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城市生活垃圾处理工艺方案分析

作者:麻建锋 李海雷 胡碧  
评论: 更新日期:2012年05月19日

(2)灰渣排放无害化和综合利用
气化设备一般皆能减量至10%以下,由于焚烧原理不同,气化后即排放灰渣,避免了如直接焚烧过程可能产生的有害物质与灰渣一起排放的可能。气化设备生成的灰渣为良性黑色残渣,经固化后可制成具有高经济价值的高级砖瓦作为建材。此技术在美国已属于成熟技术。而直接焚烧后的炉渣和飞灰均有重金属和未燃物成分甚至残存的二恶英成分,因此必须对炉渣进行熔融处理。其中的飞灰,按我国有关规定视其为危险固废,须经固化等处理,且需另选一个固定的填埋场予以填埋。
(3)无废水排放问题
垃圾储存库皆为封闭集水设计,集水后则统一通过标准净化处理(配合生物处理及物化处理),绝无三次废水污染问题。
处理过程中的用水则主要用于冷却系统及蒸汽锅炉所用的循环水,其废热皆回收循环利用,并无对外排放。而且所有用水皆经标准净化处理后再循环使用,因此不存在废水排放的问题。
采用垃圾气化焚烧发电技术,有效地防止环境造成的二次污染,尤其“二恶英”力投入巨大,尾气处理达标排放较难;垃圾气化焚烧发电无垃圾渗透液向外排放,杜绝垃圾渗透液对江河和地下水造成的严重污染,而直接焚烧发电产生的渗透液仍需利用现有配套污水处理厂进行处理,达标排放困难;垃圾气化焚烧发电灰渣排放无害化并能减量至10%以下,可制成具有经济价值的高级砖瓦作为建材使用不再填埋,且直接焚烧发电排放灰渣有毒,仍需进行卫生填埋。
1.3.2垃圾处理规模大,热利用充分
垃圾气化处理装置能长期稳定运行,回收能源效率高。垃圾气化焚烧发电采用阶台式气化流化床技术,由于空气被预热后有助于提高阶台式气化流化床的温度,使得气化燃烧速率大大提高,进而提高燃烧温度,增加余热。
锅炉蒸气产量,提高资源综合利用率,比直接焚烧发电的热能利用率提高30%左右,同时生产稳定,操作简便,维护成本低,发电设备获多项专利,技术超前,年运行时间可达7200h(300d左右),比垃圾直接焚烧发电年运行时间5000h(208d左右)长。因此,可以达到最大发电量,具有较好的经济效益,以福州市日处2000t城市生活垃圾为例,经估算垃圾气化焚烧发电平均单位垃圾经营成本仅为27.45元/t垃圾(未包括折旧费用),二者相差38.79元/t垃圾、设资1.2亿美金、发电量为3万kW、日处理垃圾规模2000t的垃圾气化焚烧发电厂,每年盈余可达700万元左右。
1.3.3美国EPI公司一直致力于控制各种二次污染问题的研究,拥有的研究测试设备、流化床测试设备及监控系统皆是为彻底防止二次污染所建造。目前设计建造的近百个电厂中,其各项排放标准皆能顺利达到、甚至远远优于世界各国及已建此技术所在国(包括美国、加拿大、日本、意大利等先进国家)规定的排放标准。
该项垃圾气化焚烧发电技术能及时对垃圾气化炉等分系统进行实时在线控制、监测和连续运行,不断地将监测结果以电信号形式输送给计算机系统,计算机利用设定的程序自动对监测结果进行分析、判断、并发出指令信号,完成相应操作,掌握垃圾气化焚烧的运行状态,并在不良情况下随时调整操作系数,使系统处于最佳运行状态,由于该系统高度自动化,全厂四班倒,操作人员仅需66人,从而实现了现代化花园式垃圾气化焚烧发电厂的长期目标。
综上所述,采用《美国EPI阶台式垃圾气化发电新技术》建设城市生活垃圾处理厂,符合国家对生活垃圾处理提出的无害化、减量化、资源化的方向,适合我国国情和目前排放浓度远低于10PPM,比北美现行排放标准15PPM低,比中国现行排放标准更低,而直接焚烧发电二次污染严重,且需建立符合国家烟气排放标准的废气处理装置系统,对生活垃圾混合收集的现状,具有适用性,可以做为城市生活垃圾处理的首选方案。这项国际领先水平的新技术,不仅成为国内解决垃圾出路变废为宝的主要手段,也是治理生活垃圾达到无害化、减量化、资源化及其建设生态城市的必然趋势。
1.4采用《美国EPI阶台式垃圾气化发电技术》建设垃圾气化发电厂的必要性
《美国EPI阶台式垃圾气化焚烧发电技术》是当前国际领先水平的新技术,基于城市生活垃圾采用气化焚烧先进技术,改变了过去采用垃圾在炉内直接燃烧的传统王艺方法,成功应用高温缺氧状态下实现了垃圾气化后燃烧对环境最有利的处理方式,有效防止对环境选成二次污染,美国EPI在国外已有相类似83座工厂成功建设和运行实例,上述工艺具有先进性。采用这项新技术,建成的现代化花园式气化焚烧发电厂具有显著的社会、环境效益。
        2存在的问题及解决办法
目前城市实施垃圾发电这样一个系统工程,主要有三个难题。①资金问题;②技术问题;③垃圾发电电力上网电价差额合理补贴问题。政府作为行政主管部门,无法拥有足够的技术力量、专项经验及垃圾处理先进成熟的技术,自行实施这种系统较复杂的过程项目有相当的难度。根据国外经验以及国内该行业的发展趋势,将本项目推向市场,采用引进的《美国EPI阶台式垃圾气化发电技术》及美国投资建设并运行管理垃圾气化发电厂(BOT),可以妥善解决基建投资资金和技术问题,是政府比较现实的选择,也是一种双赢选择。
至于垃圾发电电力上网电价差额部门合理补贴问题,政府完全可以根据国家垃圾发电优先上网的有关政策,在省(市)一级范围内的电价给以合理调整解决,由垃圾产生者承担垃圾发电电力上网差额电价是合理的,没有必要由政府财政支付这笔费用。
        3结论与建议
垃圾治理的根本途径是实现垃圾处理的产业化、市场化。垃圾处理过去一直被作为社会公益事业由政府包揽,环境卫生部门既是监督管理部门,又是经营执法部门,政企合一不利于形成有效的监督管理机制、竞争机制及运营机制,效益、效率低下。在我国加AWTO的有利形势下,垃圾产业的放开将不可避免,为此,采用有识人士引进的垃圾气化发电新技术及利用外资以BOT方式实行企业化管理,解决垃圾发电基建投资资金和技术问题,至于垃圾发电电力上网差额部分合理补贴问题,地方政府完全可以根据国家垃圾发电优先上网的有关政策,在省(直辖市)范围内的电价给以合理调整,解决垃圾发电电力上网电价补助问题,是城市处理垃圾的首选方案。
 

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