH值进行调整,使重金属离子达到最小溶解度的范围;(2)根据所选化学药剂成分的不同,分别与重金属产生不同类型的化学反应,从而把重金属由固相浸取到液相中,降低飞灰中的重金属含量或者通过与飞灰中重金属生成不同的沉淀物而达去除重金属的目的;(3) 通过对特定重金属离子的吸附作用,达到去除重金属的效果[ 6 ] 。
2.3熔融固化
由灰中的二噁英需要在很高温度下才能被完全分解,因此从安全角度出发,飞灰高温熔融玻璃化处理是目前国际上公认的最安全的处理方法。熔融固化技术是将待处理的危险废物与细小的玻璃质混合,在1 000~1 400 ℃高温熔融一段时间,通常为30 min左右,待飞灰的物理和化学状态改变后,降温使其固化,形成玻璃固化体,借助玻璃体的致密结晶结构,确保固化体永久稳定。熔融固化处理有很好的减重、减容效果, 1 500 ℃时,氯化物基本上都挥发出来,因此飞灰一般可以减重2 /3左右。同时熔融后重金属被牢固地束缚在SiO2 硅氧四面体组成的网络结构中,浸出率很低,可以满足目前的浸出标准。在1400℃左右,飞灰中的PCDDs/PCDFs可以被降解。
2.4进入填埋场进行最终处置
中国的《危险废物污染防治技术政策》(国家环保总局, 2001)中第9条对飞灰的规定:生活垃圾焚烧产生的飞灰必须单独收集,不得与生活垃圾、焚烧残渣等其它废物混合;不得与其它危险废物混合;不得在产生地长期贮存;不得进行简易处置及排放。生活垃圾焚烧飞灰在产生地必须进行必要的固化和稳定化处理之后方可运输。生活垃圾焚烧飞灰经过各种稳定化处理后,最终需进行安全填埋处置。
3焚烧飞灰的资源化利用
对垃圾焚烧飞灰进行某种资源化利用,需要考虑以下三个因素: (1)飞灰本身的物理化学性质是否适于采用该种资源化处置手段。(2)经过该种资源化处置后,所得的最终产品是否具有良好的性能,具备实用性、市场可行性和经济性。(3)该种资源化处置手段能否对飞灰起到稳定化作用,消除其对环境的危害。根据上述要求,目前国际上飞灰资源化处置的研究方向主要有以下几方面。
3.1利用飞灰为主要原料制备建筑材料
3.1.1制备水泥
水泥是一种水硬性粉末状物质。水泥的制备通常是由石灰石、粘土以及一些含硅铝质的材料混合后,在高温(1540~1600 ℃)下煅烧而成。由灰中含有大量的Al2O3、SiO2 以及CaO 等物质,飞灰还适用于制备低能水泥,也称硫铝酸钙水泥。这是一种能在低温下合成的特殊水泥,具备强度高、硬化快的特点。
3.1.2制备陶瓷
由灰中含有大量的SiO2 ,且具备陶瓷生产的粒度,所以利用飞灰制备陶瓷也是飞灰资源化利用的一个重要方向。
3.1.3制备玻璃
在发达国家尤其是日本,玻璃化是处理垃圾飞灰的一种常见方法。飞灰在玻璃化过程中,有机组分和有毒物质被破坏,去毒率超过99. 9%,同时,重金属可能密封在硅酸盐基体中,或者蒸发或沉淀而分离。
3.2作路面替代骨料
飞灰经过预处理后(主要是洗去或稳定化其中的有害物质),可替代骨料中部分的砂子和水泥。在美国、日本及欧洲一些国家,采用飞灰或飞灰和炉渣混合物作为石油沥青铺装路面的替代骨料已有所应用。
3.3利用飞灰作为土壤改进剂
飞灰中富含植物生长所需的P和K元素,因此,有学者研究用其替代部分肥料投入土壤中,从而促进农作物的生长。在经过用飞灰改善过的土壤生长出来的植物,比没有改善过的大1.5~210倍,也比单独用P肥或K肥改善过的要大。除此之外, 由灰中CaO含量较高,碱度高,可以用其替代石灰投加到酸度较高的土壤中,改善土壤性质。
3.4利用飞灰做污泥调节剂
来源于污水处理厂的污泥含水量极高(大于95%) ,需对其进行脱水处理。压滤脱水是常用的办法之一。但是废水中含有的少量油份会使得脱水困难。飞灰可以作为化学调节剂调节污泥结构,降低过滤阻力,加快压滤过程。
4结论
中国生活垃圾焚烧处理正得到越来越广泛的应用,焚烧产生的大量飞灰污染性强,必须妥善处理。可以从下列几个方面进行改进: (1)开发先进的焚烧炉,并加强对入炉垃圾的控制;(2)开发稳定效果好、处理成本低的化学稳定剂以减少垃圾焚烧飞灰中重金属的迁移; (3)开发安全可靠、能耗低效益好的资源化技术,资源化处理垃圾焚烧飞灰,变废为宝。
参考文献
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关键词:生活垃圾;处理;大气污染;技术
随着经济社会的不断发展,人们的生活质量得以显著提升,所产生的生活垃圾总量急剧上升,而对生活垃圾进行处理成为当前社会各界关注的重要问题,也对人们的生活环境产生了严重影响。因此要从源头出发重视生活垃圾的收集和处理,之后再借助各种设备和技术实现无害化处理。本文从技术角度出发,对生活垃圾处理和大气污染治理相关问题进行分析和研究,以此强化对生活垃圾的处理能力和大气污染的治理能力,实现生态环境建设的可持续发展。
一、生活垃圾处理及大气污染治理存在的问题
(一)处理方法较为粗放
随着城市化进程的不断加快,城市生活垃圾的种类和总量在持续增多。但目前对生活垃圾的处理方法仍然显得相对粗放,比如焚烧、填埋等,虽然这些方式在性价比和有效性等方面具有相应的优势,但这些处理方式会带来一系列的严重问题,对生态环境造成严重的污染,也不符合生活垃圾处理工作的要求。
(二)当前国内处理方式比较
当前垃圾处理主要有填埋、焚烧和热解处理等方式,以下重点对这三种方式进行阐述。1.填埋处理。目前我国生活垃圾主要以填埋为主,其优点是工艺简单、操作方便,省钱省事;其缺点是深埋渗滤液污染严重,安全隐患大,使用年限短,减量化和资源化水平低。国家政策要求逐步禁止新建垃圾填埋场。2.焚烧处理。生活垃圾焚烧发电也是目前垃圾处理的主要方式之一,比较适合于人口密集的城市群。其优点是日处理垃圾量较大;有能量的转化,比如电能;垃圾中的可燃成分被高温分解后减容效果较好;设备可全天候工作,不易受天气影响。其缺点是投资大,占地面积大,选址困难;要求每日提供垃圾不少于400吨,需要添加煤辅助燃料;尾气、烟尘及废水的排放需其他设备进行过滤处理;设备构造以及系统复杂,保养成本较高;容易产生二次污染;不可焚烧垃圾需要另做填埋处理。3.低温热解处理。低温热解处理是一种成熟的新技术,是一种非常有效的资源化处理方式。其优点是占地面积小,选址容易,尾气排放达到国家标准,无废水产生,冷却水可循环利用,不需添加辅助燃料,减容效果较好,产物可做路基填料或充当植物肥料,设备构造以及系统相对简单,维护、保养成本低,工人操作以及学习成本较低,垃圾分散就地处理,无须转运,设备可全天候工作,不易受天气影响;其缺点是同焚烧处理一样,建筑垃圾、瓷制品和玻璃制品等不可热解垃圾需另做填埋处理。
(三)缺乏规模化和规范化
生活垃圾的处理工作影响着社会的稳定发展,因此需要各方面的积极参与。但是我国生活垃圾在处理方面的规模还相对有限,大都是以小处理厂分散处理为主,同时在垃圾处理过程中缺乏完善的技术体系,因此缺乏标准化、技术化及自动化,所以存在垃圾分类不明确、处理方式不科学且存在高污染高耗能等问题,因此降低了垃圾处理效果。另外,在垃圾处理和大气治理过程中,都缺乏科学的标准,相应的监管措施还不到位,其规范化程度较低,因此存在较为严重的污染问题。
二、生活垃圾处理及大气污染治理的对策
(一)加强相关的宣传引导
为提升生活垃圾处理效率,就要加强宣传,强化人们进行垃圾分类和爱护生态环境的意识。要通过电视、报刊、互联网、移动媒体等方式进行相应的宣传和引导,并在道路、公共场所等设置相应的宣传栏,在垃圾桶旁边提示分类投放的宣传标语,使全社会都能够充分认识到生活垃圾处理的重要意义,营造出垃圾处理的良好氛围,进而为促进垃圾处理工作的顺利开展提供有效保障。
(二)建立健全相关法律政策
生活垃圾处理直接影响着人们的生活质量,因此要建立健全相关的法律政策,推进垃圾处理工作的顺利开展,并对各项法律政策进行细分,明确落实标准和要求。当前,多个城市相继进行了垃圾分类试点,并了生活垃圾管理条例,以期从法律层面更好地落实生活垃圾分类、收集以及管理,提升生活垃圾处理的有效性,为垃圾处理后续相关工作奠定坚实的基础,以最大程度减少因垃圾处理工作而带来的环境污染问题。
(三)充分明确垃圾处理职责
生活垃圾处理工作涉及的内容较多,影响较大,因此必须要严格按照相关要求到位。因此,政府部门要充分发挥行政管理职能,进一步明确垃圾处理职责,细化责任分工,充分协同各相关部门的关系,全面发挥工作合力,以更好地维持垃圾处理市场的正常秩序。同时,要按照责任分工,对照生活垃圾处理工作的要求和标准,强化监督管理,提升各部门积极参与和相互协调的效果,进而可以有效提升生活垃圾处理的规范性和有效性。
三、大气污染治理技术的应用分析
城市生活垃圾处理多以焚烧为主,而这一过程会对大气产生污染,因此要采取有效技术进行大气污染治理工作,进而减少对生态环境的破坏。当前垃圾焚烧发电厂大都采用“炉内脱硝+脱酸+活性炭吸附+除尘”的方式对焚烧烟气进行净化,在实际应用过程中可以根据实际情况对这些方式进行重新组合。现就这一技术的具体应用分析如下。脱硝工艺技术在应用过程中可以采取SNCR、SCR或者两者组合的方式开展。具体来说,SCR脱硝工艺的效率要高于SNCR脱硝工艺,可以将氮氧化物的排放浓度控制在较低水平,以达到排放标准。但SCR工艺需要较大的占地面积和较高的投资成本,因此SNCR工艺在垃圾焚烧发电厂内的应用明显较多,也能够满足相应的要求。脱酸工艺技术主要有半干法脱酸、半干法+干法组合脱酸等,可以确保在生活垃圾焚烧过程中所排放的酸性污染物能够达到相应的排放标准。当前很多垃圾焚烧发电厂都在采用这种方法,同时主要是以熟石灰作为脱酸剂,通过改变脱酸剂的种类能够有效提升酸性污染物的去除效率和排放标准。活性炭吸附和除尘工艺在应用过程中主要是针对生活垃圾焚烧炉所排放污染气体中的重金属、颗粒物等,通过在焚烧炉烟道中喷射活性炭的方式,可以使得经过炉内脱硝和脱酸处理之后的气体中的物质被有效吸附,之后再借助除尘装置对气体实现进一步治理,以最终达到生活垃圾焚烧过程中大气排放标准。
四、结束语
由于生活垃圾的特殊性,在焚烧过程中不可避免地会产生大量的气态污染物,如果不进行有效治理,将对环境造成严重污染,危害人体健康。
1.垃圾焚烧厂烟气产生机理
生活垃圾焚烧过程中产生的污染物主要包括四大类:颗粒物(烟尘)、酸性气体(CO、NOX、SO2、HCI等)、重金属(Hg、Cr、Pb等)及有机污染物(主要因子为二恶英类)。
(1)HCI来源于生活垃圾中含氯废物。
(2)SO2来源于含硫生活垃圾的高温氧化过程。
(3)NOX来源于生活垃圾焚烧过程中N2和O2的氧化反应及含氮有机物的燃烧,其中95%为NO,NO2所占比例很少。
(4)CO是由生活垃圾中有机物可燃物不完全燃烧产生的。
(5)金属类污染物源于焚烧过程中生活垃圾所含重金属及其化合物。
(6)有机污染物的产生机理非常复杂,会伴随多种化学反应。首先形成中间产物,最后形成终产物。二恶英是其中毒性最强的化合物,在垃圾焚烧过程中其生成途径主要有:1)生活垃圾中本身含少量有的微量二恶英大部分在高温下分解,但由于其具有热稳定性,少量会随烟气排放;2)在燃烧过程中由氯源生成,大部分在高温条件下也会被分解,但有少部分排放;3)当燃烧不充分时,烟气中会产生过多的未燃尽物质,在遇触媒(重金属Cu等)及300℃-400℃条件下已分解的二恶英会重新生成;
2.生活垃圾焚烧厂废气排放标准
选择废气治理技术首先要明确需执行的排放标准,生活垃圾焚烧厂废气排放标准见表一。
表一 生活垃圾焚烧厂废气排放标准
二恶英排放浓度根据环发(2008)82号文件确定。
3.废气治理技术的应用
3.1焚烧烟气治理流程
国内某生活垃圾焚烧发电厂采用的烟气治理流程如下图:
3.1.1 NOX控制系统
国内很多种采用低氮燃烧控制烟气中NOX浓度,具体控制条件包括降低过量空气系数、降低炉膛温度以及烟气充分混合等。通过这些措施,NOX产生浓度基本可控制在300mg/Nm3左右,能够满足国标限值。如果按欧盟2000标准设计,还可以考虑SNCR(选择性无催化还原)工艺去除氮氧化物,即向焚烧炉内喷入尿素溶液,起到脱除NOX的目的。
3.1.2降温塔系统
来自锅炉的烟气首先进入降温塔,将烟气温度从200℃降至约150℃,以满足后续袋式除尘的要求。降温塔由冷却装置与飞灰排出装置组成,冷却水被压缩空气雾化后喷入降温塔内与烟气直接接触,降温塔的高度设置足够高以确保喷入的雾化水可以完全蒸发。降温的同时烟气中部分的粉尘落入降温塔塔底的料斗中,然后经输送机至飞灰贮仓。
3.1.3熟石灰及活性炭喷射系统
熟石灰与活性炭均用喷射风机喷入降温塔和袋式除尘器之间的管道中,在此,熟石灰与烟气中的酸性气体(SO2、HCI)进行反应,可以去除烟气中70%的HCI与30%的SO2,活性炭吸收烟气中的二恶英和重金属等有害物质。与熟石灰和活性炭反应后的烟气带着飞灰和各种粉尘进入袋式除尘器。
3.1.4袋式除尘器系统
从降温塔来的烟气,经熟石灰与活性炭喷射系统进行除酸和吸附后,再进入袋式除尘器,从隔仓项部排出,焚烧产生的烟尘、消石灰反应剂和生成物、凝结的重金属、喷入的活性炭等各种颗粒物均附着于滤袋表面,形成一层滤饼;烟气中的酸性气体在此与过量的反应剂进一步起反应,使酸性气体的去除效果进一步提高;活性炭也在滤袋表面进一步起吸附作用。附着于滤袋表面的飞灰经压缩空气反吹排入除尘灰斗,飞灰经输灰系统排出。
3.1.5湿式洗涤塔
自袋式除尘器出来的烟气从湿式洗涤塔底部进入向上运行,与向下喷射的碱液充分接触,将烟气温度渐降低,同时碱液与烟气中部分的酸性气体HCI、HF、SO2等进行反应,生成盐类。碱液定期补充,生成的含盐溶液及排出。
3.2烟气治理措施分析
3.2.1 SNCR工艺
在炉膛内喷入的尿素溶液与水和氧气发生反应,最终生成氮气。
反应方程式如下:
(NH2)2CO+H2O—2NH3+CO2
4NH3+4NO+O2—4N2+6H2O
SNCR工艺脱氮效率约为50%,NOX排放浓度能够低于200mg/Nm3,可以达到排放标准。
3.2.2二恶英和重金属处理措施
减少垃圾焚烧厂烟气中二恶英浓度的主要方法是控制二恶英的生成条件,控制措施主要包括以下几个方面。
(1)选择合适的炉膛和炉排结构,使垃圾在焚烧炉内得以充分燃烧。
(2)控制炉膛、二次燃烧室内、进入余热锅炉前烟道内的烟气温度不低于850℃,烟气在炉膛及二次燃烧室内的停时间不小于2S,O2浓度不低于6%,并合理控制助燃空气的风量、温度和注入位置。
(3)缩短烟气在处理和排放过程处于300℃-500℃温度区域的时
间,控制余热锅炉的排烟温度不超过250℃
(4)采取活性炭吸附措施,并设置高效袋式除尘器。喷入的活性炭右吸附烟气中的二恶英类及汞等重金属。这样,在袋式除尘器除尘的过程中,附着在粉尘中的二恶英同时除去,被活性炭吸附的二恶英类及汞等重金属也被袋式除尘器除去。
3.2.3酸性气体处理技术
酸性气体净化工艺可分为干法、半干法和湿法三种,每种工艺在工程上都有广泛应用,也各有优缺点。
(1)干法净化工艺近年来在日本的焚烧厂建设中(下转第40页)(上接第44页)采用较多,其工艺比较简单,投资低,运行维护方便,在排放要求不高的条件下是理想的选择,但干法工艺净化效率相对较低。
(2)半干法净化工艺可达到较高的净化效率,投资和运行费用低,流程简单,不产生废水,欧洲的焚烧厂采用半干法的较多,丹麦、法国、德国采用半干法的比例分别为20%、40%、30%。半干法工艺在国内也有较多成功应用的例子,积累了一定的运行经验,适用于排放标准要求较高的焚烧厂。
(3)湿法净化工艺的污染物净化效率最高,可满足最严格的排放标准要求,其工艺组合形式也是多种多样,但由于其流程复杂,配套设备较多,使用药剂相对较贵,一次性投资和运行费用较高,而且存在废水处理和烟气再加热问题,在发过国家应用较多。根据发达国家烟气中污染物实测数据,湿法对HCI的去除效率达到99%以上,对SO2的去除效率达到95%以上。
3.2.4颗粒物处理技术
由于颗粒物既包括垃圾焚烧过程中产生的烟尘,还包括喷射石灰和活性炭过程中产生的粉尘,垃圾焚烧厂工程设计中一般采用袋式除尘器对颗粒物进行净化,国内某垃圾焚烧厂采取袋式除尘设备后,烟尘排放浓度为8.12-9.13mg/Nm3,完全能够满足烟尘排放国家标准;如果工程设计中拟采用欧盟2000标准,可以考虑在袋式除尘的基础上增加湿法洗涤设备,可进一步去除颗粒物,确保稳定达标排放。
关键词:城市生活垃圾,焚烧,处理,技术
中图分类号:C35文献标识码: A
前言:目前,垃圾焚烧仍存在较多争议,民众反对现象时有发生。要想更好控制生活垃圾焚烧污染,要接受公众监督,做到信息公开,更要从源头上做好垃圾分类,结束焚烧混合垃圾,尤其是焚烧含氯塑料、含重金属电子产品以及其他有毒有害垃圾,禁止一切工业垃圾进入生活垃圾焚烧厂。相比发达国家,我国垃圾成分复杂、含水率高、热值低、分类不到位,引进的国外先进技术并不实用,因此,开发适合我国垃圾自身特点的焚烧技术及设备、确保垃圾焚烧的安全性、降低投资及运营成本,将是发展的主要方向。
一、城市垃圾焚烧处理现状
随着我国城市化加速,城市垃圾问题日趋突出,全国城市垃圾堆存累计侵占土地已超过5亿m3,所致经济损失每年达300亿元人民币,且此趋势会随城市化进程加强。当前,垃圾处理方式主要有填埋、堆肥及焚烧,其中填埋约占50%,堆肥约占10%,焚烧约占12%,城市垃圾仍有近30%未进行处理。从三种垃圾处理方式应用效果看,焚烧在投入成本、环境保护、能源转化等方面存在显著优势;且焚烧处理所表现的特点,如最大限度降低垃圾重量、减小垃圾体积、直接进行处理、分解垃圾中有毒物质等,适应了城市垃圾排放构成的处理需求。从垃圾焚烧处理应用现状来看,焚烧处理法虽未在我国城市范围内广泛应用,但有所推广。20世纪80年代深圳垃圾焚烧发电厂的建立与成功运行,为垃圾焚烧发电提供经验;我国自行研究的乐山市凌云垃圾焚烧炉可实现日处理垃圾30t,且能在不使用辅助燃料的情况下连续燃烧;FDLIF-50B生活垃圾焚烧炉,生活垃圾处理能力为50t/d;哈尔滨垃圾焚烧发电厂应用日本流化床焚烧技术,适时电脑网络监控,实现日处理垃圾200t以上,排烟标准达到我国环保标准;上海浦东御桥工业园所建千吨生活垃圾焚烧发电厂,可实现年处理垃圾36.5万t,且能实现向城市供电。此外,杭州进行垃圾焚烧“西部规划”,选取九峰区域进行建厂,并设计日处理量为3000吨,所排烟气符合欧盟标准;成都在龙泉驿区建立垃圾焚烧厂,实现日处理量 800t;山东、福建、河南、安徽等省纷纷建立垃圾焚烧处理厂等;同时,国家已确定在不同区域建立百家垃圾焚烧处理厂,这为我国城市垃圾焚烧发电提供了支持。但从我国垃圾处理厂建设来看,主要靠引进国外技术与设备,自行研发项目较少,所需设备及运行费用较高,要实现焚烧垃圾处理厂综合效益,还应加强焚烧设备及技术的研发及外在设备与技术的合理运用。
二、垃圾焚烧处理技术及工艺
城市垃圾含有水分、灰土较多,在进行焚烧焚烧处理时必须选择对应的焚烧设备、焚烧技术及烟气处理工艺,以保证垃圾焚烧效果。当前,主要焚烧技术有:流化床焚烧技术,其主要优点有:1) 操作方便,运行稳定。垃圾破碎混合后,质地较为均匀,流化床以石英砂为热载体,避免了床急冷急热,燃料稳定燃烧;垃圾干燥、着火、燃烧及后燃烧几乎同步进行,无需进行复杂调整,易于实现自动化,且能在短时间内启动与停止,可连续燃烧。2) 有效避免二次污染。焚烧时对有害物质进行处理,仅采用流化床,便能够将NOx含量降至100ppm以下。同时,减少了废水产生,避免了金属污水。3) 寿命长、投资省,适于大型化发展。但此设备消耗动力较大,磨损较为严重,须加强设备维护与保养。回转窑焚烧优点有:1) 回转窑燃烧适应范围较广,能焚烧不同性能的废弃物。2) 机械零件较少,故障较少,可长时间连续运行。但其热效率较低,所需辅助燃料消耗较多时,会产生有臭味、温度低的气体;窑身长,占地面积达;炉排结构较为严格,成本较高。炉排型焚烧时不需要对垃圾进行严格预先处理,炉排运动可实现垃圾处理的机械化。但在使用此设备时,需考虑垃圾的停留时间、搅动及翻转。由此可见,流化床焚烧技术综合性能较好,尤其适应我国垃圾热值相对偏低的实际,故其发展前景最好。随着标准的提升,现有的垃圾焚烧厂可能要进行技术改造才能达标。更严格的排放标准,有利于公众接受垃圾焚烧这一处理方式,同时也将促进尾气处理系统、烟气在线监测等技术的创新与发展。
三、垃圾焚烧处理技术的发展及前景展望
随着科学技术的发展及对外开放的加强,一些新技术被运用到垃圾焚烧处理中,如垃圾燃料(RDF) 处理技术、气化等,且表现出独特的优势,这为垃圾焚烧处理提供了支持。RDF技术一般采用循环流化床及内循环流化床技术,可大规模处理生活垃圾,如我国较为发达的城市广州、上海、深圳等,垃圾排放量大、热值高、能源较为紧张,可使用此技术;但由于此技术起步较晚,其制造工艺、燃烧方式、炉内脱氯机理、排灰处理等尚未探明,此技术应用受限;因此,要推进此技术发展,必须结合我国城市实际状况、技术条件选择炉型,加强焚烧技术、净化技术、废水处理技术等研究。气化技术是根据空气流体力学原理,使炉体内生物质在空气及一定温度作用下,充分裂解后产生可燃性气体,或是燃料经制气室,在封闭、缺氧环境下,利用干流热解及氧化反应后产生可燃气体,进而实现生物质原料造气、燃气净化、自动分离等功能。这不但使垃圾再利用,提升了资源利用率,且通过燃烧垃圾实现热能、电能等转化,适应了我国城市能源紧张、生态城市建设的要求,具有良好的发展前景。
四、推进城市生活垃圾焚烧处理发展的途径
一方面,强化政府与垃圾焚烧行业的规范化行为,解除民众疑虑。一些民众抵触垃圾焚烧的原因在于,垃圾随处焚烧、焚烧后产生有害气体等。对于此,政府应加强对垃圾焚烧的规范化管理,制定相关法律制度、政策规定垃圾焚烧行为;设置专门监督部门,监督垃圾焚烧;强调环保部门、垃圾管理部门、监督检查部门的职责,改变多头管理、多头分权、多头管理效率低的局面,进而保证垃圾焚烧规范进行。垃圾焚烧厂应端正自身行为,严格按照环卫行业许可、国家环保标准等选择合理地垃圾焚烧设备、技术等,以保证垃圾焚烧实现最大化效益。另一方面,加强宣传教育。以社区、电台、媒体等路径,向民众介绍宣传垃圾焚烧、填埋、堆肥等垃圾处理方式,使民众了解垃圾焚烧的综合效应;以社区活动、环保竞赛、垃圾焚烧知识问答等方式,促使民众参与到垃圾焚烧处理活动中,并以此刺激民众形成垃圾分类放置、减少垃圾排放等日常行为习惯,进而减少垃圾污染与治理。
五、结语
焚烧法适应了城市垃圾构成特点,且具有环保、经济、社会效益,而要进一步推广此方法,必须结合我国城市垃圾特性进行焚烧技术、系统设备、工艺研究,尤其要加强国内化技术研究,同时,发挥政府、焚烧厂、公众等多方面力量,以推动焚烧法推广,最终推动城市和谐、持续发展。
[参考文献]
[1] 陈红霞.关于城市生活垃圾焚烧发电的现状及发展对策[J].大科技,2014.
[关键字]医疗垃圾 焚烧 环境影响评价 措施
[中图分类号] X82 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-5-225-2
1前言
医疗垃圾通常带有大量的细菌和病毒,是首要的危险废物,若处理不当,必将引起二次传染和环境污染,严重影响人们的身体健康,医疗垃圾因其特殊性更加受到全社会的重视与监督。
本文通过对部分城市医疗垃圾管理及处理处置中存在的问题进行分析,进而从医疗垃圾管理、处置设施场址选择及处理工艺上提出污染防治对策。
2医疗垃圾的排放现状及处理中存在的问题
目前医疗垃圾管理及处理处置中存在的问题,主要有以下几方面:
(1)医疗垃圾与生活垃圾混装严重。部分城市医疗垃圾与生活垃圾混装在一起,经焚烧炉焚烧后,致使许多医疗垃圾不能按照规范进行消毒毁形处理,造成严重的污染。
(2)医疗垃圾处理、处置的管理和监管不严,设备处理能力不足。部分医疗垃圾集中处置设施无法正常运转,处于半停顿状态,原因是医疗垃圾送到处置中心的量不能维持处理设施正常运转。
(3)医疗垃圾收集、运输、贮存及交接等环节防范措施不到位。位于医疗垃圾处理中心较远的地区和偏远地区,医疗垃圾运输、收集和储存都达不到国家要求,造成医疗机构内的医疗废物堆积和遗失,甚至发生腐败等情况,对环境安全和人体健康构成威胁。
(4)工艺环节防范措施不足,造成环境污染。焚烧工艺关键是焚烧炉的温度控制,因250℃~450℃是二噁英的形成温度区间,因此焚烧炉内的温度必须跨过这个温度区间,如果温度控制不好,将产生二噁英。尾气处理系统处理如果不到位,也将造成二噁英超标。
(5)医疗垃圾集中处置设施场址不合理。医疗垃圾集中处置设施是集中处理医疗垃圾的场所,如场址不合适,对环境影响巨大。
3治理措施
3.1医疗垃圾的管理对策
(1)加强医疗垃圾管理及监管体系。各级政府应制定符合各自城市实际,又具有可操作性的医疗垃圾安全处置有关的规章制度,明确医疗垃圾收集、运送、贮存、处置及监督管理各个阶段、各个环节、各个部门的责任和义务,以规范医疗垃圾从产生到处置整个过程。同时加强医疗垃圾处理、处置后产生的环保监管。
(2)医疗垃圾处理周期中各环节的管理。对医疗废物的产生、收集、运输、贮存、处理至最终处置进行全过程管理,建立相应的数据库管理系统,对其从产生到最终处置的每个环节进行跟踪管理,这是医疗废物无害化管理的必要手段。
(3)将医疗垃圾处理市场化。医疗垃圾污染治理要实行产业化、专业化、市场化,走集中、专业处理的道路。建立专业化、企业化的医疗废物处理中心,实行企业化管理,引进环保高新技术,使医疗垃圾达到减量化和无害化处理。
(4)提高公众卫生和环保意识。通过媒体大力宣传新出台的《医疗废物管理条例》,使公众对医疗垃圾的产生到处置及其危害性有充分的认识,切实提高公众的卫生和环保意识,推动全面的环境无害化管理。
3.2集中处置设施场址选择
场址选择合理性分析是环境影响评价中的重点。集中处置设施场址选择,应主要关注以下几点。
(1)场址选择应符合当地发展规划、环境保护规划及环境功能区划要求,符合当地城市环境卫生事业发展规划要求。
(2)场址对周围环境不产生大的影响或对周围环境影响不超过国家相关现行标准的规定。场址应得到公众支持。
(3)场址不得位于城市主导风向的上风向,确保与城市市区和规划区边缘的安全距离。
(4)场址应避开人口密集区、宗教圣地等敏感区,场址距居民区距离应大于1km。
(5)场址选择应避开河流溯源地、饮用水源保护区;避开自然保护区、风景区、旅游度假区;避开国家、省、直辖市划定的文物保护区;避开重要资源丰富区。
(6)场址选择应避开现有和规划中的地下设施;避免大规模砍伐森林、占用基本保护农田;避免公用设施或居民大规模拆迁。
(7)场址应避开自然灾害多发区和地质条件不稳定地区,选址应在百年一遇洪水位以上。
(8)场址地震裂度在Ⅶ度以下,最高地下水位应在不透水层以下3.0m,土壤不具强烈腐蚀性。
3.3污染物防治措拖
目前我国医疗垃圾处理主要采用焚烧法,焚烧原理是将垃圾作为固体燃料送入垃圾焚烧炉中,在高温条件下,垃圾中的可燃成分与空气中的氧进行剧烈的化学反应,放出热量,转化成高温的燃烧气和量少而性质稳定的固定残渣。
焚烧处置过程中产生的废气对环境的影响及其污染防治措施是环境影响评价中的重点之一,本文主要对焚烧处理工艺环节中的燃烧室温度控制、尾气、焚烧后飞灰及废水提出了合理的治理措施。
3.3.1燃烧室温度控制
医疗垃圾焚烧处置的关键在于温度控制,一方面可以保证医疗垃圾完全充分燃烧,另一方面避免和减少二噁英产生。医疗垃圾燃烧过程在一燃室和二燃室中进行,一燃室为缺氧空气系统,二燃室为过氧空气系统。
在处理医疗垃圾时,首先在一燃室内供以小风量60~450℃左右热解垃圾,一燃室温度在700℃以上;在二燃室中通过微过量的助燃空气将燃烧温度提升到1000℃以上(根据垃圾种类不同,可自由设定)自燃温度,从而完全氧化为完全燃烧的碳氢化合物。为抑制二噁英类物质的产生,一方面通过温度连续自动控制,抑制其生成、防止再合成。根据此特性,在焚烧系统设计中,烟气在1000℃以上(二燃室)停留时间大于2秒,使二噁英完全分解。
3.3.2尾气处理系统
焚烧炉尾气净化系统多采用“烟气急冷+半干式脱酸+活性炭喷射+布袋除尘”的净化技术。具体工艺为:焚烧炉产生的高温烟气进入烟道,与布置在烟道中的空气预热器进行热交换。预热器吸入冷空气,通过预热器夹层螺旋导风板吸收烟气的热量使冷空气变成热风,并抽送至炉体中,以提高炉内温度减少燃料消耗,降低运行成本。然后高温烟气通过换热器,使烟气温度由1000℃降至600℃,再通过急冷塔,使烟温降至200℃左右,越过250℃~450℃产生二噁英的温度区间,烟气在600℃-200℃温度区间的停留时间小于1秒,接着烟气进入半干式脱酸洗气塔,在塔内烟气被从塔顶喷入的碱液进一步冷却。半干式洗气塔上部设有除雾装置,部分雾滴出后至除雾塔去除。净化后的气体通过在袋式除尘器前烟道内喷入活性炭粉,它均匀地弥散在烟气中,对重金属有很好的吸附作用,降低烟气中有害物质的排放,经活性炭吸附塔吸收剩余的有害物质通过布袋除尘,然后经引风机增压后进入烟囱排入大气。
3.3.3飞灰的处理
医疗垃圾焚烧后产生的飞灰属于危险废物,不能直接填埋,必须进行稳定化/固化处理。目前,垃圾焚烧固化多采用水泥固化,其设备投资少,操作较简单,运行费用低。
4结束语
自从爆发SARS以来,国家加重了对医疗垃圾的处置和管理力度。医疗垃圾作为危险废物,其处理必须按照规范严格执行。尤其要重视管理、厂址选择、工艺环节,防止产生二次污染。
参考文献
[1]《环境影响评价工程师职业资格登记培训系列教材-社会区域》,国家环境保护总局环境影响评价工程师职业资格登记管理办公室,2006年2月.
垃圾的产生有一个过程:商品―使用―丢弃―垃圾。那么农村的商品从哪里来?大部分是从商店、小卖部、超市、集市等地方买来的,这些商品都是从农村以外地方运来的。农村是全球物流中的一个环节,是一个末端环节。
一般地说,农村垃圾主要有三个去向:一是露天堆放,堆放在农村的一些空地、荒地、洼地等地方;二是扔到水里,在有河、有湖、有池塘的地方,许多垃圾直接被扔到水里了;三是露天焚烧,因为农村垃圾中一些不能自然降解的成分,如塑料、橡胶等,日积月累垃圾量较多时,农民很自然地就采用烧的方式来实现减量,找一个人少的地方、在人少的时间直接烧掉。烧垃圾对空气和人类健康的危害显而易见,但事实上,在农村、在乡镇,我们调查发现很多乡镇露天堆放场同时也是垃圾露天焚烧场。
二、发达国家农村垃圾治理经验
我们研究发现,发达国家的生活垃圾管理经过四五十年的发展,已经普遍实现了全范围垃圾清运和处理。在这个过程中,不同阶段有不同的工作重点。
(一)第一阶段,主要是禁止露天焚烧和露天堆放
以美国为例。1976年,美环保署刚成立不久,颁布了RCRA政策,其中Subtitle D,Section 4005要求一份《美国露天填埋场名录》,并要求这些填埋场在5年内要么改造达标,要么关闭。1979年这个名录了,公布的数据显示美国至少有360000座非危险废物填埋场。通过约十年的努力,1988年美国垃圾填埋场数量减少为7924座。以后依然逐年减少,2000年减少到2142座。2012年减少到1908座。
德国也是如此。德国从1990年开始大规模地关闭简易填埋场,大概用了三年时间,德国的垃圾填埋场数量从1990年的8273座减少到562座。
小填埋场要达到严格的环境标准,费用非常高,经济上非常不划算,所以各国都是以关闭为主,极少新建。目前,我国仍有一些地方在鼓励建设小填埋场,如一镇建一座卫生填埋场,造成大量资金浪费。
(二)第二阶段,逐步关闭小规模的、不规范的设施,外运到集中的、规范的处理设施
以日本为例。日本环境省在《环境统计集》中,把生活垃圾焚烧厂分为四种形式:(1)固定炉排序批式,平均规模8-10吨/日,从1976年的571座逐年递减到2011年的36座;(2)机械炉排序批式,平均规模20-25吨/日,从1976年的1039座逐年递减到2011年的296座;(3)准连续式,平均规模70-80吨/日,从1976年的29座逐渐增加到1996年的383座,以后又逐年递减到2011年的221座;(4)全连续式(平均规模约300吨/日),从1976年的310座逐年增加到2011年的658座。对于日本而言,曾花费很大的精力研发各种小焚烧炉,最终发现小焚烧炉成本高,环境达标困难,不经济,逐渐都关闭了,现在很少再兴建小规模焚烧厂。
(三)第三阶段,加强垃圾分类回收,促进资源利用
发达国家也注意到把分散的垃圾统一清运、集中处理费用很高,于是千方百计在满足环境标准的前提下,合理地降低成本。主要方法有垃圾分类、垃圾分流,制定鼓励政策、利用价格杠杆等,其最终目标是物尽其用。
以丹麦为例。首先,丹麦的垃圾不论农村还是城市,都不可以乱扔。其次,丹麦施行了垃圾处理的阶梯价格机制,如垃圾填埋处理费约1000丹麦克朗/吨、焚烧处理费用约500丹麦克朗/吨、资源回收费用约200丹麦克朗/吨、再生资源免费回收。这样就用经济杠杆引导了居民自觉实现再生资源物质回用,剩下的进焚烧厂能源回用,于是丹麦只有2%的垃圾进填埋场。然后,丹麦建设了许多很漂亮的、分类精细的再生资源回收站和现代化的垃圾焚烧厂,并严格控制卫生填埋场库容的使用。
丹麦的再生资源回收站,垃圾分类非常精细,一般可达30种以上,以居民自行送运为主。居民扔垃圾的过程,与我们去超市购物正好相反。丹麦维堡市郊区的市民家中的垃圾按分类要求在家中分类贮存,约半个月才把家中的十几个垃圾袋(并不是每次都有所有品种的垃圾)用汽车拖到离家最近的再生资源回收站,把各种垃圾袋里的垃圾按要求扔到相应的地方,整个过程一般需要2至3个小时。
三、我国农村垃圾治理途径
(一)要建立正确的“是非观”
我国农村垃圾治理第一要务是要建立正确的“是非观”。这里有一个关键问题,农村环境容量大,农村垃圾的一点点污染要不要紧?露天分散焚烧有一些污染要不要紧?填埋污染周边一点土地要不要紧?目前仍有较大争议!而笔者的态度是:勿以恶小而为之,勿以善小而不为。是非观不是钱的问题,而是认识问题,是思想问题。
有哪些“非”:第一,农村垃圾丢在河里是不对的!第二,农村垃圾露天焚烧是不对的!第三,农村垃圾露天堆放是不对的!第四,当“鸵鸟”也是不对的。所谓“鸵鸟”就是看不见垃圾就认为没有垃圾,垃圾被露天烧掉了,或被偷埋到偏远地方了,都认为是好的。
有哪些“是”:第一,农村垃圾处理的终极目标是不污染环境、不危害人类健康。第二,农村垃圾中的资源应尽可能回收循环。第三,对环境有危害的农村垃圾应集中规模化处理,并对污染物进行处理。
(二)认识农村垃圾背后的经济问题
事实上,每一次垃圾处理的进步与升级都需要资金投入的升级,从路边堆放到雇人清运要增加投入,从简易填埋到卫生填埋需要增加投入,从卫生填埋到焚烧发电需要增加投入,现在农村垃圾从随意丢弃到规范治理也要增加投入。
很显然,农村清运出来的成本会很高,而且越偏远的、越穷的地方,垃圾转运费用越高;这些地方人口分散、垃圾分散,垃圾收集费用也很高!怎么办?只能开源节流。首先是开源,千方百计去筹钱。一是去挣钱,搞活经济、促进发展、增加村级经费;二是去收钱,污染者付费、谁污染谁治理、村民集资;三是去喊钱,积极争取各种各级政策资金支持;四是去创新,如将赚钱的事情与不赚钱的事情组合打包。其次是节流,千方百计降低成本。一是发动群众运输,鼓励村民利用外出办事自行运输自己的垃圾;二是减少清运频次,不要日产日清,一周运一次;三是合理中转运输,可采用小车转大车、压缩打包、中转运输等方式;四是垃圾分类减量,废品回收、减少运输量,一半留在村里、一半外运。
(三)正确认识农村垃圾分类问题
一要认识到农村垃圾分类是被逼出来的。因为农村垃圾一不能露天焚烧,二不能丢到河里,三不能露天填埋,四不能小规模分散处理,所以只能外运,而外运又很贵,分类减量是最终出路。所以,政府在宣传农村垃圾治理时,不能一味的说应该如何如何,而要说不能如何如何,引导农民建立正确是非观。
二是废品回收是最有效的垃圾分类。在所有管理措施中,经济措施最有效。很多基层工作开展就是给多少钱,办多少事。如果是垃圾,外运3-5km可以接受,10km就不近了,30km就很远了,100km不敢想象,太贵了!如果是废品,便宜的最多运50km(从村到镇),贵一点的可以运100km(从镇到县),更贵一点的可以运到1000公里以外(外省),更值钱的可以运出国。因为回收的废品,也是商品,具有价值和价格,具有拿出一部分钱作为运费的可行性。废品的价格决定了运的距离。越贵的东西可以运得越远。2014年,我国废玻璃平均价格约300元/吨,废纸平均价约1400元/吨,废钢铁价格约为2000元/吨,废塑料价格约为5500元/吨,废有色金属约为16000元/吨。最远的,有一些废旧衣物可以从中国运到非洲。
三是分类就能减量,减量就是省钱。要注意到,农村里哪些东西是废品,当地镇级废品回收站的负责人说了算。一般地,在农村一个镇只有一个废品回收站,而回收站负责人的能力决定了当地的废品回收的水平。因此,要想加强农村垃圾的治理,要大力加强镇级废品回收站的建设,不仅是硬件设施建设,还有镇废品回收负责人的能力建设。要让他的废品回收品种越来越多,废品销售的渠道越来越多。这样,每一个废品回收站就是一个农村垃圾的吸尘器,能吸走农村的可回收垃圾。而且在经济的驱动下,全体村民会自发加入到这种逆向物流体系中,大幅度减少农村垃圾的清运量,尤其是其中的不可自然降解成分。
(四)认识农村垃圾处理技术问题
同样,在位于浦东的上海泰欣环保工程有限公司的实验室里,董事长徐文辉为治理PM2.5中的细分领域氢氧化物而朝乾夕惕、无冬无夏。作为第一批涉足治理PM2.5的企业家,徐文辉坚持一步一个脚印,带领着泰欣环保从没有订单到设计出国内首套垃圾焚烧发电项目的低温SCR脱硝系统而备受瞩目,每一步都走得稳稳当当。
如今,在公众对环境要求提高,大气污染治理形势紧迫的情况下,氮氧化物(NOx)的减排和治理已然成为重要环节,而作为行业领军企业的泰欣环保更是率先垂范、躬行自明,因为徐文辉坚信在不久的未来要将“APEC蓝”变成永远的“中国蓝”,让泰欣环保助力“中国蓝”。
先人一步 开国内垃圾焚烧脱硝之先河
鲁迅曾说过:“世上本没有路,走得人多了,也就成了路。”创业之路亦如此,只是这条路需要开拓者无限的热情和勇气。
2008年,徐文辉放弃世界500强环保企业的高薪厚职,带着创业的热情和勇气与之扎实的环保理论,创办了上海泰欣环保工程有限公司,试图探索出一条治理PM2.5的道路。当然,那时候还没有多少人知道PM2.5是什么。
玫瑰虽好,却浑身是刺。超前的环保理念,也恰恰成为了麻烦的起点。“完全没有订单。”徐文辉自己描述了创业初期的窘境。在之后的一年多里,他无数次地走访环保部门推广泰欣的产品、解说自己的环保理念,让更多的人意识到PM2.5中氮氧化物的危害性。亦是在这样的环境下,他坚持带领着团队埋头研发,在借鉴国外技术经验后,成功将SNCR脱硝技术应用在苏州光大一期和二期垃圾焚烧发电项目中,实现了该技术在国内垃圾焚烧行业中的首次成功投入运行,为泰欣环保走在垃圾焚烧脱硝领域前沿奠定了基础。
机会向来青睐有准备的人。随着越来越多的人意识到氮氧化物是大气污染的主要污染物之一,对生态环境造成了严重破坏,2011年7月国家环保部修订颁布了新火电厂排放标准《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011),并于2012年1月开始执行,NOx排放量标准为 100mg/Nm3。2011年11月,国家环保部公布了国家环境保护“十二五”规划,首次将氮氧化物新增为环境保护主要指标,制定减排10%的目标。两大政策的出台,唤醒了无数工厂的环保意识,也为第一批治理PM2.5的企业带来了无数订单,泰欣环保也因此走向日益壮大的道路。
“我们只是借助了国家政策的东风。”如今,徐文辉依然谦虚地把这一切归为运气的眷顾,而我们却认为正是他当年那种“坚信”、“坚韧不拔”、“坚持到底”的信念,才是那剂让泰欣走向成功的苦口良药。
技术创新 破解氮氧化物治理难题
从最初的借鉴欧美先进脱硝技术,到此后自主研发适合国内现状的全自动高效脱硝系统,泰欣走过了国内锅炉脱硝从无到有、再到市场全面启动的全过程。这一路走来,泰欣也打造了自己的优势,徐文辉将其归结于四个字“技术创新”。
在介绍“技术”之前,徐文辉花了点时间为我们解释了什么是锅炉脱硝。他说,根据是否添加催化剂,脱硝一般分为SNCR、SCR、SNCR+SCR三种工艺。SNCR是选择性非催化还原脱硝,不使用催化剂,原则上在炉内喷射还原剂(NH3),炉内温度通常在(800℃-1050℃),氮氧化物与NH3反应生成无害化的N2和H2O。而SCR是选择性催化还原脱硝,需采用催化剂,烟气进入SCR反应器的催化剂模块NOx还原为无害的N2和H2O。SNCR+SCR法则是SNCR与SCR两种工艺的结合,可采用SNCR逃逸氨进入到SCR内进行反应,减少了SCR的制氨过程。
据了解,在已掌握的SNCR脱硝技术应用上,泰欣已经位列国内第一。仅在垃圾焚烧领域已有30多条线成功实施运行。其中光大南京垃圾焚烧脱硝项目的NOx排放值低至80mg/Nm3,而于近日通过环保验收的深圳宝安垃圾焚烧发电厂一期工程SNCR脱硝系统的NOx排放值为120mg/Nm3,均远远低于欧盟2000标准。
但随着近年来环境问题越来越受公众重视,环保排放标准也日趋严格。泰欣作为国内最早涉足锅炉脱硝的环保企业,在技术上也要不断推陈出新、攻克技术弊端。通过几年来的技术和经验积累,泰欣又一次成功破解氮氧化物治理难题,设计出了国内首套垃圾焚烧发电项目的低温SCR脱硝系统。这套系统能适应低温烟气工况,可以在最低150℃的烟气温度下参与反应,即布袋除尘器出口烟气无需加热,就能满足脱硝反应的温度要求。同时,在不增加其他还原剂情况下,可以将二f英直接分解,而不产生二次污染。除此之外,这套系统对SO2/SO3转化率几乎为零。
这项技术的成功应用,是泰欣发展路上的里程碑,作为中国第一家完成低温SCR的环保企业,该项目在烟气脱硝行业内树立了示范标杆,对泰欣开拓火电等领域具有重大意义。
深耕治理 打造国内一流解决方案提供商
依托国家对于环保指标的不断提高,泰欣这几年已将业务范围扩展至火电厂、垃圾焚烧厂、造纸厂、水泥厂、石灰窑、石油化工等,为其提供先进的环保辅助系统,并配套完善的服务和综合解决方案。
“从创立初期,我们就坚持‘技术创新、优质服务’的发展方针,与国内主要设计院、科研单位及高校开展积极的合作,同时注重开拓国际市场。”面对环保产业的利好形势,徐文辉已经做出了新的规划:在国家脱硝标准的进一步提升的背景下,泰欣将大力开拓SNCR+SCR市场。以SNCR+SCR技术为基础,逐步向涵盖脱硫、脱硝、除尘等烟气处理全产业链方向拓展,打造成为国内一流的专业烟气处理解决方案提供商。
围绕烟气处理产业链,一方面做好烟气的达标处理排放,体现环保价值;另一方面挖掘烟气余热的再利用,开发能源价值。以低温烟气发电技