先進技術，還“美麗中國”以碧水藍天
——中國恩菲工程技術有限公司垃圾焚燒“三廢”處理技術綜述

特約記者 劉夢飛|文

中國恩菲工程技術有限公司承擔的國家“863”課題——“垃圾焚燒廢物（氣）處置與穩定化控制技術”，成功開發出國內首個垃圾飛灰二噁英深度脫除工藝和裝備，煙氣超潔凈化工藝和裝備，填補了相關領域技術空白，徹底解決了困擾行業發展的難題，為垃圾焚燒發電產業的持續、穩定發展奠定了堅實基礎。

《國家“十三五”規劃綱要》要求實施城市固廢等專項治理工程，大力發展綠色環保產業，建設資源節約型、環境友好型社會，形成人與自然和諧發展的現代化建設新格局，建設美麗中國。

作為我國首批科研設計單位，中國恩菲工程技術有限公司（以下簡稱“中國恩菲”）在鞏固自身非煤礦山、有色冶煉設計優勢的基礎上，將垃圾焚燒發電領域納入主營業務，以強大的人才隊伍、多層次的研發平臺和齊備的研發手段為依托，開展大量國家級、行業級課題研究和技術研發，目前擁有垃圾焚燒發電領域授權專利30余項（其中發明專利10余項），數十項固廢領域科研項目穩步推進，引領行業發展方向。

尤其值得關注的是，針對社會廣泛聚焦的垃圾焚燒產生二噁英問題，中國恩菲承擔的國家“863”課題——“垃圾焚燒廢物（氣）處置與穩定化控制技術”，成功開發出國內首個垃圾飛灰二噁英深度脫除工藝和裝備，煙氣超潔凈化工藝和裝備，填補了相關領域技術空白，徹底解決了困擾行業發展的難題，為垃圾焚燒發電產業的持續、穩定發展奠定了堅實基礎。

以“三廢”減量化為目標

垃圾焚燒技術是高溫熱解垃圾處理技術，是發達國家普遍采用的先進、成熟的垃圾處理方法。有機廢物在焚燒爐內進行氧化燃燒反應后，其中的有害有毒物質在850～1100℃的高溫下氧化、熱解而被破壞，產生的熱能轉化為高溫蒸汽，推動渦輪機轉動，從而使發電機產生電能。垃圾焚燒發電可同時實現廢物的無害化、減量化、資源化處理，具有迅速、徹底、減容量大、二次污染小、能量轉化率和綜合利用程度高等諸多優點。和傳統填埋法相比，每年將節省煤炭5000萬～6000萬噸。

但是另一方面，垃圾焚燒過程中產生的“三廢”，即廢水、廢氣、廢渣及其處理，卻一直備受社會爭議甚至遭到詬病。垃圾焚燒廠排放的廢氣主要來自于焚燒過程所產生的煙氣。據了解，每噸垃圾焚燒后會產生廢氣4000～5000立方米，其組成極其復雜，包含煙塵（飛灰）、酸性氣體、重金屬和二噁英等。其中，飛灰量為垃圾總量的2%～5%，其中也含有大量重金屬及二噁英，被列為危險廢物，需要進行無害化處理。

2010年，我國發布了《生活垃圾焚燒污染控制標準》，并在隨后幾年進行修訂。《標準》對垃圾焚燒所產生煙氣的排放標準、飛灰處理等進行了嚴格限制，部分指標達到國際最為嚴格的歐盟標準。目前，國內先進垃圾焚燒發電廠通過自主研發或引進技術，能夠實現各項指標合格達標，對垃圾焚燒過程中的“三廢”進行了有效處理，但是相對于行業先進國家仍有一定差距。

伴隨垃圾焚燒發電行業在國內的快速發展，高效、徹底實現煙氣達標排放和危險廢物無害化經濟處理迫在眉睫。正是以此為目標和使命，中國恩菲垃圾焚燒研發團隊針對行業廣泛關注的垃圾焚燒發電“三廢”治理問題，尤其是社會民眾高度聚焦的二噁英問題，開展了深入研究，并承擔國家863計劃課題“垃圾焚燒廢物（氣）處置與穩定化控制技術（2012AA062801）”，聚焦垃圾焚燒產生污染物的減量化、無害化處理，以垃圾焚燒煙氣凈化、飛灰穩定化、二噁英分解技術為研究目標，圍繞“低濃度石灰乳溶液固定噴嘴噴射+干法煙氣凈化工藝相結合的垃圾焚燒煙氣凈化新工藝研發”“垃圾焚燒廢物（氣）二噁英再分解技術研究”“水泥基復合飛灰重金屬穩定化藥劑的研發”開展攻關，成功開發出具有自主知識產權、適應我國國情且滿足環保排放標準要求的工藝系統、產品及設備系統，形成大量垃圾焚燒污染物自主核心技術和裝備，填補了行業空白，實現了重大突破，為有效控制城市生活垃圾焚燒污染提供了技術支持和裝備保障，更將在應用過程中，以真正的清潔環保、徹底治理“三廢”的顯著優勢，提升垃圾焚燒在社會民眾中的認知和接受程度，為后續進一步加速推廣奠定基礎。

中國恩菲EPC總承包的綿陽生活垃圾焚燒發電項目

研發垃圾焚燒煙氣凈化新工藝

在開展課題研究過程中，中國恩菲的科研團隊通過廣泛查閱相關文獻，認真總結，全面了解目前國內外相關領域的研究成果和進展，充分調研國內垃圾焚燒企業，為后續科研工作的開展積累了嚴謹、扎實的資料數據。在隨后的子課題研發過程中，團隊攻堅克難，利用公司自身綜合試驗基地、垃圾焚燒發電技術中試基地、仿真中心、試驗室等完備研發平臺，開展大量創新研究，形成了諸多具有行業開創性的技術成果。

中國恩菲充分調研國內垃圾焚燒市場需求和設備配套制造能力，針對垃圾焚燒煙氣中氯化氫、氫氟酸、硫氧化物等不同種類的酸性氣體在不同脫酸方法中脫酸效率不同的特性，研究了流場、溫度場等因子在脫酸反應中對不同酸性氣體的脫除效率，通過合理分配不同酸性氣體在干法及半干法系統中的脫除比重，研究出具有自主知識產權的“低濃度石灰乳溶液固定噴嘴噴射+干法煙氣凈化工藝相結合的垃圾焚燒煙氣凈化新工藝”。

隨后，在中國恩菲襄陽垃圾焚燒發電廠實地建成延期處理量達1萬立方米/小時的“低濃度石灰乳溶液固定噴嘴噴射+干法煙氣凈化”系統中試示范工程。運行結果顯示，設備性能良好，系統能夠完全替代目前國內普遍采用的進口機械旋轉噴霧半干法煙氣凈化系統并有效降低投資，中國恩菲自主設計編程的控制系統能有效滿足實驗運行要求。煙氣凈化新工藝的處理效果良好，氯化氫的脫除效率達95%，排放濃度38毫克/立方米；二氧化硫實現100%脫除，不僅滿足課題任務書要求，也全面優于現行垃圾焚燒煙氣排放標準《生活垃圾焚燒污染控制標準》要求，具有廣闊的市場推廣前景。

襄陽生活垃圾焚燒發電廠

襄陽生活垃圾焚燒發電廠-煙氣凈化設備

填補二噁英低溫脫除技術空白

對于垃圾焚燒發電，人們最大的擔心莫過于焚燒產生的二噁英有害氣體，會對環境造成嚴重污染。二噁英是二噁英類物質的簡稱，共包含210多種化合物，其中17種有較高毒性，也正因為此，國內很多垃圾焚燒發電廠在建設前或建設過程中，經常遭到周圍民眾的反對，甚至到了“談之色變”的程度。

雖然國內外行業專家都曾經多次表示，二噁英并非垃圾焚燒的“專利”，且經過幾十年研究，行業對垃圾焚燒過程中二噁英生成機理的認識已經取得了突破性的進展，隨著技術持續提升，對二噁英的控制技術也已較為完善，但徹底消除民眾憂慮、擺脫二噁英對垃圾焚燒造成的“妖魔化”，仍是行業亟待解決的難題。

在“863”課題中，中國恩菲也將此作為重點領域，通過實驗室模擬，探索中低溫條件下五氯苯降解的最佳工藝條件，并在此基礎上進行10千克/小時的連續式飛灰中二噁英脫除裝備系統的研發試制。將此項技術和裝置在垃圾焚燒發電廠進行實地安裝投產試運行的結果表明，在中低溫條件下，垃圾焚燒飛灰中的二噁英得到有效脫除，脫除效率高達90%以上，二噁英指標完全滿足目前國家飛灰進入垃圾填埋場的標準要求。由此，中國恩菲形成了具有自主知識產權的高效低成本垃圾焚燒廢物（氣）二噁英再分解技術及裝置，具有自動化程度高、可靠性穩定、運行操作便捷等優勢，相對于高溫熔融、等離子、光降解等方法具有能耗低、穩定性強、無二次污染等突出優點，填補了目前國內垃圾焚燒行業二噁英中低溫脫除技術半工業化應用空白。

針對垃圾焚燒飛灰穩定問題，中國恩菲成功開發出新型高效飛灰重金屬穩定化藥劑，在較低摻量下，能夠使垃圾焚燒飛灰中的鉛、鎘等浸出濃度滿足生活垃圾填埋場的污染控制標準。采用新型固化劑處理垃圾焚燒飛灰，具有固化基材添加量小，增重比和原料成本較低等優點，能在保證固化效果的同時減少資源消耗、降低成本，比目前應用的有機螯合劑節省300～500元/噸，從而有效解決目前我國垃圾焚燒飛灰固化的處置成本高、增重增容比大的問題，市場應用前景廣闊。

引領行業創新發展方向

在國家科技部組織的“863”課題現場評審會上，專家組對給予該項目高度評價，認為其成果“徹底解決了二噁英分解技術難題，在垃圾焚燒煙氣治理方面也走在行業的前列，建議中國恩菲加大技術開發和技術成果的實施力度，為垃圾焚燒行業的清潔化生產做出示范工程”。這無疑是對中國恩菲攻克行業難題，助力清潔生產所開展工作的認可，也是激勵恩菲研發團隊繼續圍繞前沿所需，加大研發力度的動力。

在以垃圾焚燒發電為主的固廢處置領域，中國恩菲擁有集技術研發，工程咨詢、設計、建設，投資、運營于一體的專業化精英團隊。400多名團隊人員中，具有高級及以上技術職稱人員占比60%，碩士及以上學歷占比60%，形成了具有卓越技術實力、豐富項目經驗和超群管理能力的行業領軍人才隊伍。

在技術研發方面，中國恩菲依托自身“中冶垃圾焚燒發電工程技術中心”研發平臺，承擔了中冶集團重大科技專項——“垃圾焚燒關鍵工藝及裝備研發”課題，圍繞技術、設備、材料和控制系統開展研究，與“863”課題共同形成對垃圾焚燒發電所產生“三廢”——廢氣、廢水、廢渣的全面完善無害化、減量化方法，致力于引領行業創新發展方向。

此外，中國恩菲還開展了垃圾焚燒工藝流程設計計算軟件開發、機爐汽水平衡計算軟件編制、余熱鍋爐熱力計算程序包開發、余熱鍋爐內部煙氣流動及換熱數值模擬、垃圾焚燒發電站工藝自控條件模板、垃圾焚燒發電廠空冷島數值模擬研究及設計優化等多項研究，并已取得多項創新成果。

目前，中國恩菲的垃圾焚燒研發團隊正集中精力開展垃圾焚燒飛灰高溫熔融實驗研究，以垃圾焚燒飛灰為主要原料，通過摻加底渣或其他化合物開展熔融固化試驗，力求探索更加經濟可行的技術方案，將垃圾焚燒飛灰中的有害物質熔融固化在玻璃產物中，實現飛灰的無害化處理，徹底消除垃圾焚燒飛灰對環境的危害，同時探索熔融產物的建材化方案，以實現資源綜合利用。

國家“十三五”規劃中，將未來城鎮生活垃圾無害化處理的投資和規模都進行了明確，更對以焚燒為主要處理方式進行了強調，預計到2020年，我國焚燒處理能力增長將達到159.42%，占比由目前的35%進一步提高到50%。廣闊的市場需求，為提供垃圾焚燒行業先進技術的行業企業帶來了機遇，也對進一步提升技術水平、實現清潔焚燒提出了要求。未來，中國恩菲將繼續聚焦行業前沿，開展創新研發，以獨占鰲頭的核心技術和持續不斷的創新能力為支撐，堅持走高技術建設之路，做新興產業的領跑者，建設“美麗中國”生態文明，還更多城市以碧水藍天。