崔德斌
摘 要:寧波楓林綠色能源開發有限公司有生活垃圾衛生填埋場和千噸級焚燒廠各一座,因地制宜選擇適合的可持續城市生活垃圾終端處理綜合利用管理模式,特別在垃圾填埋產生的副產物的處理和再利用上,達到了最大的“資源化、無害化、減量化”效果,該管理模式在垃圾綜合處理方面具有推廣意義。
關鍵詞:生活垃圾 終端綜合處理 填埋氣摻燒 管理模式
中圖分類號:F205文獻標識碼:A
文章編號:1004-4914(2012)08-273-02
寧波楓林綠色能源開發有限公司配置的垃圾焚燒發電廠有3臺350t/d的垃圾焚燒爐排爐和2臺6MW汽輪發電機組。該電廠自2001年至今運行正常。所屬的生活垃圾衛生填埋場日均處理垃圾約為550-800t/d,截至2011年底已經填埋了1.6×106t以上生活垃圾。垃圾在填埋過程中產生一種強溫室效應和臭味的副產物——填埋氣,為了對其利用,該公司采用了一種新的終端處理綜合利用管理模式——填埋氣在生活垃圾焚燒爐中的綜合利用模式,達到了預期的環保和經濟雙贏效果。
一、可持續的城市生活垃圾終端處理綜合利用管理模式
1.垃圾終端處理綜合利用管理模式的定義和內涵。
城市生活垃圾終端處理綜合利用管理模式并不局限于某一部分采用填埋、焚燒、堆肥、回收利用等處理處置手段,而是將各種垃圾處理和副產物的處置進行優化、組合和集成的管理系統。該模式能隨著時間、地理、氣候、垃圾組分、處理方式的改變而穩定運行;模式也應按照資源配置集約化、規模化的要求,合理組合,以保證資源的循環利用,在保證環境效益的基礎上,能量和質量轉化等過程綜合效益的最大化。因此,城市垃圾終端處理綜合利用管理模式是資源循環利用為主導,技術處理手段為依托的過程集合,經濟、環境和社會可持續發展的設計貫穿全過程的新理念。
2.垃圾終端處理綜合利用管理模式的特征。
(1)終端處理綜合利用管理模式支撐體系的核心——可持續發展,垃圾終端處理綜合利用管理模式的可持續性體現在:一是環境可持續。緩解環境生態的資源危機,降低環境負擔。二是經濟可持續。綜合處理要考慮整個管理模式的運行成本和經濟成本。三是社會接納可持續。社會的支持、參與與垃圾綜合利用管理系統的運行是互動的。
(2)終端處理綜合利用管理的目標——垃圾處理達到最大“資源化、無害化、減量化”,實現可持續發展和再循環利用。
3.垃圾終端處理綜合利用管理模式主要特點。
(1)處理工藝上的綜合。垃圾的生物降解、氣化、熱解、等離子熔融、油化、RDF、沼氣化等生活垃圾處理的新工藝各有可取之處,應積極探索這些處理工藝的適用性,走多元并舉的可持續發展之路。
(2)管理模式上的綜合。根據垃圾終端綜合處理模式的要求,處理系統被優化整合成幾個大的部分,但每個處理步驟、處理環節和相互配合,互為補充,在生活垃圾安全衛生處置的同時,也減少對環境的影響,生產管理和環境管理的效率提高了,經濟效益和社會效益也達到了最大。
二、垃圾終端處理綜合利用管理模式的應用
寧波楓林綠色能源開發有限公司已有的終端處理方面有衛生填埋和焚燒發電兩個處理模式,垃圾終端處理綜合利用管理模式在該公司的典型應用主要是針對垃圾填埋上產生的填埋氣的組織管理和綜合利用,取得良好的效果。
1.填埋氣綜合利用的模式選擇。
目前國內對填埋氣的利用有入爐摻燒發電、沼氣發電機組、余熱爐供熱等綜合利用方式。從配套投資、收入來源、管理成本、環境控制、原有設施利用率等對比分析決定采用入爐摻燒發電的模式。
2.填埋氣綜合利用的模式實施。
(1)實施內容。從垃圾填埋區內有序布置的集氣井中按負壓形式抽取填埋氣,集中收集后進行氣體的凈化處理,然后用羅茨風機通過專用管網將其輸送到焚燒爐,經過新增設的燃氣燃燒器系統進行焚燒。這種方式不僅有助于生活垃圾完全焚燒,減少輔助燃料用量,而且還能夠充分利用填埋氣的能量多發電,增加經濟收益,同時將填埋氣中的甲烷、硫化氫、氨氣等存在異味的溫室效應氣體組分燃燒去除,促進生態環保,具體詳見圖1。
(2)管理模式的優化。在垃圾填埋和垃圾焚燒上綜合管理,協同調度,末端統一處置,在保證填埋氣充分環保處理上,達到填埋和焚燒的統一以及經濟與環保的雙贏,詳見圖2。
三、填埋氣綜合利用的模式效果評估
1.對生活垃圾焚燒直接作用效果。
(1)由于填埋氣燃燒器布置在二區爐排上部,對其上部的生活垃圾進行直接熱輻射加熱。運行期間數據顯示,爐排二區溫度基本維持在850~1,000℃,溫度場恒定,起到了烘干、引燃垃圾,保持垃圾火床充滿的作用。
(2)垃圾焚燒爐負荷穩定,且負荷同比有較大幅度的增加。以基本維持在850~1,000℃,溫度場恒定,起到了烘干、引燃垃圾,保持垃圾火床充滿的作用。
(3)垃圾焚燒爐負荷穩定,且負荷同比有較大幅度的增加。以2010年某日數據為例,摻燒填埋氣焚燒爐與未摻燒填埋氣的焚燒爐的平均負荷值比較,鍋爐產汽量明顯增加。
(4)因為填埋氣的助燃,焚燒爐爐渣含碳少,熱灼減率降低且呈穩定趨勢,尾部排放的煙氣中SO2、NOx指標沒有明顯變化。
2.直接的經濟效益和環保效益。
(1)生活垃圾焚燒爐摻燒填埋氣后的收益是:每年填埋氣發電量約為:0.59×106度KW·h(相當于節約標煤1800t),直接收益為300多萬元,年度節約燃油約30t。
(2)根據南京大學對填埋場的產氣量的保守估計得出的年減排CO2約8×104t。
三、結語
寧波楓林綠色能源開發有限公司的實踐證明,現代化大型的垃圾終端處理機構,要結合自己的特點,利用城市生活垃圾終端處理綜合利用管理模式來解決垃圾處理過程中的一些實際問題,使垃圾處理達到最大的經濟效益和環境效益。只有優化系統配置,才能充分做到資源的再循環利用,取得經濟與環保的可持續發展,為社會做出應有的貢獻。該公司可持續綜合性的垃圾處理模式在垃圾綜合處理方面具有推廣意義。
參考文獻:
1.陶淵,黃興華.城市生活垃圾綜合處理導論.化學工業出版社,2006.4
2.施慶文,張志強.上海市生活垃圾綜合處理體系的構建.環境衛生工程,2007(1)
(作者單位:寧波楓林綠色能源開發有限公司 浙江寧波 315822)(責編:李雪)