城市化的推进,让越来越多的人来到城里生活。生活垃圾,便以惊人的数量每天在城市里产生。当垃圾产生的速度远远超过大自然对其的降解速度时,垃圾处理就被摆上了人类的议事日程。
焚烧发电,这种“减量化”效果最明显的处理方式随之出现,并成为当前全球最通行的垃圾处理形式。
焚烧前堆积发酵提高焚烧热值
生活垃圾采取填埋方式处理时,都是从垃圾中转站收集后,送到填埋场直接填埋。只要施工许可,清运车进填埋场后就可马上卸车,立即填埋。那么,改由焚烧方式处理时,生活垃圾从中转站运到焚烧发电厂后,是不是也立即被送进焚烧炉“付之一炬”呢?答案是否定的。
在江苏省苏州市吴江生活垃圾焚烧发电厂,每天约有200辆运输车将垃圾运送至此,并将其倒入一个可存放4万吨垃圾的垃圾仓。这个垃圾仓是垃圾进入焚烧厂的第一站。
垃圾焚烧发电技术,既是一种垃圾处理方式,也是一种能源生产方式。从垃圾处理角度来说,如果垃圾得不到完全燃烧,那就意味着没有得到彻底的处理;而从能源生产角度来说,如果燃料的热值太低,炉子里的“虚火”再旺也发不了多少电。
垃圾充分燃烧与提高发电效率,实际上是一个问题的两种表现形式。那么这个问题怎么解决呢?办法就是,在将垃圾运到焚烧发电厂后、送入焚烧炉前,先在垃圾仓堆积3至5天,让垃圾通过自然发酵脱水,提高焚烧热值,以使其能得到彻底燃烧。
渗滤液无害化处理实现零排放
垃圾中的水分有一个专业的名字叫渗滤液,它是在垃圾堆积发酵时分离出来的。垃圾堆积发酵的另一个作用就是将垃圾中的水分离出来,通过滤液处理环节对其进行专门处理。
江苏省苏州市吴江生活垃圾焚烧发电厂工作人员表示,对垃圾采取固液分离的处理方式,一方面是为了更好保护垃圾焚烧设施,提高垃圾焚烧率,另一方面是为了提高垃圾的处理效率,最大化地实现资源化利用。
原来,渗滤液通过水泵集中输送到渗滤液处理站。渗滤液中的部分臭味在输送管道内被处理掉,另外一部分则被输送到焚烧炉内焚烧。接下来,渗滤液要经过滤池、沉淀池、调节池、硝酸池、液氧系统等多重闭环式的处理。
这些被处理过的渗滤液真的干净吗?在实验室,实验员用最纯净的蒸馏水作为空白样和被净化后的渗滤液进行对比。在实验的最后环节,蒸馏水和净化后的渗滤液均呈淡黄色,用肉眼看并无区别。实验数据显示,被处理过的渗滤液达到排放标准,最终被用作焚烧厂内的冷却水、绿化环卫用水等,得到了循环利用。
850℃以上炉温防止有害气体产生
经过3-5天堆积发酵后,生活垃圾被送入焚烧炉内,开始真正意义上的“涅槃重生”。
垃圾经过焚烧后,会从进炉的一种形态变成三种:烟气、炉渣、飞灰。在焚烧过程中,是否会产生新的污染呢?为了防止垃圾焚烧过程中形成新的污染,垃圾焚烧发电厂在各个环节都有严格的技术保障。在焚烧过程中,为防止低温燃烧产生有害气体,垃圾焚烧炉内的温度都控制在850℃以上,这个温度足以让一切物质“灰飞烟灭”。实验表明,垃圾焚烧温度只要维持在850℃以上2秒,就可以防止有害气体产生。
垃圾在焚烧后产生的烟气不会直接排放到空中,而是通过先进的烟气净化处理系统,对其进行脱硫、脱酸、脱硝,利用活性炭吸附烟气中残留的重金属及有害气体,最后用布袋除尘器去除粉尘等颗粒物,达到国家排放标准后再排放。经过一系列的处理后,垃圾焚烧的排放物只剩下水蒸气、无害气体等,不会对大气环境造成影响。
值得注意的是,在烟气净化处理过程中,会有一些固态粉末状颗粒物被除尘布袋拦截下来,还会产生一些固体,这就是飞灰。飞灰属于危险废弃物,经过螯合剂螯合和水泥固化后,飞灰最终将被填埋处理。
垃圾焚烧发电实现变废为宝
垃圾焚烧时,产生的高温烟气进入余热锅炉并进行热交换,产生过热蒸汽推动汽轮机发电,臭气熏天的垃圾实现了变废为宝的第一步。
在江苏省苏州市吴江生活垃圾焚烧发电厂,每天1500吨生活垃圾经过焚烧后,可发电78万千瓦时。按照这个数字计算,如果一户居民一个月用电400千瓦时,这个垃圾焚烧发电厂一天的发电量就可供1950户居民使用一个月。据此推算,南昌市区一年产生的生活垃圾有140多万吨,用来焚烧发电可以解决15万户家庭一年的用电问题。
不仅如此,垃圾焚烧产生的炉渣经过多道工艺处理,各项指标达到使用标准后,被送到制砖场。“这种砖质量较好,辐射只有红砖的30%,硬度也高于红砖,因此供不应求。”据相关人士介绍,这些来源于生活垃圾的砖已经应用在城市建设中。
从结果来看,垃圾焚烧的成效十分明显。烟气经过处理后,实现了无害化排放;渗滤液经过处理后,变成了可以重新利用的中水;炉渣被加工成道板砖,实现了资源化利用;只有飞灰,经过处理后以填埋形式处理——这也是最终需要通过填埋处理的唯一一种形态。
由此可见,垃圾焚烧发电厂运营过程中产生的烟气、飞灰、渗滤液,通过专业工艺及技术手段处理后,实现了耳中听不到噪音、空中闻不到异味、烟囱看不见烟气、污水出不了厂区,最后运出来的只有用炉渣制成的环保砖。