“機械生物預處理+熱盤爐”協(xié)同處置生活垃圾在華潤水泥大獲成功

  2016年6月28日，在廣西華潤紅水河水泥廠舉行了華潤環(huán)保工程（賓陽）有限公司協(xié)同處置城鄉(xiāng)生活垃圾項目的竣工驗收儀式。該項目利用紅水河廠2號窯（3700噸/天）協(xié)同處置原生垃圾300噸/天，投資主體是華潤水泥控股有限公司（以下簡稱華潤水泥），引進丹麥史密斯公司的熱盤爐及有關(guān)技術(shù)裝備，中建材（北京）環(huán)保工程發(fā)展有限公司（以下簡稱中環(huán)保）總承包項目建設。垃圾預處理系統(tǒng)的集成與設備采購由華潤水泥和中環(huán)保二家負責，熱盤爐與窯系統(tǒng)有關(guān)部分的設計計算和供貨由史密斯公司負責。在中丹三方的密切合作下，該項目建設期歷時11個月，于2015年12月8日開始調(diào)試運行，經(jīng)過一個多月的調(diào)試，2016年1月中旬進入正常生產(chǎn)。在近半年的生產(chǎn)實踐中，該項目的垃圾預處理、熱盤爐與窯系統(tǒng)工藝順暢，持續(xù)正常運轉(zhuǎn)，生產(chǎn)平穩(wěn)。通過專門機構(gòu)的環(huán)境監(jiān)測，所有環(huán)保排放指標均滿足項目設定的最嚴格的歐盟、日本及我國現(xiàn)行的各項有關(guān)環(huán)保排放標準的要求，完全達到預定目標，實現(xiàn)了水泥窯協(xié)同處置生活垃圾的新突破。這主要是源于項目規(guī)劃、設計與籌建全過程中， 在華潤水泥提出的“環(huán)境安全、生產(chǎn)可靠、技術(shù)先進”的指導準則下，高起點高標準嚴要求地推進各方面的工作，垃圾預處理與熱盤爐兩者相輔相成優(yōu)勢互補，中丹三方共同努力精誠合作的碩果。

華潤集團董事長傅育寧（左三），華潤集團助理總經(jīng)理、華潤水泥董事局主席周龍山（左一），中建材環(huán)保工程發(fā)展有限公司董事長泥衛(wèi)東（右一），史密斯集團執(zhí)行副總裁、全球水泥總裁麥樂平（左二），賓陽縣委副書記、副縣長、代理縣長穆賢清（右二）共同觸摸水晶球，標志項目正式竣工投入生產(chǎn)。

  紅水河項目開辟了“機械生物預處理+熱盤爐焚燒”——“MB+HD, Mechanical Biology+Hotdisc”的全新技術(shù)路線。生活垃圾進廠經(jīng)破（剪）碎、儲存、好氧發(fā)酵、擠壓脫水后經(jīng)過計量調(diào)控由管型皮帶機喂入熱盤爐。整個垃圾預處理系統(tǒng)完全處于微負壓的密閉廠房內(nèi)，臭氣引入窯頭篦冷機用作二次風，經(jīng)燃燒后除臭。在廠房周圍人們感覺不到任何異味，空氣完全達到《惡臭污染物排放標準》GB14554-91中廠界一級標準要求， 參觀平臺和通道內(nèi)達到日本標準要求。為了應對水泥窯的突然停窯事故（這種概率極?。?，本項目還設置了應急活性炭除臭系統(tǒng)，以備萬一之需，而且仍能達到同樣的除臭標準要求。

  原生垃圾經(jīng)破（剪）碎、好氧發(fā)酵和脫水產(chǎn)生的滲濾液，是高濃度的有機廢水。紅水河項目專門設計配置了滲濾液的收集、凈化系統(tǒng)，吸取德國先進技術(shù)，結(jié)合我國實際情況，集成創(chuàng)新了一套預處理、厭氧單元、MBR單元（硝化+反硝化+超濾）、深度處理單元（納濾+反滲透），以及污泥脫水裝備系統(tǒng)。滲濾液凈化處理后的出水水質(zhì)達到《生活垃圾填埋場污染控制標準》GB16889-2008中表二的限值。這些凈化水均循環(huán)用于水泥生產(chǎn)中，實現(xiàn)了廢水零排放。但就其水質(zhì)而言，已可直接進入自然水體。在滲濾液凈化工序廠房旁的花草綠地中有一觀賞魚池，其中的養(yǎng)魚水就來自該凈化工序。滲濾液凈化過程產(chǎn)生的很少量殘渣和濃縮液則直接噴入窯頭焚燒處置。

  截止6月底，該項目已實現(xiàn)進廠垃圾61000噸，入窯協(xié)同處理垃圾55000噸（含凈化處置滲濾液約4500噸）。原生垃圾進廠的水分45~55%，熱值1100~1200Kcal/kg。生產(chǎn)中熟料煤耗已經(jīng)有所降低，隨看操作的熟練與提高，熟料煤耗正在逐步下降之中。具體數(shù)據(jù)待年度盤庫后即可得出。粗略估算，與該項目燒垃圾以前相比，每年將減排CO₂約1.2萬噸；與原先的垃圾填埋方式相比，本項目每年協(xié)同處置城鄉(xiāng)生活垃圾11萬噸，每年可節(jié)約土地10畝，減排甲烷氣體870萬立方米（相當于13萬噸二氧化碳），還可避免填埋垃圾對土壌和地下水體形成污染的隱患。項目投產(chǎn)后對周邊居民生活沒有不利影響，不擾民，鄉(xiāng)鎮(zhèn)県市政府甚表歡迎。參訪考察垃圾預處理車間時可以分享到“一面觀察各種設備的操作運轉(zhuǎn)，一面聽音樂喝咖啡”的舒適場景。偶而，或許還會碰上紅水河廠方領導親自表演飲用滲濾液凈化水的“秀” 。應該強調(diào)指出，本人并不欣賞這類“秀”，希望媒體諸君不要熱衷于宣染其“秀”，探究其實實在在的社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟效益才是硬道理真功夫！

史密斯公司在中國投入使用的第一臺熱盤爐

  熱盤爐是對垃圾進行干燥、點燃、焚燒的核心設備，該項目是丹麥史密斯公司熱盤爐在中國的首次應用，也是熱盤爐用于焚燒高水分、低熱值的中國城鄉(xiāng)生活垃圾的首次工業(yè)生產(chǎn)實踐。紅水河項目半年的生產(chǎn)實踐充分證明：1.熱盤爐與分解爐結(jié)合成一個整體，組成“在線式”廢棄物協(xié)同處置系統(tǒng)，垃圾燃燒產(chǎn)生的熱量100%用于熟料煅燒，整個系統(tǒng)沒有冷空氣注入，無需熱砂或熱油循環(huán)，沒有廢氣和殘渣外排，熱損失極少，因而其熱效率很高，對煤的替代率也高。2.熱盤爐對垃圾和各種廢料的適應能力很強，各種形態(tài)、大小、輕重、粗細、粘散、塊狀、膏狀、團狀、絮狀的可燃廢料均可單獨或混合地喂入熱盤爐內(nèi)燃燒。運行可靠，便于調(diào)控。三道閥門的入料口為1200x1200毫米，整個廢輪胎有序喂入也不會堵塞，便于水泥廠今后擴展焚燒其它各種可燃廢棄物。3.熱盤爐的容積較大（75m³），對垃圾的焚燒能力強，潛力大，為今后的提產(chǎn)留有較大的余地。熱盤爐對分解爐內(nèi)物料濃度場、物料與氣體的溫度場、料流與氣流的速度場、混合流體的阻力場的合理分布及其變化具有明顯的調(diào)配緩沖與穩(wěn)定功能，使整個系統(tǒng)操作中抵抗料流和熱流沖擊的功能強，有利于水泥窯的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，以及熟料質(zhì)量的穩(wěn)定與提升。4.垃圾殘渣中的無機物成分（Fe、Si、Al、Ca等），用作生成熟料的原料，其余的重金屬元素則固化于熟料晶格中，杜絕了水泥混凝土在使用過程中的重金屬滲析，確保沒有二次污染。5.熱盤爐、分解爐和水泥窯組成一個穩(wěn)定的1050~1500℃的高溫區(qū)域，物料和氣體在該區(qū)域中的停留時間很長（氣體6~15秒，物料5~20分鐘），垃圾或廢料燃燒過程中可能產(chǎn)生的任何揮發(fā)性有機劇毒污染物PCDD/PCDF均被消解殆盡，可以確保環(huán)境安全。其主要污染物的排放數(shù)據(jù)經(jīng)專門機構(gòu)檢測的結(jié)果是：二噁英0.001~0.0376 ng TEQ/m³，NOx 200~250 mg/m³，SO₂ <180 mg/m³，完全符合歐盟以及我國《水泥窯協(xié)同處置固體廢棄物污染控制標準》GB30485-2013的要求。因為垃圾中含有氨，所以對NOx的排放具有一定的脫硝作用，使其達到250mg/m³以下，這是一項附帶的收益。

  根據(jù)紅水河水泥廠原料、實物煤和垃圾的化學成分的配料計算結(jié)果得知，在水泥窯協(xié)同處置垃圾300噸/天的情況下，水泥生料中的堿氯硫含量均低于安全值，生產(chǎn)中預熱器及管道等處不會產(chǎn)生結(jié)皮堵塞；熟料中的氯含量也較低，其對鋼筋的腐蝕在允許值以下。因而水泥窯尾無需采用旁路放風設施來排除堿氯硫的循環(huán)富集。但是考慮到日后垃圾成分可能發(fā)生波動，尤其是今后水泥廠更可能將面臨擴展焚燒多種廢棄物之需，因而決定設計裝備了一套放風5%的旁路系統(tǒng)，基本上足以滿足多種燒廢情況的需求?，F(xiàn)今，該項目在不采用旁路放風時，所生產(chǎn)熟料中的堿氯硫含量平均值分別為0.468%、0.014%和0.368%，完全在我們預計的范圍之內(nèi)。

  該項目之所以在當前并不須要采用旁路放風措施的情況下，卻設汁配備了這套系統(tǒng)，這充分體現(xiàn)了華潤水泥寬闊前瞻的眼光。參照國際經(jīng)驗，水泥窯協(xié)同處置廢棄物顯然不局限于生活垃圾，我國還有許多工農(nóng)業(yè)廢料廢渣廢油廢液或危廢有待妥善處置，熱盤爐在這方面正有其較大的優(yōu)勢和潛力。即使當前紅水河廠正常生產(chǎn)時還用不著旁路放風，但當須要進行其他各種廢料拓展性工業(yè)試驗時，這套旁路放風裝置卻是必須具備的。所以它并不會閑置太久。

  如果考慮再遠一點，那就是含有堿氯硫的旁路窯灰如何高效處置綜合利用問題。最近歐美已有兩項經(jīng)濟效益較好的工業(yè)實踐成功的案例，可以將旁路窯灰轉(zhuǎn)化成鉀肥或化工原料氯化鈉，這對我國水泥行業(yè)是一個后示，值得關(guān)注。

  紅水河項目順利運行半年以來的生產(chǎn)實踐表明，中丹三方共同開發(fā)的“機械生物預處理+熱盤爐焚燒”（“MB+HD”）水泥窯協(xié)同處置生活垃圾的全套技術(shù)解決方案，很好地實現(xiàn)了華潤水泥當初提出的“環(huán)境安全、生產(chǎn)可靠、技術(shù)先進”的目標。整個工程項目在高起點高標準的引導與激勵下，嚴格要求實干苦干，最終實現(xiàn)了新的突破，為我國水泥窯協(xié)同處置可燃廢棄物產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展延伸創(chuàng)造了一個新的典范。

  正如史密斯公司全球水泥業(yè)務總裁麥樂平先生在竣工驗收儀式上所說，“史密斯熱盤爐在全世界水泥廠的應用，自1997年至今已有20多臺，協(xié)同處置著十多種可燃廢棄物用作替代燃料。紅水河項目無疑是其中的佼佼者，應該感謝與我們共同努力開發(fā)創(chuàng)新的兩家中方合作伙伴--華潤水泥控股有限公司和中建材（北京）環(huán)保工程發(fā)展有限公司，特別是華潤水泥的精準選擇和高瞻遠矚，令人欽佩”。