“中华环保世纪行”每年围绕一个主题开展活动,2010年活动的主题是“推动节能减排,发展绿色经济”。2010年4月中旬,“中华环保世纪行”记者团来到安徽省采访。
记者团到达安徽铜陵市后,专程赶往市区以南12公里的铜陵海螺水泥厂,采访水泥窑焚烧生活垃圾处理的技术应用情况。一条日处理300吨的城市生活垃圾焚烧
记者在现场看到,水泥厂庞大的回转窑边新建有一座橙色小楼,一辆辆满载的市政环卫车陆续开进楼内,将垃圾倾倒入30米深的垃圾坑中,再由“铁臂巨爪”把垃圾抓到粉碎机里粉碎。与一般水泥厂焚烧垃圾不同的是,垃圾细料在被“喂”入水泥窑“垃圾消化”系统前,先送到一个特别的炉子里,这也是该系统的一大亮点:气化炉。
据“铜陵海螺”总经理李群峰介绍,在全世界的水泥窑消纳垃圾生产线中,添加气化炉的做法属首创。其运作原理如同炒栗子,把高温石英砂加入已破碎的垃圾中,在600摄氏度中翻炒,烘干所有水分,让可燃垃圾得到完全气化。气化环节过后,可燃垃圾形成有毒气体到高温分解炉内进行分解,不可燃的物质经过筛选,去除金属,当做水泥原料加入水泥回转窑内,“这就是气化的好处,温度不必过高,也不需要对垃圾前端分选,就能最大化吸收垃圾气化的产物。”李群峰解释说。
听了这番介绍,记者团里有人疑虑重重:气化炉最高温600摄氏度,并不是控制二恶英的安全温值。由于最近媒体对垃圾焚烧有过数回讨论,人们不但熟知了含氯的剧毒物质二恶英,还知道要想消解二恶英,必须在850摄氏度以上的高温中至少停留2秒以上,600摄氏度的气化炉如何保证遏制二恶英?
李群峰回答,选择600摄氏度是因为600摄氏度是刚好能完全气化所有可燃垃圾的最低值,如果温度更高,不但会浪费燃料,灰渣还会堵塞设备管道,“而负责分解二恶英的并不是气化炉,而是水泥窑自带的分解炉。”
李群峰指着总控室内的系统温度监测仪说,气化产生的二氧化硫、二恶英等有毒气体进入水泥生产线原有的碳酸钙高温分解炉内,在850摄氏度至900摄氏度的空气中停留时间达5秒,在此期间,二恶英的苯环断裂,剩下的氯离子就被高浓度、高细度的碱性物料石灰石粉充分吸收,“这比一般垃圾焚烧厂向焚烧炉内喷钙吸收氯源来控制二恶英更有效彻底。”
与此同时,气化形成的高温气体还能作为替代燃料,降低分解炉的用煤量。李群峰介绍说:“只要垃圾热值达到1200大卡,每小时的水泥生产就能节约1吨煤,经过调研,铜陵市区的生活垃圾年平均热值达到1240大卡。”
欧洲利用水泥窑协同处置生活垃圾更是已有近三十年历史。近年来,国内有不少水泥企业陆续开始尝试水泥窑“吃”垃圾代替燃料,又以垃圾焚烧废弃物“反哺”水泥原料。但无论是国内还是国外,水泥厂在接受垃圾时,事先必须进行预分选,将可燃垃圾从不可燃垃圾中挑选出来,才能“喂”进水泥窑。
例如在德国,水泥厂附近30公里左右的地区都有若干个为水泥厂配套的工业垃圾和生活垃圾的分选处理厂,垃圾运到这些厂内先进行机械分选,把热值高、宜焚烧的成分分选出来进行破碎,再运到水泥厂,以确保焚烧时的燃料添加达到最小化,又能控制二恶英产生。但在我国,由于生活垃圾湿度高,热值低,国内水泥企业往往避之不及,更青睐于工业垃圾和医疗废弃物等危险垃圾。
李群峰说,不需要对生活垃圾进行干湿、可燃不可燃的前端分选,又能减少煤的使用,遏制二恶英,正是“铜陵海螺”的技术创新,“严格说来,我们的垃圾处理并不能称之为‘焚烧’,因为焚烧是耗氧的,我们采用不耗氧的气化炉,配合水泥窑的高温来控制二恶英,同时还在气化炉里采用负压处理,让新鲜垃圾的臭味不扩散。”
预计在运行稳定之后,“铜陵海螺”将邀请独立检测方,对该系统自3月20日投入使用以来进行首次二恶英排放检测,检测结果最迟于今年6月公布结果。
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