为比较垃圾经MBT处理后的效果,特选取了入厂垃圾、原生库垃圾(堆放1~2天)、细物料和成品燃料进行比较,比较结果见表5。
表5生活垃圾热值变化
检测项 |
入厂垃圾 |
原生库垃圾 |
细物料 |
SRF |
含水率/% |
70.50 |
61.03 |
28.22 |
25.67 |
灰分/% |
4.87 |
7.08 |
38.2 |
23.16 |
热值/(kj·kg-1) |
2762 |
3606 |
4777 |
10536 |
由表5数据可知,原生垃圾在送入原生库中,由于堆放的原因,含水率会有所下降(含水率下降的多少与具体堆放天数有关)。随着含水率的降低,灰分和可燃物比例都有明显的提高。含水率降低到25.67%,热值达到10536kj/kg(2517kcal/kg),热值提高了约3倍,干化效果明显。在含水率相差较大的情况下,灰分的多少不足以判断热值的高低,必须结合含水率和可燃物的含量来综合判断。在含水率相差不大的情况下(如细物料和SRF),灰分和可燃物的比例决定了热值的高低,灰分越高、可燃物越低,则热值越高。
6 固体回收燃料的优势
6.1清洁化焚烧
目前SRF主要还是用于焚烧,在欧盟,由生活垃圾制成的SRF量大约为每年1200万t。SRF作为廉价的可替代能源给能源产业部门带来持续增长的利润,很多国家建设了新的MBT厂。
在我国SRF焚烧技术主要用于循环流化床锅炉,由于我国垃圾分类情况差、水分高、组分复杂,循环流化床锅炉面临着焚烧不稳定和污染物超标等问题。做成SRF不仅可以解决如今垃圾焚烧炉存在的给料不均和排放超标问题,还能减少受热面腐蚀、提高锅炉连续运行时间,使锅炉运行参数向高参数、大容量方向发展。
6.2垃圾减量化
根据淄博电厂的固体回收燃料成分数据来看,垃圾减量化效果明显,不可燃烧物(重物质、铁、有色金属)减量化约15.13%,含水率从原生库垃圾的61.03%降低至25.67%。固体回收燃料不仅可以用于焚烧,也可用于垃圾填埋。根据《“十三五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》提出的目标:到2020年底,具备条件的直辖市、计划单列市和省会城市(建成区)实现原生垃圾“零填埋”,建制镇实现生活垃圾无害化处理能力全覆盖。“十三五”期间政府将会继续加大存量垃圾的治理力度,预计实施垃圾填埋封场治理项目845个,拟封场处理能力147585t/d,占当前填埋处理能力的21%。
固体回收燃料制备技术可对需要填埋或已填埋的生活垃圾进行处理,分选出其中可燃物另行处置,将不可燃烧物填埋。减少了填埋场压力,实现了资源的合理利用。同时生物干化后的垃圾的含水率下降,能降低渗滤液对膜的污染,延长了填埋场的使用年限,减少了填埋场长期运行管理成本。
6.3产品交易
固体回收燃料还作为一种可以交易的商品,其市场价格具有不确定性,但往往低于石油、煤炭等化石燃料的价格。在欧洲,水泥企业和燃煤电厂根据价格的变动来调整固体回收燃料的掺烧量,保证了固体回收燃料价格的稳定性,也为企业提供了更多的燃料供应选择。考虑到我国环保税的出台和碳交易市场的开放以及环保压力的加大,应用固体回收燃料替代部分化石燃料将带来一定的经济效益。
7 结论
SRF具有以下几个优点:①提高热值,生活垃圾经干化和机械分选后形成热值在2000~3500kcal/kg的高质量固体燃料,其发热量是原生垃圾的3倍;②提供高效垃圾管理方案,帮助实现垃圾分类和降低垃圾填埋的目标;③SRF的推广有助于减少对有限的化石燃料的依赖,减少碳排放量,满足我国趋紧的环境要求。而目前SRF的研究主要在欧盟开展,在国内还没有形成完善的标准体系,因此,通过推广SRF制备技术将开启我国能源的高效再利用,形成“资源-废品-资源”的循环系统,实现可持续发展要求的经济与环境的双赢。