固廢資源化替代是當前及未來固廢消納的主要方式之一,替代與其性能相近的當前原材料或燃料,融入現(xiàn)有的產業(yè)鏈、供應鏈和價值鏈中,促進企業(yè)內部資源優(yōu)化配置、區(qū)域產業(yè)共生、物質資源價值再造。
通過利用現(xiàn)有的工業(yè)窯爐生產過程協(xié)同處置固廢,可提高區(qū)域廢棄物無害化處理能力,有利于化解區(qū)域廢棄物處理處置的難題,是循環(huán)經濟的重要領域,是推進無廢城市建設的重要舉措之一。工業(yè)窯爐協(xié)同處置固廢可構建企業(yè)間、產業(yè)間、生產系統(tǒng)和生活系統(tǒng)間的循環(huán)經濟鏈條,促進企業(yè)減少能源資源消耗和污染排放,提升區(qū)域固體廢物無害化處置與資源化利用,推動水泥等行業(yè)化解產能過剩矛盾,促進水泥、電力、鋼鐵等傳統(tǒng)行業(yè)綠色轉型,實現(xiàn)企業(yè)與城市和諧共存。
工業(yè)窯爐協(xié)同處置固體廢物的關鍵環(huán)節(jié)包括替代燃料的預處理,眾安環(huán)保開發(fā)的工業(yè)固廢處置生產線采用模塊化設計,可以將工業(yè)固廢轉化為優(yōu)質的高熱值替代燃料(SRF/RDF),可用于替代不可再生的化石能源作為燃料使用。
工業(yè)固廢處置生產線通過“破碎、分選、成型”等處理工藝,將工業(yè)固廢轉化為高熱值的替代燃料(SRF/RDF),首先針對尺寸大小不一的物料要進行破碎處理,選用粗破碎機和細破碎機,實現(xiàn)物料的均質化。其次選用除鐵器,將金屬物料磁選出來單獨收集,這樣就完成了金屬物料的篩分。針對輕重物料,選擇風選設備,將重物質和輕物質給篩分出來。接著,可燃物進入RDF成型機制備成燃料棒,提高燃料的燃燒性能。
1、適合協(xié)同處理的燃煤鍋爐有哪些類型,以及我國的潛力?
答:根據(jù)燃煤鍋爐的燃料燃燒特點,適合協(xié)同處理固體廢物的燃煤鍋爐包括煤粉鍋爐和循環(huán)流化床鍋爐。2020年底,我國電站鍋爐約8000臺,工業(yè)鍋爐35.59萬臺。電站鍋爐以煤粉鍋爐和循環(huán)流化床鍋爐為主,其中煤粉爐占80%以上。工業(yè)鍋爐以不適合協(xié)同處理固體廢物的層燃鍋爐為主,適合協(xié)同處理固體廢物的循環(huán)流化床僅占3-5%左右。適合協(xié)同處理固體廢物的燃煤鍋爐,還與其所在位置相關,所在位置若不滿足固體廢物處理項目的選址要求,也不能協(xié)同處理固體廢物。此外,為了引導燃煤鍋爐協(xié)同處理固體廢物行業(yè)有序發(fā)展,在編的《燃煤鍋爐協(xié)同處理固體廢物污染控制標準》可能還會規(guī)定協(xié)同處置固體廢物的鍋爐的最小規(guī)模(額定蒸發(fā)量)要求。
2、適合協(xié)同處理的固廢有哪些?
答:簡單定性的說,適合鍋爐協(xié)同處理的固體廢物應具有以下兩個特點:(1)具有熱值;(2)重金屬、氯、氟、硫等有害元素含量低。在編的《燃煤鍋爐協(xié)同處理固體廢物污染控制標準》正在研究熱值及重金屬、氯、氟、硫等有害元素含量的定量要求。
3、按照危險廢物焚燒標準要求,煙氣需在1100℃以上的高溫段停留時間超過2秒,循環(huán)流化床鍋爐不設置二燃室,溫度也達不到,如何解決這個問題?
答:首先,燃煤鍋爐不是危險廢物焚燒爐,《危險廢物焚燒污染控制標準》不適用于燃煤鍋爐協(xié)同處理固體廢物(含危險廢物)。其次,我國現(xiàn)行《危險廢物焚燒污染控制標準》中關于“煙氣需在1100℃以上的高溫段停留時間超過2秒”的要求來自于歐盟《工業(yè)排放指令》(2010-75-EU),但該指令原文為“廢物有機鹵含量大于1%時,煙氣在1100℃以上的停留時間應不小于2秒;有機鹵含量不超過1%時,煙氣在850℃的停留時間應不小于2秒”,也即歐盟標準認為,處理有機鹵含量不超過1%的廢物時,煙氣在850℃的停留時間不小于2s也是安全的。再次,傳統(tǒng)的危險廢物焚燒爐一燃室為回轉窯,屬于層燃燃燒方式,危險廢物在回轉窯內燃燒不充分,有機物分解不徹底,產生了大量的不完全燃燒產物,有些焚燒爐為了減少二燃室燃料補給量,還有意使回轉窯內形成缺氧熱解環(huán)境,因此回轉窯出口煙氣中有機物含量極高,因此,有必要在二燃室內進行1100℃以上停留時間不小于2s的二次焚燒處理。反觀燃煤的循環(huán)流化床鍋爐,爐內燃料燃燒的充分程度以及有機物的分解程度遠遠高于傳統(tǒng)焚燒危險廢物的回轉窯,鍋爐爐膛出口的有機物含量和殘?zhí)伎山档椭翗O低的含量,不會導致后續(xù)煙道二噁英的大量合成。最后,我們開展的實驗室模擬實驗以及現(xiàn)場工程試驗的數(shù)據(jù)也表明,熱穩(wěn)定極高的對二氯苯(對二氯苯常作為水泥窯和焚燒爐性能測試時焚毀去處率測定的有機標識物)在循環(huán)流化床熱工環(huán)境下的熱分解爐可達到99.99%以上,這表明絕大數(shù)有機物都可以在循環(huán)流化床鍋爐內實現(xiàn)較為徹底的分解。
4、協(xié)同處理危險廢物的燃煤鍋爐,是否需要對煙氣排放設施進行改造?
答:水泥窯、燃煤鍋爐等工業(yè)窯爐協(xié)同處理固體廢物技術與危險廢物專業(yè)焚燒處置技術的主要區(qū)別之一是,前者污染控制的關鍵在于固體廢物入窯爐前的源頭控制,不對原有工業(yè)窯爐煙氣處理設施進行改造(煙氣量大,也難以進行改造),也即根據(jù)工業(yè)窯爐現(xiàn)有的污染控制技術原理和特點去選擇可以處理的固體廢物;后者污染控制的關鍵雖然也有源頭控制,但更重要的是靠末端煙氣控制,也即根據(jù)處置的固體廢物特點去選擇、設計末端煙氣控制措施。
5、燃煤鍋爐煙氣風量較大,混入大風量后,是否有稀釋排放問題?
答:首先對稀釋排放進行定義:稀釋排放指對高濃度的有害物質未進行解毒(去除)處理,而是通過摻入無害物質的方式降低有害物質濃度使其達標排放的行為。煤粉鍋爐和循環(huán)流化床燃煤鍋爐特有的熱工條件,可將有機物較為徹底的分解,并有效控制尾部煙道二噁英的合成;重金屬、Cl、F、S等不能分解的元素,現(xiàn)有燃煤鍋爐的煙氣處理系統(tǒng)也可實現(xiàn)有效的去除,其在煙氣中的分配比例極低。因此,有機物和有害元素都不滿足稀釋排放定義中“未經處理”這個特征。其次,我國火電廠燃煤鍋爐大氣污染物排放限值中顆粒物、二氧化硫、氮氧化物、汞的排放限值遠低于固體廢物專業(yè)焚燒爐,燃煤鍋爐協(xié)同處理固體廢物后,還應執(zhí)行二噁英、氟化氫、氯化氫、總烴等特征污染物的排放限值,這些排放限值目前我國正在研究制定中,參考美國和歐盟鍋爐協(xié)同處理固體廢物相關標準,可以發(fā)現(xiàn)這些限值也遠低于我國固體廢物專業(yè)焚燒爐,也就是說供“稀釋”的空間是極小的,對于總烴、二噁英等有機類污染物以及CO,燃煤鍋爐可以實現(xiàn)協(xié)同處理固體廢物與協(xié)同處理前相比不增加。最后,我們正在編制的《燃煤鍋爐協(xié)同處理固體廢物污染控制標準》,也會通過控制入爐廢物中有害元素含量、制定嚴格的排放限值等措施,嚴控所謂的稀釋排放傾向和意圖。
6、燃煤鍋爐協(xié)同處理危險廢物,產生的爐渣、飛灰需要鑒別嗎?應如何管理?
答:按照現(xiàn)有的危險廢物管理體系,燃煤鍋爐協(xié)同處理危險廢物產生的爐渣、粉煤灰和脫硫產物應進行危險特性鑒別。但是,由于鍋爐爐渣、煤粉灰和脫硫產物的產生量巨大,鑒別采樣周期長,鑒別采樣期間產生的爐渣、煤粉灰和脫硫產物難以進行貯存。其次,鍋爐所用的燃煤來源不固定,協(xié)同處理的危險廢物來源更是多變,根據(jù)一個采樣周期(30天)采集的爐渣、煤粉灰和脫硫產物樣品所得的危險特性鑒別結論也無法拓展到其他時段。因此,我認為對于協(xié)同處理危險廢物的鍋爐爐渣、粉煤灰和脫硫石膏不能走傳統(tǒng)的危險特性鑒別程序。那么如何控制鍋爐爐渣、粉煤灰和脫硫石膏的環(huán)境風險?我認為應該通過企業(yè)自行檢測、控制入爐廢物、常規(guī)燃料以及爐渣、粉煤灰和脫硫石膏中的特征污染物滿足相關控制指標,同時再配合政府主管部門抽檢的方式進行控制。
7、燃煤鍋爐協(xié)同處理屬于處置還是利用?
答:固體法對利用的定義為“從固體廢物中提取物質作為原材料或燃料的活動。”據(jù)此定義,燃煤鍋爐協(xié)同處理固體廢物不屬于利用。但根據(jù)歐盟的廢物框架指令(2008-98-EC)及巴塞爾公約, 燃煤鍋爐協(xié)同處理固體廢物屬于利用中的第R1類,即作為燃料(不直接焚燒)或以其他方式產生能量。《固體廢物再生利用污染防止技術導則》(HJ1091-2020)中對固體廢物再生利用的定義為:將固體廢物直接作為原料或燃料利用,或者通過分離、純化等工藝處理后進行物質資源化利用的過程,分為用作原料或替代材料的物質再生利用和用作替代燃料的能量再生利用。據(jù)此定義,燃煤鍋爐協(xié)同處理固體廢物屬于能量再生利用。發(fā)改委等部委發(fā)布的文件中,將鍋爐協(xié)同處理固體廢物稱為“協(xié)同資源化處理”??傊?,目前我國對燃煤鍋爐協(xié)同處理固體廢物屬于處置還是利用還存在不一致的認定。我個人支持將其歸為利用。
8、工業(yè)窯爐協(xié)同處理危險廢物,替代燃料產生的碳,是否計算在總的碳排放量中?
答:目前國內還沒有統(tǒng)一的規(guī)定。歐盟將危險廢物中的生物質碳排除于碳排放計量之外。發(fā)改委2013年組織編制的《中國水泥生產企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報告指南(試行)》中規(guī)定,水泥窯的替代燃料或協(xié)同處置的廢物中的非生物質碳燃燒產生的CO2計入碳排放總量;但國家標準《溫室氣體排放核算與報告要求 第8部分:水泥生產企業(yè)》(GB/T 32151.8-2015)中規(guī)定,水泥窯的替代燃料或協(xié)同處置的廢物中的非生物質碳燃燒等產生的CO2暫時不計入碳排放總量;2021年,中國建材聯(lián)合會發(fā)布的《建筑材料工業(yè)二氧化碳排放核算方法》規(guī)定,固體廢物碳排放視為零。地方層面,《廣東省企業(yè)(單位)二氧化碳排放信息報告指南(2021年修訂)》規(guī)定,火電廠鍋爐和水泥窯協(xié)同處置固體廢物造成的CO2排放不計入碳排放總量;但《重慶市建設項目環(huán)境影響評價技術指南-碳排放評價(試行)》中,又將固體廢物燃燒產生的CO2計入排放總量??傊?,我們呼吁國家相關部門盡快制定統(tǒng)一的固體廢物利用處置行業(yè)碳排放核算方法。
9、與現(xiàn)有爐窯相比,利用燃煤鍋爐協(xié)同處理危險廢物,有哪些先進性?
答:與專業(yè)焚燒爐相比,燃煤鍋爐協(xié)同處理危險廢物,投資和運行成本大幅縮減,可燃廢物處理能力大,減少化石燃料消耗和溫室氣體排放效果顯著,但廢物預處理要求高、入爐限制多;與水泥窯協(xié)同處置相比,燃煤鍋爐協(xié)同處理危險廢物,可燃廢物處理能力大,但適合處置的廢物類別少,廢物預處理要求高、入爐限制多;此外,火電行業(yè)集中度高,大型央企為主,安全環(huán)保管理能力有保障。
利用工業(yè)窯爐協(xié)同處置固體廢物已成為目前國內外固體廢物處置及資源化技術的重要發(fā)展方向之一。經過40多年的發(fā)展歷程,如今國內外都已經實現(xiàn)了部分特定工業(yè)窯爐如水泥窯、電廠鍋爐及煉鐵高爐等協(xié)同處置技術,然而每一種爐型協(xié)同處置固體廢物的可行性、環(huán)境安全性以及環(huán)境污染控制等問題始終是各界學者及相關產業(yè)工作人員共同關心的問題。
眾安環(huán)保作為固體廢物預處理設備廠家,可以為您提供一站式固廢破碎、分選、資源循環(huán)利用整體裝備及技術解決方案。提供30多種單機設備和6大系統(tǒng)解決方案,業(yè)務范圍覆蓋危險廢物無害化處置、生活垃圾破碎分選、工業(yè)垃圾綜合處置、大件及園林垃圾減量化處置、生物質農林廢棄物處置、有機垃圾處置、醫(yī)療廢棄物處置、廢舊輪胎再生處置及其他固體廢棄物處置。公司將以減污降碳協(xié)同增效為重點戰(zhàn)略方向,持續(xù)推進固體廢物資源化利用、規(guī)范化處置工作。