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李曉東:垃圾焚燒新標準下二惡英達標排放的挑戰(zhàn)與應對措施建議
發(fā)布時間:2015-09-10 來源:海螺創(chuàng)業(yè)

? ? “我會盡我的能力,總結我的經(jīng)驗,以及我的學生的研究成果,給大家提供一些關于二噁英方面的建議?!闭憬髮W熱能工程研究所教授李曉東于8月21日在上海同濟大學逸夫樓召開“2015(第三屆)上海垃圾焚燒熱點論壇暨垃圾焚燒產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟年會”上說道。本次論壇的主題圍繞“效果時代”的大背景和四個維度的“變革”,聚各方智慧與力量探討垃圾焚燒的可持續(xù)發(fā)展。

? ? 以下為現(xiàn)場發(fā)言內(nèi)容整理:

? ? 一、關于藍色垃圾焚燒2.0的一些思考

? ? 主要集中在三方面:1.垃圾焚燒不僅僅是焚燒。2.協(xié)調(diào)。3.我們要重視自主知識產(chǎn)權。?

? ? 我想花比較簡短的時間,因為我去年和我的學生翻譯了一本書,即:《Waste?to?Materials》。在能源利用層面上,更重要的是“廢棄物材料化”。我們在廢棄物中有更多的含碳廢棄物而盡可能材料化,不僅僅是能源化。?

? ? 無獨有偶,我今年有幸被芬蘭國家Material?value?Chains項目邀請為專家。這個項目我個人認為,它設置的非常好。我想這是藍色焚燒可以借鑒的。在這個項目里,它綜合了18個大型公司,吸引了11個研究機構共同探索,有所分工、有所側重,三個任務分解為不同的機構來承擔。所以這個我想是我們E20可以參考的。

? ? 歐洲垃圾焚燒的發(fā)展趨勢。歐洲的垃圾焚燒發(fā)展面臨的一個挑戰(zhàn),是垃圾原先的補貼率很高,每噸垃圾100歐元這樣的概念。那是原先的垃圾處治在經(jīng)濟發(fā)現(xiàn)金融危機之前,他們現(xiàn)在面臨的就是這個補貼費在逐漸的下降。這也要求歐洲的同行,會對垃圾中的能源或者經(jīng)濟價值要進行進一步的挖掘。而這樣的應對措施是能源利用效率要大幅度提高。他們的一個發(fā)展,是將他們的參數(shù)大幅度提高。我們知道歐洲垃圾焚燒,基本上是采用爐排爐的方式,基本上控制在4兆瓦,進一步提高是提高到540度,12.1兆帕的壓力。

? ? 我們非常希望通過E20做這樣的整合,能夠開發(fā)我們自己的技術。舉個例子,浙江大學正在通過“973”的一個技術,探索高校利用能源化的技術,這個項目將今年結題,但是我相信這樣的會對于像E20這樣的提供技術支撐。

? ? 二、垃圾焚燒背景及新標準解讀

? ? 大家可能也知道,去年5月份就發(fā)布,到明年的1月1號我們的新標準就開始啟用。垃圾焚燒在中國的發(fā)展是越來越快,這個技術的水平,舉個例子來說,我們每一天單位處理量的能力,大家可以看出一百多噸提高到現(xiàn)在八百多噸,這實際上是技術水平的提高。而這個面臨的是我們排放的污染物,而我們的污染物除了“水”可以在廠內(nèi)綜合循環(huán)以外,不得不排除我們的底渣、煙氣、飛灰。

? ? 我們的“二惡英”問題,這也是目前面臨最大的挑戰(zhàn)。我們要達到歐盟的標準,達到0.1。無論是從學術角度,還是從公眾宣傳的角度來說,現(xiàn)在“二惡英”是垃圾焚燒廠本身和公眾都最為關心的問題。

? ? 三、垃圾焚燒“二惡英”標準

? ? 垃圾焚燒“鄰避效益”起因都是以“二惡英”為題。垃圾焚燒不僅僅是中國面臨著,國外也一樣。但是為什么國外可以做到,就像剛剛我們幾位專家前面提到了,可以做到“鄰親”的概念,不是“鄰避”的概念。這樣一個理念,就是我們真正能夠做到技術的可靠,一個真正的讓公眾接受的水平。比如巴黎的Isseane垃圾焚燒熱電廠,僅離市區(qū)6.6km,他們做到的是能夠確保污染指標達到讓百姓去接受。這幾天我看到我們的微信里面也提到了大阪舞洲的彩色環(huán)保垃圾焚燒廠。

? ? 對于我們國家來說,我們現(xiàn)在對于“二惡英”的認識可能有一點點偏差。我們有挑戰(zhàn),后面我會講,我們的宣傳、認識,在很多方面。我舉這樣子的例子,我們所處的環(huán)境,我們的介質、載體都是有“二惡英”的。比如:我們吃的牛肉、魚,里面都是以每公斤零點幾納克。如果我們現(xiàn)在去處理垃圾焚燒,產(chǎn)生的“二惡英”遠遠超過公眾所想像的。

? ? 舉個例子來講,如果我們開放焚燒不現(xiàn)代化處理,一公斤的垃圾產(chǎn)生的因子是現(xiàn)代化焚燒的2千甚至是上萬倍。如果以這樣的焚燒方式,開放式焚燒事實上在周邊到處可以看到。我們可能會產(chǎn)生對于周邊的土壤或者樓上的環(huán)境,是我們幾千倍的水平。所以說不去焚燒,如果說我們以其它的方式,不合理的方式,產(chǎn)生的危害是要大的多得多。

? ? 回過來講“二惡英”達標的問題。在座很多的焚燒企業(yè)應該有這樣的體會,我們的焚燒爐一次檢測如果不達標,往往會代表我們多次不達標,而且我們采取多種手段,保證我們的燃料、溫度、清理爐旁、煙道、更換布袋等等,但是仍然難以保證達到0.1。有很多原因,今天我想主要跟大家交流,為什么我們會出現(xiàn)這樣的情況?因為我們所面臨的對象是“二惡英”,“二惡英”是一個非常衡量的物質。舉個例子來說,這是國外學者的。“二惡英”是一個10的負9次方。什么概念呢?13億人里面找1個中國人。我們控制的對象,是這樣的一個對象,而不是像二氧化碳、氯化氫等等,我們控制的是這樣的對象,所以面臨的挑戰(zhàn)是我們必須要面對的?,F(xiàn)在我們國家通常采用的是煙氣凈化系統(tǒng)比較通常的是半干式反應塔-活性炭吸附-布袋除塵器等等,這樣的工藝去處理我們的“二惡英”。09年的報道數(shù)據(jù)84%達到了1納克,32%達到0.1納克,這是09年的數(shù)據(jù)。2012年的數(shù)據(jù),浙江大學統(tǒng)計過的,比這個高了11%,也就是說43%的水平達到了0.1。但是到明年所有的都必須達到0.1。

? ? 對于我們來說,我們面臨的一些困難,我想可能有這樣幾個方面。首先,我們面臨的對象。我們的組份非常復雜,這是我們面臨的對象。而這個對象給我們帶來的一些困難,比如:我的學生曾經(jīng)在杭州的一個垃圾焚燒廠做過,每一個月去做一次,每個月去一次。大家可以看到,我們的垃圾熱值都是在這樣的變化,變化2-3倍。對于任何一個技術,要保證穩(wěn)定燃燒都是有挑戰(zhàn)的。而這個不穩(wěn)定燃燒,一定會產(chǎn)生我們不希望看到的東西?!安幌M吹降臇|西”一個非常重要的,如果大家對于“二惡英”有所了解的,就是我們的低溫合成,“二惡英”具有這樣的特性。我們的焚燒爐里面如果有很足夠的反應區(qū)域,反應條件,使得我們通過850度設計的非常完善的焚燒爐里面把“二惡英”降到“0”,甚至有成百倍的上升這樣的一個可能性,這就是我們面臨的一個挑戰(zhàn)。再有就是如果我們的焚燒爐控制不好,積灰很多,會大大增加我們的反應條件,使得“二惡英”再次生成。還有經(jīng)過布袋之前,我們的飛灰更多停留在固項,90%都是在飛灰里面,一方面我們提供再生的條件。再一個很重要的,它會熱解析。

? ? 飛灰在再生條件溫度下面,比如:400多度的情況下面,會將其中的“二惡英”釋放出來變成我們所要控制的“二惡英”,而不是在飛灰里面。這樣帶來的一些困難,給我們后面的一些凈化系統(tǒng)帶來壓力。我們面臨的困難第三三,就是焚燒爐的起停以及非正常工況會導致“二惡英”產(chǎn)生達標困難。比如:它可能會產(chǎn)生的影響超過15周乃至更長的時間,會使得我們難以達到“0.1”這個指標。這樣的挑戰(zhàn),對于我們來說是一個我們必須認識的。

? ? 還有對于一些企業(yè)來說,我個人總結認為缺乏認識的是,我們往往可能企業(yè)買了一些活性炭就認為可以吸附“二惡英”,可以控制“二惡英”,實際上活性炭有很多種。比如:原始排放的“二惡英”是這么多,再經(jīng)過布袋就可以使得“二惡英”大幅度的降低,再噴入活性炭,也就是說活性炭的作用是在布袋的基礎上面從綠色變?yōu)樗{色。也就是說,活性炭要在布袋上形成濾層才能起到作用。我們可能很多的企業(yè)沒有意識到,我要達到控制的指標,比如:1納克,粉塵排放不能超過多少?比如:我們以飛灰中所含的12.5納克/克的水平,如果粉塵超過80毫克,這是我們原先的排放水平。前面“二惡英”氣項中是“0”,最終排放一定會超過1個納克,因為我們的飛灰中含有“二惡英”。如果我們達到0.1,在座的各位企業(yè)認識到,如果要達到0.1,你的粉塵排放是不能超過20毫克,如果超過20毫克你無論通過任何的手段,都無法保證你的煙囪排放是達到0.1,也就是說粉塵的濃度我們必須控制。]

? ? 剛剛我也聽到幾位專家提到現(xiàn)在的焚燒水平,上??赡苁欠浅0?。但是很多的企業(yè)系統(tǒng)建設水平和我們從政府拿到的垃圾補貼費能夠支撐達標嗎?歐洲的補貼是一百歐元每噸,而我們現(xiàn)在連一百遠都要跟政府去競爭。我個人認為,這是除了技術以外的。

? ? 四、建議?

? ? 第一個建議,必須重視垃圾分類以及垃圾燃料化。即使是在現(xiàn)在,我個人認為哪怕是上海北京這樣建設水平這么高、管理水平這么高的企業(yè),但是你要真正的達到0.1,乃至藍色夢想2.0的“0.01”必須重視垃圾分類以及垃圾燃料化。我們認為在未來,只有將垃圾真正的變成高質量的SRF(固體回收燃料),變成這樣的燃料化的對象,才能實現(xiàn)我們后續(xù)的處理。?

? ? 第二個建議,垃圾完全燃燒是控制“二惡英”排放最關鍵手段。一氧化碳在100毫克以下幾乎是發(fā)散區(qū)。也就是說,控制100以下并不代表“二惡英”一定會低。但是超過了100毫克以上,我們看到這是一個現(xiàn)象的關系。同時,一氧化碳“二惡英”是有一個滯后性。也就是說,一氧化碳如果超標排放,“二惡英”的排放不是在你超標的時候會排放,而是在隨后的時間會產(chǎn)生。針對我們國家的垃圾要保證低一氧化碳,必然要增加燃料成本,無論你是有還是沒有。

? ? 第三個建議,燃燒中抑制。一定要抑制我們的再生,否則我們面臨的原始排放絕對不是以5納克和10納克這樣的水平,是以幾十甚至更高的水平。我們都在做這方面的工作,我們在“973”和“863”的基礎上,也做了這方面的開放。回顧早期的,我們早期采用了20%的煤摻燒。焚燒爐起停過程的控制,要優(yōu)化起停過程中的燃燒,要盡可能的控制一氧化碳,要有計劃的起停爐,要控制起停爐的時間。再一個建議,我們要選擇高效的除塵設備。這是大家都會接受的一個企業(yè)共識,但是這樣的共識一定要通過我們的要有技術,要有專業(yè)的去分析,不是采用了某種布袋,采用某種手段,一定要認識到這樣的布袋是有區(qū)別的。比如:我們在傳統(tǒng)布袋上面加上覆膜。我們的除塵效果,以及在布袋表面吸附“二惡英”的能力會有大大的改進。

? ? 布袋工作的區(qū)域對于活性炭的吸附“二惡英”的能力是有區(qū)別的。比如:它最佳的效果應該是在140度以下,在140度以上,它的吸附效率會大大的降低。這樣的一些認識,對于我們在座的企業(yè)可能是有所幫助。再一個,活性炭的選擇。要選擇針對性的活性炭,事實上活性炭吸附“二惡英”。現(xiàn)在買的大部分的活性炭是用于水體吸附。我們活性炭的一些空隙直徑跟“二惡英”的空隙直徑是在2-3倍基礎上面,它的吸附效果最好。所以對于一些活性炭的選擇吸附“二惡英”是有區(qū)別的,我的學生也做過,優(yōu)先考慮孔徑。我的學生做了13種活性炭,我們經(jīng)常會接到一些電話或者是一些咨詢。我首先推薦他們選擇一孔活性炭。

? ? 再一個就是采用低溫SCR(音)的技術,更為有效的是采用活性分子,進而充分的保證除了“二惡英”以外對于硫汞進行真正的脫放。

? ? 最后我再講一個,老百姓對于“二惡英”的認識,乃至我們企業(yè)的認識。政府監(jiān)管來說,我們現(xiàn)在的手段幾乎是“零”。雖然我們每年,現(xiàn)在都會去檢測1-2次“二惡英”,或者是達標0.1或者是1.0。但是這僅僅是一次,而這一次也是在我們方方面面最為完滿的條件下測到的數(shù)據(jù)。我們?nèi)狈Φ氖恰坝行У谋O(jiān)測手段”。

? ? 我們從燃料到過程到抑制到末端控制,只有這樣才能實現(xiàn)近零排放“二惡英”。總結一下,我想可能還是羅嗦一下,要真正全面加強各個環(huán)節(jié)的進行。能真正通過各個部門系統(tǒng)的合作,不僅僅是焚燒企業(yè),現(xiàn)在所有的責任是扛在焚燒企業(yè)的身上。我在很多場合呼吁,垃圾補貼費確實要到位,真正保證“0.1”排放標準。我相信E20是一個很好的平臺!

? ? 我的報告就到這里,謝謝大家。