上海环境集团是一家先进的环境服务领域企业,是国内规模最大的环境服务专业公司之一,提供城市生活垃圾管理与处理的全方位(投资、建设、运营和技术)、综合性(转运、末端处置和综合利用)服务。
上海环境集团正在建设与已运营的生活垃圾焚烧发电厂有9座,分别为:山东青岛生活垃圾焚烧发电厂、山东威海市生活垃圾处理厂、山西太原生活垃圾焚烧发电厂、上海虹桥生活垃圾焚烧发电厂、上海金山永久生活垃圾焚烧综合处理厂、成都洛带生活垃圾焚烧发电厂、上海老港生活垃圾焚烧发电厂、深圳市宝安垃圾焚烧处理厂、漳州蒲姜岭生活垃圾焚烧发电厂等。
生活垃圾是人们在日常生活以及为日常生活提供服务过程中产生的各类固体废弃物,包括居民生活垃圾和单位生活垃圾。随着城镇化进程的加快以及人们生活水平的提高,城镇生活垃圾快速增加。据统计,我国城镇人均生活垃圾产生量约1~2kg/天。
目前国内外垃圾处理方式
为解决日益严峻的“垃圾围城”现象,当前,世界上普遍采用的垃圾处理办法为再生利用,主要方式为垃圾焚烧发电。
此方法的最大优点是垃圾资源化和减量化处理程度高。垃圾焚烧厂建立在城市周围,运送垃圾方便,并且可以向城市提供电能或热能,产生很好的经济效益。垃圾焚烧发电已成为发达国家处理生活垃圾的主要途径和电力行业的重要组成部分。
进入21世纪后,我国不断从欧洲和日本引进先进成熟的机械炉排炉技术和设备,经过短期的消化吸收,实现了国产化,建成了一大批现代化的垃圾焚烧发电厂。这些现代化垃圾焚烧厂应用DCS控制使焚烧炉运行在最佳运行工况,并且有先进的尾气处理设备和严格的排放监测手段,使得垃圾焚烧对大气造成的二次污染降到最低,排放烟气中的污染物严于现行的国标2001标准,执行欧盟2000标准的要求。
焚烧厂的运营管理难点解析
1、臭气控制
众所周知,垃圾发电厂对周围空气的影响主要是垃圾焚烧产生的烟气和垃圾储坑臭气的影响。
正常运行的垃圾坑内储存垃圾近万吨,是垃圾电厂中最大的臭气源。虽然在运行中臭味气体被风机抽吸到焚烧炉中进行焚烧并且将垃圾坑保持负压,但是在运行中如果不加强管理及重点管理,制定一套完整严密的技术措施方案,还是有臭气外溢,日积月累严重污染车间内外环境,臭气熏天并不是传闻。如何保证焚烧厂车间内外无任何异味是每个焚烧厂最基础的难题。
以上海金山焚烧厂为例,针对臭气治理实行源头→焚烧过程→源尾链状控制:
源头:垃圾坑内臭味的来源主要是渗沥液,因此确保垃圾坑内渗沥液排水畅通是垃圾坑管理的重点,也是保持垃圾含水率低的关键,另外臭气隐蔽点泄漏(如电梯井、电缆穿墙套管等)排查封堵需细致排查并形成定期工作。因此源头管理即为:排水通畅降低臭源,封堵无漏封闭臭源。
焚烧过程:焚烧过程中最大的臭源为推料器下渗沥液下降管,本厂运营初期该处经常堵塞造成渗沥液渗溢,通过增加抽屉式滤网技术改造,定期清理滤网,彻底解决问题。
源尾:焚烧炉排渣经排渣机加水熄火后排至渣坑,此处亦是一臭源,通过采用增加排渣机小屋密闭管理,并且增加二次风进风口,将该处臭气抽至炉内焚烧解决了源尾的臭气泄漏问题。
通过源头源尾链状控制及树立全厂人员形成对臭气敏感意识,最终针对焚烧厂臭气形成全方位立体控制,运营以来金山焚烧厂车间内外环境良好,无任何异味。
因此,垃圾焚烧厂只要针对厂内环境治理有相应的技术措施和持之以恒的工作,花园式工厂的目标是可以达到的。
2、异常工况时的达标
垃圾焚烧后会产生多种有害气体,如不进行严格控制和处理会对周围环境造成严重污染。目前全国现代化焚烧厂均有先进的尾气处理设备,正常运行烟气指标与环保局实时联网,接受在线监控,均能严格执行欧盟2000标准。
但是在启停炉、事故处理及焚烧炉大修期间等异常工况时能否各项指标正常达标,是对每个焚烧厂运管水平的考验,也是对社会负责的考验。
二噁英/呋喃类物质共有210种,其中17种对人体健康有危害。二噁英/呋喃的形成主要温度范围为200~650℃,在燃烧温度大于800℃时二噁英和呋喃发生分解。在垃圾焚烧炉中,烟气在850℃的温度停留2S以上可以使绝大部分二噁英/呋喃分解。
为了防止异常工况时炉温不达标造成烟气不达标现象发生,锅炉大修后启动时采取启动炉内柴油燃烧器,当炉温温度达到850℃时方投入垃圾,同时投入过量的脱酸药剂和活性炭,确保异常工况时烟气的达标。上海金山焚烧厂运营以来,经第三方定期检测,二噁英排放量为0.01ngTEQ/Nm3,周边环境和土壤亦完全达标。
因此,各运营焚烧厂在异常工况时加强运营社会责任,各项污染指标亦能完全达标。
垃圾资源焚烧分配
目前我国运营良好的焚烧厂焚烧炉运转时间达8000小时/年,每台焚烧炉每年有760小时的检修期,因为焚烧厂垃圾坑库存是定量的,因此锅炉检修期间城市生活垃圾处理需临近错峰协调。
以金山厂为例,两条焚烧线,日处理生活垃圾800t,锅炉每年两次大修,锅炉大修时,部分生活垃圾需经松江区漕运转运至老港。
运输距离增加,增加了运输成本及社会资源。2016年奉贤日处理1000t焚烧厂建成后投产,金山厂与奉贤厂形成联动错峰机制,即可解决实际问题。
因此,未来小型化、精细化、分散化焚烧厂更具有优势,各个焚烧厂在一个大区域内进行等距布置,垃圾就近焚烧处理降低了垃圾运输成本以及交通拥堵;在一个区域空间内工厂污染更容易进行自然降解;各个焚烧厂形成联动机制,相互错开机组大小修周期,提高了垃圾处理的灵活性,解决了焚烧厂运营过程中大修期和垃圾量的实际矛盾。
作为环保人,作为再生能源的生产运营者,我们有责任和义务开拓进取,深入精细化科学运营管理,提高经济效益,进一步进行技术研发,通过生态建设与节能减排的生产方式,让焚烧厂摆脱污染制造者的标签,低消耗、低排放、零排放和高利用,形成良好发展的绿色产业链。
(作者系上海金山环境再生能源有限公司董事长兼总经理)